Открытие нейтрона. Состав атомного ядра. Массовое число. Изотопы. 9-й класс
Оборудование: Периодическая система Менделеева, ноутбуки (приложение 1), презентация (приложение 2), сборник задач по физике А.П. Рымкевича, проектор, интерактивная доска.
План урока:
Этапы урока Время Приемы и методы I. Введение: порядок работы учащихся на уроке. 3 мин. Сообщение учителя. II. Актуализация теоретических знаний (проверка знаний, умений, навыков). 10 мин. Беседа. Записи на доске и в тетради.Индивидуальная работа (работа с ноутбуками). III. Объяснение нового материала. 20 мин. Рассказ. Беседа. Записи на интерактивной доске и в тетради. Использование презентации. IV. Закрепление материала. 10 мин. Работа в группах, коллективное решение задач по сборнику задач А.П. Рымкевича и упражнение по учебнику физика-9. V. Подведение итогов урока. Беседа. VI. Домашнее задание. 2 мин. Сообщение учителя.
Ход урока
Мы продолжаем разговор о строении атома. Вспомним, кто из ученых изучал строение атома? Какие модели строения атомов вы знаете?
I. ПРОВЕРКА ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ, НАВЫКОВ.Учащиеся отвечают на вопросы:
- Действие счётчика Гейгера основано….
- Действие камеры Вильсона основано…
- Действие пузырьковой камеры основано…
А) . на возникновении пара на ионах, образующихся при движении быстрой заряженной частицы в перегретой жидкости. Б) …на ударной ионизации атомов газа, заряженной частицей при её движении в промежутке между катодом и анодом. В) …на конденсации перенасыщенного пара на ионах, образующихся вдоль траектории заряженной частицы.
Работа с ноутбуками.
Задание 1. Ответы: 1 – В; 2 – Б; 3– Б; 4 – А; 5 – А.
Задание 2. Ответы: 1 – Б; 2 – А; 3 – В; 4 – А; 5 – Б.
Остальные ребята внимательно слушают ответы учащихся, после ответа ученика будут дополнять, исправлять ошибки.
II. ОБЪЯСНЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА.Любой химический элемент обозначают – X.
- Каждый химический элемент имеет порядковый номер в таблице Менделеева, под которым понимают или заряд ядра (в элементарных зарядах), или зарядовое число ядра. Обозначается Z, пишется впереди химического элемента, снизу.
- Каждый химический элемент имеет атомную массу, которая так же записана в таблице Менделеева. Целое число – массовое число. Что оно показывает? Показывает во сколько раз масса ядра данного химического элемента больше 1/12 массы атома углерода с точностью до целых чисел. Обозначается буквой А. Давайте обратимся к таблице Менделеева. Найдём Li, Ca, Ag…, а теперь найдем их зарядовое и массовое числа. Ребята, мы рассмотрели с вами зарядовое и массовое числа. Давайте подведем итог сказанному.
Ученик: Вывод: А, Z – положительные, целые числа, не имеют наименования и можно их найти для каждого химического элемента в таблице Менделеева.
Записывается так: Например: , .
1. Искусственные превращения ядер.
Реакция превращения одного ядра в другое в лаб. условиях была впервые осуществлена Резерфордом в 1919 году. Он обнаружил, что для разрушения или превращения ядра нужна большая энергия. Наиболее подходящими снарядами, обладающими достаточной для разрушения ядра энергией, были α-частицы.
Первым ядром, подвергшимся искусств. Превращению, было ядро азота. В результате бомбардировки α-частицами ядро азота превращается в ядро изотопа кислорода с испусканием протонов – ядер атомов водорода. Ядра элементов, размещающихся в конце таблицы Менделеева, не испытывали таких превращений. Причина в том, что из-за их большого эл. заряда α-частицы отталкивались, не вступая во взаимодействие.
В 1920 г. Резерфорд высказал предположение, что должна существовать частица массой, равной массе протона, но не имеющая эл. заряда. Обнаружить такую частицу Резерфорду не удалось. Спустя 10лет немецкие ученые Боте и Беккер заметили, что при бомбардировке α-частицами бериллия возникают какие-то лучи огромной проникающей способности: они проходили сквозь толстые слои свинца, почти не ослабляясь. Ученые решили, что обнаружили очень жесткое γ-излучение.
В 1932 году Фредерик и Ирен Жолио – Кюри решили изучить это излучение и обнаружили, что неон почти не ионизирует воздух, через который проходит.
В 1932 г. анг. Ученый Чедвик выдвинул гипотезу, согласно которой в этих экспериментах вылетали не γ-кванты, а другие нейтральные частицы, близкие по размеру и массе к протонам. Эти частицы он назвал нейтронами.
При прохождении через вещество нейтроны не теряют энергию на ионизацию атомов вещества. Этим объясняется их огромная проникающая способность. По этой причине нельзя непосредственно обнаружить нейтроны в камере Вильсона. Однако если нейтрон столкнётся с ядром атома, например протоном, то последний получит при этом большую кинетическую энергию, а значит, способность ионизовать атомы. Таким образом, нейтрон и был обнаружен.
- нестабильная частица
- заряд отсутствует
- масса приблизительно 1840 массы электрона.
- не ионизирует воздух
- могучее средство для расщепления ядер.
2. Строение ядра атома.
1932 г. Иваненко и Гейзенберг предположили протонно- нейтронную модель ядра атома.
М ядра чуть меньше суммы масс протонов и нейтронов.
3. Изотопы.
Изучение радиоактивности показало, что в природе встречаются атомные ядра с одинаковыми зарядами, но с различными массовыми числами. Содди предложил назвать такие ядра изотопами.
- Одинаковые химические свойства.
- Разные физические свойства.
- Имеются у всех химических элементов
- Получают в атомных реакторах и на ускорителях.
Применение радиоактивных изотопов:
А) исследование обмена веществ, кровообращения. Б) лечение базетовой болезни, раковых заболеваний.
III. ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА. РАБОТА В ГРУППАХ.Решение упражнения 45(1) учебника и №.1178 по сборнику задач по физике А.П. Рымкевича.
Решение упражнения 45(2) учебника и №.1179 по сборнику задач по физике А.П. Рымкевича.
Решение упражнения 45(3) учебника и №.1180 по сборнику задач по физике А.П. Рымкевича.