Опыты подтверждающие сложное строение атома конспект 9 класс
Обновлено: 03.07.2024
Явления, подтверждающее сложное строение атома. Радиоактивность. Опыты Резерфорда по рассеиванию a– частиц. Состав атомного ядра.
Цель: познакомить учащихся с ядерной моделью атома. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.
I . Организационный момент
II . Изучение нового материала
Конкретные представления о строении атома развивались по мере накопления физикой фактов о свойствах вещества. Открыли электрон, измерили его массу и заряд. Мысль об электронном строении атома, впервые высказанную В. Вебером в 1896 году, развил Л. Лоренц. Именно он создал электронную теорию; электроны входят в состав атома.
Однако в физике уже более 200 лет принято правило: окончательный выбор между гипотезами вправе сделать только опыт. Такой опыт поставил в 1909 г. Эрнест Резерфорд (1871-1937) со своими сотрудниками.
Пропуская пучок а-частиц (заряд +2е, масса 6,64-1 (Г 27 кг) через тонкую золотую фольгу, Э. Резерфорд обнаружил, что какая-то из частиц отклоняется на довольно значительный угол от своего первоначального направления, а небольшая часть а-частиц отражается от фольги. Но, согласно модели атома Томсона, эти а-частицы при взаимодействии с атомами фольги должны отклоняться на малые углы, порядка 2°. Однако несложный расчет показывает: чтобы объяснить даже такие небольшие отклонения, нужно допустить, что в атомах фольги может возникать огромное электрическое поле напряженностью свыше 200 кВ/см. В полиэтиленовом шаре Томсона таких напряжений быть не может. Столкновения с электронами тоже не в счет. Ведь по сравнению с ними, tr -частица, летящая со скоростью 20 км/с, все равно, что пушечное ядро с горошиной.
Прошло два года. За это время Гейгер и Марсден сосчитали более миллиона сцинтилляций и доказали, что назад отражается примерно одна а-частица из 8 тысяч.
Резерфорд показал, что модель Томсона находится в противоречии с его опытом. Обобщая результаты своих опытов, Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель строения атома:
1. Атом имеет ядро, размеры которого малы по сравнению с размерами самого атома.
2. В ядре сконцентрирована почти вся масса атома.
3. Отрицательный заряд всех электронов распределен по всему объему атома.
Расчеты показали, что а-частицы, которые взаимодействуют с электронами в веществе, почти не отклоняются. Только некоторые а-частицы проходят вблизи ядра и испытывают резкие отклонения.
Если верить электродинамике, такая система существовать не может, поскольку электрон, вращающийся по ее законам, неизбежно и очень скоро упадет на ядро. Приходилось выбирать: либо электродинамика, либо планетарная модель атома. Физики молча выбрали первое. Молча, потому что нельзя было ни забыть, ни опровергнуть опыты Резерфорда. Физика атома зашла в тупик.
III . Закрепление материала
- В чем заключается сущность модели Томсона?
- Начертите и объясните схему опыта Резерфорда по рассеиванию а-частиц. Что наблюдаем в этом опыте?
Природу частиц, вызывающих свечение газа в трубке, установил в 1897 г. английский физик Томсон.
Томсон в ходе своих опытов получил следующие результаты:
- оценил отношение заряда частицы к её массе;
- установил, что отношение заряда частицы к её массе не зависит от состава газа и от рода металла;
- пришёл к выводу, что в состав атомов различных элементов входят отрицательно заряженные частицы.
Из атома любого химического элемента могут быть высвобождены отрицательно заряженные частицы, имеющие одинаковую массу и одинаковый заряд. Эти мельчайшие частицы, являющиеся носителями электричества, были названы электронами.
Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитные волны, которые излучают электроны при торможении в результате столкновения с анодом.
Открытие катодных лучей. Открытие электрона. Опыты, подтверждающие сложное строение атома. Строение атома по Резерфорду.
Содержимое разработки
Открытие электрона. Опыты, подтверждающие сложное строение атома.
-80%
Учитель, преподаватель физики
Получите комплекты видеоуроков + онлайн версии
Открытие электрона. Опыты, подтверждающие сложное строение атома. (5.43 MB)
Раздел ОГЭ по физике: 4.2. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Планетарная модель атома.
Проводя опыты по изучению строения вещества, Резерфорд показал несостоятельность модели Томсона. Резерфорд облучал тонкую металлическую фольгу α-частицами, имеющими большую энергию. В соответствии с моделью Томсона а-частицы должны были отражаться от атома. Однако очень небольшое число частиц рассеивалось на углы от 90° до 180°. Большинство частиц проходило через фольгу, отклоняясь от направления движения на незначительные углы.
В результате экспериментов Резерфорд предложил новую модель строения атома, названную планетарной моделью. Он сделал следующие выводы:
- в атоме существует положительно заряженная частица, названная ядром атома, которая отталкивает α-частицы;
- размеры ядра малы по сравнению с размерами атома, поскольку отталкивается очень небольшое число α-частиц, а большинство α-частиц свободно проходит через фольгу; ядро имеет диаметр порядка 10 –14 — 10 –15 м.
- масса ядра сравнима с массой β-частицы, поскольку масса электронов в 8000 раз меньше массы а-частицы и электроны не смогли бы изменить направление её движения.
Таким образом, в соответствии с моделью атома Резерфорда в центре атома расположено положительное ядро, вокруг которого движутся отрицательно заряженные электроны. Поскольку масса электронов мала, то масса атома в основном сосредоточена в ядре.
Так как атом в целом нейтрален, то положительный заряд ядра должен быть равен суммарному заряду электронов. Число электронов в нейтральном атоме равно порядковому номеру Z элемента в периодической системе Д.И. Менделеева. Заряд атомного ядра qR равен произведению Z и заряда электрона е: qR= Z • е.
Цель: Формирование понятий о сложном строении атома, развитие умений объяснять явления с научной точки зрения.
Задачи:
Образовательные:
1.Изучить планетарную модель атома.
2.Познакомить учащихся с гипотезой Томсона и фундаментальным опытом Резерфорда.
Цель: Формирование понятий о сложном строении атома, развитие умений объяснять явления с научной точки зрения.
Образовательные:
Изучить планетарную модель атома.
Познакомить учащихся с гипотезой Томсона и фундаментальным опытом Резерфорда.
Развивающие:
Развитие компетенций:
учебно-организационных (умение осуществлять взаимоконтроль, самоконтроль, соблюдать технику безопасности при работе с приборами).
Учебно-интеллектуальных (умения доказывать, обобщать анализировать и делать выводы, объяснять явления, выбирать главное).
Учебно-информационных (умение работать с текстами учебника).
Учебно-коммуникативных (умение слушать других учащихся и учителя, сотрудничать в группе, планировать свою деятельность).
Воспитательные:
1. Экологическое воспитание
2. Духовно-нравственное воспитание
Оборудование к уроку: Компьютер, проектор, интерактивная доска, презентация.
Ожидаемые результаты:
Ученик составляет вопросы высокого порядка; сравнивает, рассуждает, аргументирует свою точку зрения; строит продуктивный диалог, оценивает свою деятельность и деятельность группы.
Ученик применяет ранее изученную информацию; умеет находить нужную информацию, сравнивать, рассуждать, делать выводы и строить продуктивный диалог; оценивает себя и видит деятельность группы.
Ученик знает состав атома, может строить модели атомов, умеет работать с текстом, строит диалог и сотрудничает в паре и группе; оценивает свою деятельность.
Этапы урока
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
I Организационный этап
Цели этапа:
включить учащихся в учебную деятельность;
определить содержательные рамки урока.
Добрый день. Садитесь, пожалуйста.
Ученики в тетрадях записывают тему урока
II. Этап постановки целей и задач урока. Актуализация знаний
Цели этапа:
организовать коммуникативное взаимодействие, в ходе
которого выявляется и фиксируется отличительное свойство
задания, вызвавшего затруднение в учебной деятельности;
согласовать цель и тему урока
Делю класс на 4 группы
В группы раздаю листы самооценивания учащихся и листы оценивания работы группы.
Давайте мысленно перенесемся на века назад и погрузимся в вечность. Было время, когда как будто ничего не существовало. Кроме тьмы. Попробуйте представить себе ее. Приглядевшись, вы различите в этой кромешной темноте частички и искорки света. Они движутся. Вы наблюдаете за ними и видите, что они движутся все быстрее и быстрее, сталкиваются, разлетаются, иногда обращаются в вихри. И вот чрез миллионы лет мы видим яркий шар, вращающийся вокруг яркой звезды на краю Млечного пути. В нем много различных химических элементов и веществ, которые отличаются друг от друга мельчайшими частичками.
Работают в группах
III. Этап изучения новых знаний и способов деятельности.
Цели этапа:
организовать коммуникативное взаимодействие для построения
нового способа действия, устраняющего причину выявленного
затруднения;
зафиксировать новый способ действия в знаковой, вербальной
форме и с помощью эталона.
Изучение новой темы: работа с текстом, прием «Составление опорного конспекта"
Записывают, внимательно слушают, задают вопросы
IV.Этап закрепления нового материала
Цель этапа:
Проверить свое умение применять новое учебное содержание
в типовых условиях на основе сопоставления своего решения
с эталоном для самопроверки.
На рисунке изображены схемы четырех атомов. Электроны изображены в виде черных точек. Какая схема соответствует атому ?
2. Ядро состоит из 92 протонов. Записать количество электронов и определить, какой это химический элемент.
2 92 электрона. Уран
Цели этапа:
зафиксировать новое содержание, изученное на уроке;
оценить собственную деятельность на уроке;
поблагодарить одноклассников, которые помогли получить результат урока;
зафиксировать неразрешённые затруднения как направления будущей учебной деятельности;
Учитель предлагает заполнить таблицу самооценки.
При этом могут записать один вопрос, на который они так и не получили ответа.
Читайте также: