Презентация "Строение атома. Опыты Резерфорда"

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКИЙ КОЛЛЕДЖ ТРАДИЦИОННОЙ КУЛЬТУРЫ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА Санкт-Петербург

• УРОК: «СТРОЕНИЕ АТОМА.
• ОПЫТЫ РЕЗЕРФОРДА»
• естествознание СПО I курс
• Автор: Воронков Юрий Павлович
• преподаватель физики

Открытый урок

• Использование инновационных технологий для активизации самостоятельной деятельности учащихся при изучении темы: «Строение атома»

Цели урока:

• Цели урока:
• развитие знаний о строении атомов и истории их открытий ;
• формирование знаний о структуре и этапах современных научных экспериментов;
• развитие представлений о современных методах научного познания;
• развитие интеллектуальных способностей учащихся в ходе восприятия, анализа и интерпретации естественно-научной информации.

Шмуцтитул: Борис Валледжио. Атлас

• По Вашему мнению,
• какой можно сделать вывод о положении и значении человека в окружающем его мире,
• что человека сделало могущественно сильным?

• Установите соответствие между терминами и их определениями:

• Научный факт
• Проблема
• Гипотеза
• Эксперимент
• Научная теория

• Исследование в созданных и контролируемых условиях
• Наиболее надёжный и прошедший проверку на истинность аргумент
• Осознанные вопросы, для ответа на которые имеющихся знаний не хватает
• Предположительное знание, истинность или ложность которого ещё не доказана
• Систематизированные , подтверждённые знания в их совокупности

Правильное соответствие терминов и их понятий

• Научный факт
• Проблема
• Гипотеза
• Эксперимент
• Научная теория

• 2. Наиболее надёжный и прошедший проверку на истинность аргумент
• 3. Осознанные вопросы, для ответа на которые имеющихся знаний не хватает
• 4. Предположительное знание, истинность или ложность которого ещё не доказана
• 1. Исследование в созданных и контролируемых условиях
• 5. Систематизированные , подтверждённые знания в их совокупности

Проверить результаты и выставить оценку, равную правильному числу ответов

A	B	C	D	E
2	3	4	1	5

Научные факты, открытия и явления, известные к концу ХIХ началу ХХ веков, указывающие на сложность строения атома

• Научные факты, открытия и явления, известные к концу ХIХ началу ХХ веков, указывающие на сложность строения атома

• Только в XVIII веке трудами А. Лавуазье, М. В. Ломоносова и других ученых была доказана реальность существования атомов. Представление об атомах как неделимых мельчайших частицах вещества возникло еще в античные времена. Но вопрос об их внутреннем устройстве даже не возникал, и атомы по-прежнему считались неделимыми частицами. В XIX веке изучение атомистического строения вещества существенно продвинулось вперед. В 1833 году при исследовании явления электролиза М. Фарадей установил, что ток в растворе электролита это упорядоченное движение заряженных частиц – ионов. Фарадей определил минимальный заряд иона, который был назван элементарным электрическим зарядом. Его приближенное значение оказалось равным e = 1,60·10–19 Кл.
• На основании исследований Фарадея можно было сделать вывод о существовании внутри атомов электрических зарядов.
• Большую роль в развитии атомистической теории сыграл выдающийся русский химик Д. И. Менделеев, разработавший в 1869 году периодическую систему элементов, в которой впервые был поставлен вопрос о единой природе атомов.
• Важным свидетельством сложной структуры атомов явились спектроскопические исследования, которые привели к открытию линейчатых спектров атомов. В начале XIX века были открыты дискретные спектральные линии в излучении атомов водорода в видимой части спектра. Впоследствии, в 1885 г. И. Бальмером были установлены математические закономерности, связывающие длины волн этих линий.
• В 1896 году А. Беккерель обнаружил явление испускания атомами невидимых проникающих излучений, названное радиоактивностью. В последующие годы явление радиоактивности изучалось многими учеными (М. Склодовская-Кюри, П. Кюри, Э. Резерфорд и др.). Было обнаружено, что атомы радиоактивных веществ испускают три вида излучений различной физической природы (альфа-, бета- и гамма-лучи). Альфа-лучи оказались потоком ионов гелия, бета-лучи – потоком электронов, а гамма-лучи – потоком квантов жесткого рентгеновского излучения.
• В 1897 году Дж. Томсон открыл электрон и измерил отношение e / m заряда электрона к массе. Опыты Томсона подтвердили вывод о том, что электроны входят в состав атомов.

• Спектры испускания и поглощения света веществами,
• находящимися в атомарном состоянии

• Радиоактивное излучение

• Модель атома Д. Томсона

По предложенному тексту дать краткие ответы на следующие вопросы:

• А.
• объект исследования;
• цель эксперимента;
• какие решались задачи?
• 4 .Что являлось « инструмен-
• том » исследования?
• 5. Что такое альфа частицы
• (понятие и основные свойства)?
• B
• 6. .Схема опыта Резерфорда ( указать какие элементы обозначены на слайде 16 буквами К,Э, Ф,М );
• 7. что наблюдалось и
• измерялось в эксперименте?

• 8.Результаты наблюдений;
• 9.эмпирические выводы,
• что стало научным фактом?
• С
• 10. Основные положения планетарной модели атома;
• 11. в чём противоречивость этой модели?

• Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев
• Физика -11, глава 12, § 94
• Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома.

• Схема опыта Резерфорда по рассеянию альфа частиц

• Рассеяние альфа частиц

• Рассеяние альфа частицы
• в модели Томсона в эксперименте Резерфорда

• Планетарная модель атома
• Резерфорда

• Модели атома: а) Томсона (“сливовый пудинг”), б) Резерфорда ("электронный рой" в пространстве вокруг ядра), в) планетарная модель Бора.

• Этапы процесса научного познания

• Эмпирические факты
• Проблема
• Гипотез
• Эксперимент
• Эмпирический факт
• Проблема
• Гипотеза
• Проблема
• Научные открытия порождают новые проблемы, решение которых происходит по повторяющимся этапам и, следовательно процесс познания является бесконечным.

• Этапы процесса научного познания на примере исследования строения атомов

• Эмпирические факты
• Проблема
• Гипотеза
• Эксперимент
• Эмпирический факт
• Проблема
• Гипотеза
• Проблема

• Явления, указывающие на сложность строения атомов
• Знания о строении атомов
• Модель Дж. Томсона, равномерное распределение массы и положительного заряда в атомах
• Опыты Резерфорда по рассеянию альфа частиц
• Результаты опытов: отрицательный – для модели Томсона; положительный -наличие у атома ядра
• Строение атома с ядром
• Планетарная модель
• Устойчивость ядер, спектры излучения света атомов.

Детектор CMS Контрольные вопросы

• Почему распределения массы и положительного заряда в атомах практически совпадают?
• Почему электроны атомов не влияют на рассеяние альфа частиц при их зондировании ?
• Что по результатам опытов Резерфорда стало научным фактом?
• Какая гипотеза была выдвинута на его основе?
• В чём состояла противоречивость планетарной модели атома Резерфорда?

. Вопросы учащимся:

• Что было сделано на уроке?
• Каким образом мы это сделали?
• По Вашему мнению ,что было:
• самым главным;
• самым трудным;
• самым интересным;
• важным для Вас?

Домашнее задание:

• Представить этапы научного исследования законов
• фотоэффекта по схеме аналогичной исследованию
• строения атома.
• Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев
• Физика 11 Глава 11 § 88-90.

Примерные варианты ответов самостоятельной работы:

• 1. атомы вещества;
• 2. исследовать строение атома;
• 3. выяснить распределение в атоме положительного заряда
• и, следовательно, распределение массы;
• 4. рассеяние альфа частиц на тяжёлых металлах;
• 5. α-частица -полностью ионизированный атом гелия;
• масса примерно в 8000 раз больше массы электрона;
• заряд –положительный, равный двум элементарным ;
• возникают при распаде, например, радия, имеют скорость
• равную 1/15 скорости света.
• 6. К- свинцовый контейнер с радиоактивным веществом;
• Э – экран, покрытый сернистым цинком;
• Ф – золотая фольга;
• М – микроскоп.

Примерные варианты ответов ( продолжение):

• 7. сцинтилляции ( вспышки ) на экране, вызванные α-частицами; распределение количества α-частиц по углам отклонения ;
• 8. подавляющее число частиц не отклонялось или отклонялось на малые углы от первоначального направления;
• неожиданный результат - небольшое число частиц (одна на две тысячи) отклонились на углы большие 90 градусов;
• 9. наличие в атоме ядра – тела малых размеров, в котором сконцентрирована почти вся масса и весь положительный заряд атома;
• 10. в центре атома расположено положительно заряженное ядро, содержащее почти всю его массу, вокруг которого движутся электроны, подобно тому как планеты обращаются вокруг Солнца;
• 11. правильно описывает распределение заряда и массы в атоме, но не может объяснить факт существования атома, его устойчивость.

Ответы на контрольные вопросы:

• Масса отрицательно заряженных электронов пренебрежимо мала по сравнению с массой атома.
• Масса альфа частицы примерно в 8000 раз больше массы электрона.
• Наличие у атома положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена практически вся его масса и размеры которого почти в 100 тысяч раз меньше размеров самого атома.
• Планетарная модель.
• Правильно указывает распределение массы и положительного заряда в атоме, но не объясняет само существование его.

• Литература:
• 1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика-11- М.: Просвещение, 2005.
• 2.Касьянов В.А. Физика-11- М.: Дрофа, 2006.
• Разумовский В.Г., Майер В,В. Физика в школе. Научный метод познания и обучения-М.: Владос,2004.
• 3.Источники иллюстраций, Интернет-ресурсы:
• http://physics. ru
• http:// ugata. ac. ru
• W http://ru.wikipedia.org
• http://smallbay.ru
• http://track-traiding.com