«Строение атома» - Изменение в составе ядер атомов химических элементов. Э. Резерфорд. Открытие радиоактивности. Молекулы. Ученые древности о строении вещества. Строение атома. Джозеф Томсон. Характеристики элементарных частиц. Анри Беккерель. Уильям Крукс. Число электронов в атоме равно числу протонов. Расщепление радиоактивного излучения.
«Урок Радиоактивность» - Для радиоактивных атомов (точнее ядер) не существует понятия возраста. Повторить и расширить знания учащихся по основным темам раздела "Ядерная физика". Не существует стабильных ядер с зарядовым числом Z > 83 и массовым числом A > 209. Искусственная радиоактивность- радиоактивность изотопов, полученных искусственно при ядерных реакциях.
«Атом и его строение» - В данных атомах содержится следующее число электронов: кислород - 8, алюминий - 13, хлор - 17. Строение атома. Ответы: Обучающая: повторить, обобщить и систематизировать теоретические знания по темам: "Строение атомов. Сколько электронов содержится в атомах химических элементов: кислорода, алюминия, хлора?
«Физика Радиоактивность» - Новые перспективы, возникшие в энергетике, промышленности, военной области медицине и других областях человеческой деятельности благодаря овладению ядерной энергией, были вызваны к жизни обнаружением способности химических элементов к самопроизвольным превращениям. Французский физик Анри Беккерель 1 марта 1896 года обнаружил по фотопластинке испускание солью урана невидимых лучей сильной проникающей способности.
«Радиоактивные излучения» - Бета - частица – испускаемый при бета-распаде электрон. Период полураспада. Альфа - частица (a-частица) – ядро атома гелия. Природа радиоактивных излучений. Соль урана самопроизвольно излучает. Правила смещения при a- и b- радиоактивном распаде. Альфа содержит два протона и два нейтрона. Ядра изотопов одного элемента содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.
«Явление радиоактивности» - Каковы свойства и природа различных видов радиоактивного излучения? Родился в Одессе 4 марта 1904 года. К таким веществам принадлежат соли урана, с которыми экспериментировал Беккерель. Вопросы для закрепления. Открытие радиоактивности произошло благодаря счастливой случайности. Само же явление произвольного излучения было названо супругами Кюри радиоактивностью.
« Не существует ничего, кроме атомов» Демокрит «Начало вселенной-атомы и пустота. Миров бесчисленное множество. Ничего не возникает из небытия, не исчезает в небытие. Атомы бесчислены по величине и множеству, носятся же они во вселенной, кружась в вихре, и таким образом рождается все сложное: огонь, вода, воздух, земля.Последне- суть соединения некоторых атомов. Атомы же неизменяемы вследствие твердости»
Открытие радиоактивности 1895год В.К. Рентген поведал миру об икс-лучах. Эти лучи 22 декабря лучи заинтересовали Антуана Анри Беккереля год Анри Беккерель открыл самопроизвольное излучение солей урана. 26 декабря 1898года - Пьер и Мария Кюри называют это свойство радиоактивностью. 1905год А. Эйнштейн сформулировал основное уравнение фотоэффекта. Исторические сведения
Радиоактивное излучение Радиоактивность появились на земле со времени ее образования, и человек за всю историю развития своей цивилизации находился под влиянием естественных источников радиации. Земля подвержена радиационному фону, источниками которого служат излучения Солнца, космическое излучение, излучение от залегающих в Земле радиоактивных элементов.
Открытие новых радиоактивных элементов Мария Склодовская-Кюри обнаружила излучения тория. Позже она с мужем открыла неизвестные ранее элементы: полоний, радий. В последствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными. Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри
Эксперимент, доказывающий, что атом имеет сложный состав: 1899 год «Опыты показывают, что излучение урана неоднородно по составу- в нем присутствуют, по крайней мере, два излучения различного типа, одно очень сильно поглощается, назовем его - излучением, а другое имеет большую проникающую способность, назовем его - излучением»
α - частица Полностью ионизированный атом химического элемента гелия. Положительно заряжены. m = 4 а.е.м. q =2e. Ее скорость м/с
Гамма-частицы частицы Вид электромагнитного излучения Электромагнитное излучение Скорость электромагнитных волн – км/с.
Атом – шар, по всему объёму которого равномерно распределён положительный заряд. Внутри шара находятся электроны. Каждый электрон может совершать колебательные движения около своего положения равновесия. Положительный заряд шара равен по модулю суммарному заряду электронов, поэтому заряд атома в целом равен нулю.
Эрнест Резерфорд РЕЗЕРФОРД Эрнст (), английский физик, один из создателей учения о радиоактивности и строении атома, основатель научной школы, иностранный член-корреспондент РАН (1922) и почетный член АН СССР (1925). Директор Кавендишской лаборатории (с 1919). Открыл (1899) альфа- и бета-лучи и установил их природу. Создал (1903, совместно с Ф. Содди) теорию радиоактивности. Предложил (1911) планетарную модель атома. Осуществил (1919) первую искусственную ядерную реакцию. Предсказал (1921) существование нейтрона. Нобелевская премия (1908).
« Теперь я знаю как выглядит атом!» mядра = 99,4 mатома Rядра
Планетарная модель атома Н ВОДОРОД 1 1, ЯДРО АТОМ ИОН + ИОН –
(Слайд 1)
. (Слайд 2)
Начнем с Демокрита. (Сообщение 1 Демокрит)
(Слайд 3)
радиоактивностью.
- 1905 Уравнение Эйнштейна
. (Сообщение 2 Беккерель)
(Слайд 5)
(Слайд 6)
Информационная справка (Слайд 7, 8)
Запишем в тетради
(Слайд 9).
Слайд 10
Ответьте на вопросы (Слайд 11)
Альфа Ветта Гамма (Слайд 12-14)
.(Слайд 12)
.(Слайд13)
.(Слайд 14)
.(Конспект п 1)
конспекте (п 20).
Сообщение о Д. Томсоне (Слайд 15)
(Слайд 17.18)
(Слайд 19)
Ответьте на вопросы:
? (Слайд 21)
Как же теперь вылядит атом?
(Слайд 26)
. (Слайд 27)
IV. Закрепление.
. (Слайд 28)
VI. Домашнее задание. (Слайд 29)
Список литературы
V. Изучение нового материала.
Сегодня мы начинаем изучать четвертую главу нашего учебника, она называется “Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер”.
Тема нашего урока “Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов. Модели атомов. Опыт Резерфорда.” (Слайд 1) (запись в тетради даты и темы урока). Пользоваться будем конспектами, которые у вас на столах. Понятие « атом» нами было введено еще в 8 классе, а так же на уроках химии. Давайте вспомним его.
Предположение о том, что все тела состоят из мельчайших частиц, было высказано древнегреческим философом Демокритом еще 2500 лет назад. « Не существует ничкго, кроме атомов» . (Слайд 2)
Сейчас мало для кого реальность атомов менее очевидна, чем движение Земли вокруг Солнца. У каждого с атомом связано инстиктивное представление о чем-то очень маленьком. Какой же смысл вкладывает в понятие атом современная физика? Как он выглядит?
Начнем с Демокрита. (Сообщение 1 Демокрит)
Хотелось бы вспомнить важные в истории даты(Слайд 3)
- 1. 1895г В.К. Рентген поведал миру об икс-лучах.
- 1896 год-открытие радиоактивности.
1898года - Пьер и Мария Кюри называют это свойство радиоактивностью.
- 1905 Уравнение Эйнштейна
Наиболее ярким свидетельством сложного строения атомов явилось открытие явления радиоактивности, сделанное французским физиком Анри Беккерелем в 1896г. (Слайд 4)
. (Сообщение 2 Беккерель)
Радиоактивность появились на земле со времени ее образования, и человек за всю историю развития своей цивилизации находился под влиянием естественных источников радиации. Земля подвержена радиационному фону, источниками которого служат излучения Солнца, космическое излучение, излучение от залегающих в Земле радиоактивных элементов. (Слайд 5)
Фрагмент фильма (Опыт Беккереля) (Слайд 6)
Трудами Беккереля заинтересовались Пьер Кюри и Мария Складовская -Кюри.
Информационная справка Фрагмент фильма (Работы Пьера и Марии Кюри) (Слайд 7, 8)
Запишем в тетради “радиоактивность” - (лат) radio - излучаю, aсtivus - действенный.
Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными. (Слайд 9). Посмотрите в таблице Менделеева.
Что представляет собой радиоактивное излучение?
В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения. Слайд 10
Ответьте на вопросы (Слайд 11)
- Какую роль играло магнитное поле?
- Что было источником излучения?
- Какие сорта частиц обнаружены?
- Дайте им характеристику по плану.
Альфа Ветта Гамма (Слайд 12-14)
Положительно заряженные частицы назвали альфа-частицами, отрицательно заряженные - бета-частицами, а нейтральные - гамма (рис. 2) квантами. Некоторое время спустя в результате исследования некоторых физических характеристик и свойств этих частиц (электрического заряда, массы, проникающей способности) удалось установить, что гамма - кванты или лучи - это коротковолновое электромагнитное излучение, скорость распространения электромагнитного излучения такая же, как и у всех электромагнитных волн - 300000 км/с. Гамма - лучи проникают в воздух на сотни метров. .(Слайд 12)
Бета - частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Они проникают в воздух до 20 м. .(Слайд13)
Альфа частицы - это потоки ядер атомов гелия. Скорость этих частиц
20000 км/с, что превышает скорость современного самолета (1000 км/ч) в 72000 раз. Альфа - лучи проникают в воздух до 10 см.(Слайд 14)
Итак, явление радиоактивности, т.е. самопроизвольного излучения веществом альфа, ветта и гамма- частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.
Если опыты Беккереля доказали сложный состав атома, тол как же он выглядит?
Еще в 1865 году Йозеф Лондшмидт нашел, что размеры атомов примерно 10 -10см, а масса атома водорода примерно 10-27 г.(Конспект п 1)
Недавно мы изучили тему « Спектры» ,« Дисперсия света». Обратите внимание на даты и факты в конспекте (п 20).
Объяснение спектров нужно искать в свойствах атомов. Этим и занимались Д. Максвелл и Л.Больцман.
На своем пути атомистическая теория встречала много препятствий пробивая себе дорогу и окончательно утвердилась в XIX в. Яркий след в изучении строения атома оставил Д.Д. Томсон.
Сообщение о Д. Томсоне (Слайд 15)
ПО его мнению атом выглядел так (Слайд 17.18)
Это был 1904 год. А еще в 1903 году об электроне знали следущее
(Конспект п5)Запишите в тетрадь.
Проверку этой модели провел английский физик Э. Резерфорд в 1906 году
Информационная справка о Резерфорде. (Слайд 19)
Видеофрагмент « Опыт Резерфорда» (Слайд 20)
Ответьте на вопросы:
- Какие неожиданные результаты получил ученый?
- Почему на основании модели Томсона нельзя было объяснить результаты опыта?
- Как объяснил результат отклонения альфа-частиц сам Резерфорд?
Отклонения некоторых частиц на углы больше 90 градусов ученый описывал так:? (Слайд 21) « Это было так же невероятно, как если бы вы выстрелили 15-дюймовым снарядом в лист папирусной бумаги, а он отрекошетил и снова попал в вас».
Как же теперь вылядит атом? (Слайд 22-25) и конспект п6.
Каково значение этого открытия? (Слайд 26)
- Это открытие было огромным по своей значимости. Под впечатлением этих событий В. Брюсов, писал:
«Быть может, эти электроны-Миры, где пять материков, Искусства, знания, войны, троны И память сорока веков! Еще, быть может, каждый атом-Вселенная, где сто планет; Там все, что здесь, в объеме сжатом, Но также то чего здесь нет.»
- Основываясь на эту модель, можно было объяснить физический смысл распределения химических элементов в таблице Д.И. Менделеева. Число положительных зарядов в ядре и число электронов совпадают с порядковым номером химического элемента.
- Так была подведена черта в споре о не делимости атома
А.Эйнштейн сравнил открытие Резерфорда с открытием огня. (Слайд 27)
ад?[? `?g??? ядковым номером химического элемента.
- Так была подведена черта в споре о не делимости атома
А.Эйнштейн сравнил открытие Резерфорда с открытием огня. (Слайд 27)
IV. Закрепление.
Проверка усвоения нового материала.
- Демонстрация слайда с вопросами по объясненному материалу.
3. Сконструируйте модели атомов: лития, бериллия, бора используя модель положительных и отрицательных частиц на магнитах. (Слайд 28)
V. Подведение итогов уроков. Анализ ответов, выставление оценок.
VI. Домашнее задание. (Слайд 29)
Список литературы
Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: учеб. для 11 кл.сред.шк. [Текст] М.: Просвещение, 1991. - 254 с.
Храмов Ю.А. Физики: Биографический справочник. - 2-е изд., испр. и дополн. [Текст] М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1983. - 400 с.
Cлайд 1
Радиоактивность как свидетельство сложного строения атома МОУ гимназия №1 городского округа – город Галич Костромской области © Наньева Юлия Владимировна – учитель физикиCлайд 2
![](https://i1.wp.com/bigslide.ru/images/2/1034/389/img1.jpg)
Cлайд 3
![](https://i2.wp.com/bigslide.ru/images/2/1034/389/img2.jpg)
Cлайд 4
![](https://i2.wp.com/bigslide.ru/images/2/1034/389/img3.jpg)
Cлайд 5
![](https://i2.wp.com/bigslide.ru/images/2/1034/389/img4.jpg)
Cлайд 6
![](https://i0.wp.com/bigslide.ru/images/2/1034/389/img5.jpg)
Cлайд 7
![](https://i1.wp.com/bigslide.ru/images/2/1034/389/img6.jpg)
Cлайд 8
![](https://i2.wp.com/bigslide.ru/images/2/1034/389/img7.jpg)
Cлайд 9
![](https://i0.wp.com/bigslide.ru/images/2/1034/389/img8.jpg)
Cлайд 10
![](https://i0.wp.com/bigslide.ru/images/2/1034/389/img9.jpg)
На этом уроке мы познакомимся с новой темой и узнаем всё о радиоактивности как свидетельстве сложного строения атомов. На нём мы узнаем, когда и кем впервые была открыта радиоактивность и почему она подтверждает сложное строение атомов. Также мы рассмотрим опыт Беккереля с солями урана, на основе которого была установлена эта сложность.
Мы начинаем изучение новой темы «Строение атома и атомного ядра». Начнем мы ее с изучения явления радиоактивности. Мы будем говорить о том, что радиоактивность является подтверждением сложности строения атомов.
Радиоактивность была открыта в 1896 году французским физиком Анри Беккерелем. Если взять фосфор, подержать его на свету, потом внести в темную комнату, можно заметить, что он продолжает светиться. Как это происходит, почему это происходит, при каких условиях? В связи с тем, что в 1895 году другой ученый - Рентген - открыл рентгеновские лучи, Беккерель решил выяснить, как связаны рентгеновские лучи с таким свечением. В поисках ответа на эти вопросы Беккерель занимался исследованием излучений, которые создают соли урана.
Опыт Беккереля был достаточно простым. Он брал соли урана, заворачивал их в темную плотную бумагу, а затем выставлял на солнце, чтобы посмотреть, как накопленная энергия потом будет переизлучаться этим веществом. Но случилось так, что однажды он заметил, что фотопластинка засвечивается, даже когда соли урана на солнце не выставлялись. Именно это привело к открытию радиоактивности. Сам Беккерель это излучение называл Х-лучами по аналогии с лучами Рентгена. И в дальнейшем, изучая излучения солей урана, он пришел к выводу: это как раз лучи, которые связаны с особенностями самого вещества, - наличие урана обеспечивает вот это самое Х-излучение.
Вслед за Беккерелем за изучение радиоактивности принялись и другие ученые. В первую очередь французские ученые Мария Склодовская-Кюри и ее муж Пьер Кюри. Супруги Кюри , в течение двух лет изучая вопрос, связанный с радиоактивностью, установили, что и другие элементы обладают аналогичным излучением, не только уран, а, например, торий.
Исследуя радиоактивность, Кюри удалось получить ряд новых химических элементов (рис. 1). Один элемент - это радий. Радий - в переводе «лучистый»; как оказалось, он в миллионы раз более активен, чем уран. Второй элемент - полоний , менее активный, но тоже обладающий радиоактивностью. Он, кстати, назван в честь родины Марии Склодовской-Кюри - Польши.
Рис. 1. Некоторые радиоактивные элементы
Вслед за супругами Кюри изучением радиоактивности стал заниматься английский ученый Эрнест Резерфорд. И в 1899 году он провел эксперимент по изучению состава радиоактивного излучения. В чем заключался опыт Э.Резерфорда?
В свинцовый цилиндр была помещена соль урана. Через очень узкое отверстие в этом цилиндре луч попадал на фотопластинку, расположенную над этим цилиндром (рис. 2).
Рис. 2. Схема опыта Резерфорда
В самом начале эксперимента магнитного поля не было. Поэтому фотопластинка так же, как и в опытах супругов Кюри, так же, как в опытах А. Беккереля, засвечивалась в одной точке. Затем было включено магнитное поле, причем так, что величина этого магнитного поля могла изменяться. В результате при малом значении магнитного поля луч разделился на две составляющие. А когда магнитное поле стало еще больше, появилось третье темное пятно. Вот эти пятна, которые образовались на фотопластинке, назвали a-, b-, и g-лучами.
Вместе с Резерфордом над проблемой изучения радиоактивности работал английский химик по фамилии Содди. Содди вместе с Резерфордом поставили эксперимент по изучению химических свойств этих излучений. Стало ясно, что:
a -лучи - поток достаточно быстрых ядер атомов гелия,
b -лучи - на самом деле поток быстрых электронов,
g -лучи - электромагнитное излучение высокой частоты.
Выяснилось, что внутри ядра, внутри атома происходят некие сложные процессы, которые приводят к такому излучению. Вспомним, что само слово «атом» в переводе с греческого означает «неделимый». И со времен Древней Греции все считали, что атом - это мельчайшая частица химического элемента со всеми его свойствами, и уже меньше этой частицы в природе не существует. В результате открытия радиоактивности , самопроизвольного излучения различных электромагнитных волн и новых частиц ядер атомов можно говорить о том, что и атом тоже является делимым. Атом тоже состоит из чего-то и имеет сложную структуру.
Список литературы
- Бронштейн М.П. Атомы и электроны. «Библиотечка “Квант”». Вып. 1. - М.: Наука, 1980.
- Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учебник для 9 класса средней школы. - М.: «Просвещение».
- Китайгородский А.И. Физика для всех. Фотоны и ядра. Книга 4. - М.: Наука.
- Кюри П. Избранные научные труды. - М.: Наука.
- Мякишев Г.Я., Синякова А.З. Физика. Оптика Квантовая физика. 11 класс: учебник для углубленного изучения физики. - М.: Дрофа.
- Ньютон И. Математические начала натуральной философии. - М.: Наука, 1989.
- Резерфорд Э. Избранные научные труды. Радиоактивность. - М.: Наука.
- Резерфорд Э. Избранные научные труды. Строение атома и искусственное превращение элементов. - М.: Наука.
- Слободянюк А.И. Физика 10. Часть 1. Механика. Электричество.
- Филатов Е.Н. Физика 9. Часть 1. Кинематика. - ВШМФ «Авангард».
- Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. Развитие идей от первоначальных понятий до теории относительности и квантов. - М.: Наука, 1965.