Явление радиоактивности. Опыт Резерфорда

Изучение опыта Резерфорда целесообразно начать с демонстрации фрагмента «Опыт Резерфорда» из видеофильма «Атом и атомное ядро». Затем рассматривают схему опыта Резерфорда более детально, предлагают школьникам зарисовать ее в тетради. Очень хорошо моделируется опыт Резерфорда на компьютере.

Далее рассказывают о подобных опытах, позволивших определить размеры ядра. Решение задач на оценку расстояния на которое сможет приблизиться частица и подобных.

Рассказывая в заключение о планетарной модели атома, особенно подчеркивают, что почти вся масса атома сосредоточена в его ядре, ядро атома в 10⁵ раз меньше самого атома, заряд атома и число вращающихся вокруг него электронов равны порядковому номе­ру элемента в периодической системе элементов.

Квантовые постулаты Бора Неточность модели Резерфорда.Н. Бор увидел за этими «неправильностями» в поведении электрона в атоме своеобразие законов, которым подчиняются микрочастицы. Он сформулировал постулаты, которые согласовывали модель атома Резерфорда с экспериментальными фактами (стабильность атома, дискретный характер излучаемой им энергии).Постулаты Бора необходимо не только сформулировать, но и пояснить.Необходимо подчеркнуть, что теория атома Бора не была последовательной. Используя классич. законы для описания движения электрона в атоме, она накладывала на них некоторые ограничения

Линейчатые спектры Линейчатые спектры объясняет теория Бора. Проще объяснить их, зная теорию Бора, нежели уяснить, как знание этих закономерностей привело Бора к созданию теории атома. Лишь в классах с сильным составом учащихся роль спектров в создании теории атома будет достаточно оценена, поэтому там можно придерживаться историче­ской последовательности.Начать изучение материала лучше с опытных фактов. Предлагают учащимся через спектроскоп (или дифракционную решетку) посмотреть на зажженную лампу, заполненную водородом.Целесообразно упомянуть, что атомы газа можно возбудить не только электрическим разрядом, но и другими способами.После этого объясняют происхождение линейчатых спектров.Спектр атома водорода целесообразно проанализировать полнее. Для закрепления материала учащимся предлагают задание: рассчитать, сколько различных фотонов может испустить возбужденный атом водорода, если его валентный электрон находится на четвертом энергетическом уровне. (Ответ: шесть.)

Затем целесообразно объяснить, почему линейчатые спектры разных газов различны.После этого школьников знакомят со спектрами поглощения газов.

Волновые свойства частиц. Перед изучением волновых свойств частиц следует повторить предшествующий материал, обратив особое внимание на корпускулярно-волновой дуализм свойств фотона. Изучение этого вопроса начинают с описания схемы опыта по дифракции электронов.Далее сообщают, что по полученной дифракционной картине, зная межатомное расстояние в кристалле, определяют длину волны, соответствующую определенной микрочастице.При движении свободной частицы со скоростью v в том же направлении и с той же (групповой) скоростью распространяется волна. Учащимся сообщают, что эти волны называют волнами де Бройля по имени французского физика, предсказавшего их существование. Интересующимся учащимся можно предложить задачи на расчет длины волны де Бройля для какой-нибудь частицы.

Для закрепления материала предлагают задачи:

1. Определить длину волны де Бройля для электрона, движущегося со скоростью 100 м/с.

2. Выразить длину волны де Бройля через кинетическую энергию частицы.

3. Определить длину волны электрона, энергия которого 1000 эВ.

Квантово-механические объекты (микрочастицы) обладают дуализмом свойств: в одних явлениях (фотоэффект, эффект Комптона) они ведут себя как частицы, а в других (интерференция, дифракция) - как волны.

Вместе с тем важно подчеркнуть, что такие фундаментальные законы, как законы сохранения энергии, импульса, заряда, спра­ведливы и в квантовой физике.

В конце изучения этих вопросов совместно с учителем химии целесообразно провести внеурочную конференцию, посвященную квантовой физике. План ее может быть таким:

1. История становления квантовой механики.

2. Квантовомеханическое описание строения атомов и природы химических связей.

3. Периодическая система Д.И.Менделеева.

4. Квантовая теория проводимости проводников и полупроводников.

5. Лазеры.

36.Опишите методику изучения основных вопросов раздела «Физика атомного ядра» (состав ядра атома, энергия связи, ядерные силы, ядерный реактор, …).

Дата добавления: 2015-09-06