Радиоактивность как свидетельство сложного строения атома. Модели атомов

« Не существует ничего, кроме атомов» Демокрит «Начало вселенной-атомы и пустота. Миров бесчисленное множество. Ничего не возникает из небытия, не исчезает в небытие. Атомы бесчислены по величине и множеству, носятся же они во вселенной, кружась в вихре, и таким образом рождается все сложное: огонь, вода, воздух, земля.Последне- суть соединения некоторых атомов. Атомы же неизменяемы вследствие твердости»

Открытие радиоактивности 1895год В.К. Рентген поведал миру об икс-лучах. Эти лучи 22 декабря лучи заинтересовали Антуана Анри Беккереля год Анри Беккерель открыл самопроизвольное излучение солей урана. 26 декабря 1898года - Пьер и Мария Кюри называют это свойство радиоактивностью. 1905год А. Эйнштейн сформулировал основное уравнение фотоэффекта. Исторические сведения

Радиоактивное излучение Радиоактивность появились на земле со времени ее образования, и человек за всю историю развития своей цивилизации находился под влиянием естественных источников радиации. Земля подвержена радиационному фону, источниками которого служат излучения Солнца, космическое излучение, излучение от залегающих в Земле радиоактивных элементов.

Открытие новых радиоактивных элементов Мария Склодовская-Кюри обнаружила излучения тория. Позже она с мужем открыла неизвестные ранее элементы: полоний, радий. В последствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными. Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри

Эксперимент, доказывающий, что атом имеет сложный состав: 1899 год «Опыты показывают, что излучение урана неоднородно по составу- в нем присутствуют, по крайней мере, два излучения различного типа, одно очень сильно поглощается, назовем его - излучением, а другое имеет большую проникающую способность, назовем его - излучением»

α - частица Полностью ионизированный атом химического элемента гелия. Положительно заряжены. m = 4 а.е.м. q =2e. Ее скорость м/с

Гамма-частицы частицы Вид электромагнитного излучения Электромагнитное излучение Скорость электромагнитных волн – км/с.

Атом – шар, по всему объёму которого равномерно распределён положительный заряд. Внутри шара находятся электроны. Каждый электрон может совершать колебательные движения около своего положения равновесия. Положительный заряд шара равен по модулю суммарному заряду электронов, поэтому заряд атома в целом равен нулю.

Эрнест Резерфорд РЕЗЕРФОРД Эрнст (), английский физик, один из создателей учения о радиоактивности и строении атома, основатель научной школы, иностранный член-корреспондент РАН (1922) и почетный член АН СССР (1925). Директор Кавендишской лаборатории (с 1919). Открыл (1899) альфа- и бета-лучи и установил их природу. Создал (1903, совместно с Ф. Содди) теорию радиоактивности. Предложил (1911) планетарную модель атома. Осуществил (1919) первую искусственную ядерную реакцию. Предсказал (1921) существование нейтрона. Нобелевская премия (1908).

« Теперь я знаю как выглядит атом!» mядра = 99,4 mатома Rядра

Планетарная модель атома Н ВОДОРОД 1 1, ЯДРО АТОМ ИОН + ИОН –

«Строение атома» - Изменение в составе ядер атомов химических элементов. Э. Резерфорд. Открытие радиоактивности. Молекулы. Ученые древности о строении вещества. Строение атома. Джозеф Томсон. Характеристики элементарных частиц. Анри Беккерель. Уильям Крукс. Число электронов в атоме равно числу протонов. Расщепление радиоактивного излучения.

«Урок Радиоактивность» - Для радиоактивных атомов (точнее ядер) не существует понятия возраста. Повторить и расширить знания учащихся по основным темам раздела "Ядерная физика". Не существует стабильных ядер с зарядовым числом Z > 83 и массовым числом A > 209. Искусственная радиоактивность- радиоактивность изотопов, полученных искусственно при ядерных реакциях.

«Атом и его строение» - В данных атомах содержится следующее число электронов: кислород - 8, алюминий - 13, хлор - 17. Строение атома. Ответы: Обучающая: повторить, обобщить и систематизировать теоретические знания по темам: "Строение атомов. Сколько электронов содержится в атомах химических элементов: кислорода, алюминия, хлора?

«Физика Радиоактивность» - Новые перспективы, возникшие в энергетике, промышленности, военной области медицине и других областях человеческой деятельности благодаря овладению ядерной энергией, были вызваны к жизни обнаружением способности химических элементов к самопроизвольным превращениям. Французский физик Анри Беккерель 1 марта 1896 года обнаружил по фотопластинке испускание солью урана невидимых лучей сильной проникающей способности.

«Радиоактивные излучения» - Бета - частица – испускаемый при бета-распаде электрон. Период полураспада. Альфа - частица (a-частица) – ядро атома гелия. Природа радиоактивных излучений. Соль урана самопроизвольно излучает. Правила смещения при a- и b- радиоактивном распаде. Альфа содержит два протона и два нейтрона. Ядра изотопов одного элемента содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.

«Явление радиоактивности» - Каковы свойства и природа различных видов радиоактивного излучения? Родился в Одессе 4 марта 1904 года. К таким веществам принадлежат соли урана, с которыми экспериментировал Беккерель. Вопросы для закрепления. Открытие радиоактивности произошло благодаря счастливой случайности. Само же явление произвольного излучения было названо супругами Кюри радиоактивностью.

Разделы: Физика

Тема урока: Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов.

Цель урока:

• Познакомить учащихся с понятием радиоактивность, излучения.
• В ходе подготовки к экзаменам повторить понятия: электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи.
• Формировать у обучающихся научное мировоззрение.
• Развивать навыки культуры речи, в целях развития познавательного интереса обучающихся к предмету на уроке планируется интересные исторические справки.

Тип урока: изучение нового материала.

Формируемые умения: наблюдать, анализировать, обобщать, делать выводы.

Форма изучения нового материала: лекция учителя с активным привлечением обучающихся.

Демонстрации: Портреты ученых: Демокрита, А.Беккереля,Э.Резерфорда, Марии-Складовской-Кюри, П.Кюри.

Ход урока

1. Организационный момент (приветствие, проверка готовности к уроку).

2. Вступительное слово (знакомство с планом урока)

Сегодня на уроке продолжаем проверять раннее изученный материал. Поэтому повторим такие понятия как: электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи.

3.

Чтобы повторить пройденный материал, вам по очереди придется ответить на вопросы, которые вы достаете из скорлупки киндера сюрприза. Зачитываете вопрос и отвечаете на него.

1. Что такое электрический ток?
2. Какие заряженные частицы вы знаете?
3. Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем возник и существовал электрический ток?
4. Перечислите источники тока?
5. Перечислите действия электрического тока?
6. Какой величиной определяется сила тока в электрической цепи?
7. .Как называется единица измерения силы тока?
8. Как называются приборы для измерения силы тока, и как его включают в цепь?
9. Что характеризует напряжение, и что принимают за единицу напряжения?
10. Как называется прибор для измерения напряжения, и как его включают?
11. Как определяется напряжение, через работу тока?
12. Что является причиной электрического сопротивления, и что принимают за единицу сопротивления проводника?
13. Чем знаменит А.Ампер?
14. Чем знаменит А.Вольт?
15. Чем знаменит Ом? Сформулируйте закон Ома для участка цепи?

4. Изучение нового материала.

Сегодня мы начинаем изучать 4 главу учебника, она называется “Строение атома и атомного ядра”.Использование энергии атомных ядер.

Тема урока: Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов. (Запись в тетради даты и темы урока).

Века стоит земная твердь,
На ней всего важнее разум -
Мозгов ты можешь не иметь,
А физику учить обязан.
Она царица всех наук.
Но (это строго между нами)
Чтоб вам не оторвало рук –
– Не трожьте физику руками.
Что? Почему? Зачем? И где?
Живут в земле, в огне, в воде.
Вот в первый раз огонь добыт.
(а почему огонь горит?)
Зерно под солнцем проросло.
(зачем растению тепло?)
Дым легкий, а скала тверда.
Что значит “лед”, а что вода?
Что? Почему? Зачем? И где?
Вопросы ставим мы себе.
Вот почему из года в год
Наука движется вперед.

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(сообщение делают учащиеся).

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.

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.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов

– годы жизни 460-370 до н.э. Древнегреческий ученый, философ – материалист, главный представитель древней атомистики. Считал, что во Вселенной существует бесконечное множество миров, которые возникают, развиваются и гибнут. (предпол. 500-440 до н.э.) - древнегреческий философ-материалист. (ок. 460 - ок. 370 до н.э.) Древнегреческий ученый, философ – материалист, главный представитель древней атомистики. Все тела состоят из частиц – атомов (неделимые)

Открытие радиоактивности В 1896 г. французский физик А.Беккерель обнаружил явление радиоактивности: соли урана самопроизвольно создавали излучение. При проявлении фотоэмульсии след частицы становится видимым. Фотография куска урановой руды и негатив фотопленки, на которую был положен этот кусок руды.

Радиоактивность В 1898г. Мария Склодовская – Кюри обнаружила излучение тория. Совместно с мужем Пьером Кюри выделила полоний № 84, названный так в честь родины М. Склодовской-Кюри – Польши. Был открыт еще один элемент, дающий интенсивное излучение – радий № 88, т.е. лучистый. Явление произвольного излучения было названо супругами Кюри радиоактивностью. Все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными

«Существует на Урале старинное поверье: если вы отправились в лес и увидели там заманчивое кольцо из грибов, никогда не становитесь внутрь. Это кольцо называется “ведьминым”, и ничего хорошего оно не сулит... Однако есть в нашем красивом краю куда более страшное и “заколдованное” колечко, точнее, рукотворный эллипс-восточно-уральский радиоактивный след. Но жить внутри него или даже просто поехать туда на отдых-Боже упаси!» (Сергей Парфенов «Урал» №8 2006г Ежемесячный литературно-художественный и публицистический журнал)

Радиоэкологическая обстановка на Урале неблагоприятна 29 сентября 1957 года на химическом комбинате “Маяк”, произошла крупнейшая авария-взрыв промышленной емкости, где хранились высокорадиоактивные отходы и их мгновенный выброс в окружающую среду.

Южный Урал - аномально-естественная зона по природной радиоактивности. Высокая концентрация радионуклидов особенно в районах Южного Урала, прежде всего в пределах гранитных интрузий, где выявлено Санарское месторождение урана (Челябинская область).

Опыт по обнаружению сложного состава атома В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения.

Толстостенный свинцовый сосуд с крупицей радия на дне. Опыт Резерфорда На фотопластинке после проявления обнаружилось тёмное пятно На фотопластинке после проявления обнаружилось три пятна: Центральное (на том же месте, что и раньше) (Ф. Вилард 1900г); Два других – по обе стороны от центрального (1899г Э. Резерфорд).

Три вида излучения α – лучи (излучение)- положительно заряженные частицы β – лучи (излучение)- отрицательно заряженные частицы γ – лучи (излучение) – нейтральные частицы

Свойства радиоактивных излучений

Как должна быть направлена индукция магнитного поля, чтобы наблюдалось указанное на рисунке направление? Почему радиоактивные препараты хранят в толстостенных свинцовых контейнерах?

Код к тесту 1 вариант 1 Г 2 В 3 В 4 Б 5 Б 2 вариант 1 А,В 2 Б 3 А 4 А 5 В

Правильных ответов Оценка 5 5 (отлично) 4 4 (хорошо) 3 3(удовлетворительно)

Из истории развития науки о строении атома 1897 год – английский учёный Томсон открывает элементарную частицу электрон 1903 год – открытие протона 1903 год - Томсон предлагает “пуд и нговую модель” строения атома, согласно которой атом представляет собой сферу, внутри которой, словно изюм в кексе, располагаются электроны

Модель атома Томсона До открытия атомного ядра в физике существовала модель атома Томсона. Атом считали однородно заряженной положительной сферой, в которую вкраплены электроны

Беккерель обнаружил, что химический элемент уран самопроизвольно, без внешних воздействий излучает неизвестные невидимые луч) А. Беккерель, М. и П. Кюри, Э.Резерфорд М. и П. Кюри, “радиоактивность” Полоний и радий – частицы Гамма-кванты или лучи – это коротковолновое электромагнитное излучение. Бета – частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Альфа частицы – это потоки ядер атомов гелия. Скорость этих частиц 20000км/с Атомы вещества имеют сложный состав.

Домашнее задание § 55

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Биография. Пьер Кюри. Кюри родился 15 мая 1859 г. Получил домашнее образование. В возрасте 16 лет получил ученую степень бакалавра, а спустя еще два года стал лиценциатом физических наук. С 1878 работал в минералогической лаборатории Сорбонны. Где был открыт пьезоэлектрический эффект. В 1895 г. Кюри женился на Марии Склодовской. Начиная с 1897 г. они исследовали явление радиоактивности. В 1903 г. им была присуждена Нобелевская премия по физике - за «исследования радиоактивности». Умер Кюри 19 апреля 1906, переходя улицу, поскользнулся и попал под экипаж, смерть наступила мгновенно.

2 слайд

Описание слайда:

Урок 51.Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов. Явление радиоактивности или спонтанного распада ядер - явление, доказывающее сложный состав атомного ядра, было открыто Анри Антуаном Беккерелем в 1896 г. Беккерель обнаружил, что уран и его соединения испускают лучи или частицы, проникающие сквозь непрозрачные тела и способные засвечивать фотопластинку.

3 слайд

Описание слайда:

Уран, торий и некоторые другие элементы обладают свойством непрерывно и без каких-либо внешних воздействий (т.е. под влиянием внутренних причин) испускать невидимое излучение, которое подобно рентгеновскому излучению способно проникать сквозь непрозрачные экраны и оказывать фотографическое и ионизационное действие. Свойство самопроизвольного испускания подобного излучения получило название радиоактивности.

4 слайд

Описание слайда:

Антуан Анри Беккерель Родился 15 декабря 1852 года. Получил научное и инженерное образование. В 1892 году возглавил кафедру физики. В 1894 г. стал главным инженером в управлении мостов и дорог. В 1896 г. Беккерель случайно открыл радиоактивность. В 1903 г. совместно с Пьером и Марией Кюри он получил Нобелевскую премию по физике "В знак признания его выдающихся заслуг, выразившихся в открытии самопроизвольной радиоактивности". В 1908 году - году его смерти - он был избран постоянным членом французской академии наук. Он умер в возрасте 55 лет. Выдающийся ученый-физик, лауреат Нобелевской премии по физике

5 слайд

Описание слайда:

Открытие радиоактивности. Соли урана самопроизвольно без каких-либо внешних воздействий, создают излучение, которое ионизирует воздух, проникает сквозь непрозрачные тела и способно засвечивать фотопластинку. Интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате и не зависит от того, в какие соединения он входит. Изображение фотопластинки Беккереля, которая была засвечена излучением солей урана. Ясно видна тень металлического мальтийского креста, помещённого между пластинкой и солью урана.

6 слайд

Описание слайда:

Особенности радиоактивного излучения: 1.Соли урана самопроизвольно испускают какое- то излучение, которое проходит через черную фотобумагу и вызывает почернение фотопластинки. 2. Интенсивность излучения определяется только количеством чистого урана в препарате и совсем не зависит от того, в какие соединения он входит. Это свойство присуще химическому элементу урану, а не его соединениям. Лучи чистого урана проникают через черную бумагу, и оставляют на ней более четкие следы. 3. С течением времени интенсивность излучения образца не меняется (на нее не влияют высокие температура, давление, хим. реакции)

7 слайд

Описание слайда:

Особенности радиоактивного излучения: 4. Излучение обладает способностью разряжать наэлектризованные тела. 5. Попытки уничтожить невидимые проникающие излучения были безуспешны.

8 слайд

Описание слайда:

Радиоактивность-явление самопроизвольного излучения атомами некоторых химических элементов невидимых проникающих излучений (начиная с 83 порядкового номера в таблице Менделеева) Радиактивность открыл Беккерель. Название «радиоактивность» дали супруги Мария Склодовская - Кюри и Пьер Кюри

9 слайд

Описание слайда:

Радиоактивность- взаимное превращение атомных ядер химических элементов, сопровождаемое испусканием частиц. Радиоактивность - самопроизвольное превращение одних ядер в другие, сопровождаемое испусканием различных частиц.

10 слайд

Описание слайда:

- лучи обладают наименьшей проникающей способностью. Слой бумаги толщиной около 0,1 мм для них уже не прозрачен. Слабо отклоняются в магнитном поле.

11 слайд

Описание слайда:

β - частицы представляют собой электроны, движущиеся со скоростями, очень близкими к скорости света. Они сильно отклоняются как в магнитном, так и в электрическом поле. β – лучи гораздо меньше поглощаются при прохождении через вещество. Алюминиевая пластинка полностью их задерживает только при толщине в несколько мм.

12 слайд

Описание слайда:

 - лучи представляют собой электромагнитные волны. По своим свойствам очень сильно напоминают рентгеновские, но только их проникающая способность гораздо больше, чем у рентгеновских лучей. Не отклоняются магнитным полем. Обладают наибольшей проникающей способностью. Слой свинца толщиной в 1 см не является для них непреодолимой преградой. При прохождении  – лучей через такой слой свинца их интенсивность убывает лишь вдвое.

13 слайд

Описание слайда:

Правило смещения Содди при альфа –распаде: При альфа –распаде ядро теряет положительный заряд 2е и его масса убывает приблизительно на 4 атомных единицы массы. В результате альфа –распада элемент смещается на 2 клетки к началу периодической таблицы Менделеева.

14 слайд

Описание слайда:

Мария и Пьер Кюри в лаборатории СУПРУГИ КЮРИ За 10 лет совместной работы они сделали очень многое для изучения явления радиоактивности. Это был беззаветный труд во имя науки – в плохо оборудованной лаборатории и при отсутствии необходимых средств.

15 слайд

Описание слайда:

Диплом лауреатов Нобелевской премии, врученный Пьеру и Марии Кюри В 1903 году за открытия в области радиоактивности супругам Кюри и А.Беккерелю была присуждена Нобелевская премия по физике.