Урок по физике по теме: "Строение атома"

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цель урока: изучить строение атома.

Задачи:

образовательная – ознакомление учащихся со строением атома, расширение представлений учащихся о физической картине мира, синтез со знаниями, полученными на уроках химии;

развивающая – отработать навыки определения состава атома, состава ядра атома 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;

воспитательная – способствовать развитию любознательности, формировать умение излагать свою точку зрения и отстаивать свою правоту.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран (презентация по теме «Атомная физика, 11 класс), Периодическая таблица Менделеева Д. И.

Методы обучения: опережающее задание, самостоятельная работа с учебником, самостоятельная работа по карточкам – заданиям со взаимопроверкой, реализация здоровьесберегающего компонента.

Конспект урока:

1. Организационный момент
2. Тема, постановка цели, мотивация

Учитель: На краю Млечного Пути, вокруг звезды средней величины, вращается голубой шар. Это планета Земля. На планете много веществ и различных химических элементов, которые отличаются друг от друга мельчайшими частицами, именуемыми молекулами и атомами. Английский поэт и художник Уильям Блейк (1757 - 1827)в своем стихотворении призывал:

В одном мгновенье видеть вечность,

Огромный мир – в зерне песка,

В единой горсти – бесконечность

И небо - в чашечке цветка.

Как вы думаете, чему будет посвящен наш сегодняшний урок, какова тема урока? (СТРОЕНИЕ АТОМА) Поставьте цели урока.

Оказывается, любая песчинка – действительно, целая Вселенная, ибо включает в себя почти столько же мельчайших частиц, сколько звезд содержится во всей Метагалактике.

Из этих частиц состоит и камень, одиноко лежащий на обочине дороги, и маленький цветок, радующий нас своей красотой, и пушистые облака, неторопливо плывущие по голубому небу. Скажите, какие явления доказывают нам, что любое тело состоит из частиц?

 Учащиеся отвечают (явление диффузии, броуновское движение, наконец, фотографии, полученные с помощью электронного микроскопа)

Учитель: “Что такое эти атомы и молекулы? Как они устроены? ” – эти вопросы давно задавал себе человек. И искал ответы. И открыл, что атом – это “беспокойное хозяйство” из протонов, нейтронов и электронов. Однажды

Э. Резерфорд сказал: “Теперь я знаю, как выглядит атом”. А вы знаете?

3. Постановка проблемного вопроса: Что такое атом? Как он устроен?

4. Актуализация опорных знаний:

Давайте вспомним все, что знаем об атоме.

 - Что вам известно о строение вещества

 - Как можно узнать о строение атома

 - Имеет ли ядро атома внутреннюю структуру

 - что такое электрон

 - входят ли электроны в состав ядра

5. Изучение новой темы

Учитель: В истории изучения атома можно выделить ключевые фигуры: Демокрит, Томсон, Резерфорд, Чедвик.

Учащийся делает небольшое сообщение о роли Демокрита в изучении строения вещества.

Еще в глубокой древности, 2500 лет назад, ученые высказывали предположения о строении вещества. Греческий ученый Демокрит (460 - 370 до н. э. ) считал, что все вещества состоят из мельчайших, неделимых частичек. По - гречески atomos означает «неделимый», поэтому эти частицы назвали атомами. По легенде, идея о существовании атомов возникла у ее автора, когда он разрезал яблоко. До каких пор можно рассекать яблоко на части? Мысль о том, что существует предел такого деления, и побудила назвать мельчайшие частицы материи атомами – неделимыми.

Учитель: В конце XIX - начале XX в. идеи о строении атома витали в воздухе, различные догадки ученых создавали духовную атмосферу, в которой, в конце концов, и рождалось открытие, ведь в то время ничего о внутреннем строение атома не было известно.

Учащийся. Делает небольшое сообщение о модели атома, предложенной английским физиком Джозефом Джоном Томсоном:

“Атом” в переводе с греческого - неделимый. Но Дж. Дж. Томсон открывает в 1897 г. электрон, который входит в состав атома. Поэтому был сделан вывод о сложном строении атома. Первая достаточно разработанная модель атома была предложена английским физиком Дж. Дж. Томсоном в 1903 году. Ее назвали – “пудинг”, начиненный изюмом, где атом – это однородный шар из положительно заряженного вещества, в котором находятся электроны. Суммарный заряд электронов равен положительному заряду атома, следовательно, атом имеет заряд равный нулю. Для устойчивости атома необходимо, чтобы электроны располагались концентрическими слоями, в каждом слое определенное число электронов. Томсон с помощью данной модели объяснил ряд физических явлений. Например, хорошая проводимость металлов объяснялась тем, что атомы металлов легко теряют часть электронов. В дальнейшем была использована верная идея о слоях электронов в атоме, а также о потере атомами электронов.

Учитель: Согласны ли вы с этой моделью? Ваша версия строения атома?

Учащиеся предлагают свою версию, т. к. из химии и физики 8 кл. ребята уже знают об атоме.

В) Учитель: данную модель атома предложил Эрнест Резерфорд. Как он пришел к этой версии?

Учащиеся работают с учебником на странице 161 - 163 учебника «Физика - 11 » С. В. Громова ( рассматривается опыт Резерфорда)

Учитель: С помощью каких частиц было открыто строение атома? Дадим характеристику этой частице. Во сколько раз масса альфа - частицы больше массы электрона? Какой заряд частицы? С какой скоростью движется частица? Почему использовали столь крупную частицу для выявления распределения положительного и отрицательного заряда внутри атома?

Рассказ ученика об опыте Резерфорда (по слайду). Дополнения учащихся.

Учитель: Каковы результаты опыта?

Учащийся. Альфа - частицы от радиоактивного источника, пройдя через диафрагму, попадают на тонкую фольгу из золота. Она имеет толщину около микрона, т. е. состоит приблизительно из 3000 атомных слоев.

Большая часть альфа - частиц легко проходит через фольгу, мало отклоняясь. Но некоторые, редкие альфа - частицы отклоняются на значительные углы и даже на углы, близкие к 180°, т. е. отбрасываются назад.

Учитель: Как можно объяснить столь разные углы отклонения альфа - частиц?

Учащийся (размышления - образец): Результаты опыта можно объяснить следующим образом. Альфа - частицы, проходя через фольгу, проходят сквозь атомы золота. Это возможно потому, что легкие электроны почти не влияют на движение тяжелой альфа - частицы. Так как они в большинстве случаев отклоняются на малые углы, атомы в большей части своего объема заполнены электронами и лишь небольшую их часть занимает положительно заряженное вещество. Эта центральная часть атома получила название ядра. Из опытов следует, что ядро и отталкивает альфа - частицу, причем тем сильнее, чем ближе к ядру она проходит. 

Учитель: Как вы думаете, какое название будет носить данная модель строения атома? (Учащиеся отвечают на вопросы)

Г) Учитель: У нас осталось не названным еще одно имя, связанное со строением атома – Чедвик Джеймс.

Весь материал - смотрите документ.

Урок: Строение атома.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цель урока: изучить строение атома.

Задачи:

образовательная – ознакомление учащихся со строением атома, расширение

представлений учащихся о физической картине мира, синтез со знаниями,

полученными на уроках химии;

развивающая – отработать навыки определения состава атома, состава ядра

атома 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;

воспитательная – способствовать развитию любознательности,

формировать умение излагать свою точку зрения и отстаивать свою правоту.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран (презентация

по теме «Атомная физика, 11 класс), Периодическая таблица

Менделеева Д.И.

Методы обучения: опережающее задание, самостоятельная работа с учебником, самостоятельная работа по карточкам – заданиям со взаимопроверкой, реализация здоровьесберегающего компонента.

План урока:

1. Вступительное слово учителя, постановка цели урока.

2. Изложение нового материала.

3. Отработка изученного материала.

4. Подведение итогов. Домашнее задание.

Небольшие сообщения о Демокрите, Томсоне Дж.Дж, Резерфорде Э. и

Чедвике Дж. учащиеся могут подготовить заранее, воспользовавшись

информацией с CD «Энциклопедия Кирилла и Мефодия», «Открытая

физика» и т.д. или на сайте.

Конспект урока:

1. Организационный момент

2. Тема, постановка цели, мотивация

Учитель: На краю Млечного Пути, вокруг звезды средней величины, вращается голубой шар. Это планета Земля. На планете много веществ и различных химических элементов, которые отличаются друг от друга мельчайшими частицами, именуемыми молекулами и атомами. Английский поэт и художник Уильям Блейк (1757-1827)в своем стихотворении призывал:

В одном мгновенье видеть вечность,

Огромный мир – в зерне песка,

В единой горсти – бесконечность

И небо - в чашечке цветка.

Как вы думаете, чему будет посвящен наш сегодняшний урок, какова тема урока? (СТРОЕНИЕ АТОМА) Поставьте цели урока.

Оказывается, любая песчинка – действительно, целая Вселенная, ибо

включает в себя почти столько же мельчайших частиц, сколько звезд

содержится во всей Метагалактике.

Из этих частиц состоит и камень, одиноко лежащий на обочине дороги, и

маленький цветок, радующий нас своей красотой, и пушистые облака,

неторопливо плывущие по голубому небу. Скажите, какие явления

доказывают нам, что любое тело состоит из частиц?

Учащиеся отвечают (явление диффузии, броуновское движение, наконец,

фотографии, полученные с помощью электронного микроскопа)

Учитель: “Что такое эти атомы и молекулы? Как они устроены? ” – эти вопросы давно задавал себе человек. И искал ответы. И открыл, что атом – это “беспокойное хозяйство” из протонов, нейтронов и электронов. Однажды

Э.Резерфорд сказал: “Теперь я знаю, как выглядит атом”. А вы знаете?

3. Постановка проблемного вопроса: Что такое атом? Как он устроен?

4. Актуализация опорных знаний:

Давайте вспомним все, что знаем об атоме.

- Что вам известно о строение вещества

- Как можно узнать о строение атома

- Имеет ли ядро атома внутреннюю структуру

- что такое электрон

- входят ли электроны в состав ядра

5.Изучение новой темы

Учитель: В истории изучения атома можно выделить ключевые фигуры: Демокрит, Томсон, Резерфорд, Чедвик.

Учащийся делает небольшое сообщение о роли Демокрита в изучении строения вещества.

Еще в глубокой древности, 2500 лет назад, ученые высказывали предположения о строении вещества. Греческий ученый Демокрит (460-370 до н.э.) считал, что все вещества состоят из мельчайших, неделимых частичек. По-гречески atomos означает «неделимый», поэтому эти частицы назвали атомами. По легенде, идея о существовании атомов возникла у ее автора, когда он разрезал яблоко. До каких пор можно рассекать яблоко на части? Мысль о том, что существует предел такого деления, и побудила назвать мельчайшие частицы материи атомами – неделимыми.

Учитель: В конце XIX- начале XX в. идеи о строении атома витали в

воздухе, различные догадки ученых создавали духовную атмосферу, в

которой, в конце концов, и рождалось открытие, ведь в то время ничего о

внутреннем строение атома не было известно.

Учащийся. Делает небольшое сообщение о модели атома, предложенной английским физиком Джозефом Джоном Томсоном:

“Атом” в переводе с греческого - неделимый. Но Дж. Дж. Томсон открывает в 1897 г. электрон, который входит в состав атома. Поэтому был сделан вывод о сложном строении атома. Первая достаточно разработанная модель атома была предложена английским физиком Дж. Дж. Томсоном в 1903 году. Ее назвали – “пудинг”, начиненный изюмом, где атом – это однородный шар из положительно заряженного вещества, в котором находятся электроны. Суммарный заряд электронов равен положительному заряду атома, следовательно, атом имеет заряд равный нулю. Для устойчивости атома необходимо, чтобы электроны располагались концентрическими слоями, в каждом слое определенное число электронов. Томсон с помощью данной модели объяснил ряд физических явлений. Например, хорошая проводимость металлов объяснялась тем, что атомы металлов легко теряют часть электронов. В дальнейшем была использована верная идея о слоях электронов в атоме, а также о потере атомами электронов.

Учитель: Согласны ли вы с этой моделью? Ваша версия строения атома?

Учащиеся предлагают свою версию, т.к. из химии и физики 8 кл. ребята уже

знают об атоме.

В) Учитель: данную модель атома предложил Эрнест Резерфорд. Как он пришел к этой версии?

Учащиеся работают с учебником на странице 161-163 учебника «Физика -

11 » С.В.Громова ( рассматривается опыт Резерфорда)

Учитель: С помощью каких частиц было открыто строение атома? Дадим характеристику этой частице. Во сколько раз масса альфа- частицы больше массы электрона? Какой заряд частицы? С какой скоростью движется частица? Почему использовали столь крупную частицу для выявления распределения положительного и отрицательного заряда внутри атома?

Рассказ ученика об опыте Резерфорда (по слайду). Дополнения учащихся.

Учитель: Каковы результаты опыта?

Учащийся. Альфа-частицы от радиоактивного источника, пройдя через

диафрагму, попадают на тонкую фольгу из золота. Она имеет толщину

около микрона, т.е. состоит приблизительно из 3000 атомных слоев.

Большая часть альфа-частиц легко проходит через фольгу, мало

отклоняясь. Но некоторые, редкие альфа-частицы отклоняются на

значительные углы и даже на углы, близкие к 180°, т.е. отбрасываются

назад.

Учитель: Как можно объяснить столь разные углы отклонения альфа-

частиц?

Учащийся (размышления - образец): Результаты опыта можно объяснить

следующим образом. Альфа-частицы, проходя через фольгу, проходят сквозь

атомы золота. Это возможно потому, что легкие электроны почти не

влияют на движение тяжелой альфа-частицы. Так как они в большинстве

случаев отклоняются на малые углы, атомы в большей части своего объема

заполнены электронами и лишь небольшую их часть занимает

положительно заряженное вещество. Эта центральная часть атома

получила название ядра. Из опытов следует, что ядро и отталкивает

альфа-частицу, причем тем сильнее, чем ближе к ядру она проходит.

Учитель: Как вы думаете, какое название будет носить данная модель строения атома? (Учащиеся отвечают на вопросы)

Г) Учитель: У нас осталось не названным еще одно имя, связанное со строением атома – Чедвик Джеймс.

Учащийся: Джеймс Чедвик является английским физиком, учеником Эрнеста Резерфорда. В 1932 он открыл нейтроны. Существование данной

частицы предсказывал еще Резерфорд за 10 лет до опытов Чедвика. Новая частица отличается от протонов, открытых еще Резерфордом в 1919 году, электрическими свойствами, но очень близка к ним по массе и размеру. Чедвик доказал, что ядра атомов тоже делимы! Они состоят из протонов и нейтронов, которые связаны между собой мощным ядерным воздействием. Так как в целом атом электрически нейтрален, а заряд протона равен модулю заряда электрона, то число протонов в ядре равно числу электронов в атомной оболочке.

Объяснение учителя о правилах подсчета количества частиц в атоме.

( Следовательно, число протонов в ядре равно атомному номеру элемента Z в периодической системе элементов Д.И. Менделеева. Сумму числа протонов Z и нейтронов N в ядре называют массовым числом и обозначают буквой А: А=Z+N Массовое число ядра равно округленной до целого числа относительной атомной массе элемента)

Учитель: Возникает вопрос: Как располагаются электроны вокруг ядра?

Ученик: (повторение 8 класса) Электроны в атоме располагаются на

оболочках. Оболочки обозначаются в порядке латинского алфавита. Первая

оболочка, самая близкая к ядру имеет имя К – на ней всегда располагается

два электрона (кроме атома водорода, где всего один электрон), вторая – L

(не более 8 электронов), третья – M, четвертая – N, пятая – O, шестая – P,

седьмая – Q. Число слоев соответствует периоду элемента в таблице. Число электронов на последнем слое – группе элементов

5. Ребята на кружке «Электрон» изготовили макет атома Бора.

6. Закрепление изученной темы:

1. Заполните таблицу: определить состав химических элементов

2. Изобразите атом Ве (бериллия) (протоны – желтые, нейтроны – зеленые, электроны – белые)

Возвращаемся к вопросу: Что такое атом и как он устроен?

Ученики: Атом состоит из электронов и ядра. Электроны движутся

вокруг положительно заряженного ядра. Ядро состоит их протонов и

нейтронов. Заряд протона равен заряду электрона по модулю. Нейтрон не

имеет заряда

Рефлексия:

Предлагаю разгадать кроссворд:

Зашифрованы слова Э.Резерфорда: «Теперь я знаю, как выглядит атом»

5. Подведение итогов: выставляем оценки, благодарим активных

учащихся, ребят, подготовивших выступления.

6. Домашнее задание: 1. С.160- 161 , параграф 39 читать

2. С.160- 161 , параграф 39 , ответить на вопросы

3. С.160- 161 , параграф 39, составить синквейн со

словом «атом»

Учитель: закончить урок мне хочется словами поэта Валерия Брюсова, который на волне открытий строения атома в 1922 году написал стихотворение “Мир электрона”, в котором провел аналогию между строением атома и Солнечной системы (учащиеся читают “Мир электрона” В.Брюсова).

Быть может, эти электроны- 
Миры, где пять материков,
Искусства, знанья, войны, троны 
И память сорока веков.

Еще, быть может, каждый атом - 
Вселенная, где сто планет,
Там все, что здесь, в объеме сжатом,
Но так же то, чего здесь нет.

Их меры малы, но все та же 
Их бесконечность, как и здесь, 
Там скорбь и страсть, как здесь, и даже, 
Там та же мировая спесь.

Их мудрецы, свой мир бескрайний
Поставив центром бытия,
Спешат проникнуть в искры тайны,
И умствуют, как ныне я.

8