Конспект урока "Планетарная модель атома."

Учитель физики МБОУ «Новоромановская СОШ» Мглиского района Брянской области

Савченко Александр Петрович

Стаж работы 7 лет

Тема урока: «ПЛАНЕТАРНАЯ МОДЕЛЬ АТОМА.

ПОСТУЛАТЫ БОРА»

ЦЕЛИ УРОКА: рассмотреть факты, которые доказывают сложное строение атома; познакомить учащихся с опытом Резерфорда и планетарной моделью атома;

рассмотреть недостатки планетарной модели и указать способ преодоления противоречий между опытом и теорией;

рассказать о создании и развитии квантовой теории, показать учащимся границы применимости теории и пути ее развития;

формировать умение анализировать результаты опыта и делать выводы.

ООРУДОВАНИЕ К УРОКУ: компьютер, мультипроектор, презентация к уроку.

ПЛАН УРОКА:

1. Организация урока.

2. ПОВТОРЕНИЕ: строение вещества, основные положения молекулярно- кинетической теории и доказательства основных положений.

а) Какие факты доказывают существование молекул?

б) Какие явления доказывают, что молекулы непрерывно и беспорядочно движутся?

в) Какие силы действуют между молекулами? Какова природа этих сил?

г) В чем отличие простых и сложных веществ.

1. ФАКТЫ, доказывающие сложное строение атома.

29 апреля 1897 года Джозеф Джон Томсон на заседании Лондонского королевского общества делает доклад о природе катодных лучей. В этом докладе он показал, что атом не является неделимым. Его опыты доказали, что из атома вылетают отрицательно заряженные частицы, следовательно атом представляет собой сложную структуру. Название,преложенное Стонеем для обозначения величины наименьшего количества электричества, стало названием вновь открытой частицы — электрона.

1896 — 1897 г.г.- Антуан Анри Беккерель открывает явление радиоактивности, а молодые ученые супруги Мария Складовская-Кюри и Пьер Кюри исследуют это явление и открывают новые радиоактивные элементы.

Наличие спектральных линий в атомных спектрах можно было объяснить, предположив, что атом меет сложное строение.

1. МОДЕЛЬ АТОМА ТОМСОНА была предложена в 1898 году. (Слайд 2)

Однажды журналисты попросили Джи-Джи Томсона пояснить наглядно: каким он представляет строение « своего атома»?

- О, это очень просто, - невозмутимо ответил профессор- скорее всего это нечто вроде пудинга с изюмом...

Модель Томсона позволяла объяснить изменение химических свойств элементов в соединениях. Томсон подошел близко к выводу о том, что распределение электронов в атоме определяет его положение в таблице Менделеева. Тем не менее остался нерешенным вопрос - как объяснить наличие положительного излучения при радиоактивном распаде.

1. Опыты Резерфорда (СЛАЙД 3) .

Цель опыта — проверка модели Томсона.

«Самый простой способ узнать, что находится внутри пудинга,- это сунуть в него палец!»

В свинцовый контейнер помещали радиоактивный препарат — источник альфа-частиц. Эти частицы проходили через лист золотой фольги и регистрировались с помощью экрана, покрытого сернистым цинком. При взаимодействии с атомами золота альфа- частицы, в основном, отклонялись на небольшие углы. Однако ассистенты Резерфорда Эрнст Марсденн и Ганс Гейгер обнаружили, что некоторые альфа- частицы не только резко изменяли свой путь, пролетая через металл, но практически отбрасывались назад. Объяснить этот факт в рамках модели Томсона было невозможно.

1. (СЛАЙД 4) «Теперь я знаю, как устроен атом!»

Модель атома Резерфорда получила название планетарной модели. Атом

напоминал Солнечную систему -в центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого по определенным орбитам движутся электроны. Эта модель хорошо объясняла опыт Резерфорда, но не могла объяснить устойчивость атома.

1. (СЛАЙД 5) Попробуем объяснить, почему атом Резерфорда не мог быть устойчивым.

Вспомним свойства электромагнитных волн — учащиеся формулируют эти свойства.

Какое ускорение возникает при движении тела по окружности? (центростремительное)

Заряд, движущийся с ускорением, излучает электромагнитные волны, поэтому электрон должен был терять энергию и в конце-концов упасть на ядро. Такой атом не мог быть устойчивым!

1. (СЛАЙД 6) Постулаты, сформулированные датским физиком Н. Бором, позволили преодолеть противоречие между результатами опыта Резерфорда и планетарной моделью атома. На слайде — формулировка постулатов Бора и формула для определения частоты излученного (поглощенного) фотона.

2. (СЛАЙД 7) Теория Бора предсказала размеры атомов водорода,

показала, что испускаемые электронами кванты излучения водорода соответствуют спектральным линиям , полученным по формулам Бальмера

1. .(СЛАЙД 8) Выводы из теории Бора.

Теория Бора сочетала в себе старые классические и новые квантовые представления. В рамках теории Бора не удалось объяснить спектры более сложных атомов.

1. (СЛАЙД 9) Квантовая теория атома получила свое дальнейшее развитие.в работах ученых, портреты которых вы видите на слайде.

Макс Планк ввел в физику фундаментальную постоянную с размерностью действия. А. Эйнштейн писал: «Именно закон излучения Планка дал первое точное определение абсолютных величин атомов, независимо от других предложений. Более того, он убедительно показал, что кроме атомистической структуры материи, существует своего рода атомистическая структура энергии, управляемая постоянной, введенной Планком. Э то открытие стало основой для всех исследований в физике ХХ века»

Вернер Гейзенберг в 1925 году разработал матричную механику — первый вариант квантовой механики (Нобелевская премия -1932 год)

Эрвин Шредингер в 1926 г разработал теорию движения микрочастиц- волновую механику, в основу которой положил уравнение, названное его именем и играющее в атомной физике такую же роль, как законы Ньютона в классической механике.

Apнольд Зоммерфельд (1915 — 1916 гг) ocуществил синтез квантовой теории и теории относительности, разработав квантовую теорию эллиптических орбит (теорию Бора-Зоммерфельда).

3 Закрепление материала (Слайды 11-12)

Дома: п. 93-96

4. Подведение итогов урока.