КЗО «Криничанська середня загальноосвітня школа І – ІІІ ступенів

Солонянської районної ради Дніпропетровської області»

Відкритий урок

на тему:

«Атом і атомне ядро. Дослід Е. Резерфорда.

Ядерна модель атома»

Підготувала

учитель фізики

Серебрякова Т. С.

Кринички 2014 р.

Урок №

Тема: Атом і атомне ядро. Дослід Резерфорда. Ядерна модель атома

Мета: сформувати в учнів загальні уявлення про будову атома й атомного ядра; розглянути суть досліду Е. Резерфорда; показати історичні етапи розвитку поглядів на будову атома; виховувати повагу до праці науковців, переконати учнів у необхідності поглиблювати знання про навколишній світ.

Обладнання: періодична таблиця Д. І. Мендєлєєва, таблиця «Дослід Резерфорда», портрети Демокрита, Е. Резерфорда, картки зеленого та червоного кольорів за кількістю учнів

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

План уроку

№ п/п	Етапи уроку	Методи, форми, засоби, прийоми	Час
1.	Організаційний	1 хв.
2	Актуалізація опорних знань	Усне, індивідуальне опитування	3 хв.
3	Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності	Евристична бесіда	1 хв.
4.	Вивчення нового матеріалу	Евристична бесіда, робота в групах, індивідуальна робота, перегляд епізоду кінофільму	20 хв.
5.	Розвязування задач	Робота біля дошки	10 хв.
6.	Закріплення нового матеріалу	індивідуальне опитування	5 хв.
7.	Підсумки уроку	Фронтальне опитування	5 хв.
8.	Домашнє завдання	2 хв.

І. Організаційний етап

Привітання з учнями, перевірка відсутніх. Повідомлення теми та мети уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань

Гра «Так – ні»

Для ефективного засвоєння нового матеріалу ви мали повторити вдома тему «Електричне поле». Я зачитуватиму твердження. Якщо воно правильне – піднімаєте зелену картку, якщо неправильне – червону.

Існують два види зарядів – «позитивні» й «негативні» (Так)

На скляній паличці, потертій об шовк, заряд «негативний» (Ні)

Два однойменно заряджені заряди відштовхуються (Так)

Навколо нерухомого зарядженого тіла існує магнітне поле (Ні)

Чим ближче до заряду, тим сильніше електричне поле (Так)

Найменший заряд має частинка йон (Ні)

За звичайних умов атом електрично нейтральний (Так)

До складу ядра входять електрони (Ні)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Сьогодні ми починаємо вивчати новий розділ фізики – «Атомне ядро та ядерна енергетика». На першому уроці ми ознайомимося з темою, яка здавна цікавила людство. З чого складаються всі тіла. А навіщо людям потрібні знання про атом? Це ми з вами дізнаємося в кінці нашої теми. (Розповідь про трагедію на Чорнобильській АЕС)

ІV. Вивчення нового матеріалу

А розділ фізики, що вивчає атомні ядра та ядерну енергетику називається ядерною фізикою.

Ядерна фізика – це розділ фізики, який вивчає структуру і властивості атомного ядра, процеси, що в ньому відбуваються, та механізми його перетворень.

Перед тим як розпочати безпосереднє вивчення матеріалу, згадаємо будову атома.

(Відомості з хімії, учень коротко розповідає)

З чого складається атом? (з ядра та електронної хмари навколо)

З чого складається ядро (нейтрони (не мають заряду) і протони (позитивний заряд))

Як називаються протони і нейтрони. що входять до складу ядра атома? (нуклони)

Сумарну кількість протонів і нейтронів в атомі називають нуклонним числом та позначають символом А. Кількість протонів у ядрі називають протонним числом та позначають символом Z (Рис. 1).

Рис. 1.

Його легко визначити скориставшись періодичною системою хімічних елементів Д. І. Мендєлєєва. Порядковий номер елемента у періодичній таблиці відповідає кількості протонів у ядрі. Знаючи протонне і нуклонне числа ядра хімічного елемента, можна визначити кількість нейтонів (N) у ядрі цього елемента:

Наприклад: розглянемо Торій-234 (). А (нуклонне число) – 234, Z (протонне число) – 90, кількість нейтронів 234 – 90 = 144.

Зараз ми з вами розділимося на дві групи і ви розглянете деякі уявлення про будову атома.

І група: Ідею атомістичної будови матерії вперше висловив Левкіпп (500 – 440 р. до н. е.). Учення Левкіппа розвинув його учень – геніальний Демокрит (430 – 370 р. до н. е.).

Зміст учення:

усе, що існує навколо нас, складається з атомів і порожнечі;

атоми якісно не різняться між собою;

вони лише мають різні величину і форму;

вони неподільні.

ІІ група: Першу гіпотезу і першу модель атома на основі нових відкриттів розробив Дж. Томсон. Згідно з цією моделлю, атом складається з позитивного заряду, що рівномірно заповнює сферу, розміри якої мають той самий порядок, що й атом (рис. 2).

Рис. 2.

А давайте перевіримо, чи правильно ви сказали, переглянувши епізод з кінофільму «Опыт Резерфорда» (вимкнути на 1 хв. 16 сек.)

Однак модель атома Томсона виявилась повністю відмінною від моделі, яку запропонував Резерфорд у результаті своїх досліджень. Резерфорд 1906 року запропонував модель, згідно з якою будова атома дуже схожа на будову сонячної системи. Щоб перевірити правильність своєї теорії, він провів низку дослідів, які називають дослідами Резерфорда (рис. 3). Він зондував атоми золота швидкорухомими ядрами гелію (α-частинками).

Рис. 3.

Навпроти отвору в свинцевому контейнері на екрані, покритому ZnSO, можна було помітити світлову пляму. Резерфорд помістив на шляху рухомих ядер тонку золоту пластинку (фольгу), і помітив, що лише незначна частина ядер відхиляється на значні кути і дуже мало ядер відбивались назад. Узагальнивши результати дослідів, Резерфорд зробив висновки:

в цілому атом порожній. Майже вся його маса сконцентрована в ядрі діаметром d ~ 10 м. Ядро становить 99.95% від маси атома.

ядро несе в собі заряд q+, величина якого за модулем дорівнює заряду електрона, помноженому на порядковий номер цього елемента в таблиці Менделєєва.

оскільки атом електрично нейтральний, то позитивний заряд ядра компенсує заряд електронів, які мають рухатись навколо ядра, подібно до планет навколо Сонця. Кількість електронів дорівнює порядковому номеру елемента в таблиці Менделєєва. Таку модель атома Резерфорд назвав (планетарною) ядерною моделлю атома.

(показ відеофільму з 1 хв. 16 сек. та рух електронів навколо ядра)

Запис у зошиті: модель атома за Е. Резерфордом: атом містить позитивно заряджене важке ядро, що займає невеликий об’єм усередині атома, і негативно заряджені електрони. При цьому електронна хмара займає майже весь об’єм атома, але її маса є незначною порівняно з масо атома.

Дізнаємося про сильну взаємодію

Вам уже відомо. що електрони, маючи негативний заряд, утримуються навколо позитивного ядра завдяки електрохімічній взаємодії. Але яким чином у складі одного ядра і на дуже близькій відстані один від одного утримуються протони, адже однойменно заряджені частинки відштовхуються?

Фізики з’ясували, що всі частинки всередині ядра притягуються одна до одної, причому байдуже які: протон до протона, протон до нейтрона, нейтрон до нейтрона. І це відбувається завдяки виду, яка набагато сильніша, ніж електромагнітне виштовхування протонів. Саме тому взаємодію нуклонів називають сильною взаємодією.

V. Розв’язування задач

Визначте яка кількість нуклонів (А), протонів (Z) та нейтронів міститься в нейтральному атомі хімічних елементів:

- A=7, Z=3, N=4

- A=227, Z=69, N=158

- A=235, Z=92, N=143

- A=209, Z=83, N=126

- A=69, Z=30, N=39/

VІ. Закріплення нового матеріалу

Чому дорівнює число нуклонів у ядрі Оксигену, Нітрогену, Феруму, Берилію?

Чому дорівнює число протонів в атомах названих елементів

Як визначити число нейтронів у цих атомів.

У ядрі атома Брому міститься 5 протонів і 6 нейтронів. Скільки електронів міститься в цьому атомі?

У ядрі атома певного хімічного елемента міститься 31 протон. Визначте цей елемент.

Хто запропонував першу модель атома?

Який знак має заряд ядра?

Які частинки рухаються навколо ядра?

VІІ. Підсумки уроку

З чого складається молекула?

З чого складається атом?

Який заряд електрона? (негативний)

Який заряд ядра? (позитивний)

З чого складається ядро? (позитивно заряджених протонів)

Який заряд протонів? (позитивний)

Який заряд нейтронів? (не містить заряду)

Чому електрон не падає на ядро? (по квантовим законам)

Якою літерою позначається нуклонові число? (А)

Якою літерою позначається протонове число? (Z)

Якою літерою позначається кількість нейтронів? (N)

Хто з вчених досліджував атом та його будову? (Томсон, Резерфорд)

VІІІ. Домашнє завдання: прочитати § 31, Впр 28 № 1, 3, 5