Разработка к уроку по физике на тему "Строение атома" (8 класс )

Конспект урока

по теме «Строение атома».

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цель урока: изучить строение атома, познакомить   учащихся с образованием положительных и отрицательных ионов.

Задачи:

Образовательные:

-познакомить учащихся с биографией и трудами  Д. Томсона и Э. Резерфорда;

-познакомить учащихся с гипотезой Томсона о строении атома и                                                               фундаментальным опытом  Резерфорда;

- изучить планетарную модель атома;

- познакомить учащихся с образованием  положительных и отрицательных ионов.

Развивающие:

- научить учащихся определять состав атома и  ядра атома используя периодическую

систему химических элементов Д. И.Менделеева;

- продолжить развитие навыков работы с конспектом по теме, таблицами и схемами;

Воспитательные:

-развивать познавательный интерес к предмету;

-показать значение опытных фактов.

Демонстрации:

-схема опыта Э. Резерфорда и планетарная модель атома;

-таблица химических элементов Д. И. Менделеева.

ХОД УРОКА

1.Организационный момент. Мотивация учебной деятельности.

2. Повторение изученного материала.

( проводится в виде фронтального опроса по изученному материалу темы « Электрические явления».)

1.      Про какое тело можно сказать, что оно наэлектризовано?

2.      При трении двух тел друг о друга какое тело электризуется?

3.      Какой заряд условились называть положительным?

4.      Какой заряд условились называть отрицательным?

5.       Как взаимодействуют тела, имеющие заряды одного знака? разного знака?

6.      С помощью какого прибора можно обнаружить наэлектризовано тело или нет?

7.      Как по углу расхождения листочков электроскопа судят о его заряде?

8.      Чем отличается пространство, окружающее наэлектризованное тело от пространства, окружающего ненаэлектризованное тело?

9.      Как можно обнаружить электрическое поле?

10.  Одинаково ли электрическое поле вблизи заряженного тела и вдали от него?

11.  Как на опыте показать, что электрический заряд делится на части?

12.  Можно ли электрический заряд делить бесконечно?

13.  Как назвали частицу с самым малым зарядом?

14.  Чему  равны заряд и масса электрона?

15.  Может ли какая- либо частица иметь заряд в 3,5  раза превышающий заряд электрона?

16.  Может ли какая- либо частица иметь заряд, равный удвоенному заряду электрона?

17.  Может ли какая- либо частица  иметь заряд, равный 1/3 заряда электрона?

18.  Может ли заряд электроскопа быть равен 5*10¹⁴ q, где q – наименьший  по величине отрицательный заряд?

19.   Может ли заряд электроскопа быть равен 3,9*10¹⁵q?

20.  Может ли заряд электроскопа быть равен 4,75*10^-2q?                                              

3.  Постановка цели и задач урока. Изучение нового материала.

1.      Модель атома Томсона.

Слово «атом» появилось  более 2500 лет назад в трудах древнегреческого философа Демокрита.  С греческого  «атом» переводится  как «неделимый». Но в 1897 году был открыт электрон (входящий в состав атома) и был сделан вывод о сложном строении атома. Попыток воссоздать строение атома было много, но уважения заслуживает модель атома английского физика Джозефа Томсона. Это была первая достаточно разработанная модель атома.

Согласно теории Томсона атом представляет собой шар, по всему объему которого равномерно распределен положительный заряд, а отрицательно заряженные электроны, подобно изюму в кексе, находятся в этой положительной среде. Эта модель получила название  «кекс», «пудинг», так как злектроны были вкраплены в положительную среду, подобно изюму в кексе или пудинге. Заряд всех электронов равен по модулю положительному заряду среды, поэтому атом нейтрален.

Модель атома Томсона казалась привлекательной с той точки зрения, что предполагала наличие электронов в атоме. А сам Томсон с помощью данной модели объяснил ряд физических явлений, например, хорошая проводимость металлов объяснялась тем, что атомы металлов легко теряют часть электронов. Модель просуществовала до 1911 года, так как обнаружилось несоответствие модели реальной действительности. В частности, модель атома Томсона оказалась в противоречии с результатами опыта Резерфорда.

2.      Сообщение « Биография и труды Д. Томсона».

3.      Сообщение « Биография и труды Э. Резерфорда».

4.      Опыты Резерфорда.

Английский физик Э. Резерфорд , исследуя излучение радиоактивных веществ, особое внимание уделил излучению, состоящему из положительно заряженных частиц, называемых  альфа- частицами. Пучок альфа- частиц пропускался через тонкую золотую фольгу. Альфа- частицы, проходившие через фольгу, попадали на экран из сернистого цинка и вызывали вспышку света, которую регистрировал микроскоп. Согласно предложенной Томсоном модели атома, альфа- частицы должны были бы свободно проходить сквозь атомы золота и только отдельные альфа- частицы могли слегка отклоняться в электрическом поле электрона. Поэтому следовало ожидать, что пучок альфа- частиц при прохождении через тонкую фольгу слегка расплывется на небольшие углы. Такое рассеивание на малые углы действительно наблюдалось, но совершенно неожиданно оказалось, что примерно одна альфа-частица из 20000 возвращается назад в сторону источника этих частиц. Резерфорду понадобилось несколько лет, чтобы окончательно понять столь неожиданное рассеяние альфа- частиц на большие углы. Он пришел к выводу, что положительный заряд атома сосредоточен в очень малом объеме в центре атома, а не распределен по всему атому, как в модели Томсона.

5.      Ядерная модель атома Резерфорда

Итак, Резерфорд предложил ядерную («планетарную») модель атома:

В центре атома находится положительно заряженное ядро, а вокруг ядра движутся отрицательно заряженные электроны. Ядро состоит из положительных протонов и не имеющих заряда нейтронов.

Заряд электрона -1,6*10^-19Кл

Заряд протона 1,6*10^-19Кл

Атом в целом нейтрален, то есть сумма положительных зарядов протонов по модулю равна сумме отрицательных зарядов электронов. А так как по  модулю заряды протона и электрона равны, то количество протонов равно количеству электронов.

Строение всех атомов зашифровано  в периодической таблице Д. И. Менделеева.

Порядковый номер химического элемента показывает электрический заряд ядра атома, этот заряд равен сумме протонов в ядре атома, а, значит, и числу электронов.

(Далее приводятся примеры строения атома водорода, гелия, лития).

6.      Образование положительных и отрицательных ионов.

Но  главной характеристикой данного химического элемента является не число атомов, а заряд ядра.

Дело в том, что электроны могут иногда отрываться от атома или присоединяться к нему и тогда общий заряд электронов в атоме изменится. Заряд же ядра изменить очень трудно. Если он изменится, то получится уже другой химический элемент.

Если нейтральный атом потеряет один или несколько электронов, то получится положительный ион.

Если нейтральный атом приобретет один или несколько лишних электронов, то он станет отрицательным ионом.

4. Физкультминутка.

5. Закрепление изученного материала

1) Ответить на вопросы:

    - Какой состав имеет атом?

    -Как заряжены протоны, электроны, нейтроны?

     -Чему равен их заряд?

    -Чему равен заряд атома? Почему?

    -Как образуются положительные ионы?

    - Как образуются отрицательные ионы?

2) Решение задач.

    1. Назовите частицы, входящие в состав атома, имеющие:

        а) положительный заряд;

        б) отрицательный заряд;

        в) не имеющие заряда.

    2. Вокруг ядра атома кислорода движутся 8 электронов.

         Сколько протонов имеет ядро атома кислорода?

    3. Решая следующие задачи, заполните таблицу:

Химический элемент	ядро		электроны
	протоны	нейтроны

а) В ядре атома алюминия 27 частиц. Вокруг атома

     вращаются 13 электронов. Сколько в ядре атома

     протонов и нейтронов?

б) В ядре атома мышьяка 75 частиц, из них 33 протона.

     Сколько нейтронов и сколько электронов в атоме

      мышьяка?

в) В ядре атома азота 14 частиц, из них 7 нейтронов.

     Сколько протонов и электронов в атоме?

г) В атоме цинка всего протонов, нейтронов и электронов

    95, из них нейтронов 35. Сколько в атоме протонов и

    электронов?

4. На рисунке схематически изображены атом и ион

    водорода. На каком рисунке изображен ион? Какой 

    заряд представляет собой ион?

5.Что имеет большую массу:  атом водорода или       

    положительный ион водорода? Ответ обоснуйте.

6.Известно, что атом углерода имеет 6 электронов. Начертите схему атома углерода, положительного и отрицательного ионов углерода.

 6. Подведение итогов урока. Выставление оценок за работу на уроке.

7. Рефлексия.

8. Задание на дом. . 29, упр. 20, составить кроссворд по теме «Строение атомов».

Самостоятельная работа для 8 класса по теме: «Строение атома»

Вариант 1

1.     Расположите химические элементы в ряд по возрастанию числа электронов в их атомах:

А) Cl, K, Be, Ne, Cr, As

Б) W, Cd, Ca, S, F, Mo

В) Co, Kr, Zn, Cu, Li, B

2.     Определите число протонов в ядре атома для элемента, находящегося в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева:

А) в 3-м периоде, 7 группе, главной подгруппе,

Б) в 3-м периоде, 1 группе, главной подгруппе,

В) в 4-м периоде, 2 группе, главной подгруппе,

3.     Назовите элемент в атоме которого имеется:

А) 14 нейтронов и 13 электронов

Б) 16 нейтронов и 15 электронов

В) 2 нейтрона и 2 электрона

4.     Определите число протонов и нейтронов в ядре атома элемента:

А) с порядковым номером 26 и массовым числом 56

Б) с порядковым номером 19 и массовым числом 39

В) с порядковым номером 20 и массовым числом 40

5.     Заполните пустые клеточки в таблице:

	Элемент	Z (пор.№)	Число р+	Число ē	Число n0	А (массовое число)
1					28	51
2	Ca		20		20
3				18	22
4	K	19				39
5			10		10
6	P			15		31
7					16	32
8	Si				14	28

Самостоятельная работа для 8 класса по теме: «Строение атома»

Вариант 2

1. Расположите химические элементы в ряд по возрастанию числа электронов в их атомах:

А) He, S, V, Si, Ga, H

Б) Mn, Ar, Ni, I, O, Cu

В)  Li, Al, C, Br, At, P

 2. Определите число протонов в ядре атома для элемента, находящегося в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева:

А) в 2-м периоде, 3 группе, главной подгруппе

Б) в 2-м периоде, 4 группе, главной подгруппе

В) в 2-м периоде, 7 группе, главной подгруппе

3. Назовите элемент в атоме которого имеется:

А) 14 нейтронов и 14 электронов

Б) 26 нейтронов и 22 электрона

В) 22 нейтрона и 18 электронов

4. Определите число протонов и нейтронов в ядре атома элемента:

А) с порядковым номером 3 и массовым числом 7

Б) с порядковым номером 21 и массовым числом 45

В) с порядковым номером 18 и массовым числом 40

5. Заполните пустые клеточки в таблице:

	Элемент	Z (пор.№)	Число р+	Число ē	Число n0	А (массовое число)
1					39	70
2	Zn		30		35
3				16	16
4	Mg	12				24
5			2		2
6	B			5		11
7					30	56
8	Y				50	89

Самостоятельная работа для 8 класса по теме: «Строение атома»

Вариант 3

1. Расположите химические элементы в ряд по возрастанию числа электронов в их атомах:

А) H, C, Fe, Cl, Cr, N

Б)  F, Co, Ne, Kr, Ag, Rb

В)  Sc, Si, Be, Se, K, Au

 2. Определите число протонов в ядре атома для элемента, находящегося в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева:

А) в 4-м периоде, 5 группе, главной подгруппе

Б) в 5-м периоде, 1 группе, побочной подгруппе

В) в 4-м периоде, 2 группе, побочной подгруппе

3. Назовите элемент в атоме которого имеется:

А) 45 нейтронов и 34 электронов

Б) 35 нейтронов и 30 электронов

В) 14 нейтрона и 14 электронов

4. Определите число протонов и нейтронов в ядре атома элемента:

А) с порядковым номером 19 и массовым числом 39

Б) с порядковым номером 35 и массовым числом 80

В) с порядковым номером 1 и массовым числом 1

5. Заполните пустые клеточки в таблице:

	Элемент	Z (пор.№)	Число р+	Число ē	Число n0	А (массовое число)
1					10	19
2	N		7		7
3				21	24
4	Mo	42				96
5			38		50
6	Ne			10		20
7					28	52
8	Ag				61	108

Самостоятельная работа для 8 класса по теме: «Строение атома»

Вариант 4

1. Расположите химические элементы в ряд по возрастанию числа электронов в их атомах:

А) Cl, S, Mg, As, F, N

Б)  Na, B, O, K, Hg, Ba

В)  Si, Ne, Ca, Pb, Sn, P

 2. Определите число протонов в ядре атома для элемента, находящегося в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева:

А) в 3-м периоде, 7 группе, главной подгруппе

Б) в 2-м периоде, 8 группе, главной подгруппе

В) в 4-м периоде, 6 группе, побочной подгруппе

3. Назовите элемент в атоме которого имеется:

А) 10 нейтронов и 9 электронов

Б) 32 нейтронов и 27 электронов

В) 74 нейтрона и 53 электронов

4. Определите число протонов и нейтронов в ядре атома элемента:

А) с порядковым номером 19 и массовым числом 39

Б) с порядковым номером 44 и массовым числом 101

В) с порядковым номером 62 и массовым числом 150

5. Заполните пустые клеточки в таблице:

	Элемент	Z (пор.№)	Число р+	Число ē	Число n0	А (массовое число)
1		63				152
2		7	7	7
3				74	110
4	In	49				115
5			11		12
6	Au			79		197
7					74	127
8	Cd				64	112

• 1 слайд

  Делимость электрического заряда.
  Электрон.
  Строение атома
  Тема урока:
  Составил:
  учитель физики
  Силкина Д.А.
  МАОУ «СОШ №2 п.Энергетик»
  

• 2 слайд

  Цель урока
  Формирование представлений о единой научной картине мира через модель атома Резерфорда
  2
  

• 3 слайд

  Дискретность электрического заряда
  Существование
  мельчайших частиц,
  имеющих наименьший
  электрический заряд,
  было доказано опытами
  А.Ф.Иоффе и
  Р.Милликена
  3
  Иоффе А.Ф.
  (1880-1960 г.г.)
  Милликен Р.Э.
  (1868-1953 г.г.)
  

• 4 слайд

  Открытие электрона
  Был сделан вывод о существовании в природе
  частицы, имеющей наименьший заряд, который
  более не делится. Эту частицу назвали
  электроном.
  
  

• 5 слайд

  Электрон
  Обозначают знаком ē
  Электрон очень мал.
  Масса электрона
  составляет 9,1* 10 -31 кг.
  За единицу электрического
  заряда принят один кулон (1Кл)
  Электрон имеет наименьший
  отрицательный заряд.
  Значение заряда электрона
  

• 6 слайд

  Заряд электрона
  Значение элементарного электрического заряда
  Заряд электрона – предел делимости электрического заряда, поэтому его называют элементарным зарядом.
  

• 7 слайд

  Модель атома Томсона
  7
  Атом представляет собой равномерно
  положительно заряженный шар,
  внутри которого плавают
  отрицательные электроны.
  Дж. Дж. Томсон
  (1856-1940 г.г.)
  

• 8 слайд

• 9 слайд

  Строение атома
  Опыт Э.Резерфорда
  по рассеянию альфа-частиц привёл к открытию новой – планетарной модели атома.
  9
  Э. Резерфорд
  (1871-1937 г.г.)
  

• 10 слайд

  Модель атома Резерфорда
  В центре атома находится
  положительно заряженное
  ядро, состоящее из
  протонов и нейтронов.
  Вокруг ядра движутся
  электроны, образующие
  электронную оболочку
  атома.
  10
  

• 11 слайд

  Ядро атома
  Занимает очень малый объём атома
  В нём сосредоточена почти вся масса атома
  Заряд ядра является главной характеристикой атома химического элемента.
  Состоит из протонов и нейтронов, которые называются нуклонами (от латинского nucleus – ядро)
  11
  Положительный заряд ядра равен
  отрицательному заряду всех его электронов,
  поэтому атом электронейтрален.
  
  

• 12 слайд

  Протоны
  Положительно заряженные элементарные частицы.
  Обозначают протоны знаком p+
  Масса протона в 1840 раз больше массы электрона.
  Заряд каждого протона равен по абсолютному значению заряду электрона.
  12
  Число протонов в атоме
  равно числу электронов.
  
  

• 13 слайд

  Нейтроны
  Нейтральные (не имеющие заряда) частицы ядра.
  Нейтроны обозначают знаком n0.
  Масса нейтрона приблизительно равна массе протона.
  
  
  
  13
  

• 14 слайд

  Электронная оболочка
  может состоять из нескольких слоёв (энергетических уровней)
  
  14
  Число энергетических уровней соответствует номеру периода, в котором располагается химический элемент.
  
  

• 15 слайд

  
  Модели атомов
  
  15
  1
  3
  4
  5
  10
  6
  7
  8
  9
  2
  

• 16 слайд

  Модель атома водорода
  16
  1p+ 1ē
  

• 17 слайд

  Модель атома гелия
  17
  2p+ 2n0 2ē
  

• 18 слайд

  Модель атома лития
  18
  3p+ 4n0 3ē
  

• 19 слайд

  Модель атома бериллия
  19
  4p+ 5n0 4ē
  

• 20 слайд

  Модель атома бора
  20
  5p+ 6n0 5ē
  

• 21 слайд

  Модель атома углерода
  21
  6p+ 6n0 6ē
  

• 22 слайд

  Модель атома азота
  22
  7p+ 7n0 7ē
  

• 23 слайд

  Модель атома кислорода
  23
  8p+ 8n0 8ē
  

• 24 слайд

  Модель атома фтора
  24
  9p+ 10n0 9ē
  

• 25 слайд

  Модель атома неона
  25
  10p+ 10n0 10ē
  

• 26 слайд

  Образование ионов
  Электроны могут иногда отрываться от атома или присоединяться к нему. При этом образуются положительные и отрицательные ионы.
  
  Схема образования ионов
  26
  

• 27 слайд

  Схема образования иона
  если атом азота потерял два электрона, то он превращается в положительный ион с зарядом +2
  
  N0 – 2ē  N+2
  27
  

• 28 слайд

  Схема образования иона
  если атом азота приобрёл три электрона, то он превращается в отрицательный ион с зарядом – 3
  
  N0 + 3ē  N-3
  
  28
  

• 29 слайд

  Вопросы на закрепление
  Как на опыте показать, что электрический заряд делится на части?
  Как назвали частицу с самым малым электрическим зарядом? Каковы её основные характеристики (заряд, масса)?
  Что представляет собой атом согласно планетарной модели, выдвинутой Резерфордом?
  Какие частицы входят в состав ядра? Каковы их основные характеристики (заряд, масса)?
  Каково строение атомов водорода, гелия и лития?
  Как образуются положительные и отрицательные ионы?
  29
  

• 30 слайд

  Делимость электрического заряда
  30
  

• 31 слайд

  Нуклоны
  Протон – положительно
  заряженная элементарная
  частица. Обозначение p+
  Масса протона в 1840 раз
  больше массы электрона.
  Нейтрон – нейтральная
  частица. Обозначение n0
  Масса нейтрона
  приблизительно равна
  массе протона.
  31
  

• 32 слайд

  Модели атомов
  
  
  
  32
  Модель атома
  водорода
  
  Модель атома
  гелия
  
  Модель атома
  лития
  
  Атом водорода Н
  1p+ 1ē
  Атом гелия Не
  2p+ 2n0 2ē
  Атом лития Li
  3p+ 4n0 3ē