Открытый урок изучения новых знаний в 8-м классе по теме: "Строение атома". Базовый курс

Цель урока: познакомить учащихся с первоначальными сведениями о строении вещества.

Образовательные задачи:

• Познакомить учащихся с моделью атома Резерфорда;
• Дать схему расположения электронов в атоме;
• Познакомить учащихся со строением ядра атома;
• Ввести понятие иона.

Оборудование:

Палочки из эбонита, органического стекла, сургуча, обычного стекла, металла, мех, резина, бумага, шелк, плакат модели атома Резерфорда.

ХОД УРОКА

1. Экспериментальное подтверждение знаков заряда различных веществ, электризуемых о различные тела.

– Сегодня на уроке мы узнаем, почему одни тела заряжаются положительно, а другие отрицательно. Давайте немного вспомним .

Учащимся предлагаются вопросы:

1. Скажите, какой заряд образуется на эбонитовой палочке, наэлектризованной о мех? (Ответ: На эбонитовой палочке, наэлектризованной о мех, образуется отрицательный заряд);
2. Какой заряд образуется на стеклянной палочке, наэлектризованной о шелк? (Ответ: На стеклянной палочке, наэлектризованной о шелк, образуется положительный заряд).

Учащимся предлагается следующая таблица.

– Итак, мы уже знаем, что эбонит, наэлектризованный о мех, имеет отрицательный, а органическое стекло, наэлектризованное о шелк, имеет положительный заряд.
Необходимо определить с помощью электрометра и тела, заряженного известным знаком (эбонитовой палочки наэлектризованной о мех), знаки зарядов других тел.

Методические замечания:

Учащимся необходимо экспериментально определить все знаки электризуемых веществ, указанных в таблице. Проводится это с помощью положительно заряженного электрометра. Если заряд на электрометре увеличивается, то тело заряжено положительно, а если уменьшается – отрицательно. К доске может вызываться сразу же от одного до пяти учеников, в зависимости от наличия электрометров. По мере экспериментальной проверки заполняется таблица.

– Теперь мы видим, что вещества электризуются по-разному.

2. Модель атома Резерфорда:

– На прошлом уроке мы познакомились с опытом А.Ф.Иоффе и Милликена , из которых они выяснили, что существует самый малый электрический заряд – электрон. Электроны существуют во всех телах.

Вопрос: Где же нам следует их искать?

Учитель: Напоминаю вам , что все вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов. Может электроны находятся в атомах? Поэтому необходимо изучить, из чего же состоят атомы.
Тема нашего урока : “Строение атома”

2.1. Немного о самом Резерфорде

– В начале нашего столетия опыты по исследованию состава и строения атома были поставлены английским физиком Эрнестом Резерфордом.
Э.Резерфорд родился 30 августа 1871 года в семье новозеландского фермера. Окончил школу в Хавелоке, где в это время жила семья, он получил стипендию для продолжения образования в колледже в провинции Нельсон , куда поступил 1887 году. Через два года он сдал экзамен в Кентерберийский колледж – филиал новозеландского университета в Крайчестере. Резерфорд окончил колледж, в 1893 году с отличием и получил степень магистра по физике и математике. В это время Резерфорд занялся изучением магнитного действия электромагнитных волн.1894 году в “Известиях философского институту новой Зеландии” появилась его первая печатная работа “Намагничесвание железа высокочастотными зарядами”. В 1895 году оказалась вакантной стипендия для получения научного образования , первый кандидат на эту стипендию отказался по семейным обстоятельствам, вторым кандидатом был Резерфорд. Приехав Англию, Резерфорд получил приглашение Д.Д.Томсона работать в Кембридже в лаборатории Кавендиша. Та начался научный путь Резерфорда.

2.2. Представление атома Резерфордом.

– Начертим, как представлял атом Резерфорд.

В центре атома находится положительно заряженная частица – ядро. А на большом расстоянии, соизмеримым с размером ядра находятся электроны.

Вопрос: Как вы считаете, почему электроны не падают на ядро? Ведь электроны заряжены отрицательно, а ядро положительно. Мы знаем, что разноименные заряды притягиваются.

Учитель: Электроны притягиваются ядром, но не приближаются к нему вплотную, так как быстро движутся вокруг ядра. Расстояние между ядром и электронами очень велики. Чтобы вам лучше это представить, пусть четыре воздушных шара будут ядром, тога электроны у этого “атома” , если мы находимся в г. Красноярске будут находиться в районе Новосибирска и представлять собой крупинку.
В целом атом является нейтральным, поэтому заряд ядра равен общему заряду электронов. Такое представление об атоме, Резерфорд назвал ядерной моделью атома.

3. Строение атома:

– Атомы различных элементов в обычном состоянии отличаются друг от друга.

Методические замечания:

Учащимся показывают плакат с моделями атомов различных веществ. И обращают внимание на то, что электроны в атомах находятся на орбитах, которые по-разному удалены от ядра. И на орбите их может находиться разное количество.

3.1. Ядро и орбиты электронов

– Посмотрите, перед вами строение различных атомов. Водород, гелий, литий.

• На первой орбите может находиться не боле 2 электронов.
• На второй орбите не более 8 электронов.
• На третьей орбите не более 18 электронов.
• На четвертой орбите не более 32 электронов.

И так далее. Проглядывается закономерность. Если n – номер орбиты, то число электронов на орбите будет равен 2n².

Заряд ядра является главной характеристикой химического элемента.

3.2. Ядерная модель атома

– Вы, наверное, заметили, что ядро атома тоже имеет сложное строение. В состав ядра входят положительно заряженные частицы – это протоны. Заряд протона равен по модулю заряду электрона. В состав ядра также входят и нейтрально заряженные частицы (заряда они не имеют) – это нейтроны. Теперь мы знаем , из чего состоит атом:

В центре атома находятся положительно заряженное ядро, которое состоит из протонов и нейтронов, а вокруг ядра движутся отрицательно заряженные электроны.

3.3. Объяснение явления электризации. Ионы

– Электроны могут иногда отрываться от атома, а иногда присоединяться к атому, и тогда общий заряд электронов изменится.

Атом, потерявший один или более электронов, называют положительным ионом.
Атом, получивший один или более электронов, называют отрицательным ионом.

– Сейчас мы можем уже можем объяснить, почему одни тела заряжены положительно, а другие отрицательно. Например: Эбонитовая палочка, наэлектризованная о мех, электризуется отрицательно, так как эбонит получает электроны, а мех их теряет.
Посмотрим на заполненную таблицу.

Вопрос: Почему металлы всегда заряжаются положительным зарядом?

Ответ дает ученик: Например, железо. У него 26 электронов и 26 протонов.
На первой орбите находится 2 электрона.
На второй – 8 электронов.
На третьей – 16 электронов.
Электроны на третьей орбите находятся далеко от ядра, и электрическое поле уже слабее действует на электроны. Значит, эти электроны можно легко оторвать, и металл становится положительно заряженным ионом.

4. Домашнее задание

– Прочитать §30, решить упр.11. самостоятельно прочитать §31 и к каждому абзацу этого параграфа составить вопросы – суждения:

• Чем объяснить, что..?
• Как доказать, что…?
• В каком случае…?
• Когда..?
• Каким образом…?
• Вследствие чего…?
• Почему…?

5. Игра “Лабиринт”

– Давайте немного поиграем в игру называемую “Лабиринт”. В каждой “комнате” этого “лабиринта” написано то или иное утверждение. Если ты считаешь, что это утверждение верное, переходи в следующую “комнату” по стрелке ДА. Если же ты считаешь утверждение неверным, тогда переходи в следующую “комнату” по стрелке НЕТ. Ни разу не ошибешься – будешь плутать по “лабиринту”, пока не обнаружишь свою ошибку. Будь внимателен!

Методические замечания: на каждый стол учащимся выдается игра, и предоставляются оставшееся время от урока. К игре прилагаются фишки.