Конспект урока "Протонно – нейтронная модель ядра атома" 9 класс


Татаренцев Александр Викторович,
учитель физики МОБУСОШ № 1 г. Новокубанска
Конспект урока по физике в 9 классе
Ход занятия
I. Организационная часть занятия
Сообщение темы, цели и краткого содержания занятия.
II. Актуализация знаний подготовка к основному этапу усвоения
учебного материала
Фронтальная беседа:
- Каково назначение камеры Вильсона?
Тема занятия:
Протонно – нейтронная модель ядра атома.
Цели занятия:
Образовательная:
в результате урока учащиеся должны знать характеристики
протона и нейтрона, строение ядра, понятия - нуклоны,
зарядовое число, массовое число, изотопы, ядерные силы.
Развивающая:
ученики учатся определять массовое число, зарядовое
число, число нуклонов в ядре, число нейтронов,
определять химический элемент по количеству нуклонов,
сравнивать силы взаимодействия нуклонов в ядре,
записывать ядерные реакции.
Воспитательная:
учащиеся убеждаются в значимости эксперимента в
развитии науки, в необходимости привлечения средств
наук химии и физики к пониманию и познаванию явлений
природы.
Материальное
обеспечение
занятия:
ЦОР, компьютер, проектор
- Каков принцип действия камеры Вильсона? ( состояние вещества
пересыщенный пар- неустойчивое состояние, влетает частица, ионизирует
атомы пара, ионы центры конденсации, капельки жидкости образуют
тонкий след (трек)
- Как изменяется трек частицы, если камеру помещают в магнитное поле?
Какую информацию о частице мы можем получить? (трек искривляется, по
направлению изгиба определяют знак заряда, по радиусу кривизны
определяют массу, энергию, заряд).
-Ответить на вопросы к лабораторной работе №6.
II. Физкультминутка
III. Изучение нового материала.
В 1919 г. Резерфорд поставил опыт по исследованию взаимодействия
α- частиц с ядрами атомов азота.
Индивидуальное задание: прочитать 4 и 5 абзацы на стр. 193 (§59)
Обсуждение результатов опыта по рис. 141 (§59):
-Какой след оставляли α- частицы, не испытывающие соударение с ядрами
атомов азота?
- Что произошло в точке раздвоения?
- Ядра каких атомов образовались в результате соударения α- частиц с ядром
азота?
- Какой трек принадлежит протону?
- Запишите ядерную реакцию взаимодействия ядра азота с α- частицей. Какие
законы сохранения выполняются при записи этой реакции?
Работа в парах: запишите основные характеристики протона (используйте
§59)
Ядерный символ –
Заряд –
Масса-
Свойства – отклоняется в электрическом и магнитном поле.
Индивидуальное задание: Прочитать последний абзац §59 и скажите, какое
предположение относительно состава ядра было сделано Резерфордом?
В 1920 году Резерфорд высказывает еще одно предположение: в состав ядра
должны входить нейтральные частицы с массой приблизительно равной
массе протона.
На чем основано данное предположение? Ответ найдите в первой части §60.
Исторические сведения.
В 1930 г. При облучении бериллия α- частицами немецкие ученые Боте и
Беккер обнаружили новое излучение, обладающее большой проникающей
способностью.
Исследования продолжили Ирен и Фредерик Жолио-Кюри и обнаружили,
что неизвестное излучение проходит через очень толстые свинцовые
перегородки, которые непроницаемы для ¥-лучей, а если на пути поставить
парафиновую перегородку, то она становится источником
быстродвижущихся протонов.
В 1932 г. Ученик Резерфорда английский ученый Джеймс Чедвик понял, что
неизвестное излучение это поток нейтронов. Экспериментально проверил
это предположение и сообщил об открытии нейтрона.
Работа в парах: запишите основные характеристики нейтрона (используйте
§60)
Ядерный символ –
Заряд –
Масса-
Свойства – не отклоняется в электрическом и магнитном поле, обладает
высокой проникающей способностью.
Напишите реакцию, происходящую при бомбардировке 𝐵𝑒
4
9
α- частицами и
сопровождающуюся выделением нейтронов.
Нейтрон нестабильная частица: свободный нейтрон за время
приблизительно равное 15 мин. Распадается на протон, электрон и нейтрино-
частицу, лишенную массы покоя.
Идея о строении атомных ядер принадлежит русскому ученому
Д.Д.Иваненко и немецкому физику В.Гейзенбергу. В 1932 г. Они
сформулировали гипотезу о протонно-нейтронном строении ядра.
Число протонов в ядре Z зарядовое число (порядковый номер в таблице
Менделеева);
Число нейтронов – N,
Суммарное число протонов и нейтронов А массовое число (округленная
до целого числа относительная атомная масса в таблице Менделеева).
А= Z+ N; N - Z; Z
р
= Z
е
Ядерные частицы назвали нуклонами.
Например. Азот 𝑁
7
14
А=14, Z=7, N=7
Литий 𝐿𝑖
3
7
А=7, Z=3, N=4
Изотопы разновидности данного химического элемента : Z- одинаковые, А и
N разные.
Например. Ядро водорода 𝐻
1
1
Z=1, А=1, N=0,
Ядро тяжелого водорода - дейтрон
𝐻
1
2
Z=1, А=1, N=1
Ядро более тяжелого водорода - тритий 𝐻
1
3
Z=1, А=1, N=2, он β-
радиоактивен.
Легкие ядра содержат Z
р
= N
n
, Тяжёлые ядра N>Z,
Если N> >Z,ядро – неустойчивое(радиоактивное).
Фронтальная беседа.
-Какие известные вам силы действуют в ядре между протонами? Протонами
и нейтронами? Нейтронами?
Могли ли существовать ядра при наличии только электростатического
отталкивания протонов и гравитационного притяжения?
Между нуклонами в ядре действуют особые силы притяжения – ядерные
силы – «богатырь с короткими руками».
Индивидуальное задание: прочитайте последний абзац §64 и назовите
особенности ядерных сил.
Свойства ядерных сил: 1. Это силы притяжения,
1. В 100 раз > электростатических сил,
2. Не зависят от наличия заряда,
3. Короткодействующие, заметны на расстоянии 10
-15
м,
4. Взаимодействует ограниченное число нуклонов.
При объяснении нового материала используется мультимедийная
презентация.
IV. Закрепление и применение полученных знаний.
- Сколько нуклонов содержат ядра меди, серебра, свинца.
- Назовите химический элемент, в атомном ядре которого содержатся
нуклоны:
А) 7р + 7n
Б) 18р + 22n
В) 33р + 42n
Г) 84р + 126n
- Какие частицы возникают в результате следующих ядерных реакций?
𝑁 + 𝑛 𝐵
5
10
0
1
7
14
+ ?
𝑁 + 𝐻𝑒
2
4
7
14
𝑂
8
17
+ ?
V. Подведение итогов урока. Выставление оценок
VI. Домашнее задание §59-62,64, упр.45,46.