Фізика 10 клас.
Конспект заняття, складеного за навчальною програмою для закладів загальної середньої освіти «Фізика і астрономія 10-11» (рівень стандарту), авторського колективу під керівництвом Ляшенка О.І. Затверджена МОН України наказом №1539 від 24.11.2017 року.
Тема заняття. З історії вивчення атома.
Фізична змістова лінія: Сучасні теорії будови атомного ядра.
Соціокультурна змістова лінія: Навчання впродовж життя. Оргдіяльнісні
вміння: мотивування, цілевизначення, планування, досягнення цілей, рефлексія.
Очікувані результати: Сформувати в учня / учениці уявлення про будову атома і сучасні теорії будови атомного ядра.
Види навчальної діяльності: самостійна робота з підручником, аналіз тексту, тестові вправи, узагальнення висновків.
Ціннісні орієнтири: формування фізичної картини світу.
Тип уроку: засвоєння знань (формування наукової фізичної компетенції).
Обладнання уроку: презентація, текстові матеріали, ментальні карти для візуалізації знань.
Мотивація навчальної діяльності: Відкриття сучасної теорії будови атома є одним з найважливіших етапів становлення сучасної фізики, який позначився на наступному розвитку нових фізичних законів.
План заняття
I. Перевірка домашнього завдання.
II. Актуалізація опорних знань.
III. Оголошення теми, очікуваних результатів уроку, мотивація навчальної діяльності.
IV. Конструювання учнями предметної компетентності, формування власного ставлення до теми.
V. Узагальнення та систематизація учнями отриманої інформації.
VI. Рефлексія.
VII. Оголошення та коментар домашнього завдання.
Перебіг заняття
Ланцюжкове озвучення відповідей на тестові домашні завдання.
Метод мікрофон:
3.1 Цілевизначення.
Сьогодні на уроці ми познайомимося з історією становлення сучасної теорії будови атома.
3.2 Складання ментальної карти із цілевизначенням та очікуваними результатами.
3.3 Прийом «Знак питання»
Діти, що ви очікуєте від уроку?
Виконання здобувачами знань тестових завдань.
Додаток 1.
Поняття “атом” вперше зустрічається у творах давньогрецьких філософів і означало найдрібніші, неподільні (гр. atomos – неподільний) частинки, з яких складається світ. Вважалось, що атоми вічні, здатні рухатись і мають настільки малі розміри, що виміряти їх неможливо.
Такі уявлення про атоми були поширені до початку ХХ ст. Перші докази складності будови атома були одержані при вивченні проходження електричного струму через рідини і гази (М. Фарадей). Було встановлено, що електрика існує у вигляді окремих одиничних зарядів, які під дією електричного поля у вакуумі відхиляються до катода (позитивний полюс). Ці “катодні промені” (У. Крукс, 1876 р.) – мали негативний заряд і були названі електронами (Дж. Томсон, 1907 р.). В. Рентген (1895 р.) відкрив новий вид випромінювання – електромагнітні промені (названі ним Х-промені, зараз – рентгенівське випромінювання), які випускає речовина при попаданні на неї катодних променів.
Ще одним свідченням складності будови атомів стало відкриття здатності атомів певних елементів самовільно розпадатись. Це явище дістало назву “радіоактивність” (А. Бекерель (1896 р.), подружжя Ж. Кюрі і М. Склодовська-Кюрі (1898 р.)).
Подальші відкриття ядра, протона, нейтрона, визначення зарядів елементарних частинок, надихнули вчених на створення моделей атома. Першу модель атома запропонував Дж. Томсон у 1903 р. Атом він уявляв як певну кількість позитивно зарядженої речовини – “тіло атома”, у яку вкраплені негативно заряджені електрони (як родзинки у булку) (рис. 4.1). Сумарний заряд електронів в електронейтральному атомі приймався рівним заряду позитивно зарядженого тіла атома.
Подальше вивчення Е. Резерфордом (1907 р.) проходження a-частинок (ядра Не2+) через тонку металічну (срібну або золоту) фольгу показало, що більшість з них проходить через фольгу вільно і лише деякі змінюють траєкторію руху. Це навело вченого на думку, що атом побудований на зразок сонячної системи, тому запропонована ним модель атома була названа “планетарна модель будови атома” (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Планетарна модель атома Е. Резерфорда
Згідно Резерфорду, у центрі системи (атома) розміщене маленьке позитивно заряджене ядро, в якому сконцентрована майже вся маса атома. Навколо ядра рухаються електрони (планети), кількість яких визначається зарядом ядра, який чисельно рівний порядковому номеру елемента у Періодичній системі Д.І. Менделєєва (Г. Мозлі, 1913 р.). Усі електрони утворюють електронну оболонку атома. Максимальна відстань від ядра атома до найдальшої точки траєкторії руху електронів визначає розмір атома – атомний радіус.
Однак, планетарна модель атома Резерфорда мала певні недоліки. Одним з найочевидніших було те, що при обертанні електрон має втрачати енергію і наближатись до ядра, врешті-решт впавши на нього, що призвело б до зникнення атома. Однак цього ніколи не відбувається.
Для усунення цієї та деяких інших суперечностей, Н. Бор (1913 р.) запропонував доповнити теорію будови атома Резерфорда постулатами (положення, які приймають без доведення):
Такі уявлення про будову атома були близькими до сучасних.
Додаток 2. Тести.