73336

Подільність електричного заряду. Будова атома. Електрон

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Мета: пояснити явище електризації сформувати в учнів поняття подільності електричного заряду його дискретності охарактеризувати електрон як носія елементарного електричного заряду; познайомити їх із планетарною моделлю атома за Резерфордом; сформувати поняття іона як структурного елемента речовини; ознайомити з будовою та принципом роботи електроскопа та електрометра; розвивати уяву та логічне мислення; виховувати вміння налаштовувати себе на успіх. Основні поняття: електричний заряд атом протон нейтрон електрон іон ізотоп закон...

Украинкский

2014-12-11

80.42 KB

22 чел.

Урок 2/2

Подільність електричного заряду. Будова атома. Електрон.

Мета: пояснити явище електризації, сформувати в учнів поняття подільності електричного заряду (його дискретності), охарактеризувати електрон як носія елементарного електричного заряду; познайомити їх із планетарною моделлю атома за Резерфордом; сформувати поняття іона як структурного елемента речовини; ознайомити з будовою та принципом роботи електроскопа та електрометра; розвивати уяву та логічне мислення; виховувати вміння налаштовувати себе на успіх.

Основні поняття: електричний заряд, атом, протон, нейтрон, електрон, іон, ізотоп, закон збереження заряду.

Обладнання: два електроскопи, металевий провідник з ізольованою ручкою, фрагменти фільму, презентація PowerPoint 

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Очікуваний результат: учень називає два роди електричних зарядів, способи виявлення електричного поля; наводить приклади електризації тіл у природі, електростатичної взаємодії; формулює означення електричного заряду і електричного поля; характеризує електрон як носія елементарного електричного заряду; пояснює механізм електризації тіл, принцип дії електроскопа; обґрунтовує дискретність електричного. заряду, взаємодію заряджених тіл.

План уроку

Етапи

Час

Прийоми та методи

  1.  Організаційний момент

1 – 2 хв

Оголошення теми і мети уроку.

  1.  Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань

5 – 10 хв

Усне опитування; експрес контроль знань

  1.  Вивчення нового матеріалу

20 – 25 хв

Пояснення вчителя за допомогою презентації; демонстрація; перегляд фрагменту фільму; виділення головного; записи на дошці та в зошитах

  1.  Закріплення нового матеріалу

8 – 10 хв

Бесіда

  1.  Домашнє завдання

1 – 2 хв

Коментар учителя; записи на дошці та в щоденниках

Хід уроку

  1.  Організаційний момент.

Оголошення теми і мети уроку. 

  1.  Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань.

Фізичний диктант. Слайд 1

Вчитель пропонує учням дати відповідь на такі питання:

  1.  Що таке електризація тіл? (1б)
  2.  Які два роди зарядів ви знаєте? (1б)
  3.  Як взаємодіють тіла, що мають заряди одного знака? Різних знаків? (1б)
  4.  Якщо в темряві знімати хутряний одяг,то можна помітити іскри і почути тріск. Поясніть це явище. (1,5 б) ( Внаслідок тертя хутро електризується і, торкаючись до тіла, розряджається через них. Це супроводжується проскакуванням іскор.)
  5.  Чому літаки на аеродромах заземлюють під час заправки пальним? (1,5 б) ( Пальне, проходячи трубами, електризується. Заземлення призводить до стікання зарядів у землю, що запобігає його запалюванню.)
  6.   Як за допомогою негативно зарядженої палички встановити знак заряду електроскопа? (2б) ( Наблизити паличку до кульки електроскопу. Якщо смужки паперу електроскопу розійдуться ще більше, то електроскоп заряджений негативно, якщо смужки паперу опустяться -  позитивно.)
  7.  Чому найдрібніші краплі одеколону, який розбризкується пульверизатором, виявляються наелектризованими? (2б) (Електризація відбувається при терті крапель об повітря)
  8.   До двох заряджених кульок підносять знизу негативно заряджену ебонітову пластину. В результаті розташування кульок змінюється. Який знак заряду кожної з кульок? (2б)

 

( 1- негативний, 2- позитивний)

  1.  Вивчення нового матеріалу

На попередньому уроці ми з вами з’ясували, що існують позитивно і негативно заряджені тіла. Однойменні заряди відштовхуються, різнойменні притягаються. За одиницю заряду прийнято 1 Кл. Запишіть тему сьогоднішнього уроку.

Подільність електричного заряду. Будова атома. Електрон. Слайд 2

Тепер нам необхідно відповісти на важливе питання: чи можна ділити заряди, які знаходяться на тілах? У цьому нам допоможе простий і наочний дослід. Заряджений електрометр 1 з'єднаймо за допомоги металевої палички, закріпленої на пластмасовій ручці, з таким самим електрометром 2 (рис. 1). 

Ми побачимо, що стрілки-покажчики обох електрометрів відхиляться на однакові кути, тобто половина заряду (оскільки електрометри однакові) перейде з першого електрометра на другий. Тепер роз'єднаємо електрометри і розрядимо другий з них, доторкнувшись до нього рукою (заряд із електрометра крізь тіло людини йде в землю). Стрілка другого електрометра після цього встановиться вертикально, що свідчить про відсутність на ньому заряду.         (рис. 1)

Знову приєднаймо другий електрометр до першого, на якому залишилася половина початкового заряду. Побачимо, що стрілки обох електрометрів знову відхилилися на однакові, але вже менші кути (рис. 1 та відеофрагмент «Подільність заряду»). Це свідчить про те, що зарядженими знову є обидва електрометри, але заряд на них дорівнює лише четвертій частині від початкового заряду. Очевидно, що, продовжуючи дослід, можна одержати на електрометрах послідовно одну восьму, одну шістнадцяту тощо частину від початкового заряду. Зрештою, заряд першого електрометра зменшиться так, що стрілки більше відхилятися не будуть. Слайд 3

Отже, електрон – частинка з найменшим негативним зарядом. Тепер поговоримо про будову атома. Будову атома досліджували багато вчених

Слайд 4

І, нарешті, розглянемо досліди англійського фізика Резерфорда. 

Слайд 5

1. Для того, щоб зрозуміти, чому і як відбуваються електричні явища, зокрема електризація тіл, необхідно пригадати будову речовини, з якою ви ознайомилися в курсі фізики 7-го класу та хімії 8-го класу. Тоді вам стало відомо, що підґрунтям сучасної фізики є ядерна (планетарна) модель атома, на підставі дослідів запропонована англійським фізиком Ернестом Резерфордом.

Згідно з цією моделлю, в центрі атома міститься позитивно заряджене атомне ядро. Навколо ядра по замкнених орбітах рухаються електрони. Орбіти електронів утворюють електронні оболонки, що їх наближено можна уявити як концентричні сфери навколо ядра. (рис.2). На кожній орбіті оболонки може бути лише один електрон.

Оскільки ядро заряджене позитивно, а електрони негативно, вони притягуються до ядра. Саме тому ядерна модель атома називається ще планетарною: електрони рухаються навколо ядра аналогічно до того, як планети Сонячної системи рухаються навколо Сонця (Рис. 2). Але слід зауважити: за багатьма ознаками ця аналогія досить умовна.                                                                                                (Рис. 2)

Таким чином, Резерфорд запропонував ядерну («планетарну») модель атома: Слайд 6

  1.  атоми будь-якого елемента складаються з позитивно зарядженої частинки, що дістала назву ядра;
  2.  до складу ядра входять позитивно заряджені елементарні частинки – протони (пізніше було встановлено, що до складу ядра входять і нейтральні частинки – нейтрони);
  3.  навколо ядра обертаються електрони, що утворюють так звану електронну оболонку.  

Перегляд фрагменту відеофільму «Дискретність заряду. Будова атома». Слайд 7  

У нормальному стані (за відсутності зовнішніх впливів) атом є електрично нейтральним. Це означає, що сума заряду всіх негативно заряджених електронів дорівнює позитивному заряду ядра.    Ядро атома — теж складне утворення. Ядро складається з позитивно заряджених протонів і незаряджених (нейтральних) частинок — нейтронів. Протони і нейтрони називаються ще нуклонами. Вам уже відомо, що заряд протона за абсолютною величиною дорівнює заряду електрона. Відповідно, кількість електронів, що рухаються навколо ядра, дорівнює кількості протонів у ядрі. Ця кількість визначається порядковим номером елемента в періодичній системі елементів Менделєєва.

Слайд 8

Наприклад, порядковий номер Оксигену в таблиці Менделєєва — 8. Це означає, що в ядрі атома Оксигену міститься 8 протонів, а по орбітах навколо ядра рухаються 8 електронів. 

Число електронів (і, відповідно, протонів) у різних атомів є різним, причому воно може бути як малим, так і досить великим: зокрема, в атомі гідрогену навколо ядра рухається 1 електрон, а в атомі золота — 79.

Основну масу атома (99,98 %) зосереджено в ядрі, оскільки маси протона і нейтрона (які є майже однаковими) набагато перевищують масу електрона.             

Уявлення щодо розмірів атома дає таке порівняння: упоперек нігтя мізинця (1 см) можна було б розмістити 100 000 000 атомів!

Слайд 9

Запам'ятайте! Розглянута ядерна модель атома є дуже спрощеною, а тому вона дозволяє пояснити лише найпростіші фізичні явища. За уявленнями сучасної фізики будова атома набагато складніша.

Але стан атома не завжди буває нормальним. У деяких випадках атом може зазнавати суттєвих зовнішніх впливів (нагрівання, сильне опромінення тощо). За таких умов нейтральний атом втрачає один або кілька електронів, і тоді в ньому виявляється надлишок позитивного заряду. У такому разі атом перетворюється на позитивно заряджений іон і позитивний заряд ядра не компенсується негативним зарядом електронів).

І навпаки, якщо атом набуває надлишкових електронів, то він стає негативно зарядженим іоном (в цьому разі не компенсованим виявляється негативний заряд електронів).

Слайд 10

Висновки:

  1.  внаслідок електризації через тертя тіла заряджаються однаковими за величиною, але протилежними за знаком зарядами;
  2.  внаслідок електризації через дотик тіла заряджаються однаковими за знаком зарядами, при цьому величина заряду, якого набувають тіла, залежить від площі їхніх поверхонь.

Спостереження та експериментальні дослідження явища електризації дозволили нам зробити важливий висновок: сумарний заряд тіл до електризації дорівнює їхньому сумарному заряду після електризації. Справді, внаслідок електризації на одному тілі з'являється негативний заряд, а на іншому — позитивний, але рівний негативному за абсолютною величиною. При цьому алгебраїчна сума зарядів обох тіл залишається такою, якою вона була до електризації, тобто рівною нулю.

Але цей результат має місце лише в замкненій електричній системі. Під замкненою електричною системою розуміють сукупність тіл, які не
одержують електричного заряду з навколишнього середовища, тобто є ізольованими від зовнішніх заряджених тіл.
Зокрема, в розглянутих дослідах з електризації — це два тіла: ебонітова паличка і хутро; скляна паличка і шовк; ебонітова пластинка та пластинка з органічного скла.

Враховуючи всі висновки, яких ми дійшли, можна сформулювати основоположний у теорії електрики закон збереження електричного заряду: повний електричний заряд замкненої системи тіл є величиною постійною та дорівнює алгебраїчній сумі позитивних і негативних зарядів цих тіл. Слайд 11

Цей закон є одним з найголовніших законів природи (такі закони називаються фундаментальними). Сучасна наука підтверджує, що закон збереження заряду виконується в мікро-, макро- і мегасвітах.

  1.  Закріплення нового матеріалу

Слайд 12

Запитання для організації бесіди

  1.  Чи має електричний заряд межу подільності?
  2.  Як називають частинку з найменшим електричним зарядом?
  3.  Чи може деяка частинка мати електричний заряд, який є меншим від заряду електрона в 2 рази? Перевищує заряд електрона в 1,5 разу? В 4 рази?
  4.  У ядрі атома карбону є 12 частинок. Навколо ядра рухається 6 електронів. Скільки в ядрі цього атома протонів і нейтронів?
  5.  На що перетвориться атом Натрію, якщо «забрати» з його ядра один протон, не змінюючи кількості електронів?
  6.  Чому відхиляється стрілка-покажчик на електроскопі?
  7.  В ядрі атома свинцю 207 частинок. Навколо ядра обертається 82 електрона. Скільки у атомі нейтронів і протонів?
  8.  Підбиття підсумків уроку

Слайд 13 (алгоритм складання сенкану)

Написати сенкан на тему «Атом».

У кінці уроку двоє-троє учнів зачитують свої сенкани.

  1.  Домашнє завдання

Слайд 14

  1.  Вивчити теоретичний матеріал уроку.
  2.  Розв’язати задачу

Дві легкі однакові незаряджені металеві пластини, підвішені на вертикальних нитках, торкаються одна одної. Пластинкам передають 9,6 * 1012 додаткових електронів. Який заряд за знаком і значенням одержує кожна пластинка? Як поводитимуся пластинки після одержання заряду?

  1.  Творче завдання. Укажіть спосіб, яким можна зарядити електроскоп позитивним зарядом, маючи в розпорядженні лише негативно заряджену паличку.

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76896. Ретикулярная формация 180.5 KB
  Далее проходит через мозговой ствол и его составляющие продолговатый мозг мост ножки мозга и четверохолмие зрительные бугры и достигает базальных ядер и коры конечного мозга. Крупные нейроны сосредотачиваются в ядрах ретикулярной формации: субталамическом красном черной субстанции мостовом ретикулярных ядрах продолговатого мозга и др. Причем один отросток имеет восходящее направление вплоть до клеток коры другой нисходящее к нейронам мозжечка спинного мозга.
76897. Оболочки и пространства мозга 183.61 KB
  В отверстиях основания твердая оболочка окружает и фиксирует проходящие через них сосуды и нервы. Паутинная оболочка состоит из волокнистой соединительной ткани покрытой эндотелием. Вблизи менингеальных синусов паутинная оболочка образует эти самые грануляции врастающие в просвет синусов и вен костного диплоетического вещества.
76898. Спинальные нервы 181.13 KB
  Спинномозговой нерв смешанный по составу волокон образуется: передним корешком двигательным из длинных отростков нейронов расположенных в ядрах передних рогов спинного мозга; отростки нейронов в составе нервов достигают органов где образуют нервные окончания исполнительного типа эффекторы; задним корешком и спинальным узлом дендриты псевдоуниполярных клеток которого составляют задний корешок и достигают задних рогов спинного мозга а длинные отростки этих клеток входят в состав спинальных нервов и их производных образуя в...
76899. Шейное сплетение 179.82 KB
  Ветви и области иннервации. Ветви подразделяются на кожные мышечные и смешанные короткие и длинные. В каждом сплетении правом и левом имеются следующие ветви.
76900. Плечевое сплетение. Ветви надключичной части плечевого сплетения, области иннервации 179.65 KB
  Источниками образования плечевого сплетения являются передние ветви четырех нижних шейных и 12го грудных спинномозговых нервов. Дорсальный нерв лопатки начинается из передней ветви V шейного спинального нерва. Подключичный нерв из пятой передней ветви проходит кпереди от подключичной артерии и заканчивается в одноименной мышце.
76901. Подключичная часть плечевого сплетения 183.27 KB
  Она имеет короткие нервы: дорсальный лопаточный длинный грудной подключичный над и подлопаточные грудоспинной которые иннервируют кожу мышцы шеи груди и надплечья. Нервные стволы сплетения вступившие в подмышечную яму обозначаются как подключичная часть которая окружает подмышечную артерию с трех сторон подковообразно и делится на медиальный латеральный и задний пучки дающие начало длинным и коротким нервам руки. Из латерального пучка C V C VIII начинаются латеральный грудной мышечнокожный нервы и латеральный корешок...
76902. Межреберные нервы, их ветви и области иннервации 180.98 KB
  Передние ветви грудных спинномозговых нервов образуют 11 пар межреберных нервов и 12ю пару подреберные нервы. Нервы в межреберном промежутке располагаются вместе с задними межреберными сосудами. Межреберные нервы ярко выражают метамерное расположение и сегментарную иннервацию кожи и мышц груди и живота реберной плевры и париетальной брюшины.
76903. Поясничное сплетение - строение, топография, нервы и области иннервации 180.18 KB
  Длинные нервы подвздошноподчревный подвздошнопаховый бедреннополовой запирательный бедренный латеральный кожный нерв бедра участвуют в иннервации кожи и мышц живота таза промежности и бедра. Его латеральная кожная ветвь иннервирует кожу ягодицы и бедра в верхнелатеральных отделах. Кроме того он снабжает кожу мошонки больших половых губ передней и медиальной поверхности бедра. Запирательный нерв для мышц таза и бедра.
76904. Крестцовое сплетение, его нервы и области иннервации 181.06 KB
  Источниками сплетения являются передние ветви IVVго частично поясничных и верхних четырех крестцовых спинномозговых нервов. При объединении с копчиковым сплетением в источники входят передние ветви пятого крестцового и копчикового спинальных нервов. Поясничнокрестцовый ствол возникает из части передней ветви IV поясничного и всей передней ветви V поясничного нервов.