Строение атома и атомного ядра

Цели урока:

• обобщить и систематизировать знания по теме “Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер”,

• подготовить учащихся к тематическому оцениванию знаний.

• Закрепить навыки работы со справочной литературой.

• Проверить знания учащихся на основе выполнения работ тренирующего типа, индивидуальной работы с тестовыми заданиями.

• Воспитание чувства патриотизма по отношению к своей стране.

• Развивать интерес к предмету;

• Воспитывать в детях стремление к овладению знаниями, к поиску интересных фактов.

Оборудование:

• Справочные таблицы “Относительная атомная масса некоторых изотопов, а. е. м. ”, “Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева”.

• Компьютер, экран, мультимедиапроектор.

• Электронное издание – 1С: Физика, 7-11 классы из серии “Библиотека наглядных пособий”

• Раздаточный дидактический материал (тестовые задания) для учащихся.

Ход урока

1. Организационный момент.

- Здравствуйте! Тема урока. Давайте запишем ее в тетрадь.

- Цели: повторение и систематизация знаний.

- Девиз: через общение развивается человек.

2. Три мешка.

Мешки символизируют ваши знания, точнее багаж знаний по изученной теме.

Какой мешок ваш – определит сегодняшний урок.

3. Атом покорен, НО цивилизация под угрозой.

Прав ли был Прометей, давший людям огонь?

Мир рванулся вперед, мир сорвался с пружин,

Из прекрасного лебедя вырос дракон,

Из запретной бутылки был выпущен джин.

- Человечество сделало главный вывод: в третьей мировой войне не будет победителей, не будет и побежденных.

Хиросима и Нагасаки навсегда запомнят те черные дни и тяжелые последствия неизвестной болезни. Память о них будет передаваться из поколение в поколение.

4. Беккерель.

- Давайте вспомним, какие научные открытия привели человечество к этой страшной трагедии?

- Кто этот человек и какое открытие принадлежит ему? (Беккерель открыл явление радиоактивности)

- Что такое радиоактивность? (самопроизвольное излучение)

- Как ему удалось обнаружить это явление? (ответ учащихся)

- Какие исследования проводил с радиоактивными препаратами на себе? (ответ учащихся)

5. Кюри.

- Чем прославили себя эти люди? (ответ учащихся)

- Какой химический элемент открыла мари Склодовская-Кюри? Почему так назвала?

- Почему радий называют лучистым? (ответ учащихся)

- Где наблюдали его свечение супруги Кюри? (ответ учащихся)

6. Радиоактивность – как доказательство сложного строения атома.

- Почему радиоактивность доказывает, что атом имеет сложное строение? (ответ учащихся)

- Какую структуру имеет радиоактивное излучение? (ответ учащихся)

-  альфа - излучение? Почему отклонение слабое? (ответ учащихся)

-  бета – излучение? Почему сильное отклонение? (ответ учащихся)

- гама – излучение? (ответ учащихся)

- Из какой части атома берутся эти частицы? (ответ учащихся)

- Итак, что такое радиоактивность? (ответ учащихся)

7. Строение атома.

- Кто впервые заговорил об атомарном строении вещества? (ответ учащихся)

- Первая модель атома имеет историческое название? Почему? (ответ учащихся)

- Вскоре появилась еще одна модель? Ее название? Как устроен атом? (ответ учащихся)

- Ядро – это уже неделимая часть или нет? (ответ учащихся)

8. Резерфорд.

- Кем была предложена планетарная модель атома? (ответ учащихся)

- Принципиальная схема опыта Резерфорда? (ответ учащихся)

- Объяснение результатов опыта. (ответ учащихся)

9. Строение атомного ядра.

- Какие частицы входят в состав ядра? (ответ учащихся)

- Как звали человека, открывшего нейтрон? Кто еще стоял на пороге открытия этой частицы? (Резерфорд предполагал, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри)

- На доске запишите условное обозначение протона, нейтрона и электрона.

- Масса протона и нейтрона, что о них скажете. (ответ учащихся)

- Почему масса электрона не учитывается и приравнивается к нулю? (ответ учащихся)

- Z-?(!) Какие характеристики химического элемента скрывает эта буква? (ответ учащихся)

- М-? (!) В этой букве какие параметры спрятаны? Что можно определить? (ответ учащихся)

-Воспользуемся для работы таблицей Менделеева, тетрадью

. (С места проговариваем характеристики химического элемента. Работа учащихся).

10. Радиоактивные превращения.

- Итак, радиоактивность – это самопроизвольное излучение атомов, НО что еще происходит? (меняется состав ядра и появляется новый хим. элемент)

- Задолго до открытия атома об этом заговорил Фредерик Содди. Им были сформулированы правила? О чем? (ответ учащихся)

- Значит, они называются – правило смещения.

- В тетради и на доске применим правила смещения (работа учащихся у доски):

11. Изотопы.

- Дайте определение изотопов? (ответ учащихся)

- Еще раз , что у изотопов одинаковое? (ответ учащихся)

- Что у изотопов разное? (ответ учащихся)

- С помощью чего можно получить изотопы искусственные?

(ядерные реакции. )

- У истоков искусственных изотопов находились Ирен и Фредерик Жолио-Кюри.

- Продолжите реакции (работа у доски)- смотри документ

12. Методы регистрации частиц.

- Счетчик Гейгера- Мюллера. Устройство? Принцип его работы? Какое физическое явление происходит внутри трубки? (ответ учащихся)

- Камера Вильсона. Как устроена? Принцип работы? использование, какого физического явления используется? (ответ учащихся)

13. Жизнь без “старости”.

- Я – отвечаю на ваш вопрос: “ Сколько живут радиоактивные вещества? Теряют ли они свою радиоактивную силу?

- Т – период полураспада!!! (модель включить - Период полураспада)

- Например, уран примерно 1600 лет.

Еще пример: среди радиоактивных загрязнений, вызванных аварией на Чернобыльской АЭС, наиболее опасными являются долгоживущие продукты деления, такие, как стронций-90 и цезий-137.

14. Деление атомного ядра.

- Внутри атомного ядра находятся разные частицы-протоны и нейтроны. Почему ядро остается стабильным, т. е. не распадается, для этого есть весомые причины (протоны, одноименно заряженные)? (ответ учащихся)

- Какие еще силы присутствуют внутри ядра? (ответ учащихся)

- Масса осколков и масса ядра, по закону сохранения массового числа должны быть равные. На самом деле как все обстоит? (ответ учащихся)

- ?m когда о ней говорим еще? В чем измеряется масса? Где ее можно найти? (ответ учащихся)

- В результате любой ядерной реакции возникает дефект масс. Какие последствия разницы в массе? (ЭНЕРГИЯ) (ответ учащихся)

- Как определите, выделяется или поглощается энергия? (ответ учащихся)

- Рассмотрим Задачу: определите, выделяется или поглощается энергия в результате ядерной реакции. Найдите ее. (ответ учащихся, работа у доски)

m₁= m(N)+ m(Не)= 18,00567 а. е. м.

m₂= m(О) + m(р)= 18,00696 а. е. м.

m= m₁-m₂ = -0, 00129 а. е. м. – энергии поглощается

E=m·931МэВ= 1,2 МэВ

- Ганн и Штрассман деление ядер урана при проникновении нейтрона внутрь ядра. (ответ учащихся)

- Почему нейтрон? (ответ учащихся)

- Расскажите о механизме деления ядер, желательно изобразить на доске с пояснениями. (ответ учащихся)

- Давайте теперь посмотрим, как это происходит? (включить видеозапись “Деление ядра” – электронное издание 1С: Школа. Физика, 7-11 классы. Библиотека наглядных пособий)

15. Цепная ядерная реакция.

- Цепная ядерная реакция? (ответ учащихся)

- Механизм цепной реакции на рисунке. Проанализируйте. (ответ учащихся)

- В каких двух направлениях она может идти? (ответ учащихся)

16. Неуправляемая ядерная реакция.

- На фотографии изображен страшный гриб из радиоактивных веществ. Это следствие неуправляемой ядерной реакции.

- Следующие фотографии представляют нашему взору предметы, в которых и происходит эта реакция – атомная и водородная бомбы.

- На видеофрагменте взрыв атомной бомбы.

17. Атомная энергетика. Перспектива атомной энергетики

- Атом приручили и спрятали под толстым слоем бетона и свинца. Сегодня он используется только в мирных целях.

- Итак, 2-е направление развитии цепной ядерной реакции – управляемая.

- Что вы видите на слайде? (ядерный реактор)

- Что это за устройство? Его определение? (ответ учащихся)

- Желающие рассказать о скрытом от глаз человека процессе (ответ учащихся).

- Термоядерный синтез. (рассказ учащихся с дополнениями учителя)

18. И. В. Курчатов. – рассказ учителя.

Главная идея научной деятельности - физика атомного ядра

1923-1924 гг. - первое самостоятельное исследование радиоактивности снега

Работа над реакцией, дающей нейтроны. (книга "Расщепление атомного ядра" (1935).

Практические расчеты замедления нейтронов в ядерных реакторах.

1946г. – первый европейский реактор под руководством И. В. Курчатова в Обнинске.

19. Защита от радиации.

- Условное обозначение. (показ на экране)

- Основные источники радиации.

- Как защитить себя от альфа, бета и гамма излучений. (подсказка на экране) (ответ учащихся)

20. Применение. Биологическое действие. (учащиеся с подготовленными сообщениями. )

- А. Д. Сахаров. - Рассказ учителя.

Да, пора эйфории безвозвратно ушла.

На науке лежит преступленье,

Но к ученым, повинным в создании зла,

Постепенно приходит прозренье.

Итак, всю тему повторили. Давайте вернемся к началу урока и сравним величину своего багажа (три мешка). Перед словами “старт”- даю обратный отсчет. Последняя тренировка – небольшой тест, который вы выполняете в рабочей тетради. Проверь себя!

1 вариант.

1. Кто открыл явление радиоактивности?

А) М. Кюри; 
Б) Дж. Томсон; 
В) Беккерель; 
Г) Э. Резерфорд

2. Изменяется ли атом в результате радиоактивного распада?

А) не изменяется; 
Б) изменяется запас энергии атома, но атом остается того же химического элемента; 
В) атом изменяется, превращается в атом другого химического элемента; 
Г) в результате радиоактивного распада атом полностью исчезает.

3. Что такое  бета- излучение?

А) поток быстрых двухзарядных ионов гелия; 
Б) поток быстрых электронов; 
В) поток квантов электромагнитного излучения высокой энергии; 
Г) поток нейтральных частиц.

4. Какой прибор позволяет наблюдать следы заряженных частиц в виде полосы из капель воды в газе?

А) фотопластинка; 
Б) счетчик Гейгера-Мюллера; 
В) камера Вильсона; 
Г) электронный микроскоп.

5. В атомном ядре содержится 25 протонов и 30 нейтронов. Каким положительным зарядом, выраженным в элементарных электрических зарядах +е, обладает это атомное ядро?

А) +5е; 
Б) +30е; 
В) +25е; 
Г) 0.

6. Из каких частиц состоят ядра атомов?

А) из протонов; 
Б) из нейтронов; 
В) из протонов, нейтронов и электронов; 
Г) из протонов и нейтронов.

7. Сколько электронов содержится в электронной оболочке нейтрального атома, у которого ядро состоит из 6 протонов и 8 нейтронов?

А) 6; 
Б) 8; 
В) 2; 
Г) 14.

8. Какие частицы из перечисленных ниже легче других способны проникать в атомное ядро и вызывать ядерные реакции?

А) электроны; 
Б) нейтроны; 
В) альфа-частицы; 
Г) все перечисленные в выше.

9. Какая частица Х образуется в результате реакции?

А) гамма-квант; 
Б) электрон; 
В) позитрон; 
Г) нейтрон.

10. Массовое число – это:

А) число протонов в ядре; 
Б) число нейтронов в ядре; 
В) число электронов в электронной оболочке; 
Г) число нуклонов в ядре.

2 вариант.

1. По какому действию было открыто явление радиоактивности?

А) по действию на фотопластинку; 
Б) по ионизирующему действию; 
В) по следам в камере Вильсона; 
Г) по вспышкам света, вызываемым в кристаллах ударами частиц.

2. Что такое альфа-излучение?

А) поток быстрых двухзарядных ионов гелия; 
Б) поток быстрых электронов; 
В) поток квантов электромагнитного излучения высокой энергии; 
Г) поток нейтральных частиц.

3. Что такое гамма-излучение?

А) поток быстрых двухзарядных ионов гелия; 
Б) поток быстрых электронов; 
В) поток квантов электромагнитного излучения высокой энергии; 
Г) поток нейтральных частиц.

4. Что одинаково у атомов разных изотопов одного химического элемента и что у них различно?

А) одинаковы заряды и массы атомных ядер, различны химические свойства атомов; 
Б) одинаковы заряды, различны массы ядер и химические свойства;
В) одинаковы заряды ядер и химические свойства, различны массы ядер; 
Г) одинаковы массы ядер, различны химические свойства и заряды ядер.

5. Какой прибор при прохождении через него ионизирующей частицы выдает сигнал в виде кратковременного импульса электрического тока:

А) счетчик Гейгера; 
Б) фотоэлемент; 
В) динамик; 
Г) камера Вильсона.

6. В атомном ядре содержится Z протонов и N нейтронов. Чему равно массовое число М этого ядра?

А) Z; 
Б) N; 
В) Z-N; 
Г) Z+N.

7. Энергия связи рассчитывается по формуле:

А) Е=m·c; 
Б) Е=m·c²; 
В) Е=m·c²; 
Г) Е=m·V².

8. Для вычисления энергии связи ядра в СИ в каких единицах нужно выразить значение дефекта массы?

А) в а. е. м. ; 
Б) в МэВ; 
В) в мг; 
г) в кг.

Ответы к тестам.

- Проведем самопроверку, (мешки знаний) и выставим себе оценку по объему мешка: (маленький) –“3”, (средний) –“4”, (большой) –“5”

- На следующем уроке отсчет обратный закончится и будет дан старт к написанию контрольной работы.

Спасибо за работу на уроке!

- Урок подошел к завершению, запишем домашнее задание.

- Домашнее задание: с чувством, толком изучить записи в тетради по пройденной теме. До свидания. Урок окончен.