Конспект урока "Радиоактивность"
план-конспект урока по физике (11 класс) по теме
В статье приведена разработка урока по физике. Объяснения нового материала сопровождается лекцией из мультимедийного самоучителя TeachPro Физика.
TeachPro Физика - мультимедийный обучающий курс по физике на CD-Rom, в котором представлен иллюстрированныфй и озвученный лекционный материал с большим количеством разобранных задач различной степени трудности.
Данный курс подробно разъясняет учебный материал, сопровождая рассказ иллюстрациями, помогая найти правильный ответ при решении задач.Также имеется книга, в которой изложено содержание курса, помогающее преподавателю и учащемуся правильно сориентироваться при работе.
Данный курс используется на уроке и во время дополнительных занятий для повышения эффективности обучения.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 55 КБ |
![]() | 1.71 МБ |
Предварительный просмотр:
Естественная радиоактивность.
Методы регистрации элементарных частиц.
Цели урока:
Образовательная: углубить знания учащихся о структуре атома;
сформировать представление о радиоактивности, физической
природы α-, β-, γ-излучений.
Развивающая: способствовать формированию умения анализировать,
сравнивать, обобщать факты, убежденности в знаниях в процессе применения полученных знаний в различных ситуациях при решении задач.
Воспитательная: продолжить формирование основ диалектико-
материалистического мировоззрения учащихся.
Задачи урока:
- Проследить историю открытия радиоактивности, её физическую сущность.
- Знать процессы α-, β-распада и γ-излучения.
- Усвоить правила смещения.
- Иметь представление о методах регистрации элементарных частиц.
Оборудование: медиа-лекция TeachPrо презентация к уроку
(Приложение 1), счетчик Гейгера, камера Вильсона.
Ход урока.
- Орг.момент.
- Объяснение нового материала.
Историческая справка.
Сто лет назад, в феврале 1896 года, французский физик Анри Беккерель обнаружил самопроизвольное излучение солей урана 238U(слайд №3). 26-27 февраля 1896 года Беккерель приготовил несколько образцов кристаллов и прикрепил их к завернутым в бумагу фотопластинкам. Однако в эти дни стояла пасмурная погода, и Беккерель решил отложить опыт. Он считал, что ему необходим яркий солнечный свет. Пластинки были спрятаны в ящик стола и пролежали там около трех дней.
Лишь 1 марта, Беккерель решил их проявить, ожидая в лучшем случае, увидеть слабые изображения. Но все оказалось наоборот: изображения были очень четкими. Таким образом, какое-то излучение испускалось солями урана безо всякого освещения светом. Беккерель продолжил исследования солей урана, однако он не понимал природы этого излучения.
Двумя годами позднее, супруги Пьер и Мария Кюри, доказали, что аналогичным свойством обладает химический элемент торий 232Th (слайд №4). Затем они же открыли новые, ранее неизвестные элементы – полоний 209Po и радий 226Ra.
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.
Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными.
Супруги Кюри, явление самопроизвольного излучения назвали радиоактивностью.
И в 1903 году Эрнест Резерфорд проделав опыт обнаружил три пятна, от испускаемых веществом трех лучей, которые отличаются друг от друга разной способностью проникать сквозь вещества. Их назвали α-, β-лучами и γ-излучением (слайд №5).
Итак, сегодня на уроке нам предстоит познакомится с α-, β-лучами и γ-излучением.
Сейчас предлагаю вам просмотреть медиа-лекцию и затем ответить на мои вопросы.( TeachPro Физика 7-11, глава Атомная физика, урок №8).
После просмотра лекции, ребятам предлагаю ответить на следующие вопросы:
- Что представляют собой α-лучи? (α-лучи – это поток частиц, представляющих собой ядра гелия.)
- Что представляют собой β-лучи? (β-лучи – это поток электронов, скорость которых близка к скорости света в вакууме.)
- Что представляет собой γ-излучение? (γ-излучение – это электромагнитное излучение, частота которого превышает частоты рентгеновского излучения.)
- Что такое радиоактивность? (самопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие называется естественной радиоактивностью.)
Превращение атомных ядер сопровождается испусканием α-,β-лучей, которое называется α-, β-распадом соответственно.
Эти два распада подчиняются правилам смещения, которые впервые сформулировал английский ученый Содди:
- При α-распаде ядро теряет положительный заряд 2e и его масса убывает на 4 а.е.м. (слайд №6)
В результате α-распада элемент смещается на две клетки к началу периодической системы Менделеева:
- При β-распаде из ядра вылетает электрон, что увеличивает заряд ядра на 1. масса же остается почти неизменной. (слайд №7)
В результате β-распада элемент смещается на одну клетку к концу периодической таблицы Менделеева.
- γ-излучение – не сопровождается изменением заряда; масса же ядра меняется ничтожно мало. (слайд №8)
Далее на уроке мы рассматриваем несколько примеров α- и β-распадов, после чего, я предлагаю ребятам маленькую проверочную работу на 5-6 минут.
ВАРИАНТ 1.
1. Написать реакцию α-распада магния 22 12Mg .
2. Написать реакцию β-распада натрия 22 11Na .
-----------------------------------
ВАРИАНТ 2.
1. Написать реакцию α-распада урана 235 92U.
2. Написать реакцию β-распада плутония 239 94Pu .
-----------------------------------
ВАРИАНТ 3.
1. Написать реакцию α-распада радия 226 88Ra.
2. Написать реакцию β-распада свинца 209 82Pb.
-----------------------------------
ВАРИАНТ 4.
1. Написать реакцию α-распада серебра 107 47Аg.
2. Написать реакцию β-распада кюрия 247 96Cm .
------------------------------
ВАРИАНТ 5.
1. В результате какого радиоактивного распада натрий
22 11Na превращается в магний 22 11Mg?
2. В результате какого радиоактивного распада плутоний 23994Pu превращается в уран 235 92U?
После чего ребята сдают свои работы и мы вместе решаем один из вариантов.
В развитии знаний о «микромире», в частности в изучении явлений радиоактивности, исключительную роль сыграли приборы, позволяющие регистрировать ничтожное действие одной-единственной частицы атомных размеров.
В настоящее время используется много различных методов регистрации заряженных частиц (слайд №9). В зависимости от целей эксперимента и условий, в которых он проводится, применяются следующие методы регистрации частиц:
- Счетчик Гейгера. (слайд №10)
Действие основано на ударной ионизации.
Вспомним, что такое ионизация?
Какие причины вызывают ионизацию?
Заряженная частица, пролета ющая в газе, открывает у атома электрон и создает ионы и электроны. Элект рическое поле между анодом и катодом ускоряет электроны до энергии, при которой начинается ударная ионизация.
Чтобы счетчик Гейгера мог регистрировать каждую попадающую в него час тицу, надо своевременно прекращать лавинный разряд. Быстрое гашение разря да можно достичь примесями, добавленными к инертному газу. Положительные ионы газа, сталкиваясь с молекулами спирта, рекомбинируют в нейтральные атомы и теряют способность выбивать из катода электроны (самогасящиеся счетчики). В других счетчиках гашение разряда производят, подбирая опреде ленное нагрузочное сопротивление с цепи счетчика: R = 109 Ом. Так, возникаю щий при самостоятельно разряде, прохода через резистор, вызывает на нем большое падение напряжения, что приводит к быстрому уменьшению напряже ния между анодом и катодом: лавинный разряд прекращается.
На электродах восстанавливается начальное напряжение, и счетчик готов к регистрации следующей частицы. Скорость счета равна 104 частиц в секунду.
Продемонстрировать работу счетчика Гейгера.
Обратить внимание на то, что этим методом можно лишь зарегистрировать частицу, а увидеть след частицы невозможно.
- Камера Вильсона. (слайд №11)
Действие камеры Вильсона основано на конденсации перенасыщенного пара на ионах с образованием капель воды. Если в геометрическом сосуде с парами воды или спирта происходит резкое расширение газа (адиабатный процесс), температура убывает. И если в этот момент через объем камеры пролетает заряженная частица, то на своем пути она создает ионы, на кото рых образуются капельки сконденсировавшегося пара. Таким образом, час тица составляет за собой след (трек) в виде узкой полоски тумана. Этот трек можно наблюдать или сфотографировать. По треку можно определить энер гию и скорость частицы. Если поместить камеру в магнитное поле, то по ис кривлению трека можно определить знак заряда и его энергию, а по толщине трека - величину заряда и массу частицы.
Показать работу камеры Вильсона.
В чем преимущество этого метода перед счетчиком Гейгера?
- Пузырьковая камера. (слайд №12)
В 1952 г. Д. Глейзером для регистрации заряженных частиц, имеющих высокую энергию, была создана пузырьковая камера. Принцип действия ее основан на том, что в перегретом состоянии чиста жидкость, находясь под высоким давлением, не закипает при температуре выше точки кипения. Пу зырьковая камера заполнена жидким водородом под высоким давлением. При резком уменьшении давления переводят жидкость в перегретое состоя ние. Если в это время в рабочий объем камеры попадает заряженная частица, то она образует на своем пути в жидкости цепочку ионов. В области пролета частицы жидкость закипает, появляются вдоль ее траектории мелкие пузырь ки пара, которые являются треком этой частицы.
Преимущество перед камерой Вильсона: пузырьковая камера может реги стрировать частицы с большей энергией, т.к. большая плотность рабочего ве щества в пузырьковой камере. Кроме того, по сравнению с камерой Вильсона пузырьковая камера обладает быстродействием. Рабочий цикл равен 0,1 с.
- Метод толстослойных фотоэмульсий. (слайд №13)
Этот метод был разработан в 1928 г. физиками А.П. Ждановым и Л.В. Мысовским. Его сущность заключается в использовании специальных фотоэмульсий для регистрации заряженных частиц. Пролетающая сквозь фотоэмульсию быстрая заряженная частица действует на зерна бромистого серебра и образует скрытое изображение. При проявлении фотопластинки образуется трек. После исследования трека оценивается энергия и масса за ряженной частицы.
Преимущество метода: с его помощью получают не исчезающие со вре менем следы частиц, которые могут быть тщательно изучены.
Сегодня широкое применение нашли полупроводниковые детекторы, ре гистрирующие α-, β-частицы и γ-излучения
3. Домашнее задание: §99, 101, по §98 и используя свои знания, заполнить таблицу по методам регистрации элементарных частиц. (слайд №14)
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Цель урока: Углубить знания о структуре атома; Сформировать представление о радиоактивности; Познакомиться с природой α -, β -, γ -излучений.
26 февраля 1896 год франц.физик Анри Беккерель
1898 год, супруги Мария и Пьер Кюри Явление самопроизвольного излучения назвали радиоактивностью. Доказали, что торий может самопроизвольно излучать Открыли новые элементы – полоний и радий
1903 год Эрнест Резерфорд
α -лучи – это поток α -частиц, представляющих собой ядра гелия. В результате α -распада элемент смещается на две клетки к началу периодической системы Менделеева
β -лучи – это поток электронов, скорость которых близка к скорости света в вакууме. После β -распада элемент смещается на одну клетку вперед к концу периодической системы Менделеева
γ -излучение – это электромагнитное излучение, частота которого превышает частоты рентгеновского излучения Оно не сопровождается изменением заряда, а масса ядра меняется ничтожно мало
Методы регистрации 1) Счетчик Гейгера 2) Камера Вильсона 3)Пузырьковая камера 4)Метод толстослойных фотоэмульсий
Счетчик Гейгера Действие счетчика основано на ударной ионизации
Камера Вильсона Действие камеры основано на конденсации перенасыщенного пара на ионах с образованием капелек воды
Пузырьковая камера
Метод толстослойных фотоэмульсий
Дом. задание : § 99,101, по § 98 заполнить таблицу Название метода Принцип действия Достоинства Недостатки
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
План - конспект урока в форме презентации в программе Power Point на немецком языке по теме " Немецкая пресса для подростков" и конспект урока в программе Word к УМК И.Л.Бим., Л.В.Садомовой " Шаги 5" для 9 класса.
Презентация конспекта урока на немецком языке в программе Power Point по теме "Немецкая пресса для подростков" и конспект в программе Word показывают некоторые приёмы работы по теме "СМИ" ...
![](/sites/default/files/pictures/2011/10/16/picture-24797.jpg)
ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА План-конспект урока в 11 классе «Фотоэффект. Применение фотоэффекта.»
Урок с использованием ЭОР. В изучении нового материала используется информационный модуль "Фотоэффект" для базового уровня старшей школы. В практический модуль входи...
![](/sites/default/files/pictures/2012/06/27/picture-94360.jpg)
РАЗВИТИЕ РЕЧЕВОГО УМЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ОПОРНЫХ СИГНАЛОВ-КОНСПЕКТОВ РАЗВИТИЕ РЕЧЕВОГО УМЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ОПОРНЫХ СИГНАЛОВ-КОНСПЕКТОВ.АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК.
Говорение на иностранном языке, особенно в монологической форме, представляет большую трудность для учащихся.Обучение с помощыо метода опорных сигналов открывает большие возможности в развитии речи уч...
![](/sites/default/files/pictures/2020/06/19/picture-262332-1592562655.jpg)
КОНСПЕКТ интегрированной непосредственно-образовательной деятельности с детьми старшего дошкольного возраста «Поздняя осень» КОНСПЕКТ интегрированной непосредственно-образовательной деятельности с детьми старшего дошкольного возраста «Поздняя осень
Интегрированное занятие "Поздняя осень". Использовался как открытое занятие в ДОУ со старшее группой....
Конспект урока литературы на тему:"Проблема счастья в поэме Н.А.Некрасова"Кому на Руси жить хорошо",конспект урока литературы на тему:"Жизнь и творчество М.Цветаевой"
конспект урока по литературе .Работа в группах...
План-конспект урока № 68 по физической культуре для учащихся 10 класса МБОУ гимназии «Интеллект». Ессентуки Ставропольского края по теме волейбол. Конспект открытого урока по физической культуре для учащихся 7 классов.
Проводил урок: учитель высшей категории Антонов Петр Андреевич.Раздел учебной программы: Спортивные игры.Тема урока: Волейбол, ИКТ...