Конспект урока 11 класс, физика

Учитель: Апаликов Владимир Анисимович

Урок: физика

Класс: 11

Тема урока: радиоактивность

Тип урока: урок изучения нового материала

Цели урока: ввести и закрепить понятия радиоактивности, альфа-, бета-, гамма-излучения и периода полураспада; изучить правило смещения и закон радиоактивного распада.

Задачи урока:

а) образовательные задачи - объяснить и закрепить новый материал, познакомить с историей открытия явления радиоактивности;

б) развивающие задачи - активизировать мыслительную деятельность учащихся на уроке, реализовать успешное овладение новым материалом, развивать речь, умение делать выводы;

в) воспитательные задачи - заинтересовать и увлечь темой урока, создать личную ситуацию успеха, вести коллективный поиск по сбору материала о радиации, создать условия для развития у школьников умения структурировать информацию.

Ход урока

Учитель:

- Ребята, предлагаю вам выполнить следующее задание. Найдите в списке слова, обозначающие явления: ион, атом, протон, электризация, нейтрон, проводник, напряжённость, электричество, диэлектрик, электроскоп, заземление, поле, оптика, линза, сопротивление, напряжение, вольтметр, амперметр, заряд, мощность, освещение, радиоактивность, магнит, генератор, телеграф, компас, намагничивание. Слайд №1.

- Дайте определения этим явлениям. Для какого явления мы ещё не можем дать определение? Правильно, для радиоактивности. Слайд №2.
- Ребята, тема нашего занятия – радиоактивность.

- На предыдущем уроке некоторые учащиеся получили задание – подготовить сообщения по биографиям ученых: Анри Беккереля, Пьера Кюри, Марии Склодовской-Кюри, Эрнеста Резерфорда. Ребята, как вы думаете, случайно ли именно об этих ученых сегодня должна пойти речь? Может, кто-то из вас уже что-то знает о судьбе и научных достижениях этих людей?

Дети предлагают свои варианты ответов.

- Молодцы, вы очень хорошо осведомлены! А теперь давайте послушаем материал докладчиков. 
Дети рассказывают об ученых (А.Беккереле, М.Склодовской-Кюри, П.Кюри).

- Сто лет назад, в феврале 1896г, французский физик Анри Беккерель обнаружил самопроизвольное излучение солей урана ²³⁸U, однако он не понимал природы этого излучения. Слайд №4.

В 1898г супруги Пьер и Мария Кюри открыли новые, ранее неизвестные элементы – полоний ²⁰⁹Po и радий ²²⁶Ra, у которых излучение, аналогичное излучению урана, было значительно более сильным. Радий – редкий элемент; чтобы получить 1 грамм чистого радия, надо переработать не менее 5 тонн урановой руды; его радиоактивность в несколько миллионов раз выше радиоактивности урана.

- Самопроизвольное излучение некоторых химических элементов было названо по предложению П.Кюри радиоактивностью, от латинского radio «излучать». Неустойчивые ядра превращаются в устойчивые.

- Химические элементы с номера 83 являются радиоактивными, то есть самопроизвольно излучают, причем, степень излучения не зависит от того, в состав какого соединения они входят. Слайд №5.

- Что же представляет из себя радиоактивное излучение? Предлагаю вам самостоятельную работу с текстом: стр. 293 учебника Ф-11 Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев и В.М. Чаругин.

- Ребята, ответьте на вопросы:
1. Что представляют собой α-лучи? (α-лучи – это поток частиц, представляющих собой ядра гелия.) 
2. Что представляют собой β-лучи? (β-лучи – это поток электронов, скорость которых близка к скорости света в вакууме.)
3. Что представляет собой γ-излучение? (γ-излучение – это электромагнитное излучение, частота которого превышает частоты рентгеновского излучения.) Слайд №6.

- Изучением природы радиоактивного излучения занимался великий физик начала 20 века Эрнест Резерфорд. Слайд №7.

- Итак, в 1899 г Эрнест Резерфорд обнаружил неоднородность излучения. Исследуя излучение радия в магнитном поле, он обнаружил, что поток радиоактивного излучения имеет сложную структуру: состоит из трех самостоятельных потоков, названных α-, β- и γ-лучами. При дальнейших исследованиях оказалось, что α-лучи представляют из себя потоки ядер атомов гелия, β-лучи – потоки быстрых электронов, а γ-лучи есть электромагнитные волны с малой длиной волны.

- Превращение атомных ядер часто сопровождается испусканием α-, β-лучей. Если одним из продуктов радиоактивного превращения является ядро атома гелия, то такую реакцию называют α-распадом, если же – электрон, то β-распадом.

Эти два распада подчиняются правилам смещения, которые впервые сформулировал английский ученый Ф.Содди. Давайте посмотрим, как выглядят эти реакции.

Слайды №8 и №9 соответственно:

1. При α-распаде ядро теряет положительный заряд 2e и его масса убывает на 4 а.е.м. В результате α-распада элемент смещается на две клетки к началу периодической системы Менделеева:

2. При β-распаде из ядра вылетает электрон, что увеличивает заряд ядра на 1е, масса же остается почти неизменной. В результате β-распада элемент смещается на одну клетку к концу периодической таблицы Менделеева.

- Кроме альфа- и бета-распадов радиоактивность сопровождается гамма-излучением. При этом из ядра вылетает фотон. Слайд №15.

3. γ-излучение – не сопровождается изменением заряда; масса же ядра меняется ничтожно мало.

- Ядра, которые возникли в результате радиоактивного распада, в свою очередь также могут быть радиоактивны. Возникает цепочка радиоактивных превращений. Ядра, связанные с этой цепочкой, образуют радиоактивный ряд или радиоактивное семейство. В природе существует три радиоактивных семейства: урана, тория и актиния. Семейство урана заканчивается свинцом. Измеряя количество свинца в урановой руде, можно определить возраст этой руды.

- Резерфорд опытным путём установил, что активность радиоактивных веществ убывает с течением времени. Для каждого радиоактивного вещества существует интервал времени, на протяжении которого активность убывает в 2 раза. Это время называется периодом полураспада Т.

- Как же выглядит закон радиоактивного распада? Слайд №10.

- Закон радиоактивного распада установлен Ф. Содди. По формуле находят число не распавшихся атомов в любой момент времени. Пусть в начальный момент времени число радиоактивных атомов N₀. По истечении периода полураспада их будет N₀/2. Спустя t = nT их останется N₀/2^п.

- Период полураспада – основная величина, определяющая скорость радиоактивного распада. Чем меньше период полураспада, тем меньше времени живут атомы, тем быстрее происходит распад. Для разных веществ период полураспада имеет разные значения. Слайд №11.

- И в заключение нашего урока давайте решим задачи для закрепления пройдённого материала. Слайд №12 - Слайд №16.

Домашнее задание:

• I группа – п.п. 99-101, упр. 14 (1-3). Физика 11 класс Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин;
• II группа – №19, №20 (Варианты I-V ЕГЭ по Физике КИМа).

Методическое обеспечение

1.     Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин, Физика – 11, издательство «Просвещение» 2014г.;

2.     В.А. Балаш – Задачи по физике и методы их решения, издательство «Просвещение» 1983г.;

3.     Б.Ф. Абросимов, Физика – способы и методы поиска регения задач, Издательство «ЭКЗАМЕН» 2006г.;

4.     Е.В. Лукашева, Н.И. Чистякова, Физика – Типовые тестовые задания, издательство «ЭКЗАМЕН» 2017г;

5.     Г.Н. Степанова, Сборник задач по физике 10-11 классов общеобразовательных учреждений, издательство «Просвещение» 2003г.;

6.     А.П. Рымкевич, Физика – задачник 10-11 класс, издательство «Дрофа»;

7.     О.В. Громцева, Самостоятельные и контрольные работы.