Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі «Ұлттық ақпараттандыру орталығы» АҚ
жүктеу/скачать 9,7 Mb. Pdf көрінісі
|
100 ПЛАНЫ-КОНСПЕКТЫ УРОКОВ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ 9 КЛАССА (НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ) ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА НА ТЕМУ «ОПЫТЫ РЕЗЕРФОРДА. СОСТАВ АТОМНОГО ЯДРА» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦОР №№ 2750, 2751 Цели и задачи урока: общеобразовательная: • обеспечить усвоение учащимися знаний о строении атома; • познакомить учащихся с планетарной моделью атомов; • учащиеся должны уметь объяснять результаты опыта Резерфорда; • усвоения учащимися состава атомного ядра, а также понятия изотопов; • формирование умений по определению состава атома химических элементов. развивающая: • содействовать развитию интереса школьников к учению путём использования интерактивных моделей; • развивать интеллектуальные и познавательные умения учащихся; • развитие умений сравнивать, выявлять закономерности, обобщать; • логически мыслить; умение работать с информацией, пользоваться ИКТ. воспитательная: • продолжить формирование навыков аккуратности при ведении записей в тетрадях и на доске; • воспитывать ответственное отношение к учебному труду; • активизировать познавательный интерес учащихся к предмету. Тип урока: комбинированный урок. Форма проведения урока: беседа, фронтальный опрос, индивидуально-групповая работа. Оборудование: Е-библиотека Системы электронного обучения, ЦОР № 2750 «Радиоактивность. Опыт Резерфорда», ЦОР № 2751 «Состав атома и атомного ядра»; ПК, проектор, экран; презентация, анимации, периодическая система химических элементов Менделеева; Башарулы Р., Казакбаева Д. М., Токбергенова У.К., Бекбасар Н . « Физика, 9 класс » . – Алматы: Мектеп, 2010. Структура урока: I. Организационный момент. 2 мин. II. Актуализация знаний учеников. 3 мин. III. Изучение нового материала. 20 мин. IV . Закрепление знаний. 15 мин. V. Подведение итогов, оценки за урок. 3-4 мин. VI . Домашнее задание. 1 мин. Ход урока: I. Организационный момент – c ообщение темы урока; – формулирование целей урока совместно с учащимися. II. Актуализация знаний 101 До конца XIX в. атомы считали простейшими неделимыми частицами вещества. Однако последующее развитие науки опровергло эту точку зрения. Было установлено, что атомы вещества имеют сложное строение. В результате возникла необходимость создания модели атома. Сегодня на уроке рассмотрим какие модели атомов были предложены учеными и какая модель была принята ими. Работа учащихся с ЦОР № 2750. Повторение темы «Явление радиоактивности». Посмотреть демонстрационный эксперимент и ответить на вопросы, и выполнить задание: - Как назвали способность атомов некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению? - Как были названы частицы, входящие в состав радиоактивного излучения? Что представляют собой эти частицы? - О чём свидетельствовало явление радиоактивности? - Расскажите, как проводился опыт Резерфорда. Что выяснилось в результате этого опыта? Задание 1. В данной таблице перепутаны ответы на вопросы. Приведите в соответствие, т.е. расположите правильно ответы на вопросы. Этап подготовки к активному и сознательному усвоению материала На протяжении веков люди думали о свойствах и строении вещества. Поэтому одной из самых интересных и увлекательных страниц в истории развития физики является история открытия сложного строения атома. 102 Состав атома и атомного ядра. Атомистическая теория вещества возникла еще в античные времена. В XVIII в. атомистическая теория получает дальнейшее развитие; трудами М. Ломоносова, А. Лавуазье, Д. Дальтона была доказана реальность существования атомов, которые по-прежнему считаются неделимыми. Атом – мельчайшая частица вещества (микрочастица), являющаяся наименьшей частью химического элемента и носителем его химических свойств. Следовательно, выстраивается следующая логическая цепочка: В конце XIX в. появились факты, свидетельствующие, что атом имеет сложное строение. Особенно это стало очевидным после открытия радиоактивного излучения. Перед наукой стал вопрос о внутреннем строении атома. Ответы на эти вопросы были найдены в результате теоретических и экспериментальных исследований: - открытие Д. И. Менделеевым в 1869 г. закона периодической повторяемости свойств химических элементов; - опыты Фарадея по электролизу указывали на то, что в состав атома входят электрически заряженные частицы; - открытие В. Круксом в 1879 г. катодных лучей при изучении электрического разряда в разряженных газах; - открытие электрона Д. Томсоном, который доказал, что катодные лучи являются потоком отрицательно заряженных частиц 103 V . Изучение нового материала Учитель: После всех этих открытий, когда стало ясно, что атом может иметь сложную структуру, несколькими учеными были предложены различные теоретические модели строения атома. Работа учащихся с ЦОР № 2750. 1903 г. Джозеф Томсон предложил одну из первых моделей строения атома. Атом – шар, по всему объёму которого равномерно распределён положительный заряд. Внутри шара находятся электроны. Каждый электрон может совершать колебательные движения около своего положения равновесия. Положительный заряд шара равен по модулю суммарному заряду электронов, поэтому заряд атома в целом равен нулю. Эта модель получила название «пудинг», так как электроны были вкраплены в положительную среду, подобно изюму в пудинге. Итак, Томсоном построена модель атома. Теперь необходимо проверить ее с помощью эксперимента, действительно ли положительный заряд распределён по всему объёму атома с постоянной плотностью и как в нем расположены электроны. Для этого нужно было проникнуть внутрь атома. Чтобы проверить гипотезу Дж. Томсона в 1911 г. английский ученый Э. Резерфорд совместно со своими сотрудниками провёл ряд опытов по исследованию состава и строения атомов. Опыты ученых внесли решающий вклад в создание современной теории строения атома. Работа учащихся с ЦОР 2751. В данной анимации представлен демонстрационный опыт по рассеянию альфа-частицы металлической фольгой, который проводил Э. Резерфорд. 104 Идея опыта. Если модель атома Томсона соответствует действительности, то при пропускании через очень тонкую металлическую фольгу узкого пучка быстрых альфа- частиц, то сколь-нибудь заметного отклонения от направления движения этих частиц не должно быть. Опыт. В свинцовый контейнер помещали крупинку радиоактивного вещества – радия. Через небольшое отверстие в стенке контейнера узкий пучок − α частиц, испускавший радиоактивный элемент, падал на экран, расположенный напротив отверстия и вызывал свечение небольшой части экрана, покрытого сернистым цинком. Когда на пути поместили тонкую фольгу из золота, область экрана, на которой наблюдалась сцинтилляция, значительно увеличилась. Это означало, что − α частицы изменили свое первоначальное направление – испытали рассеяние. Наблюдения из опыта показали, что − α частицы разделились на три группы: Учитель. Как можно объяснить рассеивание − α частиц? Ответ. Изменение направления движения − α частиц происходит вследствие воздействия на них частиц, из которых состоит вещество. Из опыта видно, что большинство − α частиц проходит через фольгу, почти не отклоняясь от первоначального направления, очень незначительная часть при этом испытало рассеяние на большие углы, некоторые больше 90 0 . Учитель. Масса − α частиц почти в 8000 раз больше массы электрона. Так как масса электронов мала, они не могут заметно изменить направление движения − α частиц. Значит, изменение направления движения − α частиц вызвано отнюдь не электронами, входящими в состав атомов золотой фольги, а положительно заряженными частицами атома довольно большой массы. Заметное рассеивание − α частиц, несущих положительный заряд, может вызвать только положительная часть атома и лишь в том случае, если она сконцентрирована в очень малом объёме. Действительно, только одноименно заряженные частицы отталкиваются друг от друга. Обобщая результаты своих опытов, Резерфорд предложил свою планетарную модель строения атома. 105 Модель атома 1. В центре атома располагается атомное ядро, в котором сконцентрирован весь положительный заряд. 2. В ядре сконцентрирована почти вся масса атома. 3. Вокруг ядра по замкнутым орбитам вращаются отрицательные частицы – электроны. 4. Атом электрически нейтрален, т.к. заряд ядра равен модулю суммарного заряда электронов. 5. Отрицательный заряд всех электронов распределён по всему объёму атома Вокруг ядра под действием сил притяжения со стороны ядра вращаются электроны. Диаметр ядра не превышает 15 14 10 10 − − − м, а атома порядка 10 10 − м. Такова электронно-ядерная модель атома по Резерфорду. Иногда ее называют планетарной из-за сходства со строением Солнечной системы Недостаток планетарной модели атома: - нельзя объяснить факт существования атома; - нельзя объяснить устойчивость атома. Состав атомного ядра. Многочисленными исследованиями удалось определить заряд атомного ядра n q химического элемента: e Z q n ⋅ + = , где − Z порядковый номер в таблице Менделеева, e – элементарный заряд. Заряд атомного ядра равен произведению порядкового номера Z элемента в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева на элементарный электрический заряд e . В обычных условиях атом нейтрален, поэтому заряды орбитальных электронов и ядра друг друга уравновешивают. Следовательно, суммарный заряд орбитальных электронов равен заряду ядра, взятому со знаком минус: 106 e Z q e ⋅ − = . Работа учащихся с ЦОР № 2751. Познакомиться с опытом Резерфорда по обнаружению протонов в продуктах расщепления ядер. После открытия атомного ядра перед учеными встал вопрос: какова структура ядра? Последующее изучение состава ядра проводилось экспериментально с помощью бомбардировки ядра − α частицами. Первой такой частицей, открытой Э. Резерфордом в 1919 г. при бомбардировке ядер Mg Al Na F B , , , , и других элементов, был протон или ядро самого легкого изотопа атома водорода H 1 1 . Протон p имеет положительный заряд, равный заряду электрона 19 10 6 , 1 − ⋅ = e Кл, масса протона 27 10 6726 , 1 − ⋅ = p m кг = 1,00728 а. е. м. Однако считать, что атомное ядро любого атома (за исключением Н) состоит только из протонов, было бы неправильно. Ученый высказал предположение, что из одних протонов ядро состоять не может и что в состав атомного ядра входит еще пока неизвестная, нейтральная частица с массой, приблизительно равной массе протона. В 1932 г. один из учеников Э. Резерфорда – Дж. Чедвик обнаружил их на опыте, бомбардируя атомы бериллия − α частицами. Эту частицу назвали нейтроном n 1 0 . Нейтрон – элементарная частица, заряд которой равен 0, а масса близка к массе протона 27 10 6749 , 1 − ⋅ = n m кг = 1,00866 а. е. м. После открытия элементарных частиц российским физиком Д. Иваненко и немецким ученым В. Гейзенбергом была предложена протонно-нейтронная модель ядра, которая полностью подтвердилась последующими исследованиями. Согласно этой модели ядро атома любого химического элемента состоит из частиц 2 сортов: протонов и нейтронов. Эти частицы ядра обобщенно называют нуклонами, а сами ядра – нуклидами Работа учащихся с ЦОР № 2751. Учащиеся изучают строение атомного ядра, выполняя интерактивное задания анимации, делают выводы на основании изученного материала по теме. 107 Протонно-нейтронная модель атома гелия He 4 2 : - ядро состоит из двух p 2 протонов и двух нейтронов n 2 ; - вокруг ядра по стационарным орбитам движутся два электрона. Радиус атома больше радиуса ядра примерно в 5 4 10 10 − раз. - так как заряд протона равен по модулю заряду электрона, то число протонов в ядре равно числу электронов в атомной оболочке; - массовое число A (т. е. протонов и нейтронов) гелия: 4 2 2 = + = + = N Z A . Для характеристики атомных ядер вводится ряд обозначений. Число протонов, входящих в состав атомного ядра, обозначают символом Z и называют зарядовым числом, которое равно порядковому номеру химического элемента в таблице Менделеева. Заряд ядра равен Ze . Так как так как атом в целом нейтрален, то число Z определяет одновременно и число электронов в атоме, и их распределение по оболочкам. Число нейтронов обозначают символом N. Общее число нуклонов (т. е. протонов и нейтронов) называют массовым числом A: N Z A + = . Ядра химических элементов обозначают символом X A Z , где X – химический символ элемента. Химические свойства атомов всецело связаны с числом электронов в атоме, следовательно, с зарядом ядра (числом протонов) и не зависят от массового числа и количества нейтронов в ядре. Химические элементы. Ниже приведены символы следующих химических элементов: H 1 1 – водород, He 4 2 – гелий, 12 6 C – углерод, O 16 8 – кислород, U 238 92 – уран. Теперь перейдем к изучению понятия изотопы. Ядра одного и того же химического элемента могут отличаться числом нейтронов. Такие ядра называются изотопами. У большинства химических элементов имеется несколько изотопов. Например, у водорода их три: H 1 1 – обычный водород, H 2 1 – дейтерий и H 3 1 – тритий. У углерода – 6 изотопов, у кислорода – 3. 108 Изотопы занимают одно и то же место в периодической системе химических элементов. IV . Закрепление знаний Вопросы на закрепление: 1. Какие явления подтверждают сложное строение атома? 2. Почему модель Томсона оказалась несостоятельной? 3. В чём заключалась идея опыта Резерфорда? О чем свидетельствует отклонение − α частиц на углы больше 90 0 ? 4. Что представляет собой планетарная модель атома? Какое строение имеет атом водорода согласно этой модели. Самостоятельная работа учащихся по ЦОР 2751 в тетради. Учащиеся выполняют задания и решают задачу. Рефлексия (Карточки с вопросами находятся на столе у каждого учащегося). - Что интересного запомнилось Вам на уроке? - Что оказалось для Вас полезным? - Как Вы оцениваете полученные сегодня знания (глубокие, осознанные; неосознанные)? Несколько учеников зачитывают свои ответы. V. Подведение итогов урока - дать качественную оценку работы класса и отдельных учащихся; - замечания и выводы по уроку, выставление оценок. VII. Домашнее задание - « Физика 9 класс», § 53-54, упр. 41, ответить на вопросы ; - выполнить тестовые задания к ЦОР 2751; - обеспечить понимание учащимися цели, содержания и способов выполнения домашнего задания. 109 ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА НА ТЕМУ «ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. АБСОЛЮТНО ЧЕРНОЕ ТЕЛО» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦОР №№ 2744, 2745 Цели и задачи урока: общеобразовательная: • дать понятие теплового излучения, его характеристики; • рассмотреть законы излучения абсолютно черного тела; • рассмотреть распределение энергии в спектре черного тела; • дать формулировку и формулу Стефана-Больцмана; • дать понятие ультрафиолетовой катастрофы. развивающая: • развитие логического мышления и творческого воображения учащихся; • учить устанавливать причинно-следственные связи в изучаемых явлениях; • умение работать с информацией, пользоваться ИКТ; • развитие внимательности, умения сравнивать и обобщать факты. воспитательная: • воспитывать стремление к познавательной деятельности, умения слушать выступления; • расширение кругозора учащихся, умение применять знания, полученные учащимися на уроке в жизненных ситуациях; • развитие личностных качеств: взаимопомощь, чувство коллективизма, ответственность Тип урока: изучение нового материала. Форма проведения урока: фронтальный опрос, беседа и практическая работа с элементами учебного исследования. Оборудование: Е-библиотека Системы электронного обучения, ЦОР № 2744 «Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Закон Стефана-Больцмана», ЦОР 2745 «Трудности в объяснении явления излучения света»; ПК, мультимедийный проектор, экран; презентация; Башарулы Р., Казакбаева Д. М., Токбергенова У.К., Бекбасар Н жүктеу/скачать 9,7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|