Разработка урока по физике "Протонно-нейтронная модель ядра" (11 класс)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Масальская средняя общеобразовательная школа» 658430, Алтайский край, Локтевский район, п. Масальский, ул. Советская 11 Тел.(385)86- 21- 3 - 66 Ломоносовские чтения Номинация: «Учёные на уроке» Конспект урока по теме «Протонно­нейтронная модель ядра» Физика 11 класс. Составила:   Кунина Лариса    Николаевна  учитель физики   п.Масальский 2014 г. Путешествие во времени по теме: «Протонно­нейтронная модель строения атомного ядра». Цель урока: изучить протонно­нейтронную модель ядра и ядерные силы через историю  научных открытий. Задачи: Дидактическая:  сформировать у учащихся представление о строении  атомного ядра, зарядового и массового числа; познакомиться с формулой массового числа,  расширить представления   учащихся   о   познаваемости   мира;  дать   представление   о   научных экспериментах, которые привели к  открытию состава атомного ядра; Развивающая:  развивать   логическое   мышление,   формирование   умений   анализировать теоретический   материал,   сравнивать,   делать   выводы,   анализировать   результаты эксперимента;  реализовать межпредметные связи физики с химией, историей; расширить кругозор учащихся; Воспитательная:  формирование   научного   мировоззрения,   воспитание   внимания, активности,   коммуникабельности,   чувство   ответственности;  развитие   эмоциональной сферы учащихся; Тип урока: комбинированный – изучение  и закрепление нового материала. Технологии: ЛОО, компетентностный подход. Методы: проблемный, исследовательский. Оборудование: мультимедиапроектор,  Интерактивная доска, ноутбуки, ЭОР  СD – 1С:  Физика, 7­11 классы из серии “Библиотека наглядных пособий”, сборники задач с таблицей периодической системы химических элементов, учебник физики 10 кл, справочники по  физике. Структура урока.  1 Организационный момент.  2 Мотивационная основа урока.  3 Актуализация знаний по теме “Строение атома и атомного ядра» с  использованием презентации.  4 Тематическое тестирование. 5 Подведение итогов. 6 Оценка знаний.  7 Домашнее задание.  8 Рефлексия. Ход урока. 1.  Организационный момент:  Здравствуйте! Сегодня мы отправимся в путешествие во времени. Возьмите с собой самое необходимое: пытливый ум и прочные знания. В путь! 2. Мотивация:   Атом покорен, но цивилизация под угрозой. (Слайд 1)     «Созидательная сила   атома,   станет   разрушительной»   сказал  Андрей   Дмитриевич   Сахаров   (1921­1989г) физик –теоретик, общественный деятель, один из создателей первой водородной бомбы в СССР,  Лауреат Нобелевской премии мира  1975 года. (Слайд 2)  В третьей мировой войне не   будет   победителей,   не   будет   и   побежденных.   Хиросима,     Нагасаки,   Чернобыль, Фукусима   навсегда   запомнят   те   черные   дни   и   тяжелые   последствия   ядерных   взрывов. Память   о   них   будет   передаваться   из   поколения   в   поколение.   Следует   научные   знания направить   в   мирное   русло.   Давайте  вспомним,   какие   научные   открытия   привели человечество к этой страшной трагедии? 3.Целеполагание: в ходе фронтального обсуждения вопроса формулируется тема урока и  цель. Тема: Протонно­нейтронная модель строения атомного ядра. (Слайд 3). Цель: изучить протонно­нейтронную модель ядра и ядерные силы через историю научных  открытий.  4.  Актуализация знаний учащихся:   4.1. Осуществим путешествие во времени, рассматривая историю научных открытий в  области строения атома.( фронтальная беседа с использованием презентации).   ­  Демокрит IV век до н.э. развитие учения об атоме как неделимой частице вещества  (Слайд 4)   ­Джозеф Томсон    в 1898г открыл электрон. Одной из первых моделей атома, была модель атома   Томсона,     она   носит   название   «модель   атома   кекса».      Атом   воображался положительного заряда с вкрапленными в него «изюминками» ­ электронами. В 1906 году Томсону присуждена Нобелевская премия за изучение катодных лучей. (Слайд 5)   ­ Р. Милликен. Впервые измерил заряд электрона  в 1909г. Лауреат Нобелевской премии 1923г.  (Слайд 6)   ­ Э. Резерфорд в 1919 году создал Планетарную  модель атома, экспериментально проверил теорию   Томсона   в   1911г   (рис   опыта   Резерфорда   на   стр.273   учебника),   доказал существование   ядра   атома   и   протонов   в   нём,   предположил   существование   нейтрона, открыл альфа­ и бета­лучи. Лауреат Нобелевской премии по химии 1908г «за проведённые исследования в области распада элементов в химии радиоактивных веществ». (Слайд 7)   ­ Д.Чедвик. В 1932 году открытие нейтрона.  Масса нейтрона приблизительно в 1840 раз превосходит массу электрона, т.е. близка к массе протона.  Лауреат Нобелевской премии 1935г. (Слайд 8) ­ Д.Д. Иваненко советский физик и немецкий учёный В. Гейзенберг в 1932 г предложили  протонно­нейтронную модель  ядра атома. Эта гипотеза была полностью подтверждена  всем последующим ходом развития ядерной физики. (Слайд 9) Задание 1.  Работа с компьютером. Проанализировать этапы изучения строения атома. Просмотреть  Видео  «Планетарная   модель   атома».   ЭОР.  1С.   Физика   7­11   классы. «Библиотека наглядных пособий». Дрофа. Квантовая физика. Программа установлена на ноутбуках, работа в парах. Вывод:  Открытия   учёных   на   протяжении  IXX­XX    веков   подтвердили   протонно­ нейтронную модель ядра. Оно состоит из  элементарных частиц  двух видов­протонов и нейтронов. Задание   2:   дать   характеристику   массового   числа,   изотопа     используя   информацию   в учебнике   на   стр.   306.   Учебник   «Физика»   11   класс   Г.Я.Мякишев,   Б.Б.Буховцев.   М. Просвещение 2008год. Вывод: массовое число – это сумма протонов и нейтронов в ядре атома,  их называют  нуклонами. А­ число нуклонов. Z –число протонов. N­ число нейтронов. (Слайд 10) 4.   2.   В   1912   году   была   разгадана   еще   одна   из   тайн   атома.   Резерфорд   совместно   с английским ученым Содди обнаружили, что существуют химические элементы, у которых могут   быть   атомы   с   совершенно   одинаковыми   химическими   свойствами   и   химическим путем никак не различимы, но отличающиеся по физическим свойствам. Оказалось, что эти атомы отличаются числом нейтронов в ядрах­ это изотопы. Изотопы представляют ядра с одним и тем же числом протонов, но разным числом нейтронов. В периодической системе химических элементов они находятся в одной клетке. Химических элементов в природе чуть более 100, изотопов боле 2000! (Слайд 11) Задание 3. Работа с периодической системой химических элементов­  ­назвать массовое число азота, углерода.  ­назвать количество нуклонов в ядре гелия, бора, углерода. Сделать вывод. ­ найти количество протонов и нейтронов в ядре атома алюминия, натрия. ­ какое массовое число может иметь изотоп урана? Информация: для цепной ядерной реакции используют изотоп урана с массовым числом  235 встречающийся в природе. 4.3. Ядерные силы. Работа в парах с различными источниками информации.  1.  Повторить  характеристику ядерных сил: а) в таблице в тетради,  б) в учебнике 10 кл. стр.85,  Задание: обсудите в паре, что вы знали о ядерных силах? 2.  Изучить  характеристику ядерных сил: а) в учебнике стр. 306 ­ 307  11 класс, раздел по теме «Ядерные силы». б) в справочнике «Физика» Д. Кабардин.  М.1995г. Задание: обсудите в паре, что нового вы узнали о ядерных силах? Заслушать ответы: это сильные взаимодействия присущие элементарным частицам,  проявляются во взаимодействии нуклонов в ядре, короткодействие, ядерные силы за  последние 10 лет описаны количественно. 5. Закрепление. 5.1. На интерактивной доске находятся определения, которые необходимо заменить  одним словом, выйти и записать на доске:  а) …ЯДРО……………………………­ в нём сосредоточен положительный заряд атома. б) …АТОМ…………………………..­ мельчайшая частица простого вещества. в) …НУКЛОНЫ……………………..­ из них состоят все ядра атомов. г) …ЭЛЕКТРОН……………………..­ отрицательно заряженная частица, столкновение  которой с альфой­частицей подобно столкновению автомобиля с комаром.  д) …ИЗОТОПЫ……………………..­ химически неразличимые вещества, “живущие в  одной квартире” таблицы Д.И.Менделеева. 5.2.  Составить  хронологическую    цепочку открытий, приведших к созданию  современной теории строения атома, используя портреты учёных размещённые на  интерактивной доске стр.2. Зачитать верный ответ цифр, можно обсудить в группе. 1 ученик выходит к доске и должен  переместить портреты ученых.  3. Тестирование по карточкам. Обвести верный ответ, карточку для проверки передать  соседу по парте. Проверить работу, выставить оценку, сдать учителю.  1 1. Кто  экспериментально  установил  существование  ядра в атоме? 2 2. Кто открыл  явление  радиоактивности? а) Бор б) Беккерель в) Резерфорд а) Рентген б) Резерфорд в) Беккерель 6. Из каких частиц  состоит ядро  атома? 7. Атом  возбуждён. Где  находится  электрон? а) протонов и  нейтронов б) нуклонов в) протонов,  нейтронов,  электронов 11. Каков порядок  размеров ядра? а) на I уровне б) на любом  уровне в) на любом,  кроме I 12. Что может  излучать  радиоактивное  ядро? а) 10­8 м б) 10­10 м в) 6,62 х 10­18 м а)  б)  ­ частицы ­ частицы в)  ­ лучи 3 3. Кто дал  квартиры всем  химическим  элементам в  “домовой  книге”? а) Ломоносов б) Менделеев в) Эйнштейн 8. Между какими парами внутри  ядра действуют  ядерные силы  притяжения? а) протон­ нейтрон б) протон­протон в) нейтрон­ нейтрон  13. Почему  изотопы  находятся в  одной клетке  таблицы  Д.И.Менделеева? а) у них  одинаковая  масса ядра б) у них  одинаковое  4 4. Кто открыл  нейтрон? а) Гейзенберг б) Чедвик в) Склодовская 9. Атом  возбуждён. Как он ведёт себя? а) испускает  кванты б) испускает  свет в) ничего не  делает  14. Сколько  протонов в  ядре серебра  Aq?  5 5. Кто  предложил  протонно­ нейтронную  модель ядра? а) Бор б) Иваненко­ Гейзенберг в) Резерфорд 10. Как  освобождается  ядро атома в  возбуждённом  состоянии от  избыткаэнергии а) испускает  свет б) испускает  кванты в) испускает  радиоволны  15. Сколько  нейтронов в ядре фтора F­19? а) 47 б) 108 в) 61 а) 9 б) 19 в) 10 зарядовое число    Домашнее   задание:  При   выполнении   домашнего   задания   обратите   внимание   на   те вопросы, которые вызвали у вас затруднения при выполнении теста. (Слайд 12)  Если вы за тест получили оценку:   ­  «Отлично» и «Хорошо» ­ написать  реферат или составить презентацию по теме  «Строение атома», « Ядерные силы», «Изотопы». ­ «Удовлетворительно»  ­ изучите п. 104, ответить на вопрос. Итог урока:  Значение открытия планетарной модели атома Резерфорда огромно. Как  писал немецкий ученый Макс Планк: «Из идеи движения электронов, подобно движению  планет, возникла атомная физика».      Количество протонов и нейтронов в ядре строго указывает, какой это элемент, каковы  его физические и химические свойства.    Атом скрывает в себе еще много тайн. Например, неизвестно, как выглядит электрон, его масса мала и находится он где­то внутри атома.  Так, что впереди у человечества много новых открытий. Может быть  вы, их совершите!  Главное чтобы эти открытия не привели к трагедии. Рефлексия: каждый ученик выбирает себе листок с фразой, которую надо продолжить  Пригодится ли мне в жизни изученная тема?  Как  активно я работал?  Было ли интересно на уроке?  Я на уроке открыл для себя?  Что было самым трудным?           Учебно­методический комплект 1 Журнал "Физика в школе" №3, 1995 2 Журнал "Физика в школе" №2, 1997 3 Кабардин Д. Справочник . «Физика» Просвещение.1987г. 4 Мякишев Г.Е., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10, 11 класс. Москва,     "Просвещение", 2008г. 5 Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. Москва, "Просвещение", 1994 6 Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева. 7 ЭОР. 1С.Физика 7­11 классы. «Библиотека наглядных пособий». Дрофа.