Конспект по химии:состав и строение атома

Тема: состав и строение атома

Класс: 8 «Б»

Дата:

Цель: сформировать компетентность учащихся по теме на основе межпредметных связей (физика и химия) в умении применять знания.

Задачи:

·         Образовательные – изучить строение, состав атомных ядер, изотопы

·         Развивающие – развивать научное мышление при установлении причинно-следственных связей, сравнении химических объектов, применении знаний и умений в новых ситуациях, в том числе, для решения межпредметных проблем; развивать интерес и другие мотивы изучения химии при знакомстве с историей становления идеи о делимости атома в науке и научными работами ученых.

·         Воспитательная – формировать умение работать с книгой через групповую работу, воспитание чувства сотрудничества, сотворчества, создание условий для реальной самооценки учащихся.

Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления новых знаний.

Оборудование: периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, электронная презентация к уроку.

Ход урока

1. Мотивационно-ориетировочный этап.

Учитель:

·         Вспомните, что изучает химия?

·         Из чего состоят вещества?

·         Что такое химический элемент?

Итак, мы знаем, что мельчайшей частицей вещества является атом: одинаковые атомы, или атомы одного вида, называются химическим элементом (запись в разделе “Что мы знаем?” Приложение № 1)

Слово “атом” придумал очень давно, более 2500 лет назад, древнегреческий философ Демокрит. С греческого “атом” переводится как “неделимый”. Так ли это?

Прочтите, пожалуйста, поэтические строчки:

(Информация № 1 в Приложении № 2, Слайды 1, 4, 5.)

Элементы встали вряд,
В ядрах их растет заряд.
Значит столько в нем протонов,
А в округе – электронов.

Есть в ядре еще нейтроны,
Что заряд иметь не склонны.
Ну а то, что в массе дробь,
В том виновен изотоп.

1.      Что вы узнали из данной информации?

2.      Смысл каких слов вам не понятен?

3.      Как вы думаете, о чем пойдет речь на сегодняшнем уроке?

4.      Найдите в информации в состав чего входят протоны, электроны, нейтроны?

5.      Сформулируйте тему урока (запись темы на доске).

6.      Каковы цели сегодняшнего урока? (Запись на доске в разделе “Что хотим узнать?” Приложение № 1, Слайды 1,2,3.)

2. Актуализация знаний по вопросу: История изучения состава атома.

Учитель: В истории развития физики одна из самых интересных и увлекательных страниц – это история открытия сложного строения атома. В конце ХI – начала ХII в. идеи о строении атома витали в воздухе, различные догадки ученых создавали духовную атмосферу, в которой, в конце концов, и рождалось открытие, ведь в это время ничего о внутреннем строении атома не было известно.

Какими же великими открытиями была доказана сложность строения атома?

Для этого вам предстоит прочесть материал учебника (с. 38–40) и осуществить описание по плану:

А) Открытие физика Д.Стони_________________________________

_____________________________________________________________

Б) Открытие физиков Д.Томсона и Ж.Перрена

(Дорисуй модель, укажи размеры.)

В) Открытие физика А.Беккереля_________________________________________________

Г) Схема опыта Э. Резерфорда.

Заполни:

1. –_______________ ;

2. –_______________ ;

3. –_______________ ;

4. –_______________ .

(Дорисуй возможные дальнейшие направления движения ά– частиц.)

Д) Планетарная модель атома

1-________________________________

2-________________________________

(Укажи размеры атома.)

(Последующее обсуждение вопросов. Просмотр Слайдов 6, 7. Самооценка и выставление баллов в карту оценки участия в уроке по 3 бальной шкале.)

Учитель: Какой вывод можно сделать из полученной информации? (В начале 20 в. разрушились представления о неделимости атома. Атом – сложная частица.)

3. Операционно-исполнительский этап (работа в группах).

Учитель: Используя информацию № 2 в Приложении № 2 и наглядный материал “ Как устроен атом” (из серии электронных учебных пособий), докажите сложность строения атома, для этого вставьте пропущенные слова в тексте:

1.      Модель атома, предложенная Резерфордом, называется …

2.      Атом – это частица, состоящая из …

3.      В состав ядра атома входят … и …

4.      Протон – элементарная частица, имеющая массу приблизительно … и заряд равный … Для протона принято обозначение…

5.      Ядро атома имеет… заряд

6.      Нейтрон – элементарная частица, имеющая массу приблизительно … и заряд равный … Для нейтрона принято обозначение…

7.      Вокруг ядра постоянно движутся …, их заряд – …, а масса – …

8.      Масса атома сосредоточена в …, т.к. массой … можно пренебречь.

9.      Атом электронейтрален, т.к. …

10.  По разности … определяют число нейтронов в атоме.

Учитель: Что у вас получилось? (Устные ответы учащихся. Запись на доске в разделе Что узнали? Выставление оценок в карту оценки участия в уроке по 3 бальной шкале. Просмотр Слайдов 8–10.)

Учитель: По полученному тексту попытайтесь составить схему строения атома (работа в группах).

(Учитель проходит по рядам и выясняет: какая из схем более полно и точно отражает строение атома. Более точная схема выносится на доску или показывается соответствующий слайд презентации.)

Учитель:

1. Как вы понимаете задание: определить состав атома?
2. Попытайтесь составить алгоритм, т.е. порядок действий, который позволит определить состав атома. Я дам вам подсказки, а вы расставьте их в нужном порядке (Что значит, определить состав атомных ядер? Как можно определить число протонов, нейтронов? Как найти количество электронов в атоме?)

Учитель: Какие последовательности у вас получились? (на слайде№11 выводится алгоритм, демонстрируется пример):

1.      N = – см. ПСХЭ

2.      N = Z = число р⁺

3.      Число n⁰ = A_r – Z

4.      Число е = числу р⁺

Учитель: Используя данный алгоритм, выполните задание: заполните таблицу. (Каждый участник команды выполняет одно задание и карточку передает другому ученику.)

Знак химического элемента	Название	Число протонов	Число нейтронов	Число электронов
S
	Алюминий
		14
				20
К

Подводится итог: за правильно выполненное задание выставляются баллы (взаимопроверка. Слайд 12).

Критерии оценки: без ошибок – молодец (3б.),1–2 ошибки – не все потеряно (1–2б.), 3–4 ошибки – стоит обратить на это особое внимание (0б.).

4. Формирование практических навыков.

Учитель: Нам известно, что свободные атомы – это одна из форм существования химического элемента.

Другого ничего в природе нет,
Ни здесь, ни там, в космических глубинах:
Все от песчинок малых до планет – 
Из элементов состоит единых. 

В настоящее время известно 114 химических элементов, получены первые атомы элемента с номером 116. Давайте обратимся к периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева и посмотрим, какими числами представлены в ней относительные атомные массы элементов? Если масса атома определяется количеством протонов и нейтронов, массы которых выражены целыми числами, то почему относительные атомные массы представляют собой дробные величины? (Постановка учебной проблемы.) На эти вопросы мы будем искать ответы в ходе мысленного эксперимента с опорой на модели.

1) Изменение числа нейтронов в атоме водорода.

Решение задачи: Что произойдет с атомами одного и того же вида, если в их ядра мысленно добавить по 1 нейтрону?
Для примера возьмем атом с самым простым строением – атом водорода.

·         Найдите среди моделей ядро этого атома. Сколько протонов он содержит? (Один.) Эта разновидность атома носит название протий (из-за простоты строения).

·         Мысленно добавьте в этот атом 1 нейтрон. Изменилась ли масса атома? (Да, она равна массе протона и нейтрона, массу электрона из-за ее очень малой величины не учитываем.)

·         Сравните модели ядра протия и полученного атома. Такой атом водорода называют дейтерием. 

·         Мысленно добавьте теперь уже в ядро дейтерия один нейтрон. (Далее рассуждения аналогичны выше изложенным.)Полученный атом называют тритием. 
Итак, мы имеем три модели, три разновидности атомов водорода с различными массами. 
Как же называют разновидности атомов одного и того же вида (в нашем случае – атомов водорода), имеющие один и тот же заряд ядра атома, но разные массы? Посмотрите в периодической системе химических элементов. В ней всем разновидностям атома водорода отведено одно и то же место. Поэтому, они получили название изотопы (“изос” – равный, одинаковый, “топос” – место), т. е. занимающие одно и то же место.

2) Оформление результатов мысленного эксперимента в тетрадях и на доске (Совместное заполнение таблицы и формулировка понятия “изотопы”.)

Оформим результаты наших рассуждений в тетрадях.

Частицы	Протий 1H	Дейтерий 2D	Тритий 3T
	Z=1
Протон	1	1	1
Электрон	1	1	1
Нейтрон	0	1	2

Изотопы – это … (Продолжение записи на доске в разделе “Что узнали?”)

Учитель: Давайте послушаем учащегося, который расскажет, какую интересную информацию он нашел об этих изотопах.

Учащийся (рассказывает и презентует материал “Знаете ли вы”,который подготовил самостоятельно дома). Приблизительный вариант:

·         Протий – обычный водород, дейтерий – тяжелый водород, тритий – сверхтяжелый водород

·         Тяжелый водород содержится в обычном водороде в небольших количествах: на 5 тыс. атомов обычного водорода приходится 1 атом тяжелого.

·         Вода, в которой протий заменен дейтерием, называется тяжелой. Тяжелая вода характеризуется особыми свойствами: температура замерзания +3,8 С⁰, температура кипения +101,4 С⁰, плотность 1,1г/мл.

·         В тяжелой воде невозможна жизнь.

·         Сверхтяжелый водород в природе встречается крайне редко. Доля его ничтожно мала: один атом трития приходится на миллиард миллиардов атомов обычного водорода.

·         Тритий является радиоактивным изотопом водорода.

·         Совсем недавно появилось сообщение о новом изотопе водорода с атомной массой равной 4. Насколько трудной была задача обнаружения нового “сверхтяжелого” водорода, говорит время его существования, равное 0, 000 000 000 01 доли секунды.

Учитель: Так почему же относительные атомные массы химических элементов, указанные в периодической системе Д.И.Менделеева, не целые, а дробные величины?

Учащийся: Это средняя арифметическая величина, в которой учтены не только массы всех изотопов, но еще и процентное содержание в природе. Поэтому получаемые при расчетах величины оказываются не целыми, а дробными.

Учитель: В ядре атома химического элемента А содержится 11 протонов и 12 нейтронов, а в ядре атома химического элемента В -12 протонов и 12 нейтронов.

Определите, являются ли они: 
– изотопами одного элемента;
– атомами двух химических элементов, у которых одинаковое массовое число; 
– атомами двух разных элементов, находящихся в периодической системе рядом. (Слайд 13)

Учитель:

Собрать, сколько надо, частиц всех сортов,
И атом – пожалуйста, – вот он, готов!
Но в общее дело их вклады неравны…
Так кто же из этих частиц самый главный?
Пузатый протон, флегматичный нейтрон, 
А может быть, юркий малец – электрон?

Итак, предположите, какая же частица в атоме главная? (Постановка учебной проблемы.)

Решение учебной проблемы основывается на известной учащимся информации:

·         Нейтрон? Нет, их количество может быть разным

·         Электрон? Нет, они могут быть отданы или приняты в ходе химических превращений.

·         Относительная атомная масса? Нет, она может быть различной.

Учащийся: Главной характеристикой любого химического эксперимента является содержание в нем протонов, а точнее, значение положительного заряда ядра атома, определяемое числом протонов.

Учитель: Исходя из этого, дайте современное, новое определение понятия “химический элемент”.

Учащийся: Химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.

Учитель: Итак, подведем итог. Вспомни начала урока: Что мы знали? Что хотели узнать? А что же узнали?(анализ записей на доске, получившихся к концу урока. Приложение № 1. Слайд 14)

5. Домашнее задание.