Урок физики в 9-м классе по теме "Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомного ядра"



Скачать 101.48 Kb.
Дата13.11.2016
Размер101.48 Kb.


МОУ СОШ с.п.Карасу,Черекскийрайон,КБР

Учитель физики Алиев Х.Х.

Урок физики в 9-м классе по теме "Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомного ядра"

1.Тип урока – урок изучения нового материала

11.Цели урока:

Формировать у учащихся научное мировоззрение,уменияпланировтть рассказ, работы с дополнительной литературой.развивать мыслительную деятельность учащихся, умение самостоятельно работать.

Демонстрация. Портреты ученых: Демокрита, А. Беккереля, Э. Резерфорда, М. Склодовской – Кюри, П. Кюри.

картинка “Опыт по изучению радиоактивности”

111.Ход урока

Организационный момент

Опрос учащихся:

Учащимся предлагается в течении нескольких минут выполнить тест:

1.В состав ядра входят…

протоны и нейтроны

протоны, нейтроны, электроны

протоны и электроны

2.Чему равно число протонов в ядре?

3.Чему равно число нейтронов в ядре?

Ответы к вопросам 2-3:

Числу электронов в оболочке атома

Массовому числу

A-Z


A+Z

4.Изотопы – элементы, атомы которых имеют…

одинаковое число протонов в ядре, но различные массовые числа;

одинаковые массовые числа, но различное число протонов в ядре

5. Какое утверждение об изотопах одного и того же элемента является неверным?

Изотопы одного и того же элемента обладают одинаковыми химическими свойствами;

Ядра атомов у изотопов одного и того же элемента содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов;

Ядра атомов у изотопов одного и того же элемента содержат одинаковое число нейтронов, но разное число протонов;

Изотопы одного и того же элемента занимают в таблице Менделеева одно и то же место.

6.Расскажите о составе атома

7.Что такое изотопы? Чем они отличаются друг от друга?

8.Почему атомное ядро не распадается на отдельные нуклоны?

lY.Изложение нового материала:

Изучение нового материала.

Предположение о том, что все тела состоят из мельчайших частиц, было высказано древнегреческим философом Демокритом еще 2500 лет назад. ДЕМОКРИТ (Demokritos)

около 460 г. до н. э. – около 370 г. до н. э.

Древнегреческий философ-материалист, один из первых представителей атомизма, Демокрит родился в г. Абдера во Фракии. Подробности биографии Демокрита неизвестны; из сохранившихся отрывочных сведений о жизни Демокрита известны его многочисленные путешествия в разные страны (в том числе в Египет, Вавилонию, Иран, Индию, Эфиопию), энциклопедический характер его познаний: Демокрит занимался всеми существовавшими тогда науками – этикой, математикой, физикой, астрономией, медициной, филологией, техникой, теорией музыки и т.д. Философии Демокрит обучался у Левкиппа, о котором не сохранилось практически никаких сведений. Из многочисленных сочинений Демокрита (Диоген Лаэртский насчитывает их до 70) до нас дошло только около 300 фрагментов. Многие авторитетные античные источники восхваляют простоту, ясность и красоту стиля Демокрита, по своей поэтичности приближающегося к стилю Платона.

Историческое место философии Демокрита определяется переходом древнегреческой натурфилософии к выработке понятия индивидуума, индивидуального бытия. Это нашло своё отражение в исходном понятии философии Демокрита – понятии «атома» как некоторого неделимого материального индивидуума (греч. atomos, как и лат. individuum, означает «неделимый»), который признаётся не возникшим и не гибнущим, не разрушимым, не подверженным какому-либо воздействию извне, подлинным бытием, противостоящим пустоте как абсолютному ничто, абсолютному небытию. Атом т. о. превращался у Демокрита просто в геометрическое тело, которое также неразрушимо, вечно и не имеет каких-либо физических свойств. Демокрит отрицал бесконечную делимость материи. Атомы различаются между собой только формой, порядком взаимного следования и положением в пустом пространстве, а также величиной и зависящей от величины тяжестью. Они имеют бесконечно разнообразные формы с впадинами или выпуклостями. Демокрит называет атомы также «фигурами» (греч. schemata) или «видиками» (греч. eidola), из чего следует, что атомы Демокрита являются максимально малыми, далее не делимыми фигурами или статуэтками. В современной науке много спорили о том, являются атомы Демокрита физическими или геометрическими телами, однако сам Демокрит ещё не дошёл до различения физики и геометрии. Из этих атомов, движущихся в различных направлениях, из их «вихря» по естественной необходимости путём сближения взаимно подобных атомов образуются как отдельные цельные тела, так и весь мир; движение атомов вечно, а число возникающих миров бесконечно. Атомы для человека невидимы, а человеческие отношения объясняются истечениями из атомов, «видиками», действующими на наши органы чувств и вызывающими соответствующие ощущения, так что не существует ничего ни сладкого, ни горького, ни белого, ни чёрного самого по себе, но только атомы и пустота.

Душа также состоит из атомов – огненных, тонких, круглых и гладких, и после смерти распадается на атомы, т. е. лишена бессмертия. Мышление, хотя и основанное на ощущениях и носившее у Демокрита вполне телесный характер, тем не менее ставилось у него выше всего; ощущения, взятые сами по себе, ложны. Этика впервые становится у Демокрита отдельной наукой. Высшее блаженство Демокрит видит в освобождении от всего чувственного и случайного, в спокойной ясности духа. Демокрит одним из первых говорил об историческом прогрессе в области наук, искусств и ремёсел, происхождение которых Демокрит объяснял нуждой, потребностями людей.

 

Частицы были названы атомами, что означает неделимые. Таким названием Демокрит хотел подчеркнуть, что атом – это мельчайшая, простейшая, не имеющая составных частей и поэтому неделимая частица.



По этому примеру можно судить о размерах атома

Но примерно с середины XIX века стали появляться экспериментальные факты, которые ставили под сомнение представления о неделимости атомов. Результаты этих экспериментов наводили на мысль о том, что атомы имеют сложную структуру, и что в их состав входят электрически заряженные частицы.



Наиболее ярким свидетельством сложного строения атомов явилось открытие явления радиоактивности, сделанное французским физиком Анри Беккерелем в 1896г.1896 г. французский физик А. Беккерель, изучая явление люминесценции солей урана, 
установил, что уран испускает лучи неизвестного типа. Открытие радиоактивности произошло благодаря счастливой случайности. Беккерель долгое время исследовал свечение веществ, предварительно облученных солнечным светом. К таким веществам принадлежат соли урана, с которыми экспериментировал Беккерель. И вот у него возник вопрос: не появляются ли после облучения солей урана наряду с видимым светом и рентгеновские лучи? Беккерель завернул фотопластинку в плотную черную бумагу, положил сверху крупинки урановой соли и выставил на яркий солнечный свет. После проявления фотопластинка почернела на тех участках, где лежала соль. Следовательно, уран создавал какое – то излучение, которое пронизывает непрозрачные тела и действует на фотопластинку. Беккерель думал, что это излучение возникает под влиянием солнечных лучей. Но однажды, в феврале 1896г., провести ему очередной опыт не удалось из-за облачной погоды. Беккерель убрал пластинку в ящик стола, положив на нее сверху медный крест, покрытый солью урана. Проявив на всякий случай пластинку два дня спустя, он обнаружил на ней почернение в форме отчетливой тени креста. Это означало, что соли урана самопроизвольно, без каких либо внешних влияний создают какое-то излучение. Начались интенсивные исследования. Вскоре Беккерель установил важный факт: интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате, и не зависит от того в какие соединения он входит. Следовательно, излучение присуще не соединениям, а химическому элементу урану, его атомам.
Таким образом, А.Беккерель обнаружил явление радиоактивности, т.е. способность некоторых химических элементов самопроизвольно испускать радиоактивные лучи.
1897-98 г.физик Мария Склодовская-Кюри обнаружила аналогичное излучение у тория и, исследуя урановые руды, открыла новые радиоактивные химические элементы: полоний, радий.
1899г. - Английский физик Э.Резерфорд в результате проведенных опытов открыл
неоднородность радиоактивного излучения. 
В магнитном поле поток радиоактивного излучения распадается на 3 составляющих: альфа- лучи, бета-лучи и гамма-лучи. Явление радиоактивности свидетельствовало о сложном строении атома.



Резерфорд установил, что:


Атом имеет в центре ядро, размеры которого во много раз меньше размеров самого атома .
Вокруг ядра по орбитам движутся электроны.
Почти вся масса атома сконцентрирована в его ядре.
Суммарный отрицательный заряд всех электроновравен суммарному положительному заряду ядра атома и компенсирует его.
Естественно ученые попытались обнаружить, не обладают ли способностью к самопроизвольному излучению другие химические элементы. В эту работу внесла большой вклад Мария Склодовская-Кюри.В 1898г М. Склодовская-Кюри и др. ученые обнаружили излучение тория. В дальнейшем главные усилия в поисках новых элементов были предприняты М. Склодовской-Кюри и ее мужем П. Кюри. Систематическое исследование руд, содержащих уран и торий, позволило им выделить новый неизвестный ранее химический элемент – полоний № 84, названный так в честь родины М. Склодовской-Кюри – Польши. Был открыт еще один элемент, дающий интенсивное излучение – радий № 88, т.е. лучистый. Само же явление произвольного излучения было названо супругами Кюри радиоактивностью.Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными . В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения.В результате опыта, проведенного под руководством английского физика Эрнеста Резерфорда, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия неоднородно, т.е. оно имеет сложный состав. Рассмотрим, как проводился этот опыт.На рисунке изображен толстостенный свинцовый сосуд с крупицей радия на дне. Пучок радиоактивного излучения радия выходит сквозь узкое отверстие и попадает на фотопластинку (излучение радия направлено во все стороны, но сквозь толстый слой свинца оно пройти не может). После проявления фотопластинки на ней обнаруживалось одно темное пятно – как раз в том месте, куда попадал пучок.

Потом опыт изменяли, создали сильное магнитное поле, действовавшее на пучок. В этом случае на проявленной пластинке возникало три пятна: одно, центральное, было на том же месте, что и раньше, а два других – по разные стороны от центрального. Если два потока отклонились в магнитном поле от прежнего направления, значит, они представляют собой потоки заряженных частиц. Отклонение в разные стороны свидетельствовало о разных знаках электрических зарядов частиц. В одном потоке присутствовали только положительно заряженные частицы, в другом – отрицательно заряженные. А центральный поток представлял собой излучение, не имеющее электрического заряда.

Положительно заряженные частицы назвали альфа-частицами, отрицательно заряженные – бета-частицами, а нейтральные – гамма 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.

Бета – частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Они проникают в воздух до 20 м.Альфа частицы – это потоки ядер атомов гелия. Альфа – лучи проникают в воздух до 10 см.Итак, явление радиоактивности, т.е. самопроизвольного излучения веществом α -, β – и γ – частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.

Cправкаоб ученых:

Беккерель Антуан Анри французский физик родился 15 декабря 1852 г. Окончил политехническую школу в Париже. Основные работы посвящены радиоактивности и оптике. В 1896г открыл явление радиоактивности. В 1901г обнаружил физиологическое действие радиоактивного излучения. В 1903г Беккерель удостоен Нобелевской премии за открытие естественной радиоактивности урана. Умер 25 августа 1908 г. Мария Склодовская-Кюри – польский и французский физик и химик, один из основоположников учения о радиоактивности родилась 7 ноября 1867 в Варшаве. Она первая женщина – профессор Парижского университета. За исследования явления радиоактивности в 1903 г., совместно с А. Беккерелем получила Нобелевскую премию по физике, а в 1911 г. за получение радия в металлическом состоянии – Нобелевскую премию по химии. Умерла от лейкемии 4 июля 1934 г.

Эрнест Резерфорд английский физик, родился 30 августа 1871 г. в Новой Зеландии. Его исследования посвящены радиоактивности, атомной и ядерной физике. Своими фундаментальными открытиями в этих областях Резерфорд заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Умер 19 октября 1937 г.



Жизнь обоих поколений ученых – физиков Кюри была в прямом смысле принесена ей в жертву науке. Мария Кюри, ее дочь Ирэн и зять Фредерик Жолио-Кюри умерли от лучевой болезни, возникшей в результате многолетней работы с радиоактивными веществами. Вот что пишет М.П.Шаскольская: «В те далекие годы, на заре атомного века, первооткрыватели радия не знали о действии излучения. Радиоактивная пыль носилась в их лаборатории. Сами экспериментаторы спокойно брали руками препараты, держали их в кармане, не ведая о смертельной опасности. К счетчику Гейгера поднесен листок из блокнота Пьера Кюри (через 55 лет после того, как в блокноте велись записи!), и ровный гул сменяется шумом, чуть ли не грохотом. Листок излучает, листок как бы дышит радиоактивностью...» 

Y.Закрепление н/м.

1.В чем заключается открытие, сделанное Беккерелем в 1896г

2.Кто из ученых занимался исследованием данных лучей?

3.Как и кем было названо явление самопроизвольного излучения некоторыми атомами? В ходе исследования явления радиоактивности, какие неизвестные ранее химические элементы были открыты? 4.Как были названы частицы, входящие в состав радиоактивного излучения?

5.Что представляют собой эти частицы?

6.О чем свидетельствует явление радиоактивности? Подведение итога урока.

Yl.Д/З § 55, ответить на вопросы стр. 182



Список литературыА. Перышкин, Е. Гутник Физика . Учеб. Для 9кл. Общеобразовательных школ, 2005.Энциклопедический словарь юного физика / сост. В.А.Чуянов. [Текст] М.: Педагогика, 1984. – 352 с.Интернет уроки-сайтЦор-коллекция –сайтСД - диски



База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница