Радиоактивность как свидетельство сложного строения атома.(конспект урока)

Тема урока: Радиоактивность как свидетельство сложного строения атома.
Тип урока – урок изучения нового материала.
Цели урока: обеспечить в ходе урока усвоение понятий «радиоактивность», альфа -, бета-, гамма излучений;
Продолжать формировать у обучающихся научное мировоззрение;
Развивать навыки культуры речи; в целях развития познавательного интереса обучающихся к предмету на уроке планируются исторические справки.
Ход урока.
Организационный момент.
Вступительное слово учителя.
Изучение нового материала.
Сегодня мы начинаем изучать новую главу «Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер».
Тема нашего урока «Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов».
(запись в тетради)
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.
.
Демокрит – годы жизни 460 – 370до 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 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.
Открытие рентгеновских лучей.
Открытие радиоактивности произошло благодаря счастливой случайности. Беккерель долгое время исследовал свечение веществ, предварительно облученных солнечных 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 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 форм 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.
Пьер Кюри.
Мария Склодовская- Кюри.
В 1898 г Мария 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 Марии – Польши. Был открыт еще один элемент, дающий интенсивное излучение – радий № 88, т. е. лучистый. Само же явление произвольного излучения было названо супругами Кюри радиоактивностью.
( В тетради «радиоактивность» - (лат) radio - излучаю, actives – действенный. )
Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными.
В 1899году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения.
Информационная справка.
Эрнест Резерфорд.
В результате опыта, проведенного под руководством английского физика Эрнеста Резерфорда, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия неоднородно, т. е. оно имеет сложный состав. Рассмотрим, как проводился опыт.
На рисунке 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 темное пятно – как раз в том месте, куда попал пучок.
Потом опыт изменяли, 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, а 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 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 20000км/с, что превышает скорость современного самолета ( 1000 км/ч) в 7200 раз. Альфа – лучи проникают в воздух до 10 см.
Итак, явление радиоактивности, т. е. Самопроизвольного излучения веществом альфа-, бета - и гамма частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.
Закрепление знаний.
В чем заключается открытие, сделанное Беккерелем в 1896 г?
(Беккерель обнаружил, что химический элемент уран самопроизвольно, без внешних воздействий излучает неизвестные невидимые лучи)
Кто из ученых занимался исследованием данных лучей?
( А. Беккерель, М. и П. Кюри, Э. Резерфорд)
Как и кем было названо явление самопроизвольного излучения некоторыми атомами?
( М. и П. Кюри, « радиоактивность» )
В ходе исследования явления радиоактивности какие неизвестные ранее химические элементы были открыты?
(Полоний, радий)
Как были названы частицы, входящие в состав радиоактивного излучения?
( Альфа-, бета – и гамма частицы)
Что представляют собой эти 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.)
О чем свидетельствует явление радиоактивности?
( Явление радиоактивности, т. е. самопроизвольного излучения веществом альфа-, бета-, гамма - частиц, наряду с другими фактами, послужило основанием предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.)
Подведение итогов.
Домашнее задание. П.55