Радиоактивность

Конспект урока «Радиоактивность»

9 класс

Учебник: Физика 9 класс: учебник / Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, В. М. Чаругин.-М: Дрофа, 2019

Учебная задача урока:

1. Проконтролировать усвоение материала по темам «Строение атома» и «Спектры испускания и поглощения»

2. Дать историческую справку об открытии радиоактивности, и нескольких радиоактивных элементах

3. Рассказать о жизни и работе Марии Складовской –Кюри

4. Рассказать об опытах Резерфорда на определение состава радиоактивного излучения

5. Рассмотреть принцип действия Камеры Вильсона

Ожидаемые результаты урока

В результате ученик:

• Подвергается контролю знания по темам: «Строение атома» и «Спектры испускания и поглощения»

• Имеет представление о том как была открыта радиоактивность и о первых открытых радиоактивных элементах

• Имеет представление об учёном-физике Марии Складовской –Кюри и о её основных работах

• Знает, об опытах Резерфорда по определению состава радиоизлучения

• Знает об устройстве и принципе действия Камеры Вильсона

Структура урока

1. Организационный момент – готовность учащихся к уроку.

2. Контроль знаний – тест по двум предыдущим изученным темам

3. Содержательный этап: Историческая справка об открытии радиоактивности и об учёных , работающих с радиоактивными веществами. Опыт Резерфорда. Состав радиоактивного излучения. Камера Вильсона

Методы обучения

По источнику передачи и восприятию информации словесные (эвристическая беседа), наглядные (видеофрагменты о невесомости и перегрузках)

По степени управления учебной деятельностью: под руководством учителя

Оборудование урока

Доска, мел, видеопроектор, экран

Ход урока

Организационный момент

Учитель: Здравствуйте

Уценики: встают

Учитель: Садитесь. Отметим отсутствующих.

На последних двух уроках мы с вами говорили о «Строение атома» и «Спектрах испускания и поглощения». Сегодня я хочу проверить насколько вы усвоили данный материал. Прошу открыть тетради для проверочных работ и записать дату.

Ученики: открывают тетради и записывают дату

Учитель раздаёт тетради и разбивает учеников на 2 варианта. Далее раздаёт задания. В течение 10 минут учащиеся их выполняют.

Вариант 1

1. «Атом представляет собой шар, по всему объему которого равномерно распределен положительный заряд. Внутри этого шара находятся электроны. Каждый электрон может совершать колебательные движения. Положительный заряд шара равен по модулю суммарному отрицательному заряду электронов, поэтому электрический заряд атома в целом равен нулю». Кто из ученых предложил такую модель строения атома?

А) Д. Томсон Б) Э. Резерфорд В) А. Беккерель Г) А. Эйнштейн

1. Почему отрицательно заряженные частицы атома не оказывают заметного влияния на рассеяние альфа-частиц?

А) всдедствие недостаточно большого заряда В) ответы А и Б

Б) вследствие своей малой массы Г) Ни А, ни Б

1. 
   

   А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

   На рисунке представлена схема опыта Резерфорда. Какой цифрой обозначен экран, покрытый сульфидом цинка?

2. Линейчатый спектр испускания получается при прохождении через призму пучка света

1. от раскалённого твёрдого тела Б) от раскалённого жидкого вещества

2. от газа Г) А и Б

1. На рисунке изображены фотографии спектров поглощения Na, Н, Са и неизвестного газа.

Повиду спектров можно утверждать, что неизвестный газ содержит в заметном количестве

А) натрий (Na), водород (Н), кальций (Са);

Б) водород (Н) и кальций (Са);

В) натрий (Sia) и водород (Н);

Г) натрий (Na) и кальций (Са)

6. Чему равен заряд атомного ядра у магния?

А) 24 е В) 24,305 е

Б) 12 е Г) Недостаточно данных

Вариант 2

1. Планетарная модель атома обоснована

1. расчетами движения небесных тел Б) опытами по электризации

2. опытами по рассеянию а-частиц

Г) фотографиями атомов в микроскопе

1. На рисунке представлена схема опыта Резерфорда. Цифрой 2 на схеме обозначено...

1. микроскоп

Б) экран, покрытый сульфидом цинка

1. золотая фольга

Г) свинцовый цилиндр с радиоактивным веществом

1. Как ведут себя электроны внутри атома?

А) находятся в покое на определённом расстоянии от ядра

Б) движутся вокруг ядра на определённом расстоянии

В) Могут двигаться или покоится в зависимости от состояния атома

Г) среди ответов А, Б, В нет правильного ответа.

1. Сплошной спектр испускания получается при прохождении через призму пучка света

1. от раскалённого твёрдого тела Б) от раскалённого жидкого вещества

2. от газа Г) А и Б

1. 

   

   6. Чему равен заряд атомного ядра у цинка?

   На рисунке изображены фотографии спектров излучения Н, Не, Sr и неизвестного газа.

По виду спектров можно утверждать, что неизвестный газ содержит в заметном количестве

А) водород (Н) и гелий (Не);

Б) водород (Н), стронций (Sr) и гелий (Не);

В) стронций (Sr) и водород (Н);

Г) стронций (Sr).и гелий (Не)

А) 65 е

Б) 30 е

В) 65,38 е

Г) Недостаточно данных

Учитель:

-10 минут закончены прошу всех сдать тетради.

Ученики сдают тетради.

Учитель: теперь прошу всех открыть свои рабочие тетради, записать в них дату и тему урока: «Радиоактивность»

Ученики открывают рабочие тетради, записывают дату и тему урока.

Учитель:

- Сегодня на уроки мы с вами:

1. Узнаем, что такое радиоактивность

2. Познакомимся с историей открытия радиоактивного излучения

3. Познакомимся с выдающимся учёным физиком, работавшим с радиоактивными элементами

4. Рассмотрим опыт Э. Резерфорда по изучению явления радиоактивности

5. Рассмотрим устройство и принцип действия камеры Вильсона.

Ещё около 2,5 тысяч лет назад философом Демокритом была высказана гипотеза, что все вещества состоят из мельчаших частиц. Самую маленькую неделимую частицу назвали атомом. Но примерно с середины 19 века стали появляться экспериментальные факты, которые начали ставить под сомнение неделимость атома. Одним из таких доказательств стало открытие Анри Беккерелем естественной радиоактивности.

Это открытие оказалось случайным, поскольку Беккерель изучал воздействие солнечного излучения на различные соли и минералы. В это время уже было известно такое явление как фосфорисценция. Экспериментируя с солями урана Беккерель завернул фотопластинку в чёрную плотную бумагу, положил на неё сверху маленький кусочек урановой соли и выставил всё это на солнечный свет. После проявления фотопластинки на ней обнаружилось тёмное пятно на том месте где лежала крупинка соли. Беккерель предполагал, что это следствие флюролистенции. Но однажды из-за облочной погоды опыт пришлось отложить и пластинка с солью урана была помещена в светонепроницаемый ящик стола. Несколько дней спустя Беккерель на всякий случай проявил фотопластинку и с удивлением обнаружил на ней тёмное пятно. Учёный понял. Что соли урана самопроизвольно без всякого освещения излучают какие-то неизвестные лучи. Многие учёные стали повторять опыт беккереля., и прежде всего супруги Кюри. Они решили проверить, нет ли среди веществ, не исследованных Беккерелем, таких, которые обладают таинственными свойствами урана. В 1898 году было выяснено, что подобные лучи испускает ещё один элемент – Торий. В том же 1898 году супруги Кюри выделили из урановой руды два новых химических элемента Радий и Полоний. Именно от слова Радий и произошло понятие – радиоактивность. Элемент Полоний получил своё имяот родины учёных – Польши.

РАДИОАКТИВНОСТЬ- это способность атомов некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению.

В 1899 году английский учёный Эрнест Резерфорд провёл серию опытов в результате которых было обнаружено, что радиоактивное излучение имеет сложный состав. Суть его опытов такова. Резерфорд построил установку, которая представляла из собой толстостенный свинцовый ящик с прорезью. Внутрь ящика помещались крупицы Радия. Из ящика сквозь узкое отверстие выходил направленный и сфокусированный пучок радиоактивного излучения и попадал на фотопластинку. После проявления фотопластинки на ней обнаруживалось одно тёмное пятно в том месте куда попадал пучок. Затем всю установку Резерфорд поместил в сильное магнитное поле. Какого же было удивление учёного, когда он увидел на фотопластинке три пятна. Центральное, которое было и раньше и два дополнительных по разные стороны от центрального. Два дополнительных пятна свидетельствовали о том, что одно пятно- это след от потока отрицательных частиц, другое -от положительных. Положительно заряженные частицы были названы альфа – частицами, отрицательно бетта – частицами. Поток нейтральных частиц, оставивших след в центре получил название гамма-излучение.

Резерфорду также удалось доказать, что альфа – излучение является потоком полностью ионизированных атомов гелия

Альфа- частица – это ядро атома Г елия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов.

Путь альфа- частиц в воздухе не велик и он полностью задерживается простым листом бумаги. Или нашей одеждой

Беккерель установил , что поток бетта – частиц является потоком электронов. Этот поток имеет большую проникающую способность и задерживается лишь цинковой пластинкой толщиной несколько миллиметров. У человека, бетта- излучение способна задерживать наша кожа.

В 1900г французкий физикП. Виллар установил, что третья составляющая радиоактивного излучения представляет собой электромагнитное излучение с очень малой длиной волны. Гамма – лучи легко проходят через вещество, и чтобы их остановить нужна либо свинцовая пластинка толщиной в 5 см либо 30 см бетона. Перед гамма-излучением человек беззащитен.

Явление радиоактивности, то есть самопроизвольного излучения веществом альфа, бетта и гамма излучений наряду с другими экспериментальными данными послужило основанием для предположения о том что атомы вещества имеют сложный состав.

Итак, радиоактивное излучение, а конкретно его гамма-составляющая способна проникать в организм человека. Предлагаю сейчас послушать выступление вашего одноклассника о Влиянии радиации на здоровье человека

Выступление докладчика

То, что радиация оказывает пагубное влияние на здоровье человека, уже ни для кого не секрет. Когда радиоактивное излучение проходит через тело человека или же когда в организм попадают зараженные вещества, то энергия волн и частиц передается нашим тканям, а от них клеткам. В результате атомы и молекулы, составляющие организм, приходят в возбуждение, что ведёт к нарушению их деятельности и даже гибели. Все зависит от полученной дозы радиации, состояния здоровья человека и длительности воздействия.

Для ионизирующего излучения нет барьеров в организме, поэтому любая молекула может подвергнуться радиоактивному воздействию, последствия которого могут быть самыми разнообразными. Влияние радиации на здоровье человека, это серьезная проблема, в которой сроит разобраться: Возбуждение отдельных атомов может привести к перерождению одних веществ в другие, вызвать биохимические сдвиги, генетические нарушения и т.п. Пораженными могут оказаться белки или жиры, жизненно необходимые для нормальной клеточной деятельности. Таким образом, радиация воздействует на организм на микроуровне, вызывая повреждения, которые заметны не сразу, а проявляют себя через долгие годы. Поражение отдельных групп белков, находящихся в клетке, может вызвать рак, а также генетические мутации, передающиеся через несколько поколений. Воздействие (влияние радиации) малых доз облучения обнаружить очень сложно, но все это наносит не изгладимый след на здоровье человека, ведь эффект от этого проявляется через десятки лет.

Отмечают, что наибольшему воздействию радиоактивного воздействия подвергаются люди, проживающие в крупных городах, ведь помимо естественного радиационного фона на них ещё воздействуют стройматериалы, продукты питания, воздух, зараженные предметы. Постоянное превышение над естественным радиационным фоном приводит к раннему старению, ослаблению зрения и иммунной системы, чрезмерной психологической возбудимости, гипертонии и развитию аномалий у детей.