Атомне ядро. Ядерна енергетика

Конспект уроку № 51

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

Мета: Навчальна: ознайомити учнів із основними етапами розвитку вчення про будову атома, сформувати первинні поняття про будову атома, ознайомити учнів з планетарною моделлю атома, історією  цієї моделі, дослідом, на якому ґрунтується ця модель;  

 Розвивальна: розвиток творчого мислення; уміння порівнювати, узагальнювати, формувати світогляд учнів;

 Виховна: розвиток пізнавального інтересу до вивчення законів природи, формуванню фізичної картини світу, виховання інформаційної культури.

Тип уроку: урок засвоєння нових умінь і навичок учнів.

Обладнання: комп’ютер, тестові завдання, картки із завданнями для груп.

«Відшукай всьому початок, і ти багато зрозумієш»

Козьма Прутков

Хід уроку.

І. Організаційна частина.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Наше століття не випадково називається атомним.
Всім нам добре знайомі такі поняття, як атомна електростанція, атомні кораблі, атомна бомба, атомна енергія і т.д. Вчення про атоми стало важливою областю фізики. І хоча світ атома ніхто не бачив, але тим не менш, він реальний. Життя ставить перед нами багато питань. Деякі розв’язуються дуже просто, проте над іншими людство б’ється тисячі років. Наприклад, над таким «Як побудований світ. Із чого все складається?». Зараз нас це вже не дивує. Нас не дивує те, що всі тіла складаються з дрібних частинок. Але так було не завжди. І от сьогодні протягом уроку ми познайомимося з відповідями на ці питання. Але, перш ніж перейти безпосередньо до вивчення теми, пригадаємо, що ж ми знаємо про це поняття.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

1. Що означає слово «атом»?
2. Хто ввів це поняття у фізику?
3. Скільки видів атомів зараз відомо вченим?
4. Чи можна побачити атом?
5. Які розміри атома?
6. Що таке електрон?
7. Який його заряд?

ІV. Повідомлення теми і мети уроку.

Сьогодні на уроці ми продовжимо вивчати атом і атомне ядро. Відкрийте зошити і запишіть дату та тему уроку.

 V. Вивчення нового матеріалу.

1. Епіграфом нашого уроку є слова Козьми Пруткова «Відшукай всьому початок, і ти багато зрозумієш», тому ми почнемо з самого початку, з того часу хто вперше висловив думку про атомістичну будову речовини. Деякі учні мали випереджальні завдання:  Щедрова Д. підготувала презентацію про вчених,які вперше висловили думку про атомістичну будову речовини.  (Презентація 1)

2. На своєму шляху теорія атома зустрічала багато перешкод і остаточно затвердилася у 19 столітті, коли у 1903 р. Джозеф Джон Томсон (18.12.1856-30.08.1940) – англійський фізик запропонував свою модель атома, про яку підготувала презентацію Педько О. (Презентація 2)

3. Очевидно, що для з’ясування будови атома необхідно було проникнути всередину атома, тобто в таємниці природи! І це зробив у 1909 році англійський фізик Ернест Резерфорд, біографію якого нам розкаже Ніздрачов В.(Біографія Резерфорда)

4. Про суть досліду Резерфорда підготувала презентацію Прядко І. (Презентація 3)

5.Будова ядра.

Після того, як було з’ясовано будову атома, постало запитання: а з чого ж складається ядро?

Після відкриття у 1932 р. Джемсом Чедвіком нейтрона, Іваненко і Гапон висловили гіпотезу щодо протонно-нейтронної будови ядра, яка здобула загальне визнання.

  Згідно з сучасними уявленнями ядро складається з позитивно заряджених частинок (протонів-p) і нейтральних частинок (нейтронів-n). Маса нейтрона приблизно дорівнює масі протона. Сума протонів і нейтронів, що входять до складу ядра називаються нуклонами. Їх число відповідає масовому числу елемента в таблиці Менделєєва – А= Z+N.

 Порядковий номер у таблиці Менделєєва вказує на кількість протонів та кількість електронів в атомі в нормальному стані - Z.

 Нейтронів в атомі: N = A - Z.

Ядра хімічних елементів позначають символом  ^А_Z Х, де X – хімічний символ елемента. Наприклад, ¹⁶ ₈О, ²³₁₁Nа, ³⁵ ₁₇Сl. Атом електрично- нейтральний – це означає, що сумарний негативний заряд електронів за модулем дорівнює сумарному позитивному заряду протонів.

VІ. Закріплення нового матеріалу.

1. Робота з підручником.

А зараз попрацюємо з підручником: ви повинні дати відповіді на запитання, опрацювавши § 42.

І варіант (§ 42 п.1)

• Чому устатковина для досліду Резерфорда вміщувалася в кожух, з якого відкачувалося повітря?
• Для чого в досліді Резерфорда мікроскоп із екраном обертався навколо осі?

ІІ варіант (§ 42 п.2)

• Які розміри атома і ядра?
• Чому Резерфорд вважав альфа-частинки найбільш придатними для дослідження речовини?

2.Робота в групах (інтерактивна технологія):

Група 1

Завдання 1. Визначити склад ядра атома молібдену (кількість протонів, нейтронів, масове число) та записати його позначення у вигляді  ^А _ZХ.

Завдання 2. За відомим складом ядра атома та масовим числом визначити назву атома та записати його позначення у вигляді ^А _ZХ : А= 91, Z= 40, N= 51.

Група 2

Завдання 1. Визначити склад ядра атома аргону (кількість протонів, нейтронів, масове число) та записати його позначення у вигляді  ^А _ZХ.

Завдання 2. За відомим складом ядра атома та масовим числом визначити назву атома та записати його позначення у вигляді ^А _ZХ : А= 73, Z= 32, N= 41.

Група 3

Завдання 1. Визначити склад ядра атома алюмінію (кількість протонів, нейтронів, масове число) та записати його позначення у вигляді  ^А _ZХ.

Завдання 2. За відомим складом ядра атома та масовим числом визначити назву атома та записати його позначення у вигляді ^А _ZХ : А= 65, Z= 30, N= 35.

Група 4

Завдання 1. Визначити склад ядра атома калію (кількість протонів, нейтронів, масове число) та записати його позначення у вигляді  ^А _ZХ.

Завдання 2. За відомим складом ядра атома та масовим числом визначити назву атома та записати його позначення у вигляді ^А _ZХ : А= 48, Z= 22, N= 26.

3. Знайдіть помилки у наступному тексті.

 «Французький (Англійський) фізик Е. Резерфорд, провівши дослідження будови атомів, запропонував планетарну модель атома. Згідно з цією моделлю, атом складається з електронів (ядра), що знаходяться в центрі атома й ядра(електронів), яке рухається навколо електронів(ядра). Заряд ядра визначається зарядом нейтронів(протонів). Кількість нейтронів (протонів) і кількість електронів однакова, тому негативний(позитивний) заряд ядра дорівнює за абсолютною величиною сумарному позитивному (негативному) заряду електронів.

4. Виконання тестового завдання

І варіант

1. Сучасна модель структури атома обумовлена дослідами

 А) розсіювання α-частинок;

 Б) стискання рідини;

 В) електризації;

 Г) теплового розширення.

2. За допомогою дослідів Резерфорд встановив:

 А) позитивний заряд розподілений рівномірно по усьому об’єму атома;

 Б) негативний  заряд зосереджений в центрі атома і має малий об'єм;

 В) в склад атома входять електрони;

 Г) атом не має внутрішньої структури.

3. До складу ядра атома входять такі частинки:

 А) протони;

 Б) протони і електрони;

 В) електрони і нейтрони;

 Г) протони і нейтрони.

4. Сучасну модель атома запропонував

А) Томсон

Б) Демокріт

В) Резерфорд

Г) Левкіпп

5. Нуклони – це

А) протони і електрони

Б) нейтрони і електрони

В) протони і нейтрони

ІІ варіант

1. Який заряд має α-частинка:

 А) негативний;

 Б) не має заряду;

 В) позитивний.

2. За сучасними уявленнями атом – це…

 А) маленька копія молекули речовини;

 Б) дрібна частинка молекули речовини;

 В) однорідна позитивна куля із вкрапленнями електронів;

 Г) позитивно заряджене ядро, навколо якого рухаються електрони.

3. Атом складається з

А) ядра і електронів

Б) ядра і нейтронів

В) ядра і протонів

4. «Модель пудинга» запропонував

А) Томсон

Б) Демокріт

В) Резерфорд

Г) Левкіпп

5. Масове число – це сума

А) протонів і електронів

Б) нейтронів і електронів

В) протонів і нейтронів

Перевіримо

І варіант

1	2	3	4	5
А	В	Г	В	В

ІІ варіант

1	2	3	4	5
В	Г	А	А	В

VІІ. Підсумок уроку.

Вправа «Закінчи речення»

Першу модель атома запропонував …

Він представив модель атома у вигляді …

Її ще називають …

Модель атома за Резерфордом …

Її ще називають …

Розміри атома …

Розміри ядра …

Кілька фраз про Резерфорда.

 …За сімейною легендою, одержавши довгоочікувану телеграму з Англії, яка сповіщала юного вченого про те, що йому присуджено стипендію для навчання в Кембриджі, у себе вдома, в Новій Зеландії, на городі,Резерфорд відкинув лопату й викликнув: «Це остання в житті картопля, яку я викопав!»

 …Одного разу під час лекції, заплутавшись у математичних викладках, Резерфодр поклав крейду й спокійно вимовив: «Якщо зробити все правильно, то вийде так, як я сказав».

 …На черговий комплімент на свою адресу: «Ви завжди на гребені хвилі!» -Резерфорд відгукнувся: «А хіба не я піднімаю цю хвилю?»

Ну що ж, повернімося до епіграфу уроку: «Відшукай всьому початок, і багато чого зрозумієш». Я думаю, що на сьогоднішньому уроці «початок» ми відшукали. А багато чого зрозуміти нам належить на наших наступних уроках.

VІІІ. Домашнє завдання: §40, 42, 43 (п. 1- 3)