kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

История открытия строения атома

Нажмите, чтобы узнать подробности

Открытый урок по теме: "История открытия строения  атома"

Объявление

“Отыщи всему начало и ты многое поймёшь”. (Козьма Прутков.)

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цель урока: изучить строение атома.

Задачи:

Образовательные:

  • Изучить планетарную модель атома.
  • Познакомить учащихся с гипотезой Томсона и фундаментальным опытом Резерфорда.
  • Рассмотреть историю открытия нейтрона и создание протонно-нейтронной модели атома.

Развивающие:

  • Отработать навыки определения состава атома, состава ядра атома по периодической системе химических элементов.
  • Продолжить развитие навыков работы с опорным конспектом, таблицами и схемами.
  • Развивать интеллектуальные и творческие способности учащихся.
  • Развивать монологическую речь.
  • Формировать умение самостоятельно работать с различными источниками, обобщать материал при подготовке проектов.

Воспитательные:

  • Развивать познавательный интерес к предметам.
  • Показать значение опытных фактов.
  • Показать роль крупных ученых в развитии науки.

Оборудование: портреты ученых; таблица периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева; фильм “Опыт Резерфорда” (фрагмент); бланк опорного конспекта (у каждого учащегося).

План урока:

  1. Вступительное слово учителя, постановка целей урока.
  2. Изложение нового материала.
  3. Отработка изученного материала.
  4. Подведение итогов. Домашнее задание.

Новый материал

1.Учитель

        В истории развития физики одна из самых интересных и увлекательных страниц – это история открытия сложного строения атома. В конце XIX- начале XX в. идеи о строении атома витали в воздухе, различные догадки ученых создавали духовную атмосферу, в которой, в конце концов, и рождалось открытие, ведь в то время ничего о внутреннем строении атома не было известно. Задача нашего урока - совершить экскурс в историю развития взглядов на строение атома, начиная с древних времен до начала  20-го века, познакомиться с фундаментальными экспериментами и теоретическими работами конца 19-го – начала 20-го века, которые перевернули представления об атоме и привели к созданию новой квантовой модели атома.

            На волне открытий строения атома поэт Валерий Брюсов в 1922 году написал замечательное стихотворение «Мир электрона»:

           -Быть может, эти электроны-

            Миры, где пять материков,

            Искусства, знанья, войны, троны

            И память сорока веков.

         -Еще быть может, каждый атом-

           Вселенная, где сто планет,

           Там, все что здесь, в объеме сжатом ,

            Но так же то, чего здесь нет.

         -Их меры малы, но все та же

           Их бесконечность, как и здесь

           Там скорбь и страсть, как здесь, и даже,

            Там та же мировая спесь.

        Гипотtза о существовании атомов, тех неделимых частиц, различные конфигурации которых в пустоте образуют окружающий нас объективный мир,  так же стара, как и наша цивилизация. Понятие атома существует уже по край ней мере 25 столетий.

        Демокрит  (460 – 370 гг. до нашей эры) – происходил из богатого и знаменитого рда в  Северной Греции. Все доставшиеся в наследство деньги он потратил на путешествия, где приобрел обширные знания. Горожане признали его мудрецом.

        Демокрит был убежденным атомистом. Основные элементы его картины природы таковы:

- все тела состоят из атомов, которые неделимы и имеют неизменную форму;

- число атомов бесконечно, число различных типов атомов  тоже бесконечно;

-атомы обладают различными выступами, углублениями, крючками, что позволяет им образовывать устойчивые соединения;

-атомы находятся в постоянном движении.

           Античный автор Тит Лукреций Кар писал в своей поэме «О природе вещей»:

-Вот посмотри: всякий раз, когда солнечный свет проникает

-В наши жилища и мрак прорезает своими лучами,

-Множество маленьких тел в пустоте, ты увидишь, мелькая

- Мечутся взад и вперед в лучистом сиянии света;

-Будто бы в вечной борьбе они бьются в сраженьях и битвах,

-В схватках бросаются вдруг по отрядам, не зная покоя.

-Может из этого ты уяснишь себе, как неустанно

-Первоначала вещей в пустоте необъятной метутся.

    В России  теорию о мельчайших частицах вещества развивал Михаил Васильевич Ломоносов. Различая два вида частиц материи, он дает им названия  «элементы» - атомы и «корпускулы» - молекулы.

 « Элемент есть часть тела , не состоящая из каких-либо других частиц, а «корпускула» есть собрание элементов в одну большую массу»

Так прозвучала мысль о том, что молекула состоит из атомов.

         Однако к концу 19-го века появляются неопровержимые факты, которые свидетельствуют о сложном строении атома. Наиболее серьезный удар по привычным представлениям об атомах нанесло открытие электрона – частицы, входящей в состав атома и последовавшая после этого первая попытка создания модели атома.

         Итак Джозеф Джон Томсон

Проект представляет Смоленская Влада

       30 апреля 1897 года день рождения электрона        

Учащийся. Делает сообщение о модели атома предложенной английским физиком Дж. Дж. Томсоном: “Атом” в переводе с греческого - неделимый. Но после открытия в 1897 г. электрона, входящего в состав атома, был сделан вывод о сложном строении атома. Первая достаточно разработанная модель атома была предложена английским физиком Дж. Дж. Томсоном, открывшим электрон. Согласно этой модели вещество в атоме несет положительный заряд и равномерно заполняет весь объем атома. Электроны “вкраплены” в атом. Предполагалось, что их очень много. В целом атом электронейтраллен. Для устойчивости атома необходимо, чтобы электроны располагались концентрическими слоями, в каждом слое определенное число электронов. Томсон с помощью данной модели объяснил ряд физических явлений. Например, хорошая проводимость металлов объяснялась тем, что атомы металлов легко теряют часть электронов.

Первая модель атома сыграла положительную роль: в дальнейшем была использована верная идея о слоях электронов в атоме, о потере электронов атомами. Однако скоро обнаружилось несоответствие модели реальной действительности. В частности, модель атома Томсона оказалась в противоречии с результатами опыта Резерфорда”.

2.Учитель

 Однако скоро обнаружилось несоответствие данной  модели атома действительности. В частности, модель атома Томсона оказалась в противоречии с результатами опытов Эрнеста Резерфорда – одним из основателей, атомной и ядерной физики, члена Лондонского королевского общества, почетного члена 30 академий и научных обществ, в том числе Академии наук СССР.В 1908 году – лауреат Нобелевской премии за исследования радиоактивности. Его учениками были Чедвик, Бор, Петр Капица.

               Петр Капица писал: «Я не могу вспомнить другого ученого ­ современника Резерфорда, в лаборатории которого воспитывалось бы столько крупных физиков. История науки показывает, что крупный ученый – это не обязательно большой человек, но крупный учитель не может не быть большим человеком!»

              Эрнест Резерфод

Проект представляет Иваночкина Анна

Учащийся. Делает пояснения о планетарной модели атома, вытекающей из опытов Э.Резерфорда. В 1909 - 1911 гг. Резерфорд экспериментально доказал, что у атомов есть ядра. В мае 1911 г. на страницах лондонского “философского журнала” он изложил результаты экспериментальных и теоретических поисков в области строения атома. Ядро занимает в атоме ничтожную часть объема, оно положительно заряжено, и в нем сосредоточена почти вся масса атома, так как электроны по сравнению с атомом очень легкие частицы. Электроны движутся вокруг ядра.

Альфа-частицы от радиоактивного источника, пройдя через диафрагму, попадают на тонкую фольгу из золота. Она имеет толщину около микрона, т.е. состоит приблизительно из 3000 атомных слоев. Большая часть альфа-частиц легко проходит через фольгу, мало отклоняясь. Но некоторые, редкие альфа-частицы отклоняются на значительные углы и даже на углы, близкие к 180°, т.е. отбрасываются назад.

Результаты опыта можно объяснить следующим образом. Альфа-частицы, проходя через фольгу, проходят сквозь атомы золота. Это возможно потому, что легкие электроны почти не влияют на движение тяжелой альфа-частицы. Так как они в большинстве случаев отклоняются на малые углы, атомы в большей части своего объема заполнены электронами и лишь небольшую их часть занимает положительно заряженное вещество. Эта центральная часть атома получила название ядра. Из опытов следует, что ядро и отталкивает альфа-частицу, причем тем сильнее, чем ближе к ядру она проходит. По соотношению между общим числом частиц и числом отклонившихся на определенные углы частиц рассчитывается размер ядра и заряд ядра. Оказалось, что радиус ядра имеет порядок 10 - 12 см (10 - 14 м). Заряд же ядра положителен и определяется формулой Q = Z•e, где Z - порядковый номер элемента в периодической системе, а е- модуль заряда электрона.

 Строение всех атомов зашифровано в периодической системе химических элементов. Порядковый номер химического элемента показывает электрический заряд ядра атома Z , этот заряд численно равен сумме протонов в ядре атома; т.к. атом в целом электрически нейтральная частица, то суммарный положительный заряд атома равен суммарному отрицательному заряду всех электронов. Заряд – основной признак, определяющий химический элемент. Необходимо было обладать большой научной интуицией, чтобы, не зная состава атомного ядра, взять за основу систематизации элементов массу их атомов и открыть  в марте 1869 года периодический закон Д.Д. Менделеева.

Учитель

                Если мы вспомним стихотворение  В. Брюсова, которое прозвучало в начале нашего урока, то там были строки, где автор сравнивает атом  с Солнечной системой. 

1 Быть может, эти электроны-
Миры, где пять материков,
Искусства, знанья, войны, троны
И память сорока веков.

2 Еще, быть может, каждый атом -
Вселенная, где сто планет,
Там все, что здесь, в объеме сжатом,
Но так же то, чего здесь нет.

3 Их меры малы, но все та же
Их бесконечность, как и здесь,
Там скорбь и страсть, как здесь, и даже
Там та же мировая спесь

4 Их мудрецы, свой мир бескрайний
Поставив центром бытия,
Спешат проникнуть в искры тайны
И умствуют, как ныне я

5 А в миг, когда из разрушенья
Творятся точки новых сил.
Кричат, в мечтах самовнушенья.
Что Бог свой светоч загасил!

3.Учитель

            Термин «нейтрон» появился гораздо раньше открытия самой частицы. Под ним подразумевали некую нейтральную структуру материи. Идея о существовании нейтрона витала в воздухе и никто не знал какое обличие он должен принять.

Джеймс Чедвик получил Нобелевскую премию за «открытие  нейтрона»

         Свой проект  представляет Федосов Дмитрий

Открытие нейтрона - ключ к ядерной физике. Деление ядер урана под действием нейтрона «потрясающее» и «зловещее» открытие.

Значение открытия атома исследовали Велигодская Дара и Дружина Дарья

И в заключении хочу прочитать вам стихотворение, которое написала ученица 10 класса Шульпина Дарья

Домашнее задание по физике: §  94 , работая дома с учебником, заполнить бланк опорного конспекта. Предлагаем ребятам по желанию творческое задание (записано на доске):

Сочинить историю в любом жанре (сказка, басня, детектив и т.д.): на что по-вашему похож атом?

 

Просмотр содержимого документа
«История открытия строения атома »

История открытия строения атома

История открытия строения атома

Демокрит (460 – 370 до н.э.)

Демокрит (460 – 370 до н.э.)

Основные элементы его теории строения атома

Основные элементы его теории строения атома

  • Все тела состоят из атомов, которые неделимы и имеют неизменную форму
  • Число атомов бесконечно
  • Атомы обладают разными выступами, углублениями, крючками, что позволяет им образовать устойчивые соединения
  • Атомы находятся в постоянном движении
«Элемент есть часть тела, не состоящая из количества других меньших частиц», а «корпускула есть собрание элементов в одну небольшую массу.»            М.Ломоносов

«Элемент есть часть тела, не состоящая из количества других меньших частиц», а «корпускула есть собрание элементов в одну небольшую массу.»

М.Ломоносов

Модель атома  «Пудинг с Изюмом» Джозеф Джон Томсон

Модель атома «Пудинг с Изюмом»

Джозеф Джон

Томсон

Математик Приходит в  Физику

Математик Приходит в Физику

  • Исследовал прохождение электрического тока через разреженные газы
  • Открыл (1897) электрон и определил (1898) его заряд
  • Предложил (1903) одну из первых моделей атома
  • Исследовал электрический ток в разреженных газах
  • Объяснил непрерывность спектра рентгеновских лучей
  • Выдвинул идею о существовании изотопов и получил ее экспериментальное подтверждение
  • Один из создателей электронной теории металлов
Награды

Награды

  • В 1882 г. удостоен премии Адамса за сочинение о движении вихрей
  • В 1897 открыл электрон, за что в 1906 году был удостоен Нобелевской премии по физике с формулировкой «за исследования прохождения электричества через газы».
  • Был награжден медалями Б. Франклина (1923 г.), М. Фарадея (1938 г.), Копли (1914 г.) и др.
Открытие Электрона  Начинает методическое количественное изучение отклонения катодных лучей в электрических и магнитных полях. В своем опыте Томсон доказал, что все частицы, образующие катодные лучи, тождественны друг другу и входят в состав вещества.  Суть опытов заключается в выдвижении гипотезы о существовании материи в состоянии ещё более тонкого дробления, чем атом.  Те частицы, которые входили в состав катодных лучей, были вскоре названы электронами.

Открытие Электрона

Начинает методическое количественное изучение отклонения катодных лучей в электрических и магнитных полях. В своем опыте Томсон доказал, что все частицы, образующие катодные лучи, тождественны друг другу и входят в состав вещества.

Суть опытов заключается в выдвижении гипотезы о существовании материи в состоянии ещё более тонкого дробления, чем атом.

Те частицы, которые входили в состав катодных лучей, были вскоре названы электронами.

Модель Атома  По этой модели атом выступает в виде положительно заряженной «капли», внутри которой «плавают» маленькие отрицательно заряженные шарики — электроны. Под действием кулоновских сил они располагаются вблизи центра атома в виде цепочек определенных конфигураций. Если какой-то толчок отклоняет электроны от положений равновесия, начинаются колебания и кулоновские силы стремятся восстановить исходное равновесие. «Изюм» «Пудинг»

Модель Атома

По этой модели атом выступает в виде положительно заряженной «капли», внутри которой «плавают» маленькие отрицательно заряженные шарики — электроны. Под действием кулоновских сил они располагаются вблизи центра атома в виде цепочек определенных конфигураций. Если какой-то толчок отклоняет электроны от положений равновесия, начинаются колебания и кулоновские силы стремятся восстановить исходное равновесие.

«Изюм»

«Пудинг»

Основные идеи Томсона

Основные идеи Томсона

  • О слоях электронов в атоме
  • О потере электронов атомами
  • Об устойчивости атома
Петр Капица «Я не могу вспомнить другого ученого-современника Резерфорда, в лаборатории которого воспитывалось бы столько крупных физиков»

Петр Капица

«Я не могу вспомнить другого ученого-современника Резерфорда, в лаборатории которого воспитывалось бы столько крупных физиков»

Опыты Резерфорда по строению атомов

Опыты Резерфорда

по строению атомов

Эрнест Резерфорд

Эрнест Резерфорд

Опыты Резерфорда свинцовый цилиндр микроскоп экран золотая фольга (сульфид цинка)

Опыты Резерфорда

свинцовый цилиндр

микроскоп

экран

золотая фольга

(сульфид цинка)

Весь положительный заряд атома сконцентрирован в ядре В ядре сосредоточена почти вся масса атома В целом атом нейтрален Электроны вращаются вокруг ядра Число электронов равно числу протонов и определяется порядковым номером элемента
  • Весь положительный заряд атома сконцентрирован в ядре
  • В ядре сосредоточена почти вся масса атома
  • В целом атом нейтрален
  • Электроны вращаются вокруг ядра
  • Число электронов равно числу протонов и определяется порядковым номером элемента
Д.Д.Иваненко и Вернер Гейзенберг (1932 год)

Д.Д.Иваненко и Вернер Гейзенберг (1932 год)

В 1914 г. в одной из ранних работ он показал непрерывность спектра бета-излучения. В 1920 г., исследуя рассеяние альфа-частиц на ядрах платины, серебра и меди, измерил заряды этих ядер и подтвердил равенство их порядковому номеру элемента .
  • В 1914 г. в одной из ранних работ он показал непрерывность спектра бета-излучения.
  • В 1920 г., исследуя рассеяние альфа-частиц на ядрах платины, серебра и меди, измерил заряды этих ядер и подтвердил равенство их порядковому номеру элемента .

В 1932 г., исследуя излучение, возникающее при бомбардировке бериллиевой мишени альфа-частицами, Чедвик показал, что оно представляет собой поток нейтральных частиц - нейтронов .  В 1935 г. он был удостоен Нобелевской премии за открытие нейтрона.
  • В 1932 г., исследуя излучение, возникающее при бомбардировке бериллиевой мишени альфа-частицами, Чедвик показал, что оно представляет собой поток нейтральных частиц - нейтронов .
  • В 1935 г. он был удостоен Нобелевской премии за открытие нейтрона.

28 мая 1932 г. советский физик Д. Д. Иваненко опубликовал в «Nature» заметку, в которой высказал предположение, что нейтрон является наряду с протоном структурным элементом ядра. В июне 1932 г. с большой статьей о протонно-нейтронной модели ядра выступил В. Гейзенберг.
  • 28 мая 1932 г. советский физик Д. Д. Иваненко опубликовал в «Nature» заметку, в которой высказал предположение, что нейтрон является наряду с протоном структурным элементом ядра.
  • В июне 1932 г. с большой статьей о протонно-нейтронной модели ядра выступил В. Гейзенберг.

As 33 Порядковый номер 74,9216 Молекулярная масса 4s 2 4p 3 Электронная формула Мышьяк Название e =33 p=33 n=75-33=42

As

33

Порядковый номер

74,9216

Молекулярная масса

4s 2 4p 3

Электронная формула

Мышьяк

Название

e =33

p=33

n=75-33=42

Плюсы и Минусы открытия строения атома

Плюсы и Минусы открытия строения атома

Открытие новых областей науки Смена мировоззрения на строение микромира Использование ядерной энергии в мирных целях – АЭС
  • Открытие новых областей науки
  • Смена мировоззрения на строение микромира
  • Использование ядерной энергии в мирных целях – АЭС
Я́дерное ору́жие (или а́томное ору́жие ) — взрывное устройство, в котором источником энергии является синтез или деление атомных ядер — ядерная реакция. В узком смысле — взрывное устройство, использующее энергию деления тяжёлых ядер.

Я́дерное ору́жие (или а́томное ору́жие ) — взрывное устройство, в котором источником энергии является синтез или деление атомных ядер — ядерная реакция. В узком смысле — взрывное устройство, использующее энергию деления тяжёлых ядер.

Чернобыль

Чернобыль

Бомбардировка Хиросимы

Бомбардировка Хиросимы

СТАТИСТИКА

СТАТИСТИКА

Что бы произошло, если бы не открыли строение атома?

Что бы произошло, если бы не открыли строение атома?


Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Физика

Категория: Уроки

Целевая аудитория: Прочее.
Урок соответствует ФГОС

Скачать
История открытия строения атома

Автор: Манухова Ирина Александровна

Дата: 27.08.2014

Номер свидетельства: 113073

Похожие файлы

object(ArrayObject)#853 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(72) "Конспект урока по теме "Строение атома" "
    ["seo_title"] => string(42) "konspiekt-uroka-po-tiemie-stroieniie-atoma"
    ["file_id"] => string(6) "129225"
    ["category_seo"] => string(6) "himiya"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1415647713"
  }
}
object(ArrayObject)#875 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(230) "Урок физики в 9-м классе по теме "Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов. Модели атомов. Опыт Резерфорда." "
    ["seo_title"] => string(132) "urok-fiziki-v-9-m-klassie-po-tiemie-radioaktivnost-kak-svidietiel-stvo-slozhnogho-stroieniia-atomov-modieli-atomov-opyt-riezierforda"
    ["file_id"] => string(6) "126576"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1415197754"
  }
}
object(ArrayObject)#853 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(60) "СТРОЕНИЕ АТОМА. ОПЫТ РЕЗЕРФОРДА. "
    ["seo_title"] => string(34) "stroieniie-atoma-opyt-riezierforda"
    ["file_id"] => string(6) "190262"
    ["category_seo"] => string(6) "fizika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1427126937"
  }
}
object(ArrayObject)#875 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(45) "Щелочные металлы 9 класс "
    ["seo_title"] => string(31) "shchielochnyie-mietally-9-klass"
    ["file_id"] => string(6) "177532"
    ["category_seo"] => string(6) "himiya"
    ["subcategory_seo"] => string(11) "presentacii"
    ["date"] => string(10) "1424678161"
  }
}
object(ArrayObject)#853 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(48) "Тема урока: Строение атама"
    ["seo_title"] => string(28) "tiema_uroka_stroieniie_atama"
    ["file_id"] => string(6) "458531"
    ["category_seo"] => string(6) "himiya"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1519094061"
  }
}

Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

Распродажа видеоуроков!
1650 руб.
2350 руб.
1620 руб.
2320 руб.
1480 руб.
2110 руб.
ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства