Урок физики в 9-м классе по теме "Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов. Модели атомов. Опыт Резерфорда."

Урок физики в 9-м классе по теме "Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов. Модели атомов. Опыт Резерфорда."

Тип урока – урок изучения нового материала

Форма изучения нового материала – лекция учителя с активным привлечением обучающихся.

Методы урока – словесные, наглядные, практические

Цели урока:

(дидактические или образовательные) обеспечить в ходе урока усвоение понятий “радиоактивность”, альфа-, бета-, гамма излучений. В ходе подготовки к итоговой аттестации повторить понятия: электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи. Продолжать совершенствовать навыки сборки электрических цепей. Продолжить формирование общеучебных умений: планирования рассказа, работы с дополнительной литературой . Познакомить учеников с основными этапами развития учения о строении атома.

воспитательные задачи (ставятся на год) продолжать формировать у обучающихся научное мировоззрение, воспитание информационной культуры.

развивающие задачи ставятся на год) развивать навыки культуры речи, в целях развития познавательного интереса обучающихся к предмету на уроке планируются интересные исторические справки.

Демонстрация. Портреты ученых: Демокрита, А. Беккереля, Э. Резерфорда, М. Склодовской – Кюри, П. Кюри.

Таблица “Опыт по изучению радиоактивности”, видеофрагменты» Опыт Резерфорда», « Радиоактивность».

Ход урока

I. Организационный момент. (приветствие, проверка готовности обучающихся к уроку)

II. Вступительное слово учителя. (1 – 3 минуты)

V. Изучение нового материала.

- Сегодня мы начинаем изучать четвертую главу нашего учебника, она называется “Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер”.

- Тема нашего урока “Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов. Модели атомов. Опыт Резерфорда.” ( Слайд 1) (запись в тетради даты и темы урока). Пользоваться будем конспектами , которые у вас на столах. Понятие « атом» нами было введено еще в 8 классе, а так же на уроках химии. Давайте вспомним его.

Предположение о том, что все тела состоят из мельчайших частиц, было высказано древнегреческим философом Демокритом еще 2500 лет назад. « Не существует ничкго, кроме атомов». ( Слайд 2)

 Сейчас мало для кого реальность атомов менее очевидна, чем движение Земли вокруг Солнца. У каждого с атомом связано инстиктивное представление о чем-то очень маленьком. Какой же смысл вкладывает в понятие атом современная физика? Как он выглядит?

- Начнем с Демокрита.    ( Сообщение 1 Демокрит)

- Хотелось бы вспомнить важные в истории даты( Слайд 3)

v 1. 1895г В.К. Рентген поведал миру об икс-лучах.

v 1896 год-открытие радиоактивности.   

1898года - Пьер и Мария Кюри  называют это свойство радиоактивностью.

v 1905  Уравнение Эйнштейна

- Наиболее ярким свидетельством сложного строения атомов явилось открытие явления радиоактивности, сделанное французским физиком Анри Беккерелем в 1896г.               ( Слайд 4)

.    ( Сообщение 2 Беккерель)

- Радиоактивность появились на земле со времени ее образования , и человек за всю историю развития своей цивилизации находился под влиянием естественных источников радиации. Земля подвержена радиационному фону, источниками которого служат излучения Солнца, космическое излучение, излучение от залегающих в Земле радиоактивных элементов.                     ( Слайд 5)

Фрагмент фильма ( Опыт Беккереля)                 ( Слайд 6)

Трудами Беккереля заинтересовались Пьер Кюри и Мария Складовская –Кюри.

Информационная справка  Фрагмент фильма ( Работы Пьера и Марии Кюри) ( Слайд 7, 8)

- Запишем  в тетради “радиоактивность” – (лат) radio – излучаю, aсtivus – действенный.

Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными.          ( Слайд  9). Посмотрите в таблице Менделеева.

- Что представляет собой радиоактивное излучение?

В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения. Слайд   10

- Ответьте на вопросы                   ( Слайд 11)

1.     Какую роль играло магнитное поле?

2.     Что было источником излучения?

3.     Какие сорта частиц обнаружены?

4.     Дайте им характеристику по плану.

Альфа                    Ветта                            Гамма                  ( Слайд 12-14)

Положительно заряженные частицы назвали альфа-частицами, отрицательно заряженные – бета-частицами, а нейтральные – гамма (рис. 2) квантами. Некоторое время спустя в результате исследования некоторых физических характеристик и свойств этих частиц (электрического заряда, массы, проникающей способности) удалось установить, что гамма – кванты или лучи – это коротковолновое электромагнитное излучение, скорость распространения электромагнитного излучения такая же, как и у всех электромагнитных волн – 300000 км/с. Гамма – лучи проникают в воздух на сотни метров. .( Слайд  12)

Бета – частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Они проникают в воздух до 20 м. .( Слайд13  )

Альфа частицы – это потоки ядер атомов гелия. Скорость этих частиц

20000 км/с, что превышает скорость современного самолета (1000 км/ч) в 72000 раз. Альфа – лучи проникают в воздух до 10 см.( Слайд  14)

- Итак, явление радиоактивности, т.е. самопроизвольного излучения веществом альфа, ветта и гамма– частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.

Если опыты Беккереля доказали сложный состав атома, тол как же он выглядит?

- Еще в 1865 году Йозеф Лондшмидт нашел, что размеры атомов примерно  10 -10см, а масса атома водорода примерно 10-27 г.( Конспект п 1)

Недавно  мы изучили тему « Спектры»  ,« Дисперсия света». Обратите внимание на даты и факты в конспекте ( п 20).

Объяснение спектров нужно искать в свойствах атомов. Этим и занимались Д. Максвелл и Л.Больцман.

На своем пути атомистическая теория встречала много препятствий пробивая себе дорогу и окончательно утвердилась в XIX в. Яркий след в изучении строения атома оставил Д.Д. Томсон.

Сообщение о Д. Томсоне( Слайд 15 )

ПО его мнению атом выглядел так ( Слайд 17.18 ) 

Это был 1904 год. А еще в 1903 году об электроне знали следущее

 ( Конспект п5)Запишите в тетрадь.

Проверку этой модели провел английский физик Э. Резерфорд  в 1906 году

Информационная справка о Резерфорде. ( Слайд 19 )

Видеофрагмент « Опыт Резерфорда» ( Слайд 20)

Ответьте на вопросы:

1.     Какие неожиданные результаты получил ученый?

2.     Почему на основании модели Томсона нельзя было объяснить результаты опыта?

3.     Как объяснил результат отклонения альфа-частиц сам Резерфорд?

Отклонения некоторых частиц на углы больше 90 градусов ученый  описывал так:?  (Слайд 21) « Это было так же невероятно, как если бы вы выстрелили  15-дюймовым снарядом в лист папирусной бумаги, а он отрекошетил и снова попал в вас».

Как же теперь вылядит атом? ( Слайд 22-25  ) и конспект п6.

Каково значение этого открытия? ( Слайд 26 )

1.     Это открытие было огромным по своей значимости. Под впечатлением этих событий В. Брюсов, писал:

«Быть может, эти электроны-Миры, где пять материков, Искусства, знания, войны, троны И память сорока веков! Еще, быть может, каждый атом-Вселенная, где сто планет; Там все, что здесь, в объеме сжатом, Но также то чего здесь нет.»

2.     Основываясь на эту модель, можно было объяснить физический смысл распределения химических элементов в таблице Д.И. Менделеева. Число положительных зарядов в ядре и число электронов совпадают с порядковым номером химического элемента.

3.     Так была подведена черта в споре о не делимости атома

А.Эйнштейн сравнил открытие Резерфорда с открытием огня. ( Слайд 27)

IV.  Закрепление.

Проверка усвоения нового материала.

1.     Демонстрация слайда с вопросами по объясненному материалу.

2.    

3. Сконструируйте  модели атомов: лития, бериллия, бора используя модель положительных и отрицательных частиц на магнитах. ( Слайд 28)

V.    Подведение итогов уроков. Анализ ответов, выставление оценок.

VI.    Домашнее задание. ( Слайд 29)

Список литературы

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: учеб. для 11 кл.сред.шк. [Текст] М.: Просвещение, 1991. – 254 с.

Храмов Ю.А. Физики: Биографический справочник. – 2-е изд., испр. и дополн. [Текст] М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1983. – 400 с.