Ашық сабақ. «Атом ядросы. Ядроның нуклондық моделі. Ядродағы нуклондардың байланыс энергиясы». 1 курс

1 слайд
Облыстық ашық сабақ Пән: «Физика» Топ : 11 ПГС Оқытушы: Такенова Инкар Толегеновна

2 слайд

3 слайд
Ұйымдастырушылық кезеңі 1.Оқушыларды тексеру 2.Оқушылардың сабаққа дайындығы 3.Оқу құралдарын тексеру Үй тапсырмасын сұрау Google Classroom арқылы тест шешу (10 сұрақ)

4 слайд
1 .Атом құрылысының «планетарлық» моделін ұсынған ғалым кім? Қай елдің ғалымы? Қай жылы ұсынды? Ағылшын ғалымы Э.Резерфорд, 1911 жылы

5 слайд
2 .Атомның құрылысын кім айтып береді? Атомның центрінде ядро орналасқан, электрондар ядро айналасында эллипстік орбита бойымен қозғалады.

6 слайд
3. Бордың неше постулаты бар? (2) Нильс Бор

7 слайд
4. Ядро неден тұрады: ( протон-нейтрон )

8 слайд
5. 1924 жылы толқындық- бөлшектік дуализм туралы гипотезаны ашқан ғалым кім? (Де Бройль)

9 слайд
6. Нильс Бор өзінің постулаттарын қай жылы ұсынды? (1913 жылы) Нильс Бор

10 слайд
7. Атомның алғашқы үлгілерінің бірін ұсынған кім? (Дж. Томсон) Джозеф Томсон

11 слайд
8. Резерфорд шәкірттері кімдер? (Марсден және Гейгер) Ганс Гейгер и Эрнест Марсден

12 слайд
9. Бордың бірінші постулатының тұжырымдамасын тап ( атомның ішінде стационар орбиталар бар) 10. Лазер дегеніміз не? (оптикалық кванттық генератор)

13 слайд
Білім шыңына Білім шыңына өрлейік...өрлейік... Жаңа Жаңа сабақсабақ

14 слайд
Жаңа сабақты түсіндіру Атом ядросының заряды Атом ядросының негізгі сипаттамаларының бірі оның электр заряды болып табылады. Атом ядросының зарядын алғаш рет 1913 жылы Г.Мозли өлшеген. Ал ядроның зарядын тікелей өлшеуді ағылшын физигі Дж.Чедвик 1920 жылы жүзеге асырды. Атом ядросының заряды элементар электр зарядының Менделеев кестесіндегі химиялық элементтің Z реттік нөміріне көбейтіндісіне тең болады: q=Ze Сонымен, Менделеев кестесіндегі химиялық элементтің реттік нөмірі кез келген элемент атомының ядросындағы оң зарядтардың санымен анықталады. Сондықтан элементтің реттік нөмірін зарядтық caн деп атайды.

15 слайд
Атом ядросының массасы Атом ядросының физикалық қасиеттері оның зарядымен қатар массасымен де анықталады. Ядроны сипаттайтын шамалардың ең маңыздыларының бірі — масса. Ядролық физика иондар мен атом ядросының массасын көбінесе масс-спектрографтың көмегімен анықтайды. Ионның массасын М =qBR / ύ өнергі бойынша жоғары дәлдікпен анықтайды. Атом ядросының M массасын әрпімен белгілеу қабылданған. Ядролық физикада, бірліктердің халықаралық жүйесімен (SI) қоса, арнайы бірліктер де қолданылады. Оларға ұзындық, масса және энергия бірліктері жатады. 1. Ядролық физикада ұзындық бірлігі ретінде ферми (фм) алынады:1 фм =10 -15 м. Бұл бірлік Италья физигі Э. Фермидің құрметіне ферми деп те аталған. 2. Атомдар, ядролар және элементар бөлшектер үшін массаның бірлігі ретінде массаның атомдық бірлігі (м. а. б.) қолданылады: 1 м.а.б. = 1,66*10 -27 кг. 3. Атом физикасында энергияның бірлігі ретінде электрон-вольт (эВ) алынады.

16 слайд
1905 ж. А. Эйнштейн массасы m бөліктің және оның Ео тыныштық энергиясының арасында тура пропорционалдық байланыс барын ашты: E 0 = mc 2 Эйнштейн қатынасы деп аталатын б ұ л өрнектен мынадай қорытынды туады: егер белгілі бір жүйенің тыныштық энергиясы ΔЕ шамасына өзгерсе, онда оның массасы да Δ m =ΔЕ 0 /с 2 шамасына өзгереді. Бұл өрнекті мына түрде де жаза аламыз: ΔЕ о =Δmc 2 1 м.а.б. = 931,5 МэВ

17 слайд
Атом ядросының құрамы 1932  жылы нейтрон ашылғаннан соң, орыс ғалымы  Д.Д. Иваненко  мен неміс ғалымы  В. Гейзенберг  ядроның протон-нейтрондың моделі туралы болжам ұсынды. Қазіргі кезде атом ядросының протон-нейтрондық құрамы зерттеулер негізінде дәлелденген және ғылыми қабылданған даусыз ақиқат болып табылады. Қалыпты жағдайда атом электрлік бейтарап болатындықтан протонның заряды модулі бойынша электронның зарядына тең, яғни ядродағы протондардың саны атом қабықшасындағы электрондардың санына тең. Оай болса, протондар саны зарядтық санға (Z) тең болуы керек. Ядроның құрамына кіретін оң зарядты протон мен электрлік бейтарап нейтрондардың жалпы санын нуклондар деп атауға келісілген.

18 слайд
Ядродағы нуклондардың жалпы саны А массалық сан деп аталады: A = Z + N Осы өрнектен ядроның құрамына кіретін нейтрондар санын N анықтауға болады: N=A-Z Ядроның құрамын сипаттау үшін, оның   Менделеев кестесіндегі   атомдық нөмірі  Z  пен массалық сан   А   қолданылады.

19 слайд
Сондықтан атом ядросының массалық саны А бүтін санға дейін жуық дәлдікпен алынған химиялық элементтің салыстырмалы атомдық массасына тең. Атомдық реттік нөмірі Z, ал массалық саны А болатын химиялық элементтің  ядросын    деп белгілейді. Протонды   , ал  нейтронды   түрінде белгілейді.

20 слайд
Әлемдегі іргелі әрекеттесу күштерінің екі түрі —  гравитациялық  және  электромагниттік күштері  бар. Атом ядросындағы  аттас оң зарядталған  протондардың  арасында  қуатты электростатикалық тебіліс күші бар екені белгілі. Ауыр элементтердің ядроларында, мысалы, уранда 92  протон  бар, олардың бір-бірімен тебілу күші бірнеше мыңдаған ньютонға жетеді. Сонда бір-бірінен тебілетін  протондарды , электр заряды  нөлге тең нейтрондарды ядрода ұстап тұрған қандай күш? Атом ядроларының тұрақтылығы ядролардың ішінде осы күнге дейін белгілі күштерден табиғаты мүлдем ерекше аса зор тартылыс күшінің бар екенін дәлелдейді.

21 слайд
Ядродағы нуклондарды ыдырап кетуден сақтап, оның берік байланысын қамтамасыз ететін күштер ядролық күштер деп аталады. Ядроның заряды оның құрамына кіретін протондар зарядтарының қосындысына тең екені өлшеулер арқылы анықталған. Масс-спектрограф көмегімен жүргізілген өте дәл өлшеулер кез келген химиялық элементтің тыныштықтағы атомы ядросының массасы оны құрайтын дербес протондар  мен  нейтрондар  массаларының қосындысынан кіші екенін көрсетті:

22 слайд
М  я  <  Z·m〈 p + N·m n ) Массалар ақауын есептеу формуласын жазайық: ∆ M = Z · m p + N · m n - M я Енді ядроның байланыс энергиясын есептеп шығаруға болады: Е б =∆М·с 2 =( Z · m p + N · m n - M я ) ·с 2 Ядролық физикада   массаның атомдық бірлігі (1 м.а.б.), ал энергия үшін мегаэлектронвольт (МэВ) қолданылатынын ескеріп, формуланы осы бірліктер үшін бейімдеп жазайық: Е б =( Z · m p + N · m n - M я ) ·931,5  МэВ Сонымен, дербес   нуклондардан   ядро түзілгенде ядроның Еб байланыс энергиясына тең   энергия   бөлініп шығады. Энергияның бөлініп шығуы ядро массасының массалар ақауы деп аталатын шамаға кемуіне әкеледі:

23 слайд
Ядроның байланыс энергиясы   ядроның   тұрақтылығын сипаттайтын аса маңызды шама болып есептеледі. Сонымен қатар, ядролық физикада меншікті байланыс энергиясы деген ұғым қолданылады. Меншікті байланыс энергиясы деп ядроның байланыс энергиясының А массалық санға қатынасын, яғни бір   нуклонға   сәйкес келетін байланыс энергиясын айтады: Ем.б.= Ядроның ∆E б – байланыс энергиясы деп оны құрамдас нуклондарға бөлу үшін қажетті энергияның ең аз мөлшерін айтады. Энергияның сақталу заңына сәйкес нуклондардан ядро түзілгенде ядроның байланыс энергиясына тең энергия бөлініп шығуы тиіс.

24 слайд
Қорытынды: Атом ядросының заряды элементар электр зарядының Менделеев кестесіндегі химиялық элементтің Z реттік нөміріне көбейтіндісіне тең болады: q=Ze Ионның массасын М =qBR / ύ өнергі бойынша жоғары дәлдікпен анықтайды. Атом ядросының M массасын әрпімен белгілеу қабылданған. Ядролық физикада, бірліктердің халықаралық жүйесімен (SI) қоса, арнайы бірліктер де қолданылады. Оларға ұзындық, масса және энергия бірліктері жатады. 1. Ядролық физикада ұзындық бірлігі ретінде ферми (фм) алынады:1 фм =10 -15 м. Бұл бірлік Италья физигі Э. Фермидің құрметіне ферми деп те аталған. 2. Атомдар, ядролар және элементар бөлшектер үшін массаның бірлігі ретінде массаның атомдық бірлігі (м. а. б.) қолданылады: 1 м.а.б. = 1,66*10 -27 кг. 3. Атом физикасында энергияның бірлігі ретінде электрон-вольт (эВ) алынады.

25 слайд
• Электрон дегеніміз теріс таңбалы заряды бар элементарлы бөлшек. • Протон  оң зарядталған және заряды электронның элемен тар зарядына тең, тек таңбасы оң. ( е  = 1,6 · 10 −19 Кл) • Нейтронның электр заряды нөлге тең, сол себепті оның зат арқылы өтетін өтімділік қабілеті өте жоғары.

26 слайд
Ядродағы нуклондардың жалпы саны А массалық сан деп аталады: A = Z + N Осы өрнектен ядроның құрамына кіретін нейтрондар санын N анықтауға болады: N=A-Z Сондықтан атом ядросының массалық саны А бүтін санға дейін жуық дәлдікпен алынған химиялық элементтің салыстырмалы атомдық массасына тең. Атомдық реттік нөмірі Z, ал массалық саны А болатын химиялық элементтің  ядросын    деп белгілейді.

27 слайд
Массалар ақауын есептеу формуласын жазайық: ∆ M = Z · m p + N · m n - M я Енді ядроның байланыс энергиясын есептеп шығаруға болады: Е б =∆М·с 2 =( Z · m p + N · m n - M я ) ·с 2 Ядролық физикада   массаның атомдық бірлігі (1 м.а.б.), ал энергия үшін мегаэлектронвольт (МэВ) қолданылатынын ескеріп, формуланы осы бірліктер үшін бейімдеп жазайық: Е б =( Z · m p + N · m n - M я ) ·931,5  МэВ Сонымен, дербес   нуклондардан   ядро түзілгенде ядроның Еб байланыс энергиясына тең   энергия   бөлініп шығады. Энергияның бөлініп шығуы ядро массасының массалар ақауы деп аталатын шамаға кемуіне әкеледі : Ем.б.=

28 слайд
Атом ядросы зарядының формуласы эВ Атом ядросы массасының формуласы q=Z*e Атом ядросы радиусының формуласы М.а.б. Ядролық физикадағы ұзындық бірлігі R=R 0 A 1/3 Ядролық физикадағы масса бірлігі Фм (ферми) Ядролық физикадағы энергия бірлігі М = qBR/vЖаңа тақырыпты бекіту “ Сәйкесін тап” ойыны

29 слайд
Деңгейі Тапсырмасы І Натрий 11 Na 23 ядросының құрамы қандай? ІІ Оттек 8 О 16 ядросының байланыс энергиясын табыңдар. ІІІ Магний 12 Мg 24 ядросының меншікті байланыс энергиясын табыңдар. Деңгейлік тапсырма Деңгейі Тапсырмасы І Натрий 11 Na 23 ядросының құрамы қандай? ІІ Оттек 8 О 16 ядросының байланыс энергиясын табыңдар. ІІІ Магний 12 Мg 24 ядросының меншікті байланыс энергиясын табыңдар.

30 слайд
Нуклондардың ядродағы байланыс энергиясы М я < Z*m p + N*m n Ядролық тарту күшінің жұмысы есебінен нуклондардан атом ядросы түзілгенде пайда болатын массалар айырымын Массалар ақауы – деп айтамыз. - масса ақауының формуласы∆ М= Z*m p + N*m n - M я

31 слайд
Атом ядросын түгелімен жеке нуклонға ыдырату үшін қажетті минимал энергияны - ядроның байланыс энергиясы дейміз. Энергия үшін МэВ - өлшем бірлігі қолданылады:   Е б = ( Z*m p + N*m n - M я )*931,5 МэВ немесе Е б =( Z*m Н + N*m n – M а )*931,5 МэВ.  ∆ М= Е б / c 2 .Е б = Δ M*c 2 Е б =( Z*m p + N*m n - M я )*c 2 немесе Е б =( Z*m Н + N*m n – M а )*c 2 ; – байланыс энергиясының формуласы;

32 слайд
Мыс: 13 Al 27 ядросының байланыс энергиясын табыңдар. Бер: 13 Al 27 A=Z+N; N=A –Z = 27-13=14 Z=13, A=27 Е б = Δ M * 931,5 МэВ ∆ М= Z*m Н + N*m n – M а Т/к: Е б - ? Е б = ( Z*m Н + N*m n – M а ) *931, МэВ Е б =( 13 *1,0078 + 14*1,0086 – 26,9814) * 931, МэВ = ( 13,1014 + 14,1204 - 26,9814) * 931, МэВ = 223,93 МэВ

33 слайд
Меншікті байланыс энергиясы деп ядроның байланыс энергиясының А массалық санға қатынасын, яғни бір нуклонға сәйкес келетін байланыс энергиясын айтады Е м.б = Е б /А - меншікті байланыс энергиясы

34 слайд

35 слайд
1. Ядродағы нуклондарды ыдырап кетуден сақтап, берік байланысын қамтамасыз ететін күштер А)Гравитациялық күштер В)Ядролық күштер С)Магниттік күштер

36 слайд
2. Массалар ақауын есептейтін формула А) Δ M=Z*m p + N*m n –M я В) Δ M=Z(m p -m n ) –M я С) Δ M=(А-Z)*(m p + m n ) –M я

37 слайд
А) Е б = Δ M * c 2 С) Е = h νВ) Е м.б = Е б /А 3. Байланыс энергиясының формуласы

38 слайд
4. Меншікті байланыс энергиясының формуласыА ) Е = h ν В ) Е б= Δ M * c 2 С )Е м.б= Е б/А

39 слайд
5 . К и е л і с а н д а р ғ а ж а т а т ы н д а рС) 2; 8; 20 В) 3; 15;100 А) 1; 10; 255 . К и е л і с а н д а р ғ а ж а т а т ы н д а р

40 слайд
6 . Қ о с а р л а н ғ а н к и е л і с а н д ы я д р о л а рА) 2 He 4 , 8 O 16 , 20 Ca 40 В) 3 Li 7 , 4 Be 9 , 26 Fe 56 С) 11 Na 23 , 29 Cu 64 , 47 Ag 108

41 слайд
“ Ой – сергіту” кезеңі Мақал – мәтелдерді жалғастыру

42 слайд
1.Білекті бірді жығар, білімді мыңды жығар 2.Бір кісі қазған құдықтан мың кісі су ішер 3.Еңбек түбі – береке 4.Бірлік жоқ жерде - тірлік жоқ 5.Білім инемен құдық қазғандай

43 слайд
““ Б і л г е н і м д і Б і л г е н і м д і д а м ы т у ” д а м ы т у ”

44 слайд
Оқулықтан §8.3. оқу, 8.3.4 - 8.3.9 аралығындағы есептерді шығару. Сөзжұмбақ құрастыру.Ү й г е т а п с ы р м а :

45 слайд

46 слайд
Шығу парағы

47 слайд
С а у С а у б о л ы ң ы з д а р ! б о л ы ң ы з д а р !