Басы » Физика » Атомның ядролық үлгісі. Резерфорд тәжірибесі

Атомның ядролық үлгісі. Резерфорд тәжірибесі

rezerfordОңтүстік  Қазақстан  облысы 
 Мақтарал  ауданы, Асықата  кенті
«Асықата»  жалпы  орта  мектебі
Тұрабаева  Сапаркүл  Саттарқызы
Физика  пәні  мұғалімі
Сабақтың тақырыбы:  Атомның ядролық үлгісі. Резерфорд  тәжірибесі
Сабақтың мақсаты: Оқушыларға Резерфорд тәжірибесі  мен оның нәтижесі  туралы  баяндау. Атомның ядролық моделінің негізгі ерекшеліктерін  сипаттау
Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың ойлау, есте сақтау қабілетін дамыту, 7-9 сыныпта атом жайлы алған білімдерін жетілдіру
Тәрбиелік мақсаты: Оқушыларды өздерінің қабілеттеріне сенімді болуға, ой еңбегінің мәдениетіне, өзін-өзі ұстай білу мәдениетіне, ұжымда жұмыс істей білуге тәрбиелеу
Сабақтың түрі: аралас сабақ
Сабақтың әдісі: проблемалық ситуация, түсіндіру, физикалық диктант

Дидактикалық материалдар: «Физикалық диктант» , “Бүгінгі ақпарат » парақшалары

Құрылғылар: эпидиаскоп

Сабақтың құрылымы Сабақтың хронологиясы
1 Ұйымдастыру кезеңі 2 мин
2 Интеллектуальдық  жаттығу 4 мин
3 Үй тапсырмасын сұрау

«Физикалық диктант »

5 мин
4  Үй тапсырмасын бекіту 3 мин
5 Жаңа сабақты мотивациялау

1)      Проблемалық ситуация

5 мин
6 Жаңа сабақты актуальдау

2)      Проблемалық ситуация

6 мин
7 Жаңа сабақты бекіту

3)      Проблемалық ситуация

8 мин
8 Өзіндік жұмыс 10 мин
9 «Бүгінгі ақпарат» парағын толтыру 1,5 мин
10 Үй тапсырмасы 30 сек

 

Сабақтың барысы:
1)      Ұйымдастыру кезеңі
а) оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру;
б) оқушыларды түгелдеу, «Бүгінгі ақпарат» парақшасын тарату
в) психологиялық дайындық
-Бірде Эйнштейн жолдастарының үйінде қонақта отырғанында 18 жасар қызбен танысты. «Сіздің мамандығыңыз қандай?»- деп сұрады ақ шашты ғалымнан  ол қыз. «Мен өз өмірімді физиканы зерттеуге жұмсадым», — деп жауап берді Эйнштейн. «Сіз осы жасыңызда әлі де физиканы оқисыз ба?- Мен оны бұдан бір жыл бұрын- ақ бітіргенмін» деді бикеш. Физикамен қоштасуға болмайды. Қадам бассаң техниканың әрбір жетістігі, микродүние, макродүние, тіпті мегадүниедегі тылсым, жұмбақ құбылыстардың ашылуы физика ғылымының ҒТП -дегі ролінің қаншалықты маңызды екендігін көрсетеді. Қазіргі 21 ғасыр — ақпарат ғасыры. Бұл ғасырда Президентіміз Н.Ә.Назарбаевтың  жолдауындағы «Өмір бойы білім алу керек» қағидасы  әрбірімізге жол сілтейтін қағида болу керек. Сондықтан білім алу жолында «Талап пен еңбек, бәрін де жеңбек » деген қанатты сөзбен  сабағымызды бастаймыз.
2. Интеллектуальдық жаттығу «Назар сал!»
            Біз көбінесе есте сақтау қабілетімізге шағым айтамыз, ал негізінде  барлық кемшілік назар аудармауда. Активті назар аударудың алтын ережесі:
— барлық жаңа нәрсені қабылдауға әрқашан дайын болып жүру, егер сізге жаңа маңызды ақпарат алу керек болса, сол кезде ойдағы басқа  жағдайлардың барлығын ысыра тұрыңыз
Мен қазір тақтаға бүгінгі сабақта кездесетін тірек сөздер жазылған плакатты ілемін. Жақсылап назар салып қарап аламыз. Соның ішінде екі сөздің  бүгінгі тақырыпқа еш қатысы жоқ. Сол сөзді сабақ соңында табуымыз керек. Ол үшін сабақта мұқият назар салып отыруларың керек. Плакатта мынадай тірек сөздер жазылады:
—          «жүзімі бар пудинг»
—          Қорғасын контейнер
—          Альфа-бөлшектер
—          Сцинтилляция
—          температура
—          Атом ядросы
—          Атомның планетарлық моделі
—          Сәуленің сынуы
3. Үй тапсырмасын сұрау.
            Үй тапсырмасы оқушылардан  физикалық диктант түрінде сұралады. Физикалық диктант 2 нұсқада жасалады. Оқушылардан алдын ала кітап, оқулықтарды жауып қоя тұруын  сұраймыз.
І-нұсқа
1. Сиретілген газдар немесе кез келген химиялық элементтің буларын қыздырғанда жарық шығара бастайды.
2.Егер осы жарықтың жіңішке шоғын призма арқылы өткізіп, спектрге жіктейтін болсақ, жіңішке жарқыраған айқын сызықтар көрінеді.  Осындай сызықтар жиынтығы сызықтық спектр деп аталады.
3. Әр газдың өзіне тән спектрі болады.
4. Спектрдің әрбір сызығына нақты бір толқын ұзындығы, яғни жиілік сәйкес келеді.
5.  Сызықтық спектрдің ішіндегі ең қарапайымы- сутегі спектрі
ІІ-нұсқа
1. Сутегі спектрінің көрінетін бөлігіндегі барлық сызықтардың жиілігін анықтауға арналған формула Бальмер формуласы деп аталады.
2. Спектрлерді көзбен көруге арналған аппарат спектроскоп деп аталады.
3. Ол коллиматор, призма және көру түтігінен тұрады.
4. Спектр  бойынша заттың химиялық құрамын анықтау әдісін – спектрлік анализ немесе спектрлік талдау деп атайды.
5) Бальмер формуласы ν=R(1/m2-1/n2)
Оқушыларға  физикалық диктантты толтыру үшін 2 минут уақыт беріледі. Олар уақыт аяқталғанда бір-бірімен дәптерлерін өзара алмастырып,  мұғалімнің физикалық диктантты  дұрыс оқуы арқылы қателерін тексереді.

4.      Үй тапсырмасын бекіту
Оқушылардан спектрлер жайында қандай басқа ақпарат іздестіргендігі сұралады және бекіту ретінде төмендегідей қызықты мәліметтер айтылады:
Спектрлік талдау арқылы  берілген үлгідегі массасы 10-10г-ды құрайтын химиялық элементтің бар жоғын анықтауға болады.
Спектрлік талдаудың көмегімен Күнде 70-ке жуық  химиялық элементтердің бар екені анықталды және гелий элементі бірінші Жер бетінде емес, Күнде табылған.
Густав Кирхгоф Күнде алтынның бар екендігін анықтағанда, бір танысы : «Сенің күн алтыныңнан не пайда? Өйткені бәрібір оны Жерге жеткізе алмайсың!» -деген екен. Бірнеше жылдан кейін Кирхгоф өзінің Күн спектрін зерттегені үшін алтын медаль алды. Оны өзінің танысына көрсете отырып, Кирхгоф айтыпты: «Көріп отырғаныңдай, Күн спектрі бәрібір маған шамалы алтын берді»- деген екен.
5.      Жаңа сабақты мотивациялау
—          Енді оқушылар бүгінгі жаңа тақырыпты тыңдауда, түсінуде аса мұқият болайық, енді  плакаттағы тірек сөздердің қайсысы  тақырыпқа қатысы жоқ екендігін табатын уақыт та жақындап қалды.
Алдымен тарихи оқиғаларға тоқталсақ:
— Атом «бөлінбейді » деген мағынаны білдіреді. Зат атомдардан тұрады деген көзқарас антикалық заманда пайда болған.
— 18 ғасырда атомдық теория жаңа қарқын алып дами бастады, бұл кезде атом заттың ең кіші бөлшегі болып саналды.
— 1869 жылы Д.И.Менделеев химиялық элементтердің периодтық кестесін ашты, 1879 жылы В.Крукс сиретілген газдағы электр разрядын зерттеу барысында  катодтық сәулелерді ашты. 1897 жылы Дж.Томсон электронды ашты. 1909 жылы Милликен алғаш рет электронның зарядын өлшеп, оның элементар зарядқа тең екендігін анықтады.
— Термоэлектрондық эмиссия, фотоэффект және т.б құбылыстар атомның құрамына электрондар кіретінін көрсетті.
Проблемалық ситуация1- электрон теріс зарядталған бөлшек болса, онда неге қалыпты жағдайда атомның заряды білінбейді?(оқушылардан жауап күтіледі)
—          Себебі атомның ішінде оң зарядталған бөлшек те бар және оның мөлшері атомның барлық электрондарының зарядына тең.  Сонда ғана атом электрлі бейтарап бола алады.
6.      Жаңа сабақты актуальдау
Атомның ішіндегі электрондардың қозғалысының мән-жайы, оң зарядты иеленуші не нәрсе  екендігі ол кезде беймәлім еді. Яғни атом құрылысы қандай екендігі белгісіз болды.
—          ХХ ғасырдың басында атомның құрылысы жайлы екі түрлі модель ұсынылды.
—          Ағылшын физигі Дж.Томсонның болжауынша атом дегеніміз оң зарядталған бөлшекпен бірқалыпты зарядталған сфера, ал электрондар осы сфераның ішінде болады. Сфераның оң зарядының мөлшері  барлық электрондардың зарядына тең. Дж.Томсонның бұл моделі сәтсіз шықты. Себебі, ол тәжірибеге негізделмеген еді. Физика тарихында бұл модель «жүзімі бар пудинг» деген атпен есте қалды.
—          Ағылшын физигі Э.Резерфорд атомның ядролық моделін ұсынды. Резерфорд моделі бойынша атомның барлық оң заряды түгелімен өте кішкене көлемге шоғырланған, ол атомның ядросы болып табылады. Ал электрондар ядроның сыртында , оны айнала қозғалып жүреді.
—          Бұл модельдің шығуы альфа бөлшектермен жүргізілген тәжірибелерге негізделген еді.
—          Альфа бөлшектер дегеніміз не?  Ол радиактивті заттар шығаратын  оң зарядталған бөлшектер ағыны, дәлірек айтсақ екі рет иондалған гелий атомы. Альфа бөлшектер шапшаң қозғалатын едәуір ауыр бөлшектер. Сондықтан ол бөлшектер заттың атомдарымен соқтығысқанда атомның ішіне енуі де мүмкін.
—          Тәжірибе: радиактивті препараттан ұшып  шыққан біртекті альфа-бөлшектердің қорғасын саңылаудан өткен параллель шоғы алтыннан жасалған жұқа фольгадан өтіп, фосфоресценциялағыш экранға келіп түседі. Бұл экранның альфа бөлшек соғылған жерінен жылтылдаған жарық көрінеді. Оны сцинтилляция деп атайды Сцинтилляцияны микроскоп арқылы көруге болады. Диафрагма мен экран бір түзудың бойында жатқанда, жылтылдың басым көпшілігі экранның центріне жиналады. Бірақ сонымен қатар экранның шетіне таман жатқан жылтылдар да байқалады.
ПС2: Бұл жылтылдар қалай пайда болды?
Себебі, фольгадан өткенде альфа-бөлшектердің кейбіреулерінің бағыты өзгерген.  Микроскоп пен экранды айналдыра отырып, бақылағанда 2-30 –қа өзгерген альфа-бөлшектер жиірек. Бірақ кейде 900-тан үлкен бұрышқа бұрылған альфа бөлшектер де байқалады.
ПС3: Бағыттарының өзгеруінің себебін қалай түсіндіруге болады?
Альфа- бөлшектердің шашырауының себебі, оларға атомның құрамындағы электр зарядтары әсер етеді. Сонда электронмен соқтығысқанда оның бағыты өзгере қоймайды, өйткені альфа бөлшектердің массасы электронның массасынан 8000 еседей артық. Ал альфа бөлшектер атомның оң зарядталған бөлшегімен соқтығысқанда, олардың бағыты едәуір өзгереді. Атомның ішіндегі оң электр қоздырған өте күшті  электр өрісі болғанда ғана альфа бөлшекерге кері тебетін күш әсер етеді, ол үшін атомның барлық массасы өте кішкене көлемге жиналып, оған барлық оң заряды шоғырланған болуы тиіс. Бұл атомның ядросы болып табылады.
7.      Жаңа сабақты бекіту
Атомның ядролық үлгісі бойынша атомның оң заряды оның ортасында орналасқан және шамамен радиусы 10-15 м өте аз көлемге жинақталған. Модель бойынша ядроның радиусы атомның радиусынан 100 000 есе кіші.
ПС4: Сонымен электрон ядроны айнала дөңгелек орбита бойымен қозғалса, бұл  бізге таныс  қандай денелердің қозғалысына ұқсайды?
—          Атомның бұл моделі Күн жүйесінің құрылымына ұқсайтын болғандықтан, оны атомның планетарлық моделі деп те атайды.

—          Сонымен бүгінгі тақырыпта қандай тірек сөздер қолданылмады?

  1. 8.      Өзіндік жұмыс

Өзіндік жұмысқа есеп шығару беріледі.

1)      Үздіксіз режимде жұмыс істейтін гелий-неон газ лазері қуатын 40 мВт-қа жеткізіп, толқын ұзындығы 630 нм болатын монохроматты жарық сәулесін береді. Лазер 1 с ішінде неше фотон шығарады?(1,3*1017 )

2)      Сутегі ультракүлгін спектрінің ең үлкен толқын ұзындығын табу керек.(121,5 нм)

  1. «Бүгінгі ақпарат» парағын толтыру
Бүгін не білдім? Нені білгім келеді? Бүгін нені түсіндім?  Маған қай тәрбиелік сөз әсер қалдырды?
       

 

  1. 10.  Үй тапсырмасы:§7.2  Атомның ядролық үлгісі. Резерфорд  тәжірибесі

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер:

 

1)      С.Тұяқбаев,Ш.Насохова,Б.Кронгарт,т.б. Физика -11., Алматы, «Мектеп ». 2007

2)      П.Полатбеков , Оптика, А., «Мектеп ». 1981

3)      С.В.Громов, физика -11, А., «Просвещение-Қазақстан».2007

4)      А.П.Рымкевич, Физика есептерінің жинағы, А. «Рауан ». 1998

5)      Как улучшить память, «Ридерз Дайджест», Франция.2006

6)      Ф.М.Дягилев, Из истории физики и жизни ее творцов, Москва, «Просвещение»,1986

[bws_related_posts]

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *