Кто открыл явление радиоактивности и как это произошло? «открытие Радиоактивности. Альфа-, бета- и гамма-излучения

Тема: Радиоактивность, альфа-, бета-, гамма излучения, правило смещения, период полураспада, закон радиоактивного распада. Цель: Познакомить учеников с исторической хронологией открытия явления естественной радиоактивности и свойствами радиоактивного излучения. Раскрыть природу радиоактивного распада и его закономерности. Развивать умение анализировать научный материал, исследование, используя дополнительную литературу. Воспитывать личную ответственность за то, что происходит вокруг, чуткость и человечность. Задачи урока Образовательные задачи: объяснить и закрепить новый материал, познакомить с историей открытия, показать презентацию по теме урока Развивающие задачи: активизировать мыслительную деятельность учащихся на уроке; реализовать успешное овладение новым материалом, развивать речь, умение делать выводы. Воспитательные задачи: заинтересовать и увлечь темой урока; создать личную ситуацию успеха; вести коллективный поиск по сбору материалов о радиации, создать условия для развития у школьников умения структурировать информацию. Оборудование и материалы:Знак радиоактивной опасности; портреты ученых, раздаточный материал, справочники, проектор, рефераты учащихся, презентация. Тип урока: урок изучения нового материала. Понятия и определения: радиоактивность, α-, β- частицы, γ- излучение, период полраспада, радиоактивный ряд, радиоактивное превращение, закона радиоактивного распада. "Лишь поняв природу, человек поймет сам себя" Р.Едберг (шведский писатель) Ход урока I. Организационный момент. Приветствие учеников. II. Мотивация учебной деятельности учеников. Объявление темы урока, заданий и ожидаемых результатов. Человек тысячи лет боролся за свое существование, выжил в эпидемиях, голодоморах, в пятнадцати тысячах войн, которые же сама и развязала. Выжила и всегда верила в лучшую жизнь. Ради этого человек развивал науку, культуру, медицину, новые социальные системы. И вот через свои ошибочные моральные принципы, духовное обнищание, деградацию экологического сознания и совести, мы опять очутились на пороге нового, чуть ли не более ужасного этапа выживания. Радиация - это необычные лучи, которые глазом не видно и вообще нельзя никак почувствовать, но которые могут проникать даже через стены и пронизывать человека. III. Этап подготовки к изучению новой темы Актуализация наличных знаний учащихся в форме проверки домашнего задания и беглого фронтального опроса учащихся. 1. Что означает слово "атом"? 2. Кто ввел это понятие в физику? 2 3. Из чего состоит атом? 3 4. Какое строение атомного ядра? Что такое нуклон? 4 5. Что такое электрон? Какой его заряд? 6. Чем ядерные силы отличаются от электрических и гравитационных? 7. Модель атома Томсона. 8. Планетарная модель атома. 9. В чем суть опыта резерфорда? IV. Создание проблемной ситуации. Показать знак радиоактивной опасности. Ответить вопрос: " Что означает этот знак? В чем опасность радиоактивного излучения?" "Ничего не надо бояться - надо лишь понять неизвестное" Мария Склодовская- Кюри. V. Этап усвоения знаний. 1) Сообщения учащегося. Открытие радиоактивности Анри Беккерелем. Открытие радиоактивности произошло благодаря счастливой случайности. Беккерель долгое время исследовал свечение веществ, предварительно облученных солнечным светом. Он завернул фотопластинку в плотную черную бумагу, положил сверху крупинки урановой соли и выставил на яркий солнечный свет. После проявления фотопластинка почернела на тех участках, где лежала соль. Беккерель думал, что излучение урана возникает под влиянием солнечных лучей. Но однажды, в феврале 1896г., провести ему очередной опыт не удалось из-за облачной погоды. Беккерель убрал пластинку в ящик стола, положив на нее сверху медный крест, покрытый солью урана. Проявив на всякий случай пластинку два дня спустя, он обнаружил на ней почернение в форме отчетливой тени креста. Это означало, что соли урана самопроизвольно, без каких либо внешних влияний создают какое-то излучение. Начались интенсивные исследования. Вскоре Беккерель установил важный факт: интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате, и не зависит от того в какие соединения он входит. Следовательно, излучение присуще не соединениям, а химическому элементу урану. Затем подобное качество было обнаружено и у тория. Слайд №1 Беккерель Антуан Анри французский физик. Окончил политехническую школу в Париже. Основные работы посвящены радиоактивности и оптике. В 1896г открыл явление радиоактивности. В 1901г обнаружил физиологическое действие радиоактивного излучения. В 1903г Беккерель удостоен Нобелевской премии за открытие естественной радиоактивности урана. (1903, совместно с П. Кюри и М. Склодовской-Кюри). 2) Сообщения учащегося. Открытие радия и полония. В 1898 году другие французские ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри выделили из уранового минерала два новых вещества, радиоактивных в гораздо большей степени, чем уран и торий. Так были открыты два неизвестных ранее радиоактивных элемента - полоний и радий, Это был изнурительный труд, в течение долгих четырех лет супруги почти не выходили из своего сырого и холодного сарая. Полоний (Po-84) был назван в честь родины Марии - Польши. Радий (Ra-88)- лучистый, термин радиоактивность предложен был Марией Склодовской. Радиоактивными являются все элементы с порядковыми номерами более 83, т.е. расположенными в таблице Менделеева после висмута. 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 Препарат радия исследователи получили в 1902 году в количестве 0,1 гр. Для этого им потребовалось 45 месяцев напряженного туда и более 10000 химических операций освобождения и кристаллизации. Недаром Маяковский сравнивал поэзию с добычей радия: "Поэзия - та же добыча радия. В грамм добыча, в год труды. Изводишь единого слова ради тысячи тонн словесной руды." В 1903 году за открытие в области радиоактивности супругам Кюри и А.Беккерелю была присуждена Нобелевская премия по физике. Явление самопроизвольного превращения неустойчивых ядер атомов в ядра других атомов с испусканием частиц и излучением энергии называется естественной радиоактивностью. Слайд №2 Мария Склодовская-Кюри - польский и французский физик и химик, один из основоположников учения о радиоактивности родилась 7 ноября 1867 в Варшаве. Она первая женщина - профессор Парижского университета. За исследования явления радиоактивности в 1903 г., совместно с А. Беккерелем получила Нобелевскую премию по физике, а в 1911 г. за получение радия в металлическом состоянии - Нобелевскую премию по химии. Умерла от лейкемии 4 июля 1934 г. Слайд №3 - Пьер Кюри - французский физик, один из создателей учения о радиоактивности. Открыл (1880) и исследовал пьезоэлектричество. Исследования по симметрии кристаллов (принцип Кюри), магнетизму (закон Кюри, точка Кюри). Совместно с женой М. Склодовской-Кюри открыл (1898) полоний и радий, исследовал радиоактивное излучение. Ввел термин "радиоактивность". Нобелевская премия (1903, совместно со Склодовской-Кюри и А. А. Беккерелем). Слайд №4 3) Сообщения учащегося Сложный состав Радиоактивного излучения.В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения. В результате опыта, проведенного под руководством английского физика, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия неоднородно, т.е. оно имеет сложный состав. Слайд № 5. Резерфорд Эрнст (1871-1937), 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). Слайд № 6 Классический опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения. Препарат радия помещали в свинцовый контейнер с отверстием. Напротив отверстия помещали фотопластинку. На излучение действовало сильное магнитное поле. Почти 90 % известных ядер нестабильны. Радиоактивные ядра могут испускать частицы трех видов: положительно заряженные (α-частицы - ядра гелия), отрицательно заряженные (β-частицы - электроны) и нейтральные (γ-частицы - кванты коротковолнового электромагнитного излучения). Магнитное поле позволяет разделить эти частицы. 4) Проникающая способность α .β. γ излучения Слайд № 7 α -лучи обладают наименьшей проникающей способностью. Слой бумаги толщиной 0.1мм для них уже непрозрачен. . β-лучи полностью задерживает алюминиевая пластинка толщиной несколько мм. . γ-лучи при прохождении через слой свинца в 1см уменьшают интенсивность в 2 раза. 5) Физическая природа α .β. γ излучения Слайд № 8 γ-излучение электромагнитные волны 10-10-10-13м β-лучи-поток электронов, движущихся со скоростями близкими к скорости света. α -лучи- ядра атома гелия (краткое описание исследований Резерфорда) Резерфорд измерил отношение заряда частицы к массе по отклонению в магнитном поле. Электрометром измерил заряд.. испущенный частицами источника, счетчиком Гейгера измерил их число. Резерфорд установил. что на каждый из двух элементарных зарядов приходится две атомные единицы массы. То есть α-частица - это ядро атома гелия. 6) Правило смещения. Слайд № 9 Альфа-распад. При альфа-распаде ядро испускает одну α-частицу, и из одного химического элемента образуется другой, расположенный на две клетки левее в периодической системе Менделеева: Слайд № 10 Вета-распад.При бета-распаде испускается один электрон, и из одного химического элемента образуется другой, расположенный на клетку правее: При бета-распаде из ядра вылетает еще одна частица, называемая электронным антинейтрино. Эта частица обозначается символом * При испускании ядрами атомов нейтральных γ-квантов ядерных превращений не происходит. Испущенный γ-квант уносит избыточную энергию возбужденного ядра; числа протонов и нейтронов в нем остаются неизменными. Настоящая модель демонстрирует различные типы ядерных превращений. Ядерные превращения возникают как вследствие процессов радиоактивного распада ядер, так и вследствие ядерных реакций, сопровождающихся делением или синтезом ядер. Закончить запись распада 1. 2. 3. 4. 7) Закон радиоактивного распада. Слайд. № 11 Время, за которое распадается половина из начального числа радиоактивных атомов, называют периодом полураспада. За это время активность радиоактивного вещества уменьшается вдвое. Период полураспада - основная величина. определяющая скорость радиоактивного распада. Чем меньше период полураспада. тем меньше времени живут атомы, тем быстрее происходит распад. Для разных веществ период полураспада имеет разные значения. Слайд. № 12 Закон радиоактивного распада установлен Ф. Содди. По формуле находят число нераспавшихся атомов в любой момент времени. Пусть в начальный момент времени число радиоактивных атомов N0. По истечении периода полураспада их будет N0./2. Спустя t=nT их останется N0/2п VI. Этап закрепления новых знаний. Задача 1. Количество радиоактивного радона уменьшилось в 8 раз за 11,4 суток. Определите период полураспада радона? Дано: t=11.4 сут Т-? ; Ответ: Т= 3,8 сут. Задача2. Период полураспада (радон) равен 3,8 суток. Через какое время масса радона уменьшится в 4 раза? Дано: Т=3,8 сут;t-?T=2Т=7,6 сут Тест. "Радиоактивность" (Получает каждый ученик). 1 вариант 1. Кто из перечисленных ученых назвал явление самопроизвольного излучения радиоактивностью? А. Супруги Кюри В. Резерфорд С. Беккерель 2. -лучи представляют собой.... А. поток электронов В. поток ядер гелия С. электромагнитные волны 3. В результате - распада элемент смещается: А. на одну клетку к концу периодической системы В. на две клетки к началу периодической системы С. на одну клетку к началу периодической системы 4. Время, в течение которого распадается половина радиоактивных атомов, называется... А.временем распада В. периодом полураспада С. периодом распада 5. Имеется 109атомов радиоактивного изотопа йода 53128I, период его полураспада25мин. Какое примерно количество ядер изотопа останется нераспавшимся через 50 мин? А. 5108 В. 109 С. 2,5108 2 вариант 1. Кто из перечисленных ниже ученых является первооткрывателем радиоактивности? А. Супруги Кюри В. Резерфорд С. Беккерель 2. - лучи представляют собой... А. поток электронов В. поток ядер гелия С. электромагнитные волны 3. В результате - распада элемент смещается А. на одну клетку к концу периодической системы В. на две клетки к началу периодической системы С. на одну клетку к началу периодической системы 4. Какое из перечисленных ниже выражений соответствует закону радиоактивного распада. А.N=N02-t/T В. N=N0/2 С. N=N02-T 5. Имеется 109атомов радиоактивного изотопа цезия 55137Cs, период его полураспада 26 лет. Какое примерно количество ядер изотопа останется не распавшимся через 52 года? А. 5108 В. 109 С. 2,5108 Ответы 1 вариант 2 вариант 1А, 2А, 3В, 4С, 5С 1С, 2С, 3А, 4А, 5С VII. Этап подведения итогов, информация о домашнем задании. VIII. Рефлексия. Рефлексия деятельности на уроке Закончить фразу 1. сегодня я узнал... 2. мне было интересно... 3. я понял, что... 4. теперь я могу... 5. я научился... 6. у меня получилось... 7. меня удивило... 8. урок дал мне для жизни... 9. мне захотелось... Домашнее задание §§ 100,101.102, №1192,№1201 Дополнительная необходимая информация В помощь учителю 1. Использованные источники и литература (если имеются)Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика -11:. - М.:: Просвещение, 2005 2. Корякин Ю. И Биография атома. Москва 1961 3. Энциклопедический словарь юного физика / сост. В.А.Чуянов..: Педагогика, 1984 4. Касьянов В.А. Физика 11 класс. - М.: Дрофа, 2006. 5. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. - М.: Просвещение, 2002. 6. Марон А.Е., Марон Е.А. Физика 11 класс: Дидактические материалы - М.: Дрофа, 2004. Раздаточный материал Тест. "Радиоактивность" 1 вариант 1. Кто из перечисленных ученых назвал явление самопроизвольного излучения радиоактивностью? А. Супруги Кюри В. Резерфорд С. Беккерель 2. -лучи представляют собой.... А. поток электронов В. поток ядер гелия С. электромагнитные волны 3. В результате - распада элемент смещается: А. на одну клетку к концу периодической системы В. на две клетки к началу периодической системы С. на одну клетку к началу периодической системы 4. Время, в течение которого распадается половина радиоактивных атомов, называется... А.временем распада В. периодом полураспада С. периодом распада 5. Имеется 109атомов радиоактивного изотопа йода 53128I, период его полураспада25мин. Какое примерно количество ядер изотопа останется не распавшимся через 50 мин? А. 5108 В. 109 С. 2,5108 Тест. "Радиоактивность" 2 вариант 1. Кто из перечисленных ниже ученых является первооткрывателем радиоактивности? А. Супруги Кюри В. Резерфорд С. Беккерель 2. - лучи представляют собой... А. поток электронов В. поток ядер гелия С. электромагнитные волны 3. В результате - распада элемент смещается А. на одну клетку к концу периодической системы В. на две клетки к началу периодической системы С. на одну клетку к началу периодической системы 4. Какое из перечисленных ниже выражений соответствует закону радиоактивного распада. А.N=N02-t/T В. N=N0/2 С. N=N02-T 5. Имеется 109атомов радиоактивного изотопа цезия 55137Cs, период его полураспада 26 лет. Какое примерно количество ядер изотопа останется нераспавшимся через 52 года? А. 5108 В. 109 С. 2,5108 Рефлексия деятельности на уроке Закончить фразу 1. сегодня я узнал... 2. мне было интересно... 3. я понял, что... 4. теперь я могу... 5. я научился... 6. у меня получилось... 7. меня удивило... 8. урок дал мне для жизни... 9. мне захотелось...

Тип урока – урок изучения нового материала

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

Методы урока – словесные, наглядные, практические

Цели урока:

• (дидактические или образовательные) обеспечить в ходе урока усвоение понятий “радиоактивность”, альфа-, бета-, гамма излучений. В ходе подготовки к итоговой аттестации повторить понятия: электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи. Продолжать совершенствовать навыки сборки электрических цепей. Продолжить формирование общеучебных умений: планирования рассказа, работы с дополнительной литературой
• (воспитательные задачи ставятся на год) продолжать формировать у обучающихся научное мировоззрение.
• (развивающие задачи ставятся на год) развивать навыки культуры речи, в целях развития познавательного интереса обучающихся к предмету на уроке планируются интересные исторические справки.

Демонстрация. Портреты ученых: Демокрита, А. Беккереля, Э. Резерфорда, М. Склодовской – Кюри, П. Кюри.

Таблица “Опыт по изучению радиоактивности”

Ход урока

I. Организационный момент . (приветствие, проверка готовности обучающихся к уроку)

II. Вступительное слово учителя. (1 – 3 минуты)

Сегодня на уроке продолжаем повторять ранее изученный материал, и готовимся к итоговой аттестации. Сегодня мы повторяем такие понятия, как

• Электрический ток.
• Сила электрического тока.
• Электрическое напряжение.
• Электрическое сопротивление.
• Закон Ома для участка цепи.

и совершенствуем навыки сборки простейших электрических цепей.

III. Повторение, подготовка к итоговой аттестации . (8-10 минут)

Учитель дает индивидуальные задания для слабых учащихся в виде карточек и для выполнения задания им разрешается пользоваться учебниками

Обучающиеся, которые выбрали физику на итоговую аттестацию, получают практические задания по сборке электрических цепей.

Решение экспериментальной задачи. Собрать электрическую цепь из источника тока, резистора, ключа, амперметра, вольтметра. По показаниям приборов определить сопротивление резистора.

Остальные обучающиеся участвуют во фронтальном опросе

• Что такое электрический ток?
• Какие заряженные частицы вы знаете?
• Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем возник и существовал электрический ток?
• Перечислите источники электрического тока.
• Перечислите действия электрического тока.
• Какой величиной определяется сила тока в электрической цепи?
• Как называется единица силы тока?
• Как называется прибор для измерения силы тока, и как включают его в цепь?
• Что характеризует напряжение, и что принимают за единицу напряжения?
• Как называется прибор для измерения напряжения, какое напряжение используют в городской осветительной цепи?
• Что является причиной электрического сопротивления, и что принимают за единицу сопротивления проводника?
• Сформулируйте закон Ома для участка цепи и запишите его формулу.

Поставить оценки обучающимся за повторение изученного материала.

IV. Записать домашнее задание: параграф 55, ответить на вопросы стр. 182 Повторить 8 кл. гл 4 “Электромагнитные явления”

V. Изучение нового материала.

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

Тема нашего урока “Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов” (запись в тетради даты и темы урока).

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.

Информационная справка (сообщения делают обучающиеся).

Демокрит – 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.

Но примерно с середины XIX века стали появляться экспериментальные факты, которые ставили под сомнение представления о неделимости атомов. Результаты этих 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 французским физиком Анри Беккерелем в 1896г.

Информационная справка

Беккерель Антуан Анри французский физик родился 15 декабря 1852 г. Окончил политехническую школу в Париже. Основные работы посвящены радиоактивности и оптике. В 1896г открыл явление радиоактивности. В 1901г обнаружил физиологическое действие радиоактивного излучения. В 1903г Беккерель удостоен Нобелевской премии за открытие естественной радиоактивности урана. Умер 25 августа 1908 г.

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, 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 влиянием солнечных лучей. Но однажды, в феврале 1896г., провести ему очередной опыт не удалось из-за облачной погоды. Беккерель убрал пластинку в ящик стола, положив на нее сверху медный крест, покрытый солью урана. Проявив на всякий случай пластинку два дня спустя, он обнаружил на ней почернение в форме отчетливой тени креста. Это означало, что соли урана самопроизвольно, без каких либо внешних влияний создают какое-то излучение. Начались интенсивные исследования. Вскоре Беккерель установил важный факт: интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате, и не зависит от того в какие соединения он входит. Следовательно, излучение присуще не соединениям, а химическому элементу урану, его атомам.

Естественно ученые попытались обнаружить, не обладают ли способностью к самопроизвольному излучению другие химические элементы. В эту работу внесла большой вклад Мария Склодовская-Кюри.

Информационная справка

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

В 1898г М. Склодовская-Кюри и др. ученые обнаружили излучение тория. В дальнейшем главные усилия в поисках новых элементов были предприняты М. Склодовской-Кюри и ее мужем П. Кюри. Систематическое исследование руд, содержащих уран и торий, позволило им выделить новый неизвестный ранее химический элемент – полоний № 84, названный так в честь родины М. Склодовской-Кюри – Польши. Был открыт еще один элемент, дающий интенсивное излучение – радий № 88, т.е. лучистый. Само же явление произвольного излучения было названо супругами Кюри радиоактивностью.

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

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

В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения.

Информационная справка

Эрнест Резерфорд английский физик, родился 30 августа 1871 г. в Новой Зеландии. Его исследования посвящены радиоактивности, атомной и ядерной физике. Своими фундаментальными открытиями в этих областях Резерфорд заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Умер 19 октября 1937 г.

В результате опыта, проведенного под руководством английского физикаЭрнеста Резерфорда, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия неоднородно, т.е. оно имеет сложный состав. Рассмотрим, как проводился этот опыт.

На рисунке 1 изображен толстостенный свинцовый сосуд с крупицей радия на дне. Пучок радиоактивного излучения радия выходит сквозь узкое отверстие и попадает на фотопластинку (излучение радия направлено во все стороны, но сквозь толстый слой свинца оно пройти не может). После проявления фотопластинки на ней обнаруживалось одно (рис. 1) темное пятно – как раз в том месте, куда попадал пучок.

Потом опыт изменяли (рис.2), создали сильное магнитное поле, действовавшее на пучок. В этом случае на проявленной пластинке возникало три пятна: одно, центральное, было на том же месте, что и раньше, а два других – по разные стороны от центрального. Если два потока отклонились 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 положительно заряженные частицы, в другом – отрицательно заряженные. А центральный поток представлял собой излучение, не имеющее электрического заряда.

Положительно заряженные частицы назвали альфа-частицами, отрицательно заряженные – бета-частицами, а нейтральные – гамма (рис. 2) квантами. Некоторое время спустя в результате исследования некоторых физических характеристик и свойств этих частиц (электрического заряда, массы, проникающей способности) удалось установить, что гамма – кванты или лучи – это коротковолновое электромагнитное излучение, скорость распространения электромагнитного излучения такая же, как и у всех электромагнитных волн – 300000 км/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 этих частиц

20000 км/с, что превышает скорость современного самолета (1000 км/ч) в 72000 раз. Альфа – лучи проникают в воздух до 10 см.

Итак, явление радиоактивности, т.е. самопроизвольного излучения веществом? -, ? – и? – частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.

V. Закрепление знаний.

VII. Подведение итога урока.

Урок физики в 9-м классе по теме

"Радиоактивность как свидетельство сложного

строения атомов"

Тип урока – урок изучения нового материала

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

Методы урока – словесные, наглядные, практические

Цели урока:

(дидактические или образовательные) обеспечить в ходе урока усвоение понятий “радиоактивность”, альфа-, бета-, гамма излучений. В ходе подготовки к итоговой аттестации повторить понятия: электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи. Продолжать совершенствовать навыки сборки электрических цепей. Продолжить формирование общеучебных умений: планирования рассказа, работы с дополнительной литературой

(воспитательные задачи ставятся на год) продолжать формировать у обучающихся научное мировоззрение.

(развивающие задачи ставятся на год) развивать навыки культуры речи, в целях развития познавательного интереса обучающихся к предмету на уроке планируются интересные исторические справки.

Демонстрация. Портреты ученых: Демокрита, А. Беккереля, Э. Резерфорда, М. Склодовской – Кюри, П. Кюри.

Таблица “Опыт по изучению радиоактивности”

Ход урока

I. Организационный момент . (приветствие, проверка готовности обучающихся к уроку)

II. Вступительное слово учителя. (1 – 3 минуты)

Сегодня на уроке продолжаем повторять ранее изученный материал, и готовимся к итоговой аттестации. Сегодня мы повторяем такие понятия, как

Электрический ток.

Сила электрического тока.

Электрическое напряжение.

Электрическое сопротивление.

Закон Ома для участка цепи.

и совершенствуем навыки сборки простейших электрических цепей.

III. Повторение, подготовка к итоговой аттестации . (8-10 минут)

Учитель дает индивидуальные задания для слабых учащихся в виде карточек и для выполнения задания им разрешается пользоваться учебниками

Обучающиеся, которые выбрали физику на итоговую аттестацию, получают практические задания по сборке электрических цепей.

Решение экспериментальной задачи. Собрать электрическую цепь из источника тока, резистора, ключа, амперметра, вольтметра. По показаниям приборов определить сопротивление резистора.

Остальные обучающиеся участвуют во фронтальном опросе

Что такое электрический ток?

Какие заряженные частицы вы знаете?

Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем возник и существовал электрический ток?

Перечислите источники электрического тока.

Перечислите действия электрического тока.

Какой величиной определяется сила тока в электрической цепи?

Как называется единица силы тока?

Как называется прибор для измерения силы тока, и как включают его в цепь?

Что характеризует напряжение, и что принимают за единицу напряжения?

Как называется прибор для измерения напряжения, какое напряжение используют в городской осветительной цепи?

Что является причиной электрического сопротивления, и что принимают за единицу сопротивления проводника?

Сформулируйте закон Ома для участка цепи и запишите его формулу.

Поставить оценки обучающимся за повторение изученного материала.

IV. Записать домашнее задание: параграф 55, ответить на вопросы стр. 182 Повторить 8 кл. гл 4 “Электромагнитные явления”

V. Изучение нового материала.

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

Тема нашего урока “Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов” (запись в тетради даты и темы урока).

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.

Информационная справка (сообщения делают обучающиеся).

Демокрит – 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.

Но примерно с середины XIX века стали появляться экспериментальные факты, которые ставили под сомнение представления о неделимости атомов. Результаты этих 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 французским физиком Анри Беккерелем в 1896г.

Информационная справка

Беккерель Антуан Анри французский физик родился 15 декабря 1852 г. Окончил политехническую школу в Париже. Основные работы посвящены радиоактивности и оптике. В 1896г открыл явление радиоактивности. В 1901г обнаружил физиологическое действие радиоактивного излучения. В 1903г Беккерель удостоен Нобелевской премии за открытие естественной радиоактивности урана. Умер 25 августа 1908 г.

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, 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 влиянием солнечных лучей. Но однажды, в феврале 1896г., провести ему очередной опыт не удалось из-за облачной погоды. Беккерель убрал пластинку в ящик стола, положив на нее сверху медный крест, покрытый солью урана. Проявив на всякий случай пластинку два дня спустя, он обнаружил на ней почернение в форме отчетливой тени креста. Это означало, что соли урана самопроизвольно, без каких либо внешних влияний создают какое-то излучение. Начались интенсивные исследования. Вскоре Беккерель установил важный факт: интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате, и не зависит от того в какие соединения он входит. Следовательно, излучение присуще не соединениям, а химическому элементу урану, его атомам.

Естественно ученые попытались обнаружить, не обладают ли способностью к самопроизвольному излучению другие химические элементы. В эту работу внесла большой вклад Мария Склодовская-Кюри.

Информационная справка

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

В 1898г М. Склодовская-Кюри и др. ученые обнаружили излучение тория. В дальнейшем главные усилия в поисках новых элементов были предприняты М. Склодовской-Кюри и ее мужем П. Кюри. Систематическое исследование руд, содержащих уран и торий, позволило им выделить новый неизвестный ранее химический элемент – полоний № 84, названный так в честь родины М. Склодовской-Кюри – Польши. Был открыт еще один элемент, дающий интенсивное излучение – радий № 88, т.е. лучистый. Само же явление произвольного излучения было названо супругами Кюри радиоактивностью.

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

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

В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения.

Информационная справка

Эрнест Резерфорд английский физик, родился 30 августа 1871 г. в Новой Зеландии. Его исследования посвящены радиоактивности, атомной и ядерной физике. Своими фундаментальными открытиями в этих областях Резерфорд заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Умер 19 октября 1937 г.

В результате опыта, проведенного под руководством английского физикаЭрнеста Резерфорда, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия неоднородно, т.е. оно имеет сложный состав. Рассмотрим, как проводился этот опыт.

На рисунке 1 изображен толстостенный свинцовый сосуд с крупицей радия на дне. Пучок радиоактивного излучения радия выходит сквозь узкое отверстие и попадает на фотопластинку (излучение радия направлено во все стороны, но сквозь толстый слой свинца оно пройти не может). После проявления фотопластинки на ней обнаруживалось одно (рис. 1) темное пятно – как раз в том месте, куда попадал пучок.

Потом опыт изменяли (рис.2), создали сильное магнитное поле, действовавшее на пучок. В этом случае на проявленной пластинке возникало три пятна: одно, центральное, было на том же месте, что и раньше, а два других – по разные стороны от центрального. Если два потока отклонились 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 положительно заряженные частицы, в другом – отрицательно заряженные. А центральный поток представлял собой излучение, не имеющее электрического заряда.

Положительно заряженные частицы назвали альфа-частицами, отрицательно заряженные – бета-частицами, а нейтральные – гамма (рис. 2) квантами. Некоторое время спустя в результате исследования некоторых физических характеристик и свойств этих частиц (электрического заряда, массы, проникающей способности) удалось установить, что гамма – кванты или лучи – это коротковолновое электромагнитное излучение, скорость распространения электромагнитного излучения такая же, как и у всех электромагнитных волн – 300000 км/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 этих частиц

20000 км/с, что превышает скорость современного самолета (1000 км/ч) в 72000 раз. Альфа – лучи проникают в воздух до 10 см.

Итак, явление радиоактивности, т.е. самопроизвольного излучения веществом? -, ? – и? – частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.

V. Закрепление знаний.

VII. Подведение итога урока.

ТЕСТ

1 вариант

1.Кто из учёных предложил ядерную модель атома?

а) Томсон б) Содди в) Резерфорд г) Иваненко

2.Кто из учёных обнаружил сложный состав радиоактивного излучения?

а) Беккерель б) Резерфорд в) Содди г) Кюри

3.Камера Вильсона представляет собой герметически закрытый сосуд, заполненный

а) перегретой жидкостью б) парами воды или спирта, близкими к насыщению

в) фотоэмульсией г) газом

4.Бетта-лучи представляют собой

а) поток электронов б) поток альфа-частиц в)поток ядер гелия г)электромагнитные волны

5.В результате альфа - распада элемент смещается на

б) две клетки к началу периодической системы

в) две клетки ближе к концу периодической системы

г) четыре клетки к началу периодической системы

6. В состав атома 64 29 Сu входят

а) 64р, 29n, 29ȇ б) 29p, 64n, 29ȇ в) 29p, 35n, 29ȇ г) 29р, 64n, 35ȇ

7.Определите неизвестный элемент, образовавшейся при протекании ядерной реакции

27 13 Al + 4 2 He → 30 15 P + X

8.При бомбардировке ядер изотопа азота 14 7 N нейтронами образуется изотоп 11 5 В и …

9.Величина равная отношению числа нейтронов в каком-либо поколении к числу нейтронов предыдущего поколения, называется коэффициентом

а) воспроизводства нейтронов б) размножения нейтронов в) реакции

г) деления ядра

10.Между частицами в ядре атома действуют

а) гравитационные силы б) электромагнитные силы в) ядерные силы

г) кулоновские сил

Физика 9 класс

ТЕСТ

«Строение атома и атомного ядра»

2 вариант

1.Кто из учёных является первооткрывателем радиоактивности?

а) Резерфорд б) Содди в) Беккерель г) Кюри

2.Как фамилия учёного, сформулировавшего правила смещения?

а) Беккерель б) Резерфорд в) Содди г) Томсон

3.Основой пузырьковой камеры является

а) перегретая жидкость б) пары воды или спирта, близкие к насыщению

в) фотоэмульсия г) газ

4.Гамма - лучи представляют собой

а) поток электронов б) поток альфа-частиц в) поток ядер гелия

г) электромагнитные волны

5. В результате бета-распада элемент смещается на …

а) одну клетку ближе к концу периодической системы

б) на одну клетку к началу периодической системы

в) две клетки к началу периодической системы

г) на четыре клетки к концу периодической системы

6. Определите состав атома 39 19 К

а) 39p, 19n, 19ȇ б) 19p, 39n, 39ȇ в) 20p, 19n, 39ȇ г) 19p, 20n, 19ȇ

7.Определите неизвестный элемент, образовавшийся при протекании ядерной реакции

147 N + 4 2He → 17 8O + X

а) нейтрон б) протон в) электрон г) альфа-частица

8. При захвате нейтрона ядром 27 13 Al образуется изотоп 24 11 Na и …

а) электрон б) нейтрон в) альфа-частица г) протон

9.Минимальная масса урана, при которой возможно протекание цепной реакции называется

а) необходимой б) критической в) достаточной г) минимальной

10. Кому принадлежит открытие нейтрона

а) Резерфорду б) Содди в) Чедвику г) Беккерелю

Тест

Ф. И. _____________________________________ вариант №

Физика 9 класс « Строение атома и атомного ядра»

Тест

Ф. И. _____________________________________ вариант №

Физика 9 класс « Строение атома и атомного ядра»

Тест

Ф. И. _____________________________________ вариант №

Физика 9 класс « Строение атома и атомного ядра»

Тест

ОТВЕТЫ:

Тест в 1

Тест в 2

Около 2500 лет назад древнегреческие ученые-философы Левкипп и Демокрит предположили о том, что все окружающие нас тела состоят из мельчайших частиц, невидимых человеческому глазу. Они называли эти частицы атомы, что означало «неделимые». Тем самым подчеркивая, что атом есть мельчайшая из частиц, которую невозможно поделить, и она не имеет составных частей.

Но к середине 19 века, теория о неделимости атомов стала противоречить некоторым экспериментальным фактам. Стала зарождаться мысль о том, что атомы не являются мельчайшими частицами, а имеют сложную структуру, и возможно, в их состав входят другие электрически заряженные частицы.

Открытие явления

В 1896 году, физиком из Франции, Анри Беккерелем было открыто явление радиоактивности атомов. Он обнаружил, что химический элемент уран без каких-либо внешних воздействий, то есть самопроизвольно, излучает неизвестные науке невидимые лучи. Впоследствии эти лучи стали называть радиоактивным излучением. Это стало наиболее ярки свидетельством ошибочности теории о неделимости атомов.

В то время, многие ученые стали исследовать радиоактивное излучение . Выяснилось, что помимо урана, некоторые другие химические элементы тоже самопроизвольно испускают радиоактивные лучи.

• Это свойство атомов некоторых химических элементов назвали радиоактивностью.

Обнаружение альфа-, бета- и гамма-частиц

Позже, в 1899 году, английским физиком Резерфордом, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия имеет сложный состав, то есть оно неоднородно. Для того чтобы это установить проводился следующий опыт: брался очень толстостенный свинцовый сосуд, и в него помещали крупицу радия. Сосуд имел очень узкое отверстие сверху. Через него радиоактивные лучи радия выходили наружу.

Сверху, над сосудом помещали фотопластинку. После того, как фотопластинку проявили, на ней обнаружили темное пятно именно в том месте, куда падал пучок радиоактивных лучей. Потом опыт изменили. Сосуд с радием поместили в сильное магнитное поле. После проявления пластинки на ней оказалось три пятна. Одно, как и прежде, в центре, а два других по разные стороны от него.

Отклонение свидетельствовало о том, что радиоактивные лучи, представляют собой потоки заряженных частиц. А так как произошло отклонение в разные стороны, значит, некоторые частицы имеет различные заряды. Некоторые частицы были положительно заряженными, некоторые отрицательно заряженными, а некоторые (центральный поток) не имели заряда вовсе.

Каждые из этих частиц получили свое название. Положительно заряженные частицы стали называть альфа-частицами, отрицательно заряженные частицы - бета-частицами, а нейтральные - гамма-частицами.

• Самопроизвольное испускание веществом радиоактивного излучения, послужило основанием для предположения о том, что атомы веществ имеют сложный состав и не являются неделимыми.