Задачи урока:
1) закрепить знания о планетарной модели атома,
2) изучить I постулат Бора и правило квантования орбит,
3) дальнейшее формирование умения владения основными видами ответов (пересказ, тематический ответ),
4) продолжить формирование умения владения способами само и взаимооценки,
5) закрепить знание научного метода познания,
6) развитие речи, критического мышления.
Оборудование к уроку:
1) мультимедиа проектор (если есть возможность – интерактивная доска),
2) презентация урока в программе PowerPoint, (для ИД – в программе Notebook),
3) распечатка к уроку “Теория атома водорода”,
4) распечатка теста по теме “Строение атома”.
ХОД УРОКА
1. Организация начала занятия.
2. Проверка выполнения домашнего задания.
Устный опрос:
1) расскажите об опытах Резерфорда, схема опытной установки представлена на экране – слайд 2 презентации Приложение 3, (если учащиеся испытывают затруднения при ответе, напомнить план рассказа – слайд 3 презентации Приложение 3);
2) опишите планетарную модель атома, предложенную Резерфордом.
Самостоятельная работа:
проводится в форме тестирования по КИМам ЕГЭ по физике, тест на два варианта, каждый из которых содержит по 5 заданий (Приложение 1), выполнив тест учащиеся самостоятельно проверяют и оценивают свои знания, сверяются с правильными ответами, которые выводятся на экран – слайд 5 презентации, Приложение 3. Обсуждаются типичные ошибки, допущенные при выполнении этого задания.
3. Подготовка к основному этапу занятия.
При подготовке к основному этапу урока с учащимися обсуждается вопрос о недостатках планетарной модели атома, предложенной Резерфордом. Основных недостатков – два: произвольность выбора орбит, нестабильность атома согласно классической теории. Слайды 6, 7 и 8 презентации, Приложение 3.
Обратить внимание учащихся, что и сам Резерфорд знал об этих недостатках. В своей статье “Рассеяние альфа- и бета-частиц в веществе и Структура атома”, опубликованной в мае 1911 года, он писал “Вопрос об устойчивости предлагаемого атома на этой стадии не следует подвергать рассмотрению, ибо устойчивость окажется, очевидно, зависящей от тонких деталей структуры атома и движения составляющих его заряженных частей”. Слайд 9 презентации, Приложение 3.
Предложить учащимся вопрос: Если налицо противоречие между теорией и экспериментом, какой выход может быть из данного противоречия?
Как один из вариантов ответа – создание новой теории.
4. Усвоение новых знаний.
1) Формулировка постулатов Бора (постулат стационарных орбит, правило частот), слайды 10, 11 и 12 презентации Приложение 3.
2) Формулировка темы урока, запись темы урока и плана изучения нового материала в тетрадь: 1. Формулировка первого постулата Бора.
2. Правило квантования орбит.
3. Формула радиуса стационарных орбит.
4. Энергетический спектр атома водорода.
Слайд 13 презентации Приложение 3.
3) Сформулировав и записав в тетрадь первый постулат Бора, определяем для себя задачу – вывести формулу для расчета радиусов стационарных орбит. Решение этой задачи начинаем с описания движения электрона по орбите с позиций классической физики – на доске выводим формулу (1) – слайд 14 презентации Приложение 3.
4) Обращаемся к квантовой теории, для этого в учебнике (стр. 331) находим формулировку правила квантования орбит, с помощью математической записи этого правила выводим формулу (2) для скорости движения электрона по орбите – слайд 15 презентации, Приложение 3.
5) Используя формулы (1) и (2), учащиеся самостоятельно выводят формулу радиуса стационарных орбит, можно пригласить ученика к доске – слайд 16 презентации, Приложение 3.
Основной вывод из формулы радиусов стационарных орбит: радиусы стационарных орбит квантованы, т.е. принимают дискретные значения, пропорциональные квадрату главного квантового числа – слайд 17 презентации, Приложение 3.
6) На доске ученик рассчитывает радиус первой боровской орбиты, учитель вводит понятие ангстрема. Слайд 17
С помощью рисунка – слайд 18 презентации, Приложение 3 – рассматривают радиусы стационарных орбит в атоме водорода.
7) Квантование энергии в атоме водорода. В качестве домашнего задания ученики получают следующее: вывести формулу энергии электрона в атоме водорода, используя формулы кинетической и потенциальной энергии электрона. В классе учащиеся комментируют готовую формулу – слайды 19, 20 презентации.
8) Работа с учебником (стр. 333). Найти и записать определение понятий: энергетический уровень – энергия, которой обладает электрон в определенном стационарном состоянии, основное состояние атома – состояние с минимальной энергией, возбужденное состояние атома – состояние атома с главным квантовым числом n > 1 – слайд 21 презентации Приложение 3. Далее работаем по схеме энергетических уровней – слайд 22 презентации, Приложение 3.
5. Первичная проверка понимания учащимися нового материала.
Беседа с учащимися по пунктам плана изучения нового материала:
1. Формулировка первого постулата Бора.
2. Правило квантования орбит.
3. Формула радиуса стационарных орбит.
4. Энергетический спектр атома водорода.
Слайд 23 презентации Приложение 3.
6. Закрепление новых знаний.
Закрепление новых знаний проходит при решении задач. Приложение 2.
Задача 1: Рассчитайте радиус пятой боровской орбиты в атоме водорода.
Задача 2: Чему равна длина волны де Бройля электрона, движущегося по третьей орбите атома водорода?
Задача 3: По какой орбите движется электрон в атоме водорода, если длина его волны де Бройля равна 16,7 А?
7. Подведение итогов урока.
8. Информация о домашнем задании.
- Вывод формулы энергии атома водорода.
- § 78 , вопросы с. 335