Опыт Резерфорда, строение атома 9 класс

школа

Предмет

физика

Раздел

Строение атома. Атомные явления

ФИО педагога

Дата

Класс 9б

Количество присутствующих:

отсутствующих:

Тема урока

Опыт Резерфорда, строение атома

Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на учебную программу)

9.6.1.7 - описывать опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц.

Цель урока

Ознакомление учащихся с опытом Резерфорда, планетарной моделью атома и атомного ядра.

ознакомить учащихся строением атома, расширить представление учащихся о физической картине мира.

Критерии успеха

Изучать планетарную модель атома.

Познакомиться с гипотезой Томсона и фундаментальным опытом Резерфорда. Знает как описывать опыт Резерфорда по рассеянию альфа-ча

;

Ход урока

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Оценивание

Ресурсы

Приветствует учащихся, проверяет готовность к уроку, желает  успеха. Для создания психологической атмосферы проводит игру «Расскажи мне обо мне», а также делятся на группы.

Проверка домашней работы. «Мозговой штурм»

- Каковы были взгляды о строении вещества в древности?
- Как переводится с греческого слово «атом»?
- Какое явление стало свидетельством сложного строения атома?
- Кем и в каком году оно было открыто?
- В чем заключается явление радиоактивности?
- Кем и как проводился опыт по изучению состава радиоактивности?
- Как были названы частицы, входящие в состав радиоактивного излучения?

Изучение нового материала

Группа 1.

После открытия в 1897 году электрона, входящего в состав атома, был сделан вывод о сложном строении атома. Первая достаточно разработанная модель атома была предложена Томсоном. Согласно этой модели вещество в атоме несет положительный заряд и равномерно заполняет весь объем атома. Электроны “вкраплены” в атом, словно изюм в булку. Но она требовала доказательств.

Учащиеся рассаживаются по местам. Проверяют наличие принадлежностей.

видеоролик

Изучение нового материала

Для проверки гипотезы Дж. Дж. Томсона необходимо было провести эксперимент, что и сделал Э. Резерфорд. Он решил проникнуть внутрь атома с помощью α- частиц, которые имели положительный заряд, массу почти в 7300 раз большую чем масса электрона и очень большую скорость (около 20000км/c). С точки зрения Резерфорда α-частицы должны были легко "пробить" атом и тем самым доказать справедливость модели атома Томсона. 

Э.Резерфорд предполагал увидеть следующую картину: α- частицы пробивают атом и практически не отклоняясь п ролетают сквозь него. 

Ресурс 1

Изучение нового материала

Группа 2.

Схему экспериментальной установки Резерфорда

В цилиндрическом сосуде с небольшим отверстием находился радиоактивный препарат, испускавший поток -частиц. Они попадали на золотую фольгу и, проходя через нее, ударялись о люминесцирующий экран. В местах удара частиц на экране возникали вспышки света .

То, что некоторые -частицы отскакивали от фольги назад, противоречило модели Томсона. Результаты эксперимента настолько удивили Резерфорда, что он воскликнул: "... неправдоподобно так же, как если бы вы выстрелили пятнадцатифунтовым снарядом в папиросную бумагу, а снаряд отскочил бы обратно и убил бы вас самих". 

Чтобы объяснить результаты опыта, Резерфорд рассуждал так. Известно, что -частицы имеют положительный заряд. Если некоторые из них отталкиваются фольгой назад, значит, положительный заряд есть и в атомах фольги. Но поскольку бoльшая часть -частиц пролетает сквозь фольгу, почти не отклоняясь при этом, значит, этот положительный заряд занимает лишь малую часть каждого атома. Ее назвали ядром атома.

Свободное пространство в модели атома Резерфорд "заполнил" электронами.

При столкновениях с отдельными электронами -частицы испытывают отклонения на очень небольшие углы, так как масса электрона мала. Однако в тех редких случаях, когда она пролетает на близком расстоянии от одного из атомных ядер, под действием сильного электрического поля ядра может произойти отклонение на большой угол. 

Итак, Резерфорд предложил планетарную модель атома. Согласно этой модели, в центре атома располагается положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома. Атом в целом нейтрален. Вокруг ядра, подобно планетам, вращаются под действием кулоновских сил со стороны ядра электроны. Находиться в состоянии покоя электроны не могут, так как они упали бы на ядро.

Постулаты Бора показали, что атомы "живут" по законам микромира.
I постулат - постулат стационарных состояний:
В атоме существуют стационарные квантовые состояния, не изменяющиеся с течением времени без внешнего воздействия на атом.
В этих состояниях атом не излучает электромагнитных волн, хотя и движется с ускорением.
Каждому стационарному состоянию атома соответствует определенная энергия атома.
Стационарным состояниям соответствуют стационарные орбиты, по которым движутся электроны.
II постулат - правило частот:
При переходе атома из одного стационарного состояния в другое излучается или поглощается 1 фотон.
а) Атом излучает 1 фотон (который несет 1 квант энергии), когда электрон переходит из состояния с большей энергией (Е k) в состояние с меньшей энергией (Е n). 
Энергия излученного фотона:

Здесь (Ek - En) - разность энергий стационарных состояний.
При Ек > Eп происходит излучение фотона. 

б) Атом поглощает 1 фотон, когда переходит из стационарного состояния с меньшей энергией

(E n) в стационарное состояние с большей энергией (E k).
При Ек < Еn происходит поглощение фотона. 

После экспериментальных проверок правильности модели атома Резерфорда и принятия постулатов Бора ученым пришлось признать ограниченность применения законов классической физики для микроскопических тел.
....

Работа в паре

Задание 1

– Найдите ошибки в следующем тексте

Учитель раздает заранее подготовленный текст

“Французский физик Э. Резерфорд, проведя исследования состава и строения атомов, сделал выводы, что каждый атом состоит из электронов, которые находятся в его центре; протонов, движущихся вокруг электронов, и нейтронов, располагающихся снаружи атома. Поскольку заряженные частицы сосредоточены внутри атома, а на его поверхности расположены, не имеющие заряды, атом в целом нейтрален”.

Задание 2

1) Используя Периодическую систему химических элементов Д.И. Менделеева, определите, к атому какого элемента принадлежат следующие ядра ₂Х⁴; ₇₉Х¹⁹⁷; ₂₆Х⁵⁶; ₄₇Х¹⁰⁸; ₁₃Х²⁷

2) Какие частицы или ядра химических элементов представлены в следующих символах: ₁р¹; ₂Не⁴; ₀n¹; _-1е⁰; ₁Н²?

Задание 3

Написать синквейн на тему атом

Синквейн (в переводе с франц.– пять строк):

Первая строка – название темы одним словом;

Вторая строка – описание темы в двух словах (двумя прилагательными);

Третья строка – описание действия в рамках темы тремя словами;

Четвертая строка – фраза из четырех слов, показывающая отношение к теме;

Пятая строка – синоним из одного слова, который повторяет суть темы.

Индвидуальное работа

1. 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.

3.

Атом перешел с первого уровня на второй. Какова порция поглощенной энергии?

Ф взаимооценивание через вопросы учащихся и по критериям.

Устно отвечают на вопросы, с объяснением.

Находит ошибки в примерах

Каждая группа читает свой параграф, выбирает и предоставляет ключевую информацию из изученного материала.

Стратегия

«Верно - не верно»

Словесная оценка учителя.

Взаимооценивание

Стратегия «Стикер»

Подведение итогов урока (5 мин)

Беседа. Рефлексия. «Рефлексивный ринг»

Сегодня я узнал… Я научился…

Меня удивило…

У меня получилось… Было трудно…

Я смог … Я понял, что…

Я теперь могу…

Меня удивило… Мне захотелось…

Домашнее задание §36, стр 211

Ученики показывают умение обосновывать свое понимание

Записывают д.з. в дневники

Самооценивание

Рефлексивный лист, стикеры