Тема "Атоми і молекули. Наноматеріали"

План-конспект уроку  для 10 класу

Тема. Атоми і молекули. Наноматеріали.

Підготувала

вчитель хімії, біології, фізики та астрономії

ДНЗ «Мелітопольський професійний аграрний ліцей»

Горбачова Юлія Валеріївна

Тема. Атоми і молекули. Наноматеріали.

Мета: сприяти формуванню в учнів навчально – пізнавальної компетенції: актуалізувати знання учнів про атомно-молекулярну структуру речовини та навчити орієнтуватися в нових поняттях (молекулярна фізика, нанотехнології, наночаснинки, графен, фулерен, тощо); залучити здобувачів освітнього процесу до науково-дослідницької діяльності, інтегрувавши знання з базових природничо-математичних дисциплін і комп’ютерних технологій, під час вивчення фізики і астрономії у шкільному курсі; спрямовувати власний досвід дітей на сприйняття законів оточуючого світу; розвивати в учнів комунікативну компетенцію; формулювати й аргументувати власні думки, уміння користуватися отриманими знаннями; виховувати інтерес до вивчення фізики та матеріалістичний світогляд, самостійність, наполегливість, розширювати світогляд учнів.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форма уроку: групова.

Обладнання та додаткові матеріали: комп’ютерне забезпечення уроку (ноутбук, проєктор, Інтернет-мережа); презентація до уроку; підручник, мобільні телефони для пошуку інформації в мережі Інтернет.

Структура уроку:

Хід уроку:

І. Організаційний етап. Привітання. Перевірка присутності.

ІІ. Актуалізація опорних знань отриманих учнями на попередніх уроках фізики та хімії (теоретичний матеріал 8-9 класу).

Вправа «Фізичний калейдоскоп» у формі графічного диктанту

1.Атом складається з  ядра й електронної оболонки.

2.Ядро атома складається з електронів і протонів.

3.Із порядковим номером елемента збігається кількість електронів в атомі.

4.Протонне число дорівнює порядковому номеру елемента.

5.Кількість протонів у ядрі дорівнює номеру періоду.

6.Електрони заряджені позитивно.

7.Основний внесок у масу атома роблять протони і нейтрони.

8.Нейтронів не має заряду.

9.Електрон має заряд -1

10.Атом електронейтральна частинка.

11.Число протонів в атомі завжди дорівнює числу нейтронів.

12.Маса атома зосереджена в ядрі.

Відповіді:

1+, 2 - , 3 +, 4 +, 5 - , 6 - , 7 +, 8 +, 9 +, 10 +, 11- , 12+- .

Взаємоперевірка

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Слово вчителя

Сьогодні ми розпочинаємо вивчати новий розділ фізики такий як: «Молекулярна фізика та термодинаміка». У науці довго панувала думка, що атоми - найменші частинки речовини і не містять інших, простіших складових частинок. Тому вони неподільні і не можуть перетворюватися на інші атоми. Проте наприкінці XIX ст. фізики експериментально підтвердили складність будови атома.

• Відкриття рентгенівських променів (1895),

• Відкриття явища радіоактивності (1896),

• Відкриття електрона (1897)

Ці відкриття спричинили революцію в природознавстві, зокрема сприяли перегляду уявлень про структуру і властивості речовини, оскільки атом виявився складним утворенням. Саме відкриття радіоактивності відіграло велику роль у встановленні складної природи атома і розкритті його структури. Крім того навчимося орієнтуватися в нових поняттях нанотехнології, наночаснинки.  Повідомлення теми і мети уроку

IV. Організація вивчення нового матеріалу. (Фронтальна евристична бесіда) Коментар вчителя.

Молекулярна фізика – це розділ фізики, який вивчає будову, фізичні властивості й агрегатні стани речовини на основі їх мікроскопічної (молекулярної) будови.

Молекулярна фізика користується статистичним методом, що дає змогу визначити середні величини, які характеризують рух і взаємодію величезної сукупності частинок речовини.

Поміркуйте!

• Навіщо вивчати молекулярну фізику?
• В яких галузях використовують знання з молекулярної фізики?

Для того, щоб зрозуміти як саме можна дослідити молекулярну структуру речовини, спершу познайомимось з хронологічними подіями, що сприяли розвитку даного розділу науки.

 Перегляд відео за посиланням https://www.youtube.com/watch?v=pPFBHqTP9xM

Пошукове завдання: демонструємо учням зображення різних моделей атомного ядра. Даємо час на пошук відповідей в мережі Інтернет за допомогою мобільних пристроїв. Через декілька хвилин заслуховуємо інформацію. Вчитель коментує достовірність відповідей.

1. «Модель пудинга» - В. Томсон, 1902 р.

2. «Модель пустого атома» - Ф. Ленард, 1903 р.

3. «Модель пудинга з родзинками або пиріжка з прошарком» - Дж. Томсон, 1904

4. «Сатурноподібна модель» - Х. Нагаока, 1904 р.

5. «Планетарна модель» - Е. Резерфорд, 1911 р.

Групова робота учнів

Після ознайомлення з теоретичним матеріалом уроку, діти  розбиваються на групи (6 груп) для виконання практичної частини заняття (по 2-4 представники, в залежності від доступної кількості ПК в кабінеті, або наявності Інтернет-підключення в мобільних пристроях). 

Сучасні методи дослідження будови речовини:

• Спектральний аналіз.
• Центрифугування.
• Електрофорез.
• Хроматографія.
• Гель-фільтрація.
• Полярографічний метод.

Знайти в мережі відповідну інформацію про один з наведених методів дослідження будови речовини. Заповнити таблицю. Звітуватися.

 Слово вчителя. Пояснення матеріалу з демонстрацією слайдів презентації, складання опорного конспекту

Нанотехнології (наномолекулярні технології) – це міждисциплінарна область фундаментальної та прикладної науки, в якій вивчаються закономірності фізичних і хімічних систем, що мають нанорозміри.

Нанотехнології – це наука і технології колоїдних систем: колоїдна хімія
колоїдна фізика, молекулярна біологія, мікроелектроніка.

Фулерени – алотропна модифікація Карбону. Є своєрідною ланкою між органічною і неорганічною матерією. Молекула має форму «футбольного м’яча», що дозволяє утворювати сполуки, використовуючи внутрішню порожнину вуглецевої кулі, діаметр якої достатній, щоб у ній міг розміститися атом металу чи невелика молекула.

Графен – моноатомний шар атомів вуглецю з гексагональною формою. Використовують в електроніці (надчутливі сенсори, польові транзистори), у безпілотниках (дрон Juno, що може літати під час грози), в акумуляторах для смартфонів, що можуть заряджатися за лічені хвилини.

V. Закріплення нового матеріалу. Рефлексія.

Інтерактивна вправа «Будова атома» за посиланням https://learningapps.org/14931368

Рефлексивний тест (у випадку погодження з твердженням ставиться значок "+")

1. На цьому уроці я дізнався (- лась) багато нового.

2. Я вважаю деяку інформацію життєво важливою.

3. Я сумлінно працював (- ла) на уроці.

4. Інформація уроку дала змогу поглибити знання з природничих наук.

5. Я хочу підготувати доповідь на тему та уявляю, як саме це зроблю.

Вчитель: підніміть, будь ласка, руку ті, хто поставив позначку "+" до пунктів 4 і 5 (це і є оцінка цього уроку учнями).

IV. Домашнє завдання.

Прочитати §18 (Основні положення молекулярно-кінетичної теорії будови речовини) – методика перевернутого класу.

Повторити §1.

Творче завдання: підготувати повідомлення, буклет або електронну презентацію на одну з наведених тем:

• Застосування нанотехнологій у медицині.
• Застосування нанотехнологій у мікроелектроніці.
• Графен, його практичне застосування.
• Фулерен – надзвичайна молекула.

ІIV. Підведення підсумків уроку.

Оцінювання учнів.

Релаксація (флешмоб)

• Якщо ви переконані у необхідності вивчення будови речовини,

сплесніть у долоні.

• Якщо ви цікавитеся будовою атомів, молекул,

сплесніть у долоні над головою.

• Якщо ви переконані у необхідності створення нових матеріалів,

затуліть праве око долонею.

• Якщо ви користуєтесь предметами, створеними за допомогою нанотехнологій,

    підморгніть.

• Якщо ви переконані, що кожен повинен розширювати власний світогляд,

   простягніть обидві руки своїм сусідам.

• Розгляньте це як вияв єдності у прагненні отримувати нові знання.