Конспект урока «Состав атомного ядра. Массовое число. Зарядовое число. Изотопы» по физике для 9 класса

Тема: Состав атомного ядра. Массовое число. Зарядовое число. Изотопы.

Тип урока: Объяснение нового материала.

Цели урока:

Образовательные: дать понятие о составе атомного ядра, понятие о массовом числе; понятие о зарядовом числе; выявить формулу связи между собой массового числа, зарядового числа и числа нейтронов. Познакомить с понятием изотопов и их свойствами.

Развивающие: развивать мышление учащихся при формировании умения выделять главное, умений сравнивать и анализировать, умение применять полученные знания.

Воспитательные: воспитывать интерес к научному познанию мира;

Оборудование: таблица - состав атомного ядра.

ИКС: презентация «Состав атомного ядра. Массовое число. Зарядовое число»

План урока:

1. Организационный момент (2 мин);

2. Актуализация теоретических знаний (проверка знаний, умений, навыков) (10 мин)

3. Объяснение нового материала (20 мин);

4. Закрепление (10 мин);

5. Подведение итогов урока и домашнее задание (3 мин).

Ход урока.

1. Организационный момент

2. Актуализация теоретических знаний (проверка знаний, умений, навыков)

1) Какие экспериментальные методы исследования частиц вы знаете? (сообщения учащихся о счётчике Гейзера, камере Вильсона, пузырьковой камере)

2) Чем отличается пузырьковая камера от камеры Вильсона? (В пузырьковой камере вместо пересыщенного пара используют перегретую выше точки кипения жидкость ( жидкий водород) ).

В чём её преимущество? (Пузырьковая камера обладает большим быстродействием, чем камера Вильсона)

3) Как иначе называют и обозначают ядро атома водорода? Какова его масса и заряд?

4) Как обозначается нейтрон, какова его масса по сравнению с массой протона?

3. Объяснение нового материала:

1). Строение ядра атома.

Атомное ядро состоит из элементарных частиц - протонов и нейтронов

В 1932 г. Иваненко и Гейзенберг предположили протонно - нейтронную модель строения ядра атома, справедливость которой была позже подтверждена экспериментально.

Протон (р) имеет положительный заряд, равный заряду электрона, и массу приблизительно равную 1 а.е.м. (точнее, 1 0072765 .е.м.). Нейтрон (n) - нейтральная частица с массой равной 1,00866491 а.е.м., т.е. чуть больше массы протона. Заряда нейтрон не имеет. Протоны и нейтроны называются нуклонами (от лат. nucleus - ядро).

Масса ядра чуть меньше суммы масс протонов и нейтронов.

Любой химический элемент обозначают буквой X.

Общее число нуклонов в атомном ядре называется массовым числом А.

2) Массовое число показывает, во сколько раз масса ядра данного химического элемента больше 1/12 массы атома углерода с точностью до целых чисел. Это число соответствует массе элемента в таблице Менделеева, выраженной в атомных единицах массы и округлённой до целых чисел. Берётся целая часть округлённой массы элемента – это и есть массовое число А. Массовое число пишется вверху перед буквенным обозначением химического элемента. Например, для кислорода ¹⁶₈О - массовое число А = 16.

Дальнейшие исследования показали, что заряд атомного ядра равен произведению порядкового номера Z элемента в периодической таблице Д.И.Менделеева на элементарный заряд е.

3) Число протонов в ядре называется зарядовым числом и обозначается буквой Z. Оно равно порядковому номеру химического элемента в таблице Менделеева. Зарядовое число пишется внизу перед буквенным обозначением элемента.

4) Число нейтронов в ядре обозначают буквой N.

Так как массовое число А представляет собой общее число протонов и нейтронов в ядре, то А = Z + N, где N – число нейтронов в ядре

Сейчас протонно-нейтронная модель ядра не вызывает сомнений.

Рассматривалась также гипотеза о протонно-электронном строении ядра, но она не выдержала экспериментальной проверки.

5) Изотопы.

На основе протонно – нейтронной модели строения атомных ядер было дано объяснение интересным экспериментальным фактам, открытым в первые два десятилетия ХХ века. Многие учёные занимались исследованием свойств радиоактивных элементов. В ходе этой работы проводились различные опыты, в том числе измерялись массы атомных ядер. При этом обнаружилось, что у одного и того же химического элемента встречаются атомы с различными по массе ядрами. Все обнаруженные атомы обладали одинаковыми химическими свойствами. Они одинаково вступали в химические реакции, образуя одни и те же соединения. Наличие одинаковых химических свойств означает, что все эти атомы имеют одинаковое число электронов в электронной оболочке, а значит, и одинаковые заряды ядер.

Если заряды ядер атомов одинаковы, то атомы принадлежат одному и тому же химическому элементу и имеют один и тот же порядковый номер в таблице Д.И.Менделеева, т.е. занимают в этой таблице одну и ту же клетку, одно и то же место. Отсюда и произошло название всех разновидностей одного химического элемента: изотопы (от греческих слов isos – одинаковый и topos - место).

Изотопы – это разновидности данного химического элемента, различающиеся по массе атомных ядер.

С помощью протонно – нейтронной модели ядра, удалось объяснить, почему атомные ядра с одним и тем же зарядом обладают разными массами. Очевидно, ядра атомов изотопов содержат одинаковое число протонов, но различное число нейтронов.

Существование изотопов является причиной того, что относительные атомные массы большинства химических элементов в таблице Д.И.Менделеева выражены дробным числом, т.к. химические элементы состоят из смеси нескольких изотопов, поэтому указывают среднее значение массы ядер всех изотопов данного элемента.

4. Закрепление.

1) Из каких частиц состоит атом? из ядра и электронов

2)Из каких частиц состоит атомное ядро? протонов и нейтронов

3) Чему равно число электронов в атоме? порядковому номеру химического элемента

4) Чему равно число протонов в ядре? порядковому номеру химического элемента 5) Что показывает зарядовое число Z? число протонов в ядре

6) Что показывает массовое число А? число всех частиц в ядре

7) Что такое изотоп? атомы с одинаковым числом протонов, но

различным числом электронов

8) Чем отличаются изотопы одного и того же химического элемента? отличаются числом протонов

9) Определите состав атома (число электронов, протонов и нейтронов) следующих химических элементов: Са, Ge, Sn, Мо, Cu, W.

10) упражнение 45(3) по учебнику А.В.Пёрышкина.

5. Подведение итогов урока и домашнее задание.

Приложение: Презентация в Microsoft Power Point создана учащимися 9-го класса.