Открытый урок: Состав атомного ядра. Ядерные силы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ЧИТИНСКОЕ СУВОРОВСКОЕ ВОЕННОЕ УЧИЛИЩЕ

МИНИСТЕРСТВА ВНУТРЕНИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

учебного занятия № 62

по теме: Состав атомного ядра. Ядерные силы

для I курса

Преподаватель: Меркушева Татьяна Сергеевна

2018-2019 учебный год

       Тема: Состав атомного ядра. Ядерные силы.

 Цель урока: создать условия для ознакомления обучающихся с особенностями строения атомного ядра.

 Задачи урока:

Образовательные:

ü Организовать деятельность обучающихся по формированию понятий: «изотопы веществ», «ядерная сила», свойства ядерных сил;

Развивающие:

ü Развитие мыслительных операций: анализ, синтез, систематизацию, сравнение, конкретизация;

ü Развитие умений применять теоретические знания при решении задач;

Воспитывающие:

ü Воспитание интереса к изучению физики.

Тип урока: урок открытия новых знаний.

Оборудование: интерактивная доска,  Периодическая система Менделеева, презентация к уроку.

Организационный момент: Приветствие обучающихся, слушаем рапорт.

-Здравствуйте, мы с вами продолжаем изучать главу «Строение атома и атомного ядра». Прежде чем приступить к изучению новой темы, давайте повторим,  то что мы изучили на последних уроках:

Актуализация знаний:

1.     Карточки 6 штук слабым обучающимся: определить массовое число, зарядовое число у определенного химического элемента. И написать реакцию альфа или бета распада.

2.     Карточки 4 штуки, сильным обучающимся: Что ты знаешь о протоне? Что ты знаешь о нейтроне? Рассказать о видах радиоактивного излучения. Перечислить методы исследования частиц (краткая характеристика одного из них).

Слайд 4. Фронтальный опрос кроссворд сделан онлайн, работа с интерактивной доской:

Вопросы кроссворда:

По горизонтали.

2.В честь какого ученого был назван счетчик для регистрации частиц?(Гейгер)

6.Кто создал планетарную модель атома?(Резерфорд)

8.Как называется метод регистрации частиц?(Сцинтилляции)

9.Число стоящее перед буквенным обозначением ядра сверху?(массовое)

12.Какой ученый открыл явление Радиоактивности?(Беккерель)

13.Положительно заряженные частицы при излучении(альфа)

14.Как называется прибор изобретенный шотландским физиком в 1912 году Чарлзом Вильсоном.(камера)

По вертикали.

1.Частица которую Резерфорд назвал первой?(протон)

3.Что претерпевает изменения при радиоактивном излучении?(ядро)

4.Какой ученый вместе с Резерфордом в 1903 году обнаружил, что Радий в процессе альфа распада превратился в Радон?(Содди)

5.Какой ученый предложил модель атома которую в последствии назвали "пудинг с изюмом"(Томсон)

7.Число стоящее перед буквенным обозначением ядра снизу.(зарядовое)

10.Как назвали частицу которую открыл в 1932 году Джеймс Чедвик?(нейтрон)

11.Отрицательно заряженные частицы при излучении.(бета)

Основная ссылка:

https://onlinetestpad.com/f5n3xjg6ttmxu

-Молодцы, вы вспомнили ученых и их открытия в атомной физике.

- а теперь выполним несколько заданий у доски, один человек к доске, остальные проверяют, и готовят дополнительные вопросы:

1.слайд 1.

Слайд 2.

2.

       Ф. И. _________________________________________

 По данным таблицы химических элементов

 Д.И. Менделеева определите в атоме меди:

      число нуклонов     А =

      число протонов      Z_p =

      число нейтронов  N_n =

      число электронов Z_e =

      Обозначение химического элемента ___________

-Как я вижу это задание, у вас вызвало затруднение, что нам еще не известно.

- Мы не знаем что называют нуклонами и как определить число протонов в ядре.

- это и многое другое мы узнаем на сегодняшнем уроке.

Итак тема нашего урока: Состав атомного ядра. Ядерные силы(записывают в тетрадях).Слайд 3.

Как вы думаете какая цель нашего урока? Цель: познакомиться с особенностями строения атомного ядра. Слайд 4.

Проведенный опрос показал, что вы многое уже знаете о составе атомных ядер, но сегодня мы дополним эти знания, еще некоторыми интересными открытиями и фактами.

«Другого ничего в природе нет….

Ни здесь, ни там – в космических глубинах.

Все: от песчинок малых до планет

из элементов состоит единых»

Степан Щипачёв

Этап открытия новых знаний.

Слайд  6.  В истории современной физики есть год, который называют «годом чудес». Это 1932 год. Одним из его «чудес» было открытие нейтрона и создание нейтронно - протонной модели атомного ядра (советскими физиками – Д.Д.Иваненко и Гапоном; немецким физиком – Вернером Гейзенбергом; итальянским физиком – Майораном).Слайд 5.

- Работаем с учебником параграф 56, самостоятельно выписываем в тетради новые понятия, работаем в парах по плану: Слайд 6.

1. Нуклоны, что это? Примеры.

2.Число протонов? Примеры.

3. Изотопы. Примеры.

4. Ядерные силы. Характеристика.

7мин на работу, затем фронтальный опрос. Самопроверка с эталоном на слайде, и дополнительные комментарии с теоритическим материалом преподавателя.

Теория:

1) Ядро имеет форму шара R ≈ 10^-15 м, в нем сконцентрировано приблизительно 99,96% всей массы атома,  ρ = 2,7∙10¹⁷ кг/м³.

Протон: р (1919 г), время жизни 10³¹ лет, m = 1836,2m_e,  q_p = +e

Нейтрон: n, q=0, время жизни вне ядра 15 мин, m=1838,7m_e

Обе эти частицы часто называют еще нуклонами.

  Число частиц входящих в состав атомного ядра называется массовым числом и обозначается A.

2)Число протонов в ядре называется зарядовым числом и обозначается         Z.

Число нейтронов входящих в состав ядра обозначается N.

A= N + Z

3) Дальнейшее исследование атомных ядер привело к обнаружению того, что у одного и того же химического элемента атомы могут иметь ядра разной массы. 

Причем все эти атомы обладали одинаковыми химическими свойствами, а, следовательно, имеют одинаковый заряд ядра. Если заряды ядер одинаковы, значит, имеют один и тот же порядковый номер в таблице Д.И.Менделеева, т.е. занимают в таблице одну и туже клетку.

Слайд  10.   Все разновидности одного химического элемента назвали изотопами.

Изотопы – это разновидность данного химического элемента, различающиеся по массе атомных ядер.

 Сейчас уже экспериментально доказано, что почти все химические элементы имеют изотопы.

Например:

Водород	Уран
11Н - протий 21Н - дейтерий 31Н – тритий.	23492U 23592U 23892U 23992U

Наличие, каких частиц входящих состав ядра различно для изотопов? (нейтронов)

Именно наличие, различного числа  нейтронов в ядрах изотопов является причинной различных физических свойств химических веществ, которые более подробно будут изучены в 11 классе.

4) Гипотеза о протонно – нейтронном составе атомного ядра подтвердилась, но возникает следующий вопрос: почему ядро не распадается на отдельные частицы?

   Чтобы ответить на поставленный вопрос вспомним ранее изученный материал:

Между всеми телами имеющими массу существует взаимное притяжение. Сила тяготения рассчитывается по закону всемирного тяготения: F=Gm₁m₂/r².

Протоны, входящие в состав ядра обладают положительным зарядом, а значит, между ними возникает отталкивание, к тому же сила электрического отталкивания в 10³⁹ раз больше чем сила гравитационного притяжения. Только из этого факта можно сделать вывод, что между частицами входящими в состав ядра возникает взаимодействие еще более сильное, чем электрическое, иначе протоны, входящие в состав ядра разлетелись с огромной скоростью.

 Ученые пришли к выводу, что в природе существует еще один вид взаимодействия, которое было названо сильным.

 Силы притяжения между частицами входящими в состав ядра назвали ядерными.

   Свойства ядерных сил:

Ø являются только силами притяжения;

Ø во много раз больше кулоновских сил;

Ø не зависят от наличия заряда;

Ø короткодействующие: заметны на расстоянии  r ≈ 2,2∙10 ^-15 м;

Ø взаимодействуют с ограниченным числом нуклонов (свойство насыщения).

Поскольку ядерные силы не зависят от наличия заряда и существуют между любыми парами p        p,p       n,n       n  именно поэтому протоны и нейтроны, входящие в состав ядра назвали нуклонами (от латинского слова nucleus– ядро).

Все эти знания о строении ядра, позволили ученым в дальнейшем создать ядерный реактор(преобразование внутренней энергии атомных ядер в электрическую), и радиоактивное оружие.(видео)

-Молодцы, тему мы с вами разобрали, ну а сейчас выполним задания на карточках, проверим, как вы ее поняли. Нужно заполнить таблицу -вставить не достающие элементы в пустые клетки. Поможет вам таблица Менделеева в учебнике. Работаем индивидуально, после выполнения, обменяетесь карточками, взаимопроверка. Потом сравним с образцом (на слайде).

Закрепление.

Слайд 13.

Заполнить таблицу.

Название вещества	Символ	Массовое число, A	Зарядовое число, Z	Число нейтронов, N
Гелий		4
	Cu	64
		7	3
Германий			32	41
				10
	F	19		10

Таблица с ответами Слайд 14.

Название вещества	Символ	Массовое число, A	Зарядовое число, Z	Число нейтронов, N
Гелий	He	4	2	2
Медь	Cu	64	29	35
Литий	Li	7	3	4
Германий	Ge	73	32	41
Неон	Ne	20	10	10
Фтор	F	19	9	10

Критерии оценивания:

1.     Если все верно или одна ошибка – «5» отлично.

2.     Если ошибок не более трех –«4»хорошо.

3.     Если ошибок не более восьми –«3» удовлетворительно.

Ну а теперь давайте посмотрим, как вы написали, поднимите руки у кого пять, и т.д. Вывод- как я вижу большинство справилось с этим заданием значит наша цель достигнута.

Подведение итогов урока: теперь вы знаете, из чего состоит ядро атома и что атомное ядро устойчиво за счет сил притяжения, которые называется ядерными.

 Выставление оценок и запись домашнего задания.

Слайд  15. Д/з: §56 упр 48 номер 1-3, выучить определения.