Урок-проект "Строение атома"

Разделы: Физика

Цели:

  • Обучающие: синтез со знаниями, полученными на уроке химии, для формирования целостного представления об атоме.

  • Развивающие: способствовать развитию знаний об атоме, пробудить у учащихся интерес к научно-популярной литературе, к изучению предпосылок открытия конкретных явлений; заинтересовать процессом мышления первооткрывателей, полетом их мысли; продолжить развитие мышления, умение анализировать, сравнивать, делать логические выводы.

  • Воспитательные: развитие навыков коллективной работы; развитие навыков культуры общения; воспитание основ нравственного самосознания; толерантного отношения друг к другу; умение излагать свою точку зрения и отстаивать свою правоту;

Задачи:

1) Рассмотреть факты, доказывающие сложное строение атома.
2) Познакомить учащихся с историей открытия атома и его сложного строения.
3) Сформировать целостное представление об атоме (физика + химия)

Режим работы: самостоятельная работа учащихся (индивидуальная и групповая); работа с бумагой по созданию модели атома; исследовательская работа, работа с текстом карточек

Оборудование и материалы:

  • Раздаточный материал “ Факты, подтверждающие сложное строение атомов”
  • Тексты с “родителями” атома, портреты Э.Резерфорда, Дж.Дж. Томсона, Дж.Чедвика
  • Периодическая таблица Менделеева ( 1 на 2-х уч-ся)
  • Вырезанные из бумаги кружочки трех цветов, клей, белые листы
  • Компьютерная демонстрация модели строения атома (Физикус)
  • Творческие умения
  • Интеллектуальные умения
  • Коммуникативные умения

Предполагаемые приращения:

  • Новые знания: понятия – ядро, протон, нейтрон, электронные орбиты
  • Новые практические приемы: создание модели по тексту
  • Обобщение представлений об атоме.
  • Развитие навыков: самостоятельная работа с источниками, с инструментами, самостоятельное принятие решений, коммуникативные умения и навыки, умение самостоятельной мыслительной деятельности. Умение самоанализа и рефлексии.
  • Воспитание толерантности.
  • Расширение кругозора.

Этапы создания проекта

  • Мотивация (привлечение внимания)

Учение об атомах стало важнейшей областью физики. Мир атома никто не видел, но, тем не менее, он реален. Много проблем ставит перед нами жизнь. Одни решаются очень легко. Над другими человечество бьется тысячи лет. А знаете, над каким вопросом: “Как устроен мир?”, “Из чего все состоит?” - это те детские вопросы, на которые труднее всего ответить. И мы с вами в течение урока должны ответить на эти вопросы и создать свою модель строения атома.

  • Реализация.

Для этого мы должны найти факты сложного строения вещества и в конечном итоге атома. Я вам раздаю карточки, с помощью которых мы и попытаемся сформулировать эти факты.

Объяснение фактов:

  1. Химические реакции: C+O2=CO2.
  2. Вода -->пар.
  3. Электризация.
  4. Земле 4,5 млрд. лет.
  5. Фотография кристаллическая решетки золота ( учебник 7 класса).
  1. Химические реакции говорят о существовании атомов, входящих в состав вещества.
  2. Испарение свидетельствует о делимости вещества.
  3. Процесс электризации трением объясняет существование двух видов зарядов, а также тот факт, что атом электронейтрален.
  4. Атом существует длительное время (он стабилен).
  5. Маленькие шарики – это атомы. Он занимает место в пространстве.

Выводы:

  • Вещество – молекула – атом - ?
  • Атом электронейтрален.
  • Суммарный отрицательный заряд электронов равен суммарному положительному заряду.
  • Атом имеет массу
  • Атом имеет размер

Учитель. Итак, мы выяснили, что атом должен быть электронейтральным, но мы точно знаем, что в его состав входят отрицательные электроны, делаем вывод: внутри атома есть и положительно заряженные частицы.
У любой идеи всегда есть автор, родитель, это чаще всего беспокойные, необыкновенно пытливые и безгранично любопытные люди, которые упорно выискивают себе проблемы. Сейчас каждый из вас пройдет также этап родителя идеи. Вы все получите распечатки с описанием модели строения атома так называемых родителей (Резерфорд, Томсон, Чедвик), а теперь объединитесь в группы по авторам. (В таблице приведены тексты для каждой группы, портреты ученых на доске.)

    Джозеф Джон Томсон

    18.12.1856–30.08.1940

    Эрнест Резерфорд

    30.08.1871–19.11.1937

    Джеймс Чедвик

    20.10.1891–24.07.1974

    Английский физик, член Лондонского королевского общества. В 1897 году экспериментально доказал существование – электрона, мельчайшей частицы, которая в 2000 раз меньше атома, определил массу и заряд электрона. В 1903–1904 годах выдвинул гипотезу, что атом представляет собой положительно заряженную сферу, внутри которой находятся электроны. Учены назвали эту модель “пудингом с изюмом”

    Английский физик, основоположник ядерной физики, член Лондонского королевского общества. В 1911 году экспериментально обосновал ядерную модель атома: в центре атома находится положительное ядро, а вокруг него вращаются электроны. В 1919 году осуществил опыт, в котором из ядра вылетали ядра водорода, получившие названия протонов, имеющие положительный заряд

    Английский физик – экспериментатор, член Лондонского королевского общества. В 1920 году подтвердил теорию атома Резерфорда и вывод о том, что заряд ядра равен порядковому номеру элемента. В 1932 году обнаружил частицы, которые отличаются от протонов электрическими свойствами, но очень близки к ним по массе и размеру. Он назвал эти частицы нейтронами. И доказал, что ядра атомов тоже делимые! Они состоят из протонов и нейтронов, которые связаны между собой мощным ядерным воздействием.

Учитель. Сначала каждый из вас внимательно читает текст.
У вас на столе есть набор оригами: кружки трех цветов, белый лист (А2), ножницы, клей и фломастеры. По описанию в тексте создайте модель атома на большом листе.
Расскажите о своей модели другим группам. (Каждая группа представляет свою модель у доски, предварительно прикрепив ее.)
Перед нами три модели, которые созданы по описанию ученых.
А сейчас сравним каждую модель с реальной моделью атома (Компьютер – анимационная модель атома и звуковое сопровождение). Найдем ошибки или недочеты в ваших моделях.
Итак, что мы можем сказать?

Атом состоит из ядра и электронов. Ядро состоит из протонов и нейтронов. Заряд протона равен по модулю заряду электрона. Нейтрон не имеет заряда. Масса протона приблизительно равна массе нейтрона.

Химические свойства атома определяются зарядом ядра. Атомы отличаются друг от друга числом электронов. Посмотрим на таблицу Менделеева: порядковый номер показывает число протонов в ядре, следовательно, он показывает и число электронов, т.к. атом в целом нейтрален. А число нейтронов, входящих в ядро можно найти таким образом: из массового числа вычесть число протонов. Например: Кислород, порядковый номер – 8 – число протонов 8, число электронов 8, а число нейтронов найдем, если вычтем из 16-8=8
Возникает следующий вопрос: где же находятся электроны? Я каждому из вас раздаю карточку (вы ее вклеиваете в тетрадь), в ней указано как электроны располагаются на электронных оболочках , а также приведен пример модели строения атома кислорода.

Задание каждой группе:

  • 1 - создать модель атома лития;

  • 2 - модель атома бора;

  • 3 - модель атома бериллия.

Вывод: Каждый из вас в течение урока создал модель строения атома. Кто-то с этим справился лучше, кто-то хуже. Но дома вы все поправите. Так что же мы узнали?

  1. Вещества состоят из молекул, молекулы из атомов, атомы из ядра, вокруг которого вращаются электроны.
  2. Ядро в свою очередь состоит из протонов и нейтронов.
  3. Протоны заряжены положительно, электроны отрицательно.
  4. В атоме число электронов равно числу протонов.

Домашнее задание:

Из созданной модели атома нужно получить положительно заряженный ион. Поможет вам в этом §30.

Список литературы:

  1. Семке А.И. Строение атома. Физика №21/01
  2. Перышкин А.В., Родина Н.А. Физика – 8 класс, Москва 1991 г.
  3. Орлова Е.А. Путешествие в мир атома. Физика. №38 2003 г.
  4. Чандрасекар Беллур Сиварамия. Почему все вокруг такое, какое оно есть? Физика №31/03
  5. Храмов В.А. Физики. М.1882 г.
  6. Тарасов Л.В. Современная физика в средней школе М.1990 г.