Радиоактивность

Петрищева Ирина Евгеньевна

ЩИГРОВСКИЙ ФИЛИАЛ ОБПОУ «Советский социально-аграрный техникум имени В.М. Клыкова» Щигры, Курской области

Тема урока: Радиоактивность. Радиоактивные превращения.

Данный урок рассказывает об истории открытия радиоактивности, о свойствах радиоактивного излучения. Наибольшее внимание уделяется применению полученных знаний на практике. Имеется приложение к уроку. Урок дополнен научным фильмом, который будет интересен при просмотре, как ученикам, так и учителю.

Тип урока: урок – размышление изучения нового материала

Цели урока: изучить явление радиоактивности; радиоактивных превращений.

Задачи урока:

а) образовательные задачи - ознакомление учащихся с явлением радиоактивности и его физической природы; правила смещения; расширение представлений учащихся о физической картине мира;
б) развивающие задачи – отработать навыки физической природы радиоактивности, радиоактивных превращений, правил смещения по периодической системе химических элементов; продолжить развитие навыков работы с опорным конспектом, таблицами и схемами; продолжить развитие навыков работы с учебной литературой (выделение главного, изложение материала, развитие внимательности, умений сравнивать, анализировать и обобщать факты), способствовать развитию критического мышления;
в) воспитательные задачи- заинтересовать и увлечь темой урока, создать личную ситуацию успеха, вести коллективный поиск по сбору материала о радиации, способствовать развитию любознательности, формировать умение излагать свою точку зрения и отстаивать свою правоту.

Оборудование:

• Портреты ученых: Демокрита, Анри Беккереля, Эрнеста Резерфорда, Марии Склодовской - Кюри, Пьера Кюри.

• Компьютер, проектор.

• Компьютерная презентация "Открытие радиоактивности. Радиоактивные превращения"

• Рабочая тетрадь ученика

Ход и содержание урока

Этапы урока.

I. Организационный этап.

II. Этап подготовки к изучению новой темы, мотивация и актуализация опорных знаний.

III. Этап усвоения новых знаний.

IV. Этап закрепления новых знаний.

V. Этап подведения итогов, информация о домашнем задании.

VI.Рефлексия.

I. Организационный этап.

На каждом столе учащихся находится опорный конспект (Приложение 1). Преподаватель проверяет готовность обучающихся к уроку.

II . Этап подготовки к изучению новой темы.

Актуализация наличных знаний учащихся в форме проверки домашнего задания и беглого фронтального опроса обучающихся:

1. Что такое атом?

2. Первая модель атома;

3. Вторая модель атома;

4. Состав атома.

5. Методы регистрации и наблюдения элементарных частиц.

Создание проблемной ситуации.

Показываю знак радиоактивной опасности и задаю вопрос: «Что означает этот знак? В чем опасность радиоактивного излучения?»

«Ничего не надо бояться – надо лишь понять неизвестное» Мария Склодовская- Кюри.

III. Этап усвоения новых знаний.

1. Сообщения обучающихся (Приложение №2 о А.Беккереле, Приложение №3 о М.Склодовской-Кюри, Приложение №4 о П.Кюри) и показывают слайды № 3 (о А.Беккереле), № 4 (о М.Склодовской-Кюри), №5 (о П.Кюри).

2. Преподаватель:

Сегодня мы начинаем изучать четвертую главу нашего учебника, она называется "Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер". Тема нашего урока "Открытие радиоактивности. Альфа-, бета- и гамма излучения".

(запись в тетради даты и темы урока).

Предположение о том, что все тела состоят из мельчайших частиц, было высказано древнегреческим философом Демокритом еще 2500 лет назад. 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. 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. (слайд №2)

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 1896 г., 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. 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 супруги Пьер и Мария Кюри открыли новые, ранее неизвестные элементы – полоний ²⁰⁹Po и радий ²²⁶Ra, у которых излучение, аналогичное излучению урана, было значительно более сильным. Радий – редкий элемент; чтобы получить 1 грамм чистого радия, надо переработать не менее 5 тонн урановой руды; его радиоактивность в несколько миллионов раз выше радиоактивности урана. (Слайды № 3, 4)

- Самопроизвольное излучение некоторых химических элементов было названо по предложению П.Кюри радиоактивностью, от латинского radio «излучать». Неустойчивые ядра превращаются в устойчивые.

- Химические элементы с номера 83 являются радиоактивными, то есть самопроизвольно излучают, причем, степень излучения не зависит от того, в состав какого соединения они входят. (Слайд № 5)

- Изучением природы радиоактивного излучения занимался великий физик начала 20 века Эрнест Резерфорд. (Слайд № 6, 7) Ребята, давайте прослушаем сообщение о биографии Э.Резерфорда.

- Что же представляет из себя радиоактивное излучение? Предлагаю вам самостоятельную работу с текстом: стр. 294 учебника Ф-11 Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева и В. М.Чугурина.

- Ребята, ответьте на вопросы:

1. Что представляют собой α -лучи? (α -лучи – это поток частиц, представляющих собой ядра гелия.)

2. Что представляют собой β -лучи? (β -лучи – это поток электронов, скорость которых близка к скорости света в вакууме.)

3. Что представляет собой γ -излучение? (γ -излучение – это электромагнитное излучение, частота которого превышает частоты рентгеновского излучения.)

- Итак (Слайд № 8, 9, 10,11), в 1899 г Эрнест Резерфорд обнаружил неоднородность излучения. Исследуя излучение радия в магнитном поле, он обнаружил, что поток радиоактивного излучения имеет сложную структуру: состоит из трех самостоятельных потоков, названных α -, β - и γ - лучами. При дальнейших исследованиях оказалось, что α -лучи представляют из себя потоки ядер атомов гелия, β -лучи – потоки быстрых электронов, а γ-лучи есть электромагнитные волны с малой длиной волны.

- Но эти потоки различались еще и своими проникающими способностями. Слайды № 12 .

Демонстрация приложения (5. wmv)

- Превращение атомных ядер часто сопровождается испусканием α -, β -лучей. Если одним из продуктов радиоактивного превращения является ₂ ⁴Н ядро атома гелия, то такую реакцию называют α -распадом, если же _-1 ⁰е– электрон, то β -распадом. (Слайды № 13, 14)

1. При α -распаде ядро теряет положительный заряд 2e и его масса убывает на 4 а.е.м. В результате α -распада элемент смещается на две клетки к началу периодической системы Менделеева:

1. При β -распаде из ядра вылетает электрон, что увеличивает заряд ядра на 1е, масса же остается почти неизменной. В результате β -распада элемент смещается на одну клетку к концу периодической таблицы Менделеева.

Эти два распада подчиняются правилам смещения, которые впервые сформулировал английский ученый Ф.Содди. Давайте посмотрим, как выглядят эти реакции.

Слайды № 15,16 и соответственно:

- Кроме альфа- и бета-распадов радиоактивность сопровождается гамма-излучением. При этом из ядра вылетает фотон. Слайд 17 .

1. γ - излучение – не сопровождается изменением заряда; масса же ядра меняется ничтожно мало.

IV.Этап закрепления новых знаний.

Радиоактивность имеет как отрицательное, так и положительное значение для всего живого на планете Земля. Ребята, давайте посмотрим маленький кинофрагмент о значении радиации для жизни.

1. Просмотр видеоролика «Радиация и жизнь», приложения (6. wmv).

2. Проверка знаний, умений, навыков.

После просмотра фильма, обучающимся необходимо ответить на следующие вопросы:

1. В чем заключалось открытие, сделанное Беккерелем в 1896г?

2. Как стали называть способность атомов некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению?

3. Расскажите, как проводился опыт, схема которого изображена на рисунке. Что выяснилось в результате данного опыта?

4. Как были названы частицы, входящие в состав радиоактивного излучения?

5. Что представляют эти частицы?

6. О чем свидетельствовало явление радиоактивности?

3. Решение задач у доски. Преподаватель показывает решение 3 и 4 задачи.

1. Напишите уравнение альфа - распада изотопа молибдена _.

2. Напишите уравнение бета- распада изотопа родия _.

3. Написать цепочку превращений изотопа берклия : α,β,α.

4. В результате цепочки β,α,α- превращений образовалось ядро

радона _. Из какого ядра оно получилось?

1. Самостоятельная работа, взаимопроверка.

Тест «Радиоактивность» Получает каждый ученик. Ответы на слайде.

1 вариант

1. Кто из перечисленных ученых назвал явление самопроизвольного излучения радиоактивностью?

А. Супруги Кюри;

Б. Резерфорд;

В. Беккерель;

2. -лучи представляют собой…

А. поток электронов;

Б. поток ядер гелия;

В. электромагнитные волны;

3. В результате - распада элемент смещается …

А. на одну клетку к концу периодической системы;

Б. на две клетки к началу периодической системы;

В. на одну клетку к началу периодической системы.

4. Написать реакцию двух альфа -распадов и двух бета –распадов плутония_.

2 вариант

1. Кто из перечисленных ниже ученых является первооткрывателем радиоактивности?

А. Супруги Кюри;

Б. Резерфорд;

В. Беккерель;

2. - лучи представляют собой…

А. поток электронов;

Б. поток ядер гелия;

С. электромагнитные волны;

3. В результате - распада элемент смещается…

А. на одну клетку к концу периодической системы;

Б. на две клетки к началу периодической системы;

В. на одну клетку к началу периодической системы.

4. Написать реакцию трех бета -распадов и одного альфа –распада плутония

Ответы 1 вариант 2 вариант

1А, 2А , 3Б, 1В, 2В, 3А,

V. Этап подведения итогов, информация о домашнем задании.

§§ 98,99,100. №1192,№1201

VI. Рефлексия деятельности на уроке

Закончить фразу

1. сегодня я узнал…

2. мне было интересно…

3. я понял, что…

4. теперь я могу…

5. я научился…

6. у меня получилось …

7. меня удивило…

8. урок дал мне для жизни…

9. мне захотелось…