Конспект уроку Microsoft Word. Тема уроку. Атомне ядро. Ядерні сили. Енергія зв'язку атомних ядер

 

Тема. Атомне ядро. Ядерні сили.  Енергія зв'язку атомних ядер

Мета:

•  провести аналіз контрольної роботи «Світлові кванти. Фотоефект»;
• формувати в учнів уявлення про будову атома та атомного ядра,

дати визначення ізотопам, ознайомити учнів з новим видом сил – ядерними силами, з’ясувати, що таке енергія зв’язку атомного ядра, та питома енергія зв’язку;

•  розвивати логічне мислення, науковий світогляд, навички творчо-дослідницької роботи.

Епіграф.

• Фізика – найдивовижніша річ: вона цікава, навіть якщо в ній нічого не розумієш.

• Фізика - одна з найпрекрасніших наук. Вона показує нам, який великий і водночас близький до людини світ, в якому ми живемо. Фізика дає змогу людині відчути свою велич, надзвичайну силу свого розуму, робить її наймогутнішою істотою у світі.
• Зрозуміти і описати поведінку атомів легше, ніж зрозуміти і описати дії суверенних держав на міжнародній арені.

                                                                                  Джеймс Розенау 

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Обладнання: ноутбук, мультимедійний проектор, таблиці Менделєєва, портрети  Е. Резефорда, Чедвіка, Іваненка, Гейзенберга.

«Дивно не те, що світ нескінченний, а те, що людина може пізнати його таємниці».

    Б. Паскаль

 

 

 

Хід уроку

І. Організація групи.

ІІ.Аналіз контрольної роботи.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

Для ефективного засвоєння нового матеріалу ви мали повторити дома деякі теми.

1. Будова речовини (молекули)
2. З чого складаються молекули?  (атоми)
3. Будова атома. (ядро і електрони, які рухаються навколо ядра)
4. Яка будова ядра? (протони і нейтрони)
5.     Чи мають заряд протони і нейтрони, якщо так, то які? (протони-позитивний, нейтрони-нейтральний)
6.     Який заряд ядра? (нейтральний)
7.     Чому ядро не має заряду? (кількість негативних зарядів (електронів) дорівнює кількості позитивних зарядів (протонів))

ІV.  Мотивація навчальної діяльності.

Атом. Щоб уявити його розміри ми порівнюємо його з формою яблука. І ще один приклад. Щоб поставити 100 мільйонів атомів в рядок, то цей рядок буде довжиною 3 см. На сьогодні ми вже знаємо будову атома.  Атом складається з ядра, в якому зосереджена вся масса і весь позитивний заряд, навколо якого обертаються електрони.

V. Вивчення нового матеріалу.

План

1. Склад ядра атома.
2.     Ізотопи.
3. Ядерні сили.
4.   Енергія зв᾽язку. Дефект мас.

1.       Після того як, Резерфорд довів будову атома, він висунув гіпотезу, що до складу ядра атома входить ядро Гідрогену.

У 1919 р. йому це вдалося на досліді перевірити. Перше ядро яке йому вдалось розщепити, було ядро Нітрогену.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пізніше його учні розщепили ще кілька ядер і  завжди вилітали ядра Гідрогену.

Ці ядра Резерфорд назвав протонами (походить від грецького – перший, первинний).

Дуже швидко стало ясно, що ядра атомів не можуть складатись тільки з протонів.

У 1932 р учень Резерфорда – Чедвік – відкрив нейтрон. Це електрично нейтральна  частинка (з латинського – нейтрон)

Практично в тому ж таки році українці за походженням Іваненко і нім. Фізик Гейзенбер незалежно один від одного запропонували протонно-нейтронну модель ядра атома.

За цією моделлю ядро атома складається з протонів і нейтронів.

Протони і нейтрони вони назвали нуклонами. (лат. походження – ядро).

Для характеристики ядра того чи іншого атома, вводяться такі величини: як масове число (А)(кількість протонів і нейтронів) і зарядове число Z (число протонів   у ядрі)     

 

На прикладі ядра атома N Натрію ми дізнаємось як це зробити.

У вас є алгоритм. Читаємо.

1.               Подивись в таблиці Менделєєва пошуковий номер елементу – це зарядове число (Z);
2.     Подивись в таблиці масу елементу і заокруглити до цілих – це масове число.
3. Знайти різницю: N = A – Z

 

 

ІІ.      Чим відрізняються ядра Гідрогену

 

 

 

(масовим числом ) – N

Такі елементи, ядра яких мають однакову кількість протонів, але різне масове число (кількість нейтронів) називають – ізотопами.

У нашому випадку Гідроген має 3 ізотопи.

 

ІІІ.  Виходячи з того, що однойменно заряджені частинки відштовхуються, вони мали б розлетілись в різні сторони. Тим не менше цього не відбувається. Чому? Тому, що протони і нейтрони в ядрі зв’язані ядерними силами. Що ж це за сили? Ці сили є найбільш потужними силами в природі.

 

         Інша важлива особливість ядерних сил  - це їх короткодіючий характер.

 

Електромагнітні сили порівняно повільно зменшуються з відстанню.

 

ІV.   Ядерні сили набагато сильніші за кулонівські, тому, щоб “розділити”    ядро на окремі нуклони, необхідно виконати роботу, тобто витратити певну енергію.

• Енергію, необхідно для повного  розщеплення ядра на окремі нуклони, називають енергією зв‘язку атомного ядра (  E_зв )

 

Маси ядер можна виміряти з високою точністю за допомогою  мас-спектрометра.

    Маса атомного ядра завжди виявляється менше суми мас нуклонів.

    Це явище називають дефектом мас.

Дефект маси – це різниця між сумою мас нуклонів, що містяться в ядрі і масою ядра.

 

Маси ядер можна виміряти з високою точністю за допомогою  мас-спектрометра.

    Маса атомного ядра завжди виявляється менше суми мас нуклонів.

    Це явище називають дефектом мас.

 

Дефект маси – це різниця між сумою мас нуклонів, що містяться в ядрі і масою ядра.

Дефект маси обумовлений енергією зв'язку ядра,   E_зв,

яка виділяється в результаті з'єднання нуклонів в ядрі .

Обчислити енергію зв'язку можна, лише застосовуючи співвідношення Ейнштейна між масою та енергією

 

 

 

• Дефект мас вимірюють в а.о.м., оскільки в таблицях відносні атомні маси наведені саме в а.о.м.  
• Енергію зв’язку вимірюють в МеВ

 

 

 

 

 

• Маса нейтрона:

 

• Маса протона:

 

• Атомна одиниця маси:
• 1 а.о.м.=1,6605∙

 

• Важливим параметром ядра є питома енергія зв'язку – це енергія зв'язку , що припадає на один нуклон ядра

Питома енергія зв’язку була виміряна експериментально практично для всіх ядер   

 

 

 

 

VI. Застосування нових знань

 

1.  Виконання  вправ

1. Як визначити кількість електронів в атомі?

2.    У ядрі атома певного хімічного елемента   31 протон і 39 нейтронів. Що це за елемент?

 

3. Обчисліть питому енергію зв'язку ядра Гелію (        ).

 

4. Визначити нуклонний склад ядра  Магнію, Цинку, Оксигену.
5. Назвати хімічні елементи, у атомному ядрі яких міститься відповідно три протони і чотири електрони, п’ять протонів і шість нейтрони.

 

 

 

VIІ. Домашнє завдання

\Вивчити    §44 (В.Д.Сиротюк)

                    § 39 (В.Г.Бр᾽яхтар)

 Вправа №3.44, 3.47    (В.Д.Сиротюк)

 

VIII. Підсумок уроку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гра  «Так – ні»

Для ефективного засвоєння нового матеріалу ви мали повторити дома тему «Електричне поле». Я зачитую твердження.

Якщо відповідь правильна – піднімаєте зелену картку, якщо ні – червону.

8. Існують два види зарядів: позитивні і негативні. (так)
9. Два однойменні заряди відштовхуються. (так)
10. Найменший заряд має частинка йон. (ні)
11. За звичайних умов атом електрично нейтральний. (так)
12. Усі тіла складаються з дрібних частинок, атомів. (так)
13. В центрі атома знаходиться ядро. (так)
14. Електрон має позитивний заряд. (ні)
15. Ядро атома має негативний заряд. (ні)