Строение атома. Опыт Резерфорда (8 класс)
план-конспект занятия (физика, 8 класс) по теме

Урок  физики 8 класс

                    Строение атома. Опыт Резерфорда

                            Подготовила и провела

                                                              учитель физики МОУ «Луховский лицей»

              Смирнова С.Г.

Цели урока: обеспечить усвоение учащимися знаний о строении атома и   атомного ядра; дать  представление о научных экспериментах, которые привели к   построению планетарной модели атома; учить применять полученные знания на   практике: научить пользоваться Периодической системой  химических элементов  Менделеева  для определения состава атома; реализовать межпредметные связи физика- химия; расширить кругозор учащихся.

1. Организационный момент
2. Фронтальный опрос по пройденной теме, актуализация знаний для изучения нового материала

- Какой физической величиной характеризуют действие одного тела на другое?

- Почему мы считаем, что электрический заряд- физическая величина?

- Как называется единица физического заряда?

- Опишите опыт, иллюстрирующий, что заряд тела можно многократно делить на порции

- Как называется наименьшая порция заряда?

- Может ли существовать заряд без частицы?

- Частица без заряда?

- Чему равен заряд электрона?

- Можно ли «снять» заряд с электрона?

- Перечислите известные вам микрочастицы, имеющие заряд, и не имеющие его

3. Изучение нового материала

Учитель. После того как был открыт электрон, встал вопрос: где искать электроны. Где было бы естественным их искать?

Ученики: в атомах

Учитель. Это верное предположение. И эпиграфом к нашему уроку я взяла слова:

Еще, быть может, каждый атом-

Вселенная, где сто планет,

Там все, что есть, в объеме сжатом,

Но также то, чего здесь нет

Разные ученые предложили разные модели строения атома. Рассмотрим модель Томсона (слайд с диска «Физика -9», урок  «Строение атома»)

1. Модель Томсона. Отрицательный заряд равно распределен внутри положительного атома. Электроны- изюмины в кексе

Проверить правильность этой модели взялся Э. Резерфорд. Он догадался, что атом каким-то образом нужно «разбить», чтобы заглянуть внутрь. Как вы думаете, возможно ли это? (выслушиваются предложения учащихся)

Учитель. Если через атомы пролетают очень маленькие, сравнимые по размерам с самими атомами, заряженные частицы, то по их движению можно судить о строении атома. Встал вопрос: чем обстрелять атом?  (выслушиваются предложения учащихся)

Учитель. Оказалось, что есть вещества (уран, радий и др.), из которых непрерывно вылетают положительные частицы, масса которых очень мала, а скорость велика, 15000 км/с.  Расстояние от Земли до Луны они пролетели бы за 25 сек. Но как заметить альфа-частицу? Воспользовались экраном, покрытым особым составом, который светился, когда на него попадали частицы. Каждая частица, попавшая на экран, создавала на нем маленькую вспышку (частицы можно было обнаружить и сосчитать)

Затем перед экраном была поставлена тончайшая золотая фольга толщиной 0,001 мкм (3300 слоев атомов золота)

Результаты опыта Резерфорда

Учитель. 1-й результат: почти все альфа-частицы пролетели через все 3300 слоев атомов золота так, как будто на их пути ничего не было. Как бы вы объяснили этот результат?

Учащиеся в ходе рассуждений находят ответ: в атоме есть пустоты, не заполненные частицами вещества

Учитель. Как велики эти пустоты?

Учащиеся доходят до верного ответа, что пустоты составляют значительную часть атома, иначе альфа-частицы не пролетели бы прямо сквозь пластину, а разбрасывались бы в разные стороны.

Учитель. 2-1 результат: небольшая часть частиц отклонилась от своего пути, когда частицы прошли сквозь пластину. Как бы вы объяснили этот результат?

Учащиеся. Те частицы, которые отклонились, очевидно прошли около каких-то заряженных тел, но далеко от них, т.к. притяжение или отталкивание было не очень сильным

Учитель. 3-й результат: несколько альфа-частиц отклонились на большой угол, а некоторые из них (33 из 150000) были отброшены назад. Как бы вы объяснили этот результат?

Учащиеся. Эти частицы налетели на другую частицу, которая ее оттолкнула

Учитель: как была заряжена та частица?

Ученик. Если оттолкнула, значит была заряжена так же как и альфа- частица, т.е. положительно

Учитель. При взаимодействии двух тел какое из них больше изменит скорость?

Ученик. То, у которого масса меньше, следовательно, масса альфа-частицы меньше массы той, которой она была отброшена.

Учитель. Молодцы. Вы сделали правильные выводы из результатов опыта Резерфорда.

Итак, Резерфорд показал, что внутри атома имеются положительно заряженная частица- ядро. Именно от ядра и оттолкнулись те немногие частицы, которые пролетали вблизи от него. На большом расстоянии от ядра в атоме находятся отрицательно заряженные частицы- электроны. Они притягиваются, но не приближаются вплотную к ядру, потому что вращаются вокруг него

Закрепление и углубление изученного материала. Составляется таблица строения атома, учащиеся зарисовывают  в тетрадь

Работа с таблицей Д.И. Менделеева

Учитель. Пользуясь таблицей Д.И. Менделеева, научимся определять строение атома любого химического элемента

Число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента, для бора 5

Массовое число, округленное до целых, определяет число всех частиц в ядре (протонов и нейтронов), 10, 811= 11

11-5=6-число нейтронов в ядре

В нейтральном атоме электронов вращается вокруг ядра столько, сколько в ядре протонов, для атома бора 5

Тестовые задания

1. Заряд ядра атома азота равен:
   а) 7 б) 13 в) 4 г) 29 д) 11
2. Число протонов в ядре атома криптона:
   а) 36 б) 17 в) 4 г) 31 д) 6
3. Число нейтронов в ядре атома цинка:
   а) 8 б) 35 в)11 г)30 д)4
4. Число электронов в атоме железа:
   а) 11 б)8 в)56 г)26 д)30

Поменяйтесь заданиями с соседом по парте, проверим ответы:

1. Заряд ядра атома азота равен:
   а) 7 б) 13 в) 4 г) 29 д) 11
2. Число протонов в ядре атома криптона:
   а) 36 б) 17 в) 4 г) 31 д) 6
3. Число нейтронов в ядре атома цинка:
   а) 8 б) 35 в)11 г)30 д)4
4. Число электронов в атоме железа:
   а) 11 б)8 в)56 г)26 д)30

Это интересно!

      m (атома) =m (ядра)- вся масса атома сосредоточена в ядре

r (атома) \ r (ядра) = 100000- сплошная пустота!

- Если все частицы, из которых вы состоите, сложить вплотную, то вы уменьшитесь в 100000 раз, и под микроскопом вас не будет видно. А масса- те же 50 кг!. Вот это кроха!. Но самое потрясающее то, что объекты с такой чудовищной плотностью нашлись в пророде. Не на Земле, не в солнечной системе. Это нейтронные звезды, расположенные в разных местах Вселенной. Они состоят из одних ядер, уложенных вплотную.

- Чайная ложка вещества нейтронной звезды весит 100 млрд тонн!

- Если бы плотность Земли уменьшилась до плотности нейтронной звезды, то в поперечнике осталось бы не более 100 метров

- Поперек ногтя мизинца могло бы уместиться 100000000 атомов

4.Подведение итогов урока

5. Задание на дом: п. 29, нарисовать схему строения атомов лития,  бериллия