Тема: "Строение атома". 11-й класс

Разделы: Физика

Класс: 11

Цель урока: ознакомиться с планетарной моделью атома по Э.Резерфорду.

Задачи урока:

Задачи образования:

  • Ввести понятие о естественной радиоактивности, вскрыть его природу.
  • Дополнить знания учащихся о строении атома, полученные в 8 классе новыми сведениями.
  • Ознакомить учащихся с протонно-нейтронной моделью атомного ядра.
  • Ввести понятия “нуклон”, “нуклид”.
  • Ввести понятие изотоп.
  • Научить объяснять различия атомов исходя из их строения.

Задачи воспитания:

  • Показать значение причинно-следственных связей в познаваемости явлений.
  • Показать значение моделирования вещества в познаваемости явлений окружающего мира.
  • Показать взаимосвязь строения вещества и внешних его свойств как пример проявления одного из признаков метода диалектического познания явлений.

Задачи развития:

  • Развитие речи (обогащение словарного запаса, коммуникативных свойств, усложнение смысловой функции речи).
  • Развитие мышления (умения выделять основные признаки, умения соотносить и сопоставлять).

Планируемые результаты:

  • Учащиеся должны знать:
  • Строение и состав атома.
  • Состав атомного ядра.
  • Понятия “естественная радиоактивность”, “нуклоны”, “нуклиды”, “изотоп”.
  • Состав радиоактивного излучения.
  • Учащиеся должны уметь:
  • Объяснять различия атомов исходя из их внутреннего строения.
  • Определять состав атома, используя ПСХЭ.
  • Объяснять результаты экспериментов Э.Резерфорда.

ХОД УРОКА

Дидактическая цель Используемые методы Деятельность учителя Деятельность учеников Результат по содержанию Результат по способу работы
ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ
Стимулирование деятельности учащихся Словесные Приветствует учащихся, проверяет их готовность к уроку, проверяет готовность наглядных пособий и т.д. Приветствуют учителя, занимают свои места Определяется степень готовности к уроку Развивается умение вовремя сосредоточиться и внутренне организоваться
ЭТАП ПОДГОТОВКИ УЧАЩИХСЯ К АКТИВНОМУ УСВОЕНИЮ НОВЫХ ЗНАНИЙ
Выявление и анализ имеющихся у учащихся знаний, умений и навыков Словесные и наглядные (по источникам знаний), беседа (по степени взаимодействия учителя и учеников), репродуктивный (по характеру познавательной деятельности) Проводит беседу с учащимися в целях актуализации опорных знаний по теме “Строение атома”, определяет степень усвоения учениками материала, изученного ранее по данной теме Отвечают с места на вопросы учителя, комментируют ответы одноклассников, в случае необходимости корректируют эти ответы или делают дополнения к ним, делают записи в тетрадях Выявляется общий уровень знаний учащихся по изучаемой теме на репродуктивном уровне. Выявляется уровень умений и навыков, необходимый для дальнейшей работы по реализации цели урока
ЭТАП УСВОЕНИЯ НОВЫХ ЗНАНИЙ
Ознакомление учащихся с новым материалом, осознание практической значимости материала Словесные, наглядные, практические (по источникам знаний), изложение и самостоятельная работа (по степени взаимодействия учитель-ученик), проблемный (по характеру познавательной деятельности) Сообщает цель урока, обеспечивает мотивацию к усвоению новых знаний и излагает новый материал, используя иллюстративный материал, объясняет суть явления радиоактивности, состав излучения,

знакомит учащихся с протонно-нейтронной моделью ядра, вводит понятие “изотоп”

 Слушают учителя, выдвигают гипотезы для объяснения результатов изучаемых экспериментов, работают с учебником, делают записи в тетрадях Усвоение на репродуктивном уровне предлагаемого для изучения материала Формирование умений применять полученные знания для объяснения результатов экспериментов, явлений, для решения практических заданий
ЭТАП ЗАКРЕПЛЕНИЯ НОВЫХ ЗНАНИЙ
Усвоение умений пользоваться полученными знаниями Словесные и наглядные (по источникам получения знаний), беседа, самостоятельная работа (по степени взаимодействия учитель-ученик) Предлагает учащимся применить полученные знания для решения простейших заданий, проводит кратковремен

ную тестовую работу по изученному материалу с целью установления обратной связи

 Слушают объяснения учителя, выполняют предложенные задания, выполняют тест, проводят в парах взаимную проверку Формируется навык практического применения полученных знаний при выполнении заданий по теме Выявляется способность объяснять явления, применять знания для решения задач
ЭТАП ИНФОРМИРОВАНИЯ УЧАЩИХСЯ О СОДЕРЖАНИИ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ
Самоконтроль и оценка своей дальнейшей деятельности по овладению знаниями Словесные Информирует учащихся об объеме домашнего задания и порядке его выполнения Слушают учителя, записывают задания в дневники Для каждого ученика выявляются пробелы в знаниях, акцентируется внимание на необходимости дополнительной работы дома Индивидуально выявляются те практические навыки, которые требуют доработки дома

ИНФОРМАЦИОННОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ УРОКА

Этап Иллюстрации, вопросы, организация деятельности Предполагаемые ответы
Второй Что можно сказать об атоме?

Учитель рассказывает учащимся о первой модели атома, где в положительно заряженном шаре “плавают” электроны (модель Д.Д.Томсона - “кекс с изюмом”)

Учитель объясняет, как проводился эксперимент Э. Резерфорда (1911 год), какие результаты получены и, какие выводы были сделаны.

Учитель рассказывает учащимся, какую установку использовал Э. Резерфорд и предлагает обсудить результаты.

Учащимся предлагается объяснить результаты эксперимента, используя модель Томсона.

Модель, объясняющая результат была предложена Э. Резерфордом, название этой модели – планетарная.

Что представляет собой атом?

Почему атом нейтрален?

Как определить заряд ядра?

Каков физический смысл порядкового номера элемента в ПСХЭ?

Чем определяются химические свойства элемента?

Распределение электронов тоже определяется Z, следовательно, именно от Z зависят химические свойства любого элемента.

 Атом - микрочастица, являющаяся наименьшей частью химического элемента. Он электрически нейтрален.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модель Томсона не позволяет объяснить, почему очень малое число частиц отклонилось на углы, большие 900, и что заставило тяжелые частицы так резко изменить направление движения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В центре находится маленькое и плотное ядро, а снаружи – электроны.

Суммарный заряд электронов равен заряду атомного ядра.

q = Ze, где Z – порядковый номер элемента в ПСХЭ,

е = 1,6 * 10 –19Кл – элементарный заряд, равный заряду электрона.

Он определяет атомного ядра и число электронов, окружающих ядро.

Числом валентных электронов, которые могут принять участие в образовании химических связей.
Третий 1896 г. - А. Беккерель обнаружил, что уран самопроизвольно испускает излучение, способное проходить через картон и бумагу и действующее на фотопластину.

Радиоактивность – самопроизвольное превращение атомного ядра, сопровождающееся испусканием заряженных частиц, нейтронов и фотонов.

1899г – 1900г. – Э. Резерфорд пропустил это излучение через сильное магнитное поле, выделил три составляющие:

1. положительная,

a - частицы, ядра гелия.

2. отрицательная, - частицы, быстрые электроны.

3. нейтральная, – излучение,

фотоны (кванты электромагнитного поля).

1913 г. – Э. Резерфорд предположил, что ядро водорода – протон.

Протон – положительная частица, заряд который равен заряду электрона, а масса приблизительно равна атомной единице массы.

1 а.е.м.= 1.66 * 10 -27 кг.

Если ядро состоит из Z протонов, то как найти его заряд?

Чему тогда равна масса ядра (если использовать аналогию в ядром водорода)?

На самом деле массы ядер больше, чем суммы масс протонов. Как можно это объяснить?

1932 г. – Дж. Чедвик обнаружил нейтроны, экспериментально подтвердив гипотезу Э. Резерфорда об их существовании.

Нейтрон - частица, не имеющая заряда, масса которой равна

mп = 1.67 * 10 –27кг = 1,0087 а.е.м.

Какие частицы входят в состав ядра?

Эти частицы называют нуклонами.

Дайте определение “нуклонам”.

Ядро – стабильное образование, в нем плотно упакованы положительные и нейтральные частицы? Можно ли связь нуклонов в ядре объяснить действием кулоновских сил?

В ядре нуклоны связаны ядерными силами (сильным взаимодействием).

Массовое число A = Z + N.

Ядро атома называют нуклидом.

Какими числами можно охарактеризовать нуклиды?

Ученикам предлагается по предложенным записям определить состав нуклидов:

и т.д.

Учащимся предлагается ответить на вопросы, используя знания, полученные на уроках химии:

Что называют изотопами?

Отличаются ли по свойствам изотопы одного и того же элемента? Почему?

Слово “изотоп” образовано от греческих слов isos и topos, то есть “одинаковое место”. Как вы думаете, почему?

  

 

 

 

 

 

При анализе иллюстрации учащиеся выдвигают свои предположения, как и почему Э. Резерфорд получил такие результаты:

-отклонение лучей в магнитном поле, говорит о том, этот компонент имеет определенный заряд, положительный или отрицательный.

 

 

 

 

 

 

 

 

Заряд ядра равен Ze.

Z атомных единиц массы.

Вероятно, в состав ядра помимо положительных протонов входят еще какие-то нейтральные частицы.

 

 

 

 

Протоны и нейтроны.

Нуклоны - это частицы, входящие в состав ядра

Нельзя, так как протоны – положительные, следовательно, между ними существуют силы отталкивания; нейтроны – электрически нейтральны, значит, они не участвуют в кулоновском взаимодействии.

 

 

 

 

 

 

A , Z.

 

A = 238,

Z = 92,

N = 146.

Изотопы – нуклиды, имеющие одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.

Так как заряд ядра не меняется, то химические свойства изотопов одного и того же элемента одинаковы.

Изотопы занимают одно место в ПСХЭ.
Четвертый Учащимся предлагается выполнить тестовую работу с целью проверки первичного усвоения материала  
Пятый Домашнее задание: п.20, ответить письменно на вопросы 4,5.