Технологическая карта урока по по физике "Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов" для 9 класса
план-конспект урока по физике (9 класс)

Предмет. Физика.                            Класс. 9              № урока. 46             дата.___________

Тема. Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов.

УМК Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика 9 класс.

Раздел: Строение атома и атомного ядра.

Оборудование: мультимедиа-проектор, экран, ноутбуки.

Характеристика учебных возможностей и предшествующих достижений учащихся класса, для которого проектируется урок:

Учащиеся владеют:

регулятивными УУД: преобразовывать практическую задачу в учебно-познавательную задачу совместными усилиями;

познавательными УУД: определять способы решения проблем под руководством учителя;  выдвигать гипотезы и выстраивать стратегию поиска под руководством учителя; формулировать новые знания совместными групповыми усилиями;

коммуникативными УУД: участвовать в коллективном обсуждении проблем;

личностными УУД: проявляют ситуативный познавательный интерес к новому учебному материалу.

Предположение, о том, что все тела состоят из мельчайших частиц было высказано древнегреческим философом Демокритом еще 2500 лет назад.

Частицы были названы атомами, что означает неделимые, таким названием Демокрит хотел подчеркнуть, что атом – это мельчайшая, простейшая, не имеющая составных частей и поэтому неделимая частица.

Что мы знаем о Демокрите? Информационная справка.

Демокрит –годы жизни 460-370г до н.э. Древнегреческий ученый, философ материалист, главный представитель древней атомистики. Считал, что во Вселенной существует бесконечное множество миров, которые возникают, развиваются и гибнут.

Но примерно с середины 19 века стали появляться экспериментальные факты, которые ставили под сомнение представления о неделимости атомов.

Результаты экспериментов, наводили на мысль о том, что атомы имеют сложную структуру, и что в их состав входят электрически заряженные частицы.

Наиболее ярким свидетельством сложного строения атомов явилось открытие явления радиоактивности, сделанное фр. Физиком А.Беккерелем в 1896 году.

Информационная справка:

Беккерель Антуан Анри фр. Физик родился в 1852г 15 декабря. Окончил политехническую школу в Париже.

Основные работы посвящены радиоактивности. В 1901 году обнаружил физиологическое действие радиоактивного излучения. В 1903 году удостоен Нобелевской премии за открытие естественной радиоактивности урана. Умер 25 августа 1908 года.

Открытие радиоактивности произошло благодаря счастливой случайности. Беккерель долгое время исследовал свечение веществ, предварительно облученных солнечным светом. К таким веществам принадлежат соли урана, с которыми экспериментировал Беккерель.И вот у него возник вопрос: не появляются ли после облучения солей урана наряду с видимым светом и рентгеновские лучи?

Беккерель завернул фотопластинку в плотную черную бумагу, и положил сверху крупинки урановой соли и выставил на яркий солнечный свет. После проявления фотопластинка почернела на тех участках, где лежала соль. Следовательно,уран создавал какое-то излучение, которое пронизывает непрозрачные тела и действует на фотопластинку.Беккерель думал, что это излучение возникает под действием солнечных лучей. Но однажды, в феврале 1896г, провести ему очередной опыт не удалось из-за пасмурной погоды. Беккерель убрал пластинку в ящик стола, положив на неё сверху медный крест, покрытый солью урана. Проявив на всякий случай пластинку два дня спустя, он обнаружил на ней почернение в форме креста.

Это означало, что соли урана самопроизвольно, без каких либо внешних влияний создают какое-то излучение.Беккерель установил: интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате, и не зависит в какие соединения он входит. Следовательно, излучение присуще не соединениям, а химическому элементу урану, его атомам.

Уран был открыт в 1789г немецким химиком М. Клапротом, который присвоил имя элементу в честь открытия за 8 лет перед этим планеты Уран.

Ученые пытались обнаружить не обладают ли способностью к самопроизвольному излучению другие химические элементы. В эту работу внесла большой вклад Мария Складовская-Кюри.

Информационная справка.

Мария Складовская– Кюри– польский и фр. Физик и химик, один из основоположников учения о радиоактивности родилась 7 ноября 1867 года в г. Варшаве. Она первая женщина– профессор Парижского университета. За исследования явления радиоактивности в 1903 году совместно с Анри Беккерелем получила Нобелевскую премию по физике, а в 1911 году за получения радия в металлическом состоянии-Нобелевскую премию по химии. Умерла от лейкемии 4 июля 1934 года.

В 1898 году Мария Складовская-Кюри и др обнаружили излучение тория. Исследование руд, содержащих уран и торий, позволило им выделить новый неизвестный химический элемент полоний №84, названный в честь родины Марии Складовской_Кюри-Польши.

Само же явление произвольного излучения было названо супругами Кюри-радиоактивностью.

Записать в тетради “радиоактивность” – от (лат) – radio – излучаю, activus – действенный.

Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными.

В1899 году под руководством англ.ученого Э.Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения.

Информационная справка.

Э.Резерфорд англ. Физик, родился 30 августа 1871 года в Новой Зеландии. Его

Исследования посвящены радиоактивности, атомной и ядерной физике. Своими открытиями в этих областях Э.Резерфорд заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Умер 19 октября 1937 года.

В результате опыта, проведенного под руководством Э.Резерфорда, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия неоднородно, т.е оно имеет сложный состав.

Рассмотрим этот опыт:

На рис 1. изображен толстостенный свинцовый сосуд, в котором имеется узкое отверстие, туда помещают  радиоактивный элемент радий. Пучок радиоактивного излучения радия выходит сквозь узкое отверстие и попадает на фотопластинку ( излучение радия направлено во все стороны, но сквозь толстый слой свинца пройти не может). После проявления фотопластинки на ней обнаружилось одно тёмное пятно- куда падал пучок.

Рис1.

Потом опыт изменяли (рис2), создали сильное магнитное поле, действовавшее на пучок. В этом случае на проявленной пластинке возникало 3 пятна: одно, центральное, было на том же месте, что и раньше, а два других- по разные стороны от центрального.

Если два потока отклонялись в магнитном поле от прежнего направления, значит, они представляют собой потоки заряженных частиц. Отклонение в разные стороны свидетельствовало о разных знаках электрических зарядов частиц. В одном потоке присутствовали только «+» заряженные частицы, а в другом «-» заряженные частицы. А центральный поток представлял собой излучение, не имеющее электрического заряда.

Рис2.

Положительные заряженные частицы назвали   частицами,  «-»  частицами,   -нейтральные частицы.

Позже удалось установить, что  лучи - это коротковолновые электромагнитные излучения, скорость распространения эл/м излучения такая же, как и у эл/м волн 300000км/с. Гамма – лучи проникают в воздух на сотни метров.

Бета - частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Они проникают в воздух до 20 м.

Альфа -  частицы это потоки ядер атомов гелия. Скорость их 20000км/с, что превышает скорость самолета в 72000 раз. Альфа лучи проникают в воздух до 10 см.

Явление радиоактивности послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.

Слово Radium(«радий»)- от лат «луч» (лучистый).

Радий редок. За прошедшее с момента его открытия время- более столетия- во всем мире удалось добыть всего 1,5 кг чистого радия.

Одна тонна урановой смолки, из которой супруги Кюри получили радий, содержит лишь около 0,0001г радия 226.

Получить чистый радий в начале 20 века стоило огромного труда. Около 12 лет, чтобы получить крупинку радия. Чтобы получить 1 г радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов химических веществ. За 1г радия нужно было заплатить больше 200 кг золота. Радий- это белый блестящий металл, на воздухе темнеет, реагирует  с водой.

Радий применяют для облучения при лечении злокачественных заболеваниях кожи, слизистой оболочки носа.

Ранее его использовали для получения светящихся красок (для разметки циферблатов часов).

Радий радиотоксичен. В организме он ведет себя подобно кальцию - около 80% поступившего в организм радия накапливается в костной ткани.

Большие концентрации радия вызывают остеопороз, самопроизвольные переломы костей. Опасность представляют также радон- радиоактивный продукт распада радия.

Смерть Марии  Складовской-Кюри произошла вследствии отравления радием, т.к в то время опасность не была осознана.

Радон - природный газ, прозрачный, без запаха, вкуса. Попадает в организм и может вызвать рак легких. (Он образуется в результате распада урана).

В дом может попасть разными путями:

Из стен и фундамента зданий, т.к. строительные материалы (цемент, щебень, кирпич) в разной степени, в зависимости от качества содержат дозу радиоактивных элементов.

Три способа снижения количества накапливаемого в доме радона:

1.Улучшение вентиляции дома.

2.Усиление вентиляции между этажами.

3.Герметизация полов и стен.

Варлам Шаламов употребляет радий как источник излучения, опасный для жизни, в применении к его первооткрывателю.

Не жизни разве ради

Открыла нам она.

Вот этот самый радий,

Которым сражена?

Радиоактивные вещества проникают в организм через легкие, царапины, раны на коже.

Чернобыльская авария- разрушение 26 апреля 1986 года 4 энергоблока ЧАЭС, расположенной на территории Украины. Разрушение носило взрывной характер, реактор был разрушен, ив окружающую среду было выброшено много радиоактивных веществ.

Около 200000 человек было эвакуировано из зон, подвергшихся загрязнению.

Излучение которым подверглись люди ведет к  серьёзным дефектам, которые проявляются у детей и внуков человека, подвергшегося облучению, или у его отдаленных потомков.

Показ видеоролика.

Порой человек сам перестает заботиться о своём здоровье.

Как говорится:  «Что имеем не храним, потерявши плачем!»

Конечно новые технологии, прогресс в технике это хорошо, но нужно знать меру. Чрезмерное использование которых наносит вред здоровью.

Показ презентации.

5. Закрепление

1.В чем заключается открытие радиоактивности, сделанное А.Беккерелем?

(уран, без внешних воздействий излучает).

2. Кто из ученых занимался исследованиями лучей?

3. Кем и как было названо явление самопроизвольного излучения?

( Марией- Складовской –Кюри и П.Кюри).

4. Входе исследования радиоактивности, какие неизвестные ранее химические элементы были открыты?

(полоний, радий).

5. Как были названы частицы?

(альфа,бета, гамма).

6. О чем свидетельствует явление радиоактивности?

(атомы вещества имеют сложный состав).

6. Подведение итога урока.

Д\З: 55, ответить на вопросы в конце параграфа.