Открытие нейтрона. Состав атомного ядра. Массовое число. Изотопы. 9-й класс

Цель:

• Формирование понятий о массовом и зарядовом числах, об основных законах сохранения в ядерной физике. Рассмотреть открытие нейтрона, что такое изотопы.
• Продолжить развивать умения выделять главное, сравнивать, сопоставлять, обобщать, анализировать, делать вывод, умение применять полученные знания в конкретной ситуации.
• Содействовать формированию мировоззренческих идей о неисчерпаемости материи и познании.

Тип урока: комбинированный урок.

Оборудование: Периодическая система Менделеева, ноутбуки (приложение 1), презентация (приложение 2), сборник задач по физике А.П. Рымкевича, проектор, интерактивная доска.

План урока:

Ход урока

Мы продолжаем разговор о строении атома. Вспомним, кто из ученых изучал строение атома? Какие модели строения атомов вы знаете?

I. ПРОВЕРКА ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ, НАВЫКОВ.

Учащиеся отвечают на вопросы:

1. Действие счётчика Гейгера основано….
2. Действие камеры Вильсона основано…
3. Действие пузырьковой камеры основано…

Ответы:

А) ...на возникновении пара на ионах, образующихся при движении быстрой заряженной частицы в перегретой жидкости.
Б) …на ударной ионизации атомов газа, заряженной частицей при её движении в промежутке между катодом и анодом.
В) …на конденсации перенасыщенного пара на ионах, образующихся вдоль траектории заряженной частицы.

Работа с ноутбуками.

Задание 1. Ответы: 1 – В; 2 – Б; 3– Б; 4 – А; 5 – А.

Задание 2. Ответы: 1 – Б; 2 – А; 3 – В; 4 – А; 5 – Б.

Остальные ребята внимательно слушают ответы учащихся, после ответа ученика будут дополнять, исправлять ошибки.

II. ОБЪЯСНЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА.

 Любой химический элемент обозначают – X.

1. Каждый химический элемент имеет порядковый номер в таблице Менделеева, под которым понимают или заряд ядра (в элементарных зарядах), или зарядовое число ядра. Обозначается Z, пишется впереди химического элемента, снизу.
2. Каждый химический элемент имеет атомную массу, которая так же записана в таблице Менделеева. Целое число – массовое число. Что оно показывает? Показывает во сколько раз масса ядра данного химического элемента больше 1/12 массы атома углерода с точностью до целых чисел. Обозначается буквой А. Давайте обратимся к таблице Менделеева. Найдём Li, Ca, Ag…, а теперь найдем их зарядовое и массовое числа. Ребята, мы рассмотрели с вами зарядовое и массовое числа.
   Давайте подведем итог сказанному.

Ученик: Вывод: А, Z – положительные, целые числа, не имеют наименования и можно их найти для каждого химического элемента в таблице Менделеева.

Записывается так:  Например: , .

1. Искусственные превращения ядер.

Реакция превращения одного ядра в другое в лаб. условиях была впервые осуществлена Резерфордом в 1919 году. Он обнаружил, что для разрушения или превращения ядра нужна большая энергия. Наиболее подходящими снарядами, обладающими достаточной для разрушения ядра энергией, были α-частицы.

Первым ядром, подвергшимся искусств. Превращению, было ядро азота. В результате бомбардировки α-частицами ядро азота превращается в ядро изотопа кислорода с испусканием протонов – ядер атомов водорода.  Ядра элементов, размещающихся в конце таблицы Менделеева, не испытывали таких превращений. Причина в том, что из-за их большого эл. заряда α-частицы отталкивались, не вступая во взаимодействие.

В 1920 г. Резерфорд высказал предположение, что должна существовать частица массой, равной массе протона, но не имеющая эл. заряда. Обнаружить такую частицу Резерфорду не удалось. Спустя 10лет немецкие ученые Боте и Беккер заметили, что при бомбардировке α-частицами бериллия возникают какие-то лучи огромной проникающей способности: они проходили сквозь толстые слои свинца, почти не ослабляясь. Ученые решили, что обнаружили очень жесткое γ-излучение.

В 1932 году Фредерик и Ирен Жолио – Кюри решили изучить это излучение и обнаружили, что неон почти не ионизирует воздух, через который проходит.

В 1932 г. анг. Ученый Чедвик выдвинул гипотезу, согласно которой в этих экспериментах вылетали не γ-кванты, а другие нейтральные частицы, близкие по размеру и массе к протонам. Эти частицы он назвал нейтронами.

 При прохождении через вещество нейтроны не теряют энергию на ионизацию атомов вещества. Этим объясняется их огромная проникающая способность. По этой причине нельзя непосредственно обнаружить нейтроны в камере Вильсона. Однако если нейтрон столкнётся с ядром атома, например протоном, то последний получит при этом большую кинетическую энергию, а значит, способность ионизовать атомы. Таким образом, нейтрон и был обнаружен.

Нейтрон:

1. нестабильная частица
2. заряд отсутствует
3. масса приблизительно 1840 массы электрона.
4. не ионизирует воздух
5. могучее средство для расщепления ядер.

2. Строение ядра атома.

1932 г. Иваненко и Гейзенберг предположили протонно- нейтронную модель ядра атома.

М ядра чуть меньше суммы масс протонов и нейтронов.

3. Изотопы.

 Изучение радиоактивности показало, что в природе встречаются атомные ядра с одинаковыми зарядами, но с различными массовыми числами. Содди предложил назвать такие ядра изотопами.

Свойства изотопов:

1. Одинаковые химические свойства.
2. Разные физические свойства.
3. Имеются у всех химических элементов
4. Получают в атомных реакторах и на ускорителях.

Применение радиоактивных изотопов:

А) исследование обмена веществ, кровообращения.
Б) лечение базетовой болезни, раковых заболеваний.

III. ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА. РАБОТА В ГРУППАХ.

Группа 1.

Решение упражнения 45(1) учебника и №.1178  по сборнику задач по физике А.П. Рымкевича.

Группа 2.

Решение упражнения 45(2) учебника и №.1179  по сборнику задач по физике А.П. Рымкевича.

Группа 3.

Решение упражнения 45(3) учебника и №.1180 по сборнику задач по физике А.П. Рымкевича.

Группа 4.

Решение  №.1173 и №1181 по сборнику задач по физике А.П. Рымкевича.

Группа 5.

Решение  №.1172 и №1182 по сборнику задач по физике А.П. Рымкевича.

IV. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ.

На основании сказанного по новой теме сегодня, можно повести итог:

1. Что сегодня нового изучили?
2. Какие новые термины мы изучили?
3. Как обозначаются и находятся зарядовое и массовое числа?
4. Какие вещества называют изотопами?

V. В дневниках записываем: ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ.

§ 60-62, Упр. 46.(краткое объяснение домашней работы.)