Тема: Радиоактивность, альфа-, бета-, гамма излучения, правило смещения, период полураспада, закон радиоактивного распада. Цель: Познакомить учеников с исторической хронологией открытия явления естественной радиоактивности и свойствами радиоактивного излучения. Раскрыть природу радиоактивного распада и его закономерности. Развивать умение анализировать научный материал, исследование, используя дополнительную литературу. Воспитывать личную ответственность за то, что происходит вокруг, чуткость и человечность. Задачи урока Образовательные задачи: объяснить и закрепить новый материал, познакомить с историей открытия, показать презентацию по теме урока Развивающие задачи: активизировать мыслительную деятельность учащихся на уроке; реализовать успешное овладение новым материалом, развивать речь, умение делать выводы. Воспитательные задачи: заинтересовать и увлечь темой урока; создать личную ситуацию успеха; вести коллективный поиск по сбору материалов о радиации, создать условия для развития у школьников умения структурировать информацию. Оборудование и материалы:Знак радиоактивной опасности; портреты ученых, раздаточный материал, справочники, проектор, рефераты учащихся, презентация. Тип урока: урок изучения нового материала. Понятия и определения: радиоактивность, α-, β- частицы, γ- излучение, период полраспада, радиоактивный ряд, радиоактивное превращение, закона радиоактивного распада. "Лишь поняв природу, человек поймет сам себя" Р.Едберг (шведский писатель) Ход урока I. Организационный момент. Приветствие учеников. II. Мотивация учебной деятельности учеников. Объявление темы урока, заданий и ожидаемых результатов. Человек тысячи лет боролся за свое существование, выжил в эпидемиях, голодоморах, в пятнадцати тысячах войн, которые же сама и развязала. Выжила и всегда верила в лучшую жизнь. Ради этого человек развивал науку, культуру, медицину, новые социальные системы. И вот через свои ошибочные моральные принципы, духовное обнищание, деградацию экологического сознания и совести, мы опять очутились на пороге нового, чуть ли не более ужасного этапа выживания. Радиация - это необычные лучи, которые глазом не видно и вообще нельзя никак почувствовать, но которые могут проникать даже через стены и пронизывать человека. III. Этап подготовки к изучению новой темы Актуализация наличных знаний учащихся в форме проверки домашнего задания и беглого фронтального опроса учащихся. 1. Что означает слово "атом"? 2. Кто ввел это понятие в физику? 2 3. Из чего состоит атом? 3 4. Какое строение атомного ядра? Что такое нуклон? 4 5. Что такое электрон? Какой его заряд? 6. Чем ядерные силы отличаются от электрических и гравитационных? 7. Модель атома Томсона. 8. Планетарная модель атома. 9. В чем суть опыта резерфорда? IV. Создание проблемной ситуации. Показать знак радиоактивной опасности. Ответить вопрос: " Что означает этот знак? В чем опасность радиоактивного излучения?" "Ничего не надо бояться - надо лишь понять неизвестное" Мария Склодовская- Кюри. V. Этап усвоения знаний. 1) Сообщения учащегося. Открытие радиоактивности Анри Беккерелем. Открытие радиоактивности произошло благодаря счастливой случайности. Беккерель долгое время исследовал свечение веществ, предварительно облученных солнечным светом. Он 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. Беккерель думал, что излучение урана 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 форме 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. Затем подобное качество было обнаружено и у тория. Слайд №1 Беккерель Антуан Анри французский физик. Окончил политехническую школу в Париже. Основные работы посвящены радиоактивности и оптике. В 1896г открыл явление радиоактивности. В 1901г обнаружил физиологическое действие радиоактивного излучения. В 1903г Беккерель удостоен Нобелевской премии за открытие естественной радиоактивности урана. (1903, совместно с П. Кюри и М. Склодовской-Кюри). 2) Сообщения учащегося. Открытие радия и полония. В 1898 году другие французские ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри выделили из уранового минерала два новых вещества, радиоактивных в гораздо большей степени, чем уран и торий. Так были открыты два неизвестных ранее радиоактивных элемента - полоний и радий, Это был изнурительный труд, в течение долгих четырех лет супруги почти не выходили из своего сырого и холодного сарая. Полоний (Po-84) был назван в честь родины Марии - Польши. Радий (Ra-88)- лучистый, термин радиоактивность предложен был Марией Склодовской. Радиоактивными являются все элементы с порядковыми номерами более 83, т.е. расположенными в таблице Менделеева после висмута. За 10 лет совместной работы они сделали очень многое для изучения явления радиоактивности. Это был беззаветный труд во имя науки - в плохо оборудованной лаборатории и при отсутствии необходимых средств Препарат радия исследователи получили в 1902 году в количестве 0,1 гр. Для этого им потребовалось 45 месяцев напряженного туда и более 10000 химических операций освобождения и кристаллизации. Недаром Маяковский сравнивал поэзию с добычей радия: "Поэзия - та же добыча радия. В грамм добыча, в год труды. Изводишь единого слова ради тысячи тонн словесной руды." В 1903 году за открытие в области радиоактивности супругам Кюри и А.Беккерелю была присуждена Нобелевская премия по физике. Явление самопроизвольного превращения неустойчивых ядер атомов в ядра других атомов с испусканием частиц и излучением энергии называется естественной радиоактивностью. Слайд №2 Мария Склодовская-Кюри - польский и французский физик и химик, один из основоположников учения о радиоактивности родилась 7 ноября 1867 в Варшаве. Она первая женщина - профессор Парижского университета. За исследования явления радиоактивности в 1903 г., совместно с А. Беккерелем получила Нобелевскую премию по физике, а в 1911 г. за получение радия в металлическом состоянии - Нобелевскую премию по химии. Умерла от лейкемии 4 июля 1934 г. Слайд №3 - Пьер Кюри - французский физик, один из создателей учения о радиоактивности. Открыл (1880) и исследовал пьезоэлектричество. Исследования по симметрии кристаллов (принцип Кюри), магнетизму (закон Кюри, точка Кюри). Совместно с женой М. Склодовской-Кюри открыл (1898) полоний и радий, исследовал радиоактивное излучение. Ввел термин "радиоактивность". Нобелевская премия (1903, совместно со Склодовской-Кюри и А. А. Беккерелем). Слайд №4 3) Сообщения учащегося Сложный состав Радиоактивного излучения.В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения. В результате опыта, проведенного под руководством английского физика, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия неоднородно, т.е. оно имеет сложный состав. Слайд № 5. Резерфорд Эрнст (1871-1937), английский физик, один из создателей учения о радиоактивности и строении атома, основатель научной школы, иностранный член-корреспондент РАН (1922) и почетный член АН СССР (1925). Директор Кавендишской лаборатории (с 1919). Открыл (1899) альфа- и бета-лучи и установил их природу. Создал (1903, совместно с Ф. Содди) теорию радиоактивности. Предложил (1911) планетарную модель атома. Осуществил (1919) первую искусственную ядерную реакцию. Предсказал (1921) существование нейтрона. Нобелевская премия (1908). Слайд № 6 Классический опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения. Препарат радия помещали в свинцовый контейнер с отверстием. Напротив отверстия помещали фотопластинку. На излучение действовало сильное магнитное поле. Почти 90 % известных ядер нестабильны. Радиоактивные ядра могут испускать частицы трех видов: положительно заряженные (α-частицы - ядра гелия), отрицательно заряженные (β-частицы - электроны) и нейтральные (γ-частицы - кванты коротковолнового электромагнитного излучения). Магнитное поле позволяет разделить эти частицы. 4) Проникающая способность α .β. γ излучения Слайд № 7 α -лучи обладают наименьшей проникающей способностью. Слой бумаги толщиной 0.1мм для них уже непрозрачен. . β-лучи полностью задерживает алюминиевая пластинка толщиной несколько мм. . γ-лучи при прохождении через слой свинца в 1см уменьшают интенсивность в 2 раза. 5) Физическая природа α .β. γ излучения Слайд № 8 γ-излучение электромагнитные волны 10-10-10-13м β-лучи-поток электронов, движущихся со скоростями близкими к скорости света. α -лучи- ядра атома гелия (краткое описание исследований Резерфорда) Резерфорд измерил отношение заряда частицы к массе по отклонению в магнитном поле. Электрометром измерил заряд.. испущенный частицами источника, счетчиком Гейгера измерил их число. Резерфорд установил. что на каждый из двух элементарных зарядов приходится две атомные единицы массы. То есть α-частица - это ядро атома гелия. 6) Правило смещения. Слайд № 9 Альфа-распад. При альфа-распаде ядро испускает одну α-частицу, и из одного химического элемента образуется другой, расположенный на две клетки левее в периодической системе Менделеева: Слайд № 10 Вета-распад.При бета-распаде испускается один электрон, и из одного химического элемента образуется другой, расположенный на клетку правее: При бета-распаде из ядра вылетает еще одна частица, называемая электронным антинейтрино. Эта частица обозначается символом * При испускании ядрами атомов нейтральных γ-квантов ядерных превращений не происходит. Испущенный γ-квант уносит избыточную энергию возбужденного ядра; числа протонов и нейтронов в нем остаются неизменными. Настоящая модель демонстрирует различные типы ядерных превращений. Ядерные превращения возникают как вследствие процессов радиоактивного распада ядер, так и вследствие ядерных реакций, сопровождающихся делением или синтезом ядер. Закончить запись распада 1. 2. 3. 4. 7) Закон радиоактивного распада. Слайд. № 11 Время, за которое распадается половина из начального числа радиоактивных атомов, называют периодом полураспада. За это время активность радиоактивного вещества уменьшается вдвое. Период полураспада - основная величина. определяющая скорость радиоактивного распада. Чем меньше период полураспада. тем меньше времени живут атомы, тем быстрее происходит распад. Для разных веществ период полураспада имеет разные значения. Слайд. № 12 Закон радиоактивного распада установлен Ф. Содди. По формуле находят число нераспавшихся атомов в любой момент времени. Пусть в начальный момент времени число радиоактивных атомов N0. По истечении периода полураспада их будет N0./2. Спустя t=nT их останется N0/2п VI. Этап закрепления новых знаний. Задача 1. Количество радиоактивного радона уменьшилось в 8 раз за 11,4 суток. Определите период полураспада радона? Дано: t=11.4 сут Т-? ; Ответ: Т= 3,8 сут. Задача2. Период полураспада (радон) равен 3,8 суток. Через какое время масса радона уменьшится в 4 раза? Дано: Т=3,8 сут;t-?T=2Т=7,6 сут Тест. "Радиоактивность" (Получает каждый ученик). 1 вариант 1. Кто из перечисленных ученых назвал явление самопроизвольного излучения радиоактивностью? А. Супруги Кюри В. Резерфорд С. Беккерель 2. -лучи представляют собой.... А. поток электронов В. поток ядер гелия С. электромагнитные волны 3. В результате - распада элемент смещается: А. на одну клетку к концу периодической системы В. на две клетки к началу периодической системы С. на одну клетку к началу периодической системы 4. Время, в течение которого распадается половина радиоактивных атомов, называется... А.временем распада В. периодом полураспада С. периодом распада 5. Имеется 109атомов радиоактивного изотопа йода 53128I, период его полураспада25мин. Какое примерно количество ядер изотопа останется нераспавшимся через 50 мин? А. 5108 В. 109 С. 2,5108 2 вариант 1. Кто из перечисленных ниже ученых является первооткрывателем радиоактивности? А. Супруги Кюри В. Резерфорд С. Беккерель 2. - лучи представляют собой... А. поток электронов В. поток ядер гелия С. электромагнитные волны 3. В результате - распада элемент смещается А. на одну клетку к концу периодической системы В. на две клетки к началу периодической системы С. на одну клетку к началу периодической системы 4. Какое из перечисленных ниже выражений соответствует закону радиоактивного распада. А.N=N02-t/T В. N=N0/2 С. N=N02-T 5. Имеется 109атомов радиоактивного изотопа цезия 55137Cs, период его полураспада 26 лет. Какое примерно количество ядер изотопа останется не распавшимся через 52 года? А. 5108 В. 109 С. 2,5108 Ответы 1 вариант 2 вариант 1А, 2А, 3В, 4С, 5С 1С, 2С, 3А, 4А, 5С VII. Этап подведения итогов, информация о домашнем задании. VIII. Рефлексия. Рефлексия деятельности на уроке Закончить фразу 1. сегодня я узнал... 2. мне было интересно... 3. я понял, что... 4. теперь я могу... 5. я научился... 6. у меня получилось... 7. меня удивило... 8. урок дал мне для жизни... 9. мне захотелось... Домашнее задание §§ 100,101.102, №1192,№1201 Дополнительная необходимая информация В помощь учителю 1. Использованные источники и литература (если имеются)Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика -11:. - М.:: Просвещение, 2005 2. Корякин Ю. И Биография атома. Москва 1961 3. Энциклопедический словарь юного физика / сост. В.А.Чуянов..: Педагогика, 1984 4. Касьянов В.А. Физика 11 класс. - М.: Дрофа, 2006. 5. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. - М.: Просвещение, 2002. 6. Марон А.Е., Марон Е.А. Физика 11 класс: Дидактические материалы - М.: Дрофа, 2004. Раздаточный материал Тест. "Радиоактивность" 1 вариант 1. Кто из перечисленных ученых назвал явление самопроизвольного излучения радиоактивностью? А. Супруги Кюри В. Резерфорд С. Беккерель 2. -лучи представляют собой.... А. поток электронов В. поток ядер гелия С. электромагнитные волны 3. В результате - распада элемент смещается: А. на одну клетку к концу периодической системы В. на две клетки к началу периодической системы С. на одну клетку к началу периодической системы 4. Время, в течение которого распадается половина радиоактивных атомов, называется... А.временем распада В. периодом полураспада С. периодом распада 5. Имеется 109атомов радиоактивного изотопа йода 53128I, период его полураспада25мин. Какое примерно количество ядер изотопа останется не распавшимся через 50 мин? А. 5108 В. 109 С. 2,5108 Тест. "Радиоактивность" 2 вариант 1. Кто из перечисленных ниже ученых является первооткрывателем радиоактивности? А. Супруги Кюри В. Резерфорд С. Беккерель 2. - лучи представляют собой... А. поток электронов В. поток ядер гелия С. электромагнитные волны 3. В результате - распада элемент смещается А. на одну клетку к концу периодической системы В. на две клетки к началу периодической системы С. на одну клетку к началу периодической системы 4. Какое из перечисленных ниже выражений соответствует закону радиоактивного распада. А.N=N02-t/T В. N=N0/2 С. N=N02-T 5. Имеется 109атомов радиоактивного изотопа цезия 55137Cs, период его полураспада 26 лет. Какое примерно количество ядер изотопа останется нераспавшимся через 52 года? А. 5108 В. 109 С. 2,5108 Рефлексия деятельности на уроке Закончить фразу 1. сегодня я узнал... 2. мне было интересно... 3. я понял, что... 4. теперь я могу... 5. я научился... 6. у меня получилось... 7. меня удивило... 8. урок дал мне для жизни... 9. мне захотелось...
Открытие радиоактивности - страница №1/1
Физика 9 класс.
Тема:
"Открытие радиоактивности"
Учительница физики
МБОУ СОШ № 18
Абдуллаева Зухра Алибековна
Махачкала 2013 г.
Урок физики по теме "Открытие радиоактивности"
Учитель – Абдуллаева Зухра Алибековна
Цели урока:
обеспечить в ходе урока усвоение понятий "радиоактивность", альфа-, бета-, гамма - излучение.
продолжить формирование у обучающихся научного мировоззрения.
развивать навыки культуры речи, творческую активность, творческие способности учащихся.
Компьютер, проектор, интерактивная доска.
Компьютерная презентация "Открытие радиоактивности"
Рабочая тетрадь ученика
I. Организационный момент (приветствие, проверка готовности обучающихся к уроку)
Изучение нового материала. (Приложение 1. Компьютерная презентация "Открытие радиоактивности")
Сегодня мы начинаем изучать четвертую главу нашего учебника, она называется "Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер". Тема нашего урока "Открытие радиоактивности" (запись в тетради даты и темы урока).
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. (Слайд 3) Но примерно с середины XIX 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. Открытие радиоактивности было непосредственно связано с открытием Рентгена. Более того, некоторое время думали, что это один и тот же вид излучения.
Лучи Рентгена. В декабре 1895 г Вильгельм Конрад Рентген (Слайд) сообщил об открытии нового вида лучей, которые он назвал Х-лучами. До сих пор в большинстве стран они так и называются, но в Германии и России принято предложение немецкого биолога Рудольфа Альберта фон Кёлликера (1817–1905) называть лучи рентгеновскими. Эти лучи возникают, когда быстро летящие в вакууме электроны (катодные лучи) сталкиваются с препятствием. (Слайд) Было известно, что при попадании катодных лучей на стекло, оно испускает видимый свет – зеленую люминесценцию. Рентген обнаружил, что одновременно от зеленого пятна на стекле исходят какие-то другие невидимые лучи. Это произошло случайно: то в темной комнате светился находящийся неподалеку экран, покрытый тетрацианоплатинатом бария Ba (раньше его называли платиносинеродистым барием). Это вещество дает яркую желто-зеленую люминесценцию под действием ультрафиолетовых, а также катодных лучей. Но катодные лучи на экран не попадали, и более того, когда прибор был закрыт черной бумагой, экран продолжал светиться. Вскоре Рентген обнаружил, что излучение проходит через многие непрозрачные вещества, вызывает почернение фотопластинки, завернутой в черную бумагу или даже помещенной в металлический футляр. Лучи проходили через очень толстую книгу, через еловую доску толщиной 3 см, через алюминиевую пластину толщиной 1,5 см... Рентген понял возможности своего открытия: “Если держать руку между разрядной трубкой и экраном, – писал он, – то видны темные тени костей на фоне более светлых очертаний руки”. Это было первое в истории рентгеноскопическое исследование.
Открытие Рентгена мгновенно облетело весь мир и поразило не только специалистов. В канун 1896 в книжном магазине одного немецкого города была выставлена фотография кисти руки. На ней были видны кости живого человека, а на одном из пальцев – обручальное кольцо. Это была снятая в рентгеновских лучах фотография кисти жены Рентгена.
Лучи Беккереля. Открытие Рентгена вскоре привело к не менее выдающемуся открытию. Его сделал в 1896 французский физик Антуан Анри Беккерель. (Слайд) Он был 20 января 1896 на заседании Академии, на котором физик и философ Анри Пуанкаре рассказал об открытии Рентгена и продемонстрировал сделанные уже во Франции рентгеновские снимки руки человека. Пуанкаре не ограничился рассказом о новых лучах. Он высказал предположение, что эти лучи связаны с люминесценцией и, возможно, всегда возникают одновременно с этим видом свечения, так что, вероятно, можно обойтись и без катодных лучей. Свечение веществ под действием ультрафиолета было знакомо Беккерелю: им занимались и его отец Александр Эдмонд Беккерель (1820–1891), и дед Антуан Сезар Беккерель (1788–1878) – оба физики; физиком стал и сын Антуана Анри Беккереля – Жак, который “по наследству” принял кафедру физики при парижском Музее естественной истории, эту кафедру Беккерели возглавляли 110 лет, с 1838 по 1948.
Беккерель решил проверить, связаны ли лучи Рентгена с флуоресценцией. Яркой желто-зеленой флуоресценцией обладают некоторые соли урана, например, уранилнитрат UO2(NO3)2. Такие вещества были в лаборатории Беккереля, где он работал. С препаратами урана работал еще его отец, который показал, что после прекращения действия солнечного света их свечение исчезает очень быстро – менее чем за сотую долю секунды. Однако никто не проверял, сопровождается ли это свечение испусканием каких-то других лучей, способных проходить сквозь непрозрачные материалы, как это было у Рентгена. Именно это после доклада Пуанкаре решил проверить Беккерель.
(Слайд) Открытие радиоактивности – явления, доказывающего сложный состав атомного ядра, произошло благодаря счастливой случайности. Беккерель завернул фотопластинку в плотную черную бумагу, положил сверху крупинки урановой соли и выставил на яркий солнечный свет. После проявления пластинка почернела на тех участках, где лежала соль. Следовательно, уран создавал какое-то излучение, которое, подобно рентгеновскому, пронизывает непрозрачные тела и действует на фотопластинку. Беккерель думал, что это излучение возникает под влиянием солнечных лучей.
Но однажды, в феврале 1896 г., провести очередной опыт ему 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 форме отчетливой тени креста. Это означало, что соли урана самопроизвольно, без влияния внешних факторов создают какое-то излучение.
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.
Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри.
Открытие радия и полония.
(Слайд)
В 1898 году другие французские ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер
Кюри, доказали радиоактивность тория, выделили из уранового минерала два новых вещества, радиоактивных в гораздо большей степени, чем уран и торий. Так были открыты два неизвестных ранее радиоактивных элемента - полоний и радий, Это был изнурительный труд, в течение долгих четырех лет супруги почти не выходили из своего сырого и холодного сарая. (Слайд)
Полоний (Po-84) был назван в честь родины Марии – Польши. Радий (Ra-88)– лучистый, термин радиоактивность предложен был Марией Склодовской. Радиоактивными являются все элементы с порядковыми номерами более 83, т.е. расположенными в таблице Менделеева после висмута. За 10 лет совместной работы они сделали очень многое для изучения явления радиоактивности. Это был беззаветный труд во имя науки – в плохо оборудованной лаборатории и при отсутствии необходимых средств. Препарат радия исследователи получили в 1902 году в количестве 0,1 гр. Для этого им потребовалось 45 месяцев напряженного туда и более 10000 химических операций освобождения и кристаллизации. (Слайд)
Недаром Маяковский сравнивал поэзию с добычей радия:
«Поэзия – та же добыча радия.
В грамм добыча, в год труды.
Изводишь единого слова ради
тысячи тонн словесной руды.»
В 1903 году за открытие в области радиоактивности супругам Кюри и А.Беккерелю была присуждена Нобелевская премия по физике.
Беккерель и супруги Кюри создали первую научную школу изучения радиоактивности. В ее стенах было сделано немало выдающихся открытий. Судьба оказалась неблагосклонной к основателям школы. Пьер Кюри трагически погиб 17 апреля 1906 г., Анри Беккерель преждевременно скончался 25 августа 1908 г. (Слайд )
Мария Склодовская-Кюри продолжила исследования. Она получила поддержку со стороны государства. В Сорбонне была создана специально для нее Лаборатория радиоактивности. (Слайд)
В 1914 г. закончилось строительство Института радия, и она стала его директором. До последних дней своих она следовала девизу Пьера: "Что бы ни случилось, надо работать".
Марии предстояло завершить радиевую "эпопею": получить металлический радий. Ей помогал ее многолетний сотрудник Андрэ Дебьерн (кстати, именно он открыл новый радиоактивный элемент – актиний).
В мартовском номере "Докладов Парижской академии наук" за 1910 г. появилась их короткая статья, в которой сообщалось о выделении около 0,1 г металла. Позднее это событие включили в число семи наиболее выдающихся научных достижений первой четверти ХХ в.
В 1911 г. Мария Кюри получила свою вторую Нобелевскую премию – по химии.
Свойство элементов непрерывно и без каких -либо внешних воздействий испускать невидимое излучение которое способно проникать сквозь непрозрачные экраны и оказывать фотографическое и ионизирующее действие получило название радиоактивности, а само излучение – радиоактивным излучением.
(слайд
)
Свойства радиоактивного излучения (Слайд)
Ионизируют воздух;
Действуют на фотопластинку;
Вызывают свечение некоторых веществ;
Проникают через тонкие металлические пластинки;
Интенсивность излучения пропорциональна концентрации вещества;
Интенсивность излучения не зависит от внешних факторов (давление, температура, освещенность, электрические разряды).
В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, (Слайд) был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения. 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 этот опыт.
На слайде 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 попадал пучок (Слайд)
Потом опыт изменяли, (Слайд) 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, 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.
Проникающая способность различных видов излучений
Эти три вида излучения очень сильно различаются по проникающей способности, т. е. по тому, насколько интенсивно они поглощаются различными веществами. Наименьшей проникающей способностью обладают-лучи. (Слайд) Слой бумаги толщиной около 0,1 мм для них уже непрозрачен. Если прикрыть отверстие в свинцовой пластинке листочком бумаги, то на фотопластинке не обнаружится пятна, соответствующего -излучению.
Гораздо меньше поглощаются при прохождении через вещество -лучи. (Слайд) Алюминиевая пластинка полностью их задерживает только при толщине в несколько миллиметров. Наибольшей проникающей способностью обладают .-лучи.
(Слайд) Интенсивность поглощения -лучей усиливается с увеличением атомного номера вещества-поглотителя. Но и слой свинца толщиной в 1 см не является для них непреодолимой преградой. При прохождении -лучей через такой слой свинца их интенсивность ослабевает лишь вдвое. Видео
Физическая природа -, - и -лучей, очевидно, различна.
Физическая природа различных видов излучения (Слайд)
Гамма-лучи. По своим свойствам -лучи очень сильно напоминают рентгеновские, но только их проникающая способность гораздо больше, чем у рентгеновских лучей. Это наводило на мысль, что -лучи представляют собой электромагнитные волны. Все сомнения в этом отпали после того, как была обнаружена дифракция -лучей на кристаллах и измерена их длина волны. Она оказалась очень малой - от 10 -8 до 10 -11 см.
На шкале электромагнитных волн -лучи непосредственно следуют за рентгеновскими. Скорость распространения у -лучей такая же, как у всех электромагнитных волн, - около 300 000 км/с.
Бета-лучи. С самого начала - и -лучи рассматривались как потоки заряженных частиц. Проще всего было экспериментировать c -лучами, так как они сильнее отклоняются как в магнитном, так и в электрическом поле.
Основная задача экспериментаторов состояла в определении заряда и массы частиц. При исследовании отклонения -частиц в электрических и магнитных полях было установлено, что они представляют собой не что иное, как электроны, движущиеся со скоростями, очень близкими к скорости света. Существенно, что скорости -частиц, испущенных каким-либо радиоактивным элементом, неодинаковы. Встречаются частицы с самыми различными скоростями. Это и приводит к расширению пучка -частиц в магнитном поле (см. рис. 13.6).
Альфа-частицы. Труднее было выяснить природу -частиц, так как они слабее отклоняются магнитным и электрическим полями. Окончательно эту задачу удалось решить Резерфорду. Он измерил отношение заряда q частицы к ее массе m по отклонению в магнитном поле. Оно оказалось примерно в 2 раза меньше, чем у протона - ядра атома водорода. Заряд протона равен элементарному, а его масса очень близка к атомной единице массы 1 . Следовательно, у -частицы на один элементарный заряд приходится масса, равная двум атомным единицам массы.
Но заряд -частицы и ее масса оставались, тем не менее, неизвестными. Следовало измерить либо заряд, либо массу -частицы. С появлением счетчика Гейгера стало возможным проще и точнее измерить заряд. Сквозь очень тонкое окошко - частицы могут проникать внутрь счетчика и регистрироваться им.
Резерфорд поместил на пути -частиц счетчик Гейгера, который измерял число чacтиц, испускавшихся радиоактивным препаратом за определенное время. Затем он поставил на место счетчика металлический цилиндp, соединенный с чувствительным электрометром (рис. 13.7). Электрометром Резерфорд измерял заряд - частиц испущенных источником внутрь цилиндра за такое же время (радиоактивность многих веществ почти не меняется со временем). Зная суммарный заряд -частиц и их число, Резерфод определил отношение этих величин, т. е. заряд одной -частицы. Этот заряд оказался равным двум элементарным.
Таким образом, он устаиовил, что у -частицы на каждый из двух элементарных зарядов приходится две атомные единицы массы. Следовательно, на два элементарных заряда приходится четыре атомные единицы массы. Такой же заряд и такую же относительную атомную массу имеет ядро гелия. Из этого следует, что - часчица - это ядро атома гелия.
Не довольствуясь достигнутым результатом, Резерфорд затем еще прямыми опытами доказал, что при радиоактивном -распаде образуется именно гелий. Собирая -частицы внутри специального резервуара на протяжении нескольких дней, он с помощью спектрального анализа убедился в том, что в сосуде накапливается гелий (каждая -частица захватывала два электрона и превращалась в атом гелия).
Итак, явление радиоактивности, т.е. самопроизвольного излучения веществом -, - и - частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.
Закрепление знаний.
1. Первичное закрепление.
1. В чем заключается открытие, сделанное Беккерелем в 1896г?
2. Кто из ученых занимался исследованием данных лучей?
3. Как и кем было названо явление самопроизвольного излучения некоторыми атомами?
4. В ходе исследования явления радиоактивности, какие неизвестные ранее химические элементы были открыты
5. Как были названы частицы, входящие в состав радиоактивного излучения?
6. Почему в магнитном поле радиоактивное излучение распалось на три пучка?
7. Какова природа α-частицы? Каков ее заряд и масса?
8. Что представляют собой β-частицы?
9. С какой скоростью распространяются γ-лучи? Какие свойства γ-лучей вы знаете?
Самостоятельная работа. Самостоятельное выполнение заданий в рабочих тетрадях.
1. Кто впервые наблюдал радиоактивное излучение урана? __________________________.
2. Как были названы новые химические элементы, способные к самопроизвольному излучению, обнаруженные супругами Кюри? ____________________________________ .
3. Что такое радиоактивность? ________________________________________ .
4. Кто впервые ввел термин "радиоактивность"? _____________________________ .
5. Что представляет собой -излучение, -излучение, -излучение? __________________________________________________________________________ .
7. Каково направление индукции магнитного поля?
8. Заполните таблицу
|
Излучение |
Заряд |
Проник. способность |
Примеры |
Природа |
|
α |
+ |
min |
бумага пробег в воздухе 3-9 см алюминий – 0,05 мм |
Поток атомных ядер гелия 4 2 Не υ= 14.000 - 20.000 км/с |
|
β |
- |
чуть > α |
Пробег в воздухе 40 см свинец – 3 см |
Поток электронов 0 - 1e υ≈ 300.000 км/с |
|
γ |
0 |
max |
пробег в воздухе неск. сот метров свинец – до 5 см тело человека пронизывают насквозь |
Поток коротких эл-магн. волн (фотонов) υ= 300.000 км/с |
Учитель. 4. Радиоактивные превращения.
Изучение радиоактивности убеждает нас в том, что радиоактивные излучения испускаются атомными ядрами радиоактивных элементов. Это очевидно в отношении альфа частиц, так как в электронной оболочке их просто нет. Химические исследования обнаружили, что в веществах, испускающих бета излучение, накапливаются атомы элемента с порядковым номером на одну единицу превышающим порядковый номер бета излучателя. Например
20 10 Ne β → 20 11 Na β → 20 12 Mg β → 20 13 Al
Что же происходит с веществом при радиоактивном распаде?
Видео
Радиоактивные излучения испускаются атомными ядрами радиоактивных элементов
Испуская α- и β- излучение, атомы радиоактивного элемента изменяются, превращаясь в атомы нового элемента
В этом смысле испускание радиоактивных излучений называют радиоактивным распадом
Итак, запишите в тетрадь определение: Явление самопроизвольного превращения неустойчивых ядер атомов в ядра других атомов с испусканием частиц и излучением энергии называется естественной радиоактивностью.
radio - излучаю, aсtivus – действенный.
Правила смещения -
это правила, указывающие смещение элемента в периодической системе, вызванное распадом.
Превращение ядер подчиняется правилу смещения, сформулированному впервые английским ученым Ф. Содди.
Сообщение учащихся о Ф. Содди (портрет).
Фредерик Содди (2.09.1877 – 22.09. 1956) – английский физик, один из пионеров радиоактивности, член Лондонского королевского общества.
Вместе с Резерфордом разработал в 1902-1903 г. теорию радиоактивного распада и сформулировал закон радиоактивных превращений. В 1903 г. доказал наличие гелия в продуктах излучения радия. Независимо от других в 1918 г. открыл протактиний. Сформулировал α – правило. В 1913 г. Установил правило смещения при радиоактивном распаде.
Учитель
При радиоактивном распаде выполняются законы сохранения массы и зараяда
Учитель.
α – распад:
Ядро теряет положительный заряд 2ē и масса его убывает на 4 а.е.м. Элемент смещается на 2 клетки к началу
A Z Х → A-4 Z-2 Y + 4 2 He
β – распад: из ядра вылетает электрон, заряд увеличивается на единицу, а масса остается почти неизменной. Элемент смещается на 1 клетку к концу периодической системы. (Слайд)
A Z Х → A Z+1 Y +
При испускании ядрами атомов нейтральных γ-квантов ядерных превращений не происходит. Испущенный γ-квант уносит избыточную энергию возбужденного ядра; числа протонов и нейтронов в нем остаются неизменными.
Если вы внимательно следите за моими рассуждениями, то должны мне задать вопрос. (Как же из ядра вылетают электроны, если их там нет ?!!!) Ответ: приβ – распаде нейтрон превращается в протон с испусканием электрона
1 0 n → 1 1 p + 0 -1e + υ (υ - антинейтрино)(Слайд)
γ – излучение не сопровождается изменением заряда, масса же ядра меняется ничтожно мало.
Решение задач.
Учитель у доски разбирает решение задач на правило смещения:
Задача 1 : Изотоп тория 230 90 Th испускает α-частицу. Какой элемент при этом образуется?
Решение: 230 90 Th α → 226 98 Ra + 4 2 He
Задача 2 : Изотоп тория 230 90 Th β-радиоактивен. Какой элемент при этом образуется?
Решение: 230 90 Th β → 230 91 Рa + 0-1e
Решение задач учащимися у доски:
Задача : Протактиний 231 91 Рa α –радиоактивен. С помощью правил «сдвига» и таблицы элементов Менделеева определите, какой элемент получается с помощью этого распада.
Решение: 231 91 Рa α → 227 89 Ас + 4 2 Не
Задача : В какой элемент превращения уран 239 92 U после двух β – распадов и одного α – распада?
Решение: 239 92 U β → 239 93 Np β → 239 94 Pu α → 235 92 U
Задача: Написать цепочку ядерных превращений неона 20 10 Ne: β, β, β, α, α, β, α, α
Решение: 20 10 Ne β → 20 11 Na β → 20 12 Mg β → 20 13 Al α → 16 11 Na α → 12 9 F β → 12 10 Ne α → 8 8 O α → 4 6 C
Промежуточное закрепление
1. Что называется радиоактивностью?
2. Какие известные вам законы сохранения выполняются при радиоактивных превращениях?
Самостоятельная работа (индивидуально, по карточкам (дифференциальный подход к учащимся)).
Сообщение ученика
Биологическое действие радиоактивного излучения
Как-то Беккерель, собираясь на одну из лекций, обнаружил, что у него нет урановой соли. Зайдя в лабораторию Кюри, взял пробирку с урановой солью и положил ее в карман костюма. После лекции вновь положил в карман и проходил так до возвращения домой. На следующий день он обнаружил в том месте, где лежала пробирка покраснение кожи. Беккерель показал супругам Кюри, предположив о действии урана на кожу.
Пьер Кюри решил проверить и привязал урановую пластину к предплечью и проходил так 10 часов. Вызванное облучением покраснение перешло в сильную язву и не заживало в течение почти 2 лет. Таким образом, Пьер открыл биологическое действие радиоактивного излучения.
Вот что пишет М.П.Шаскольская: «В те далекие годы, на заре атомного века, первооткрыватели радия не знали о действии излучения. Радиоактивная пыль носилась в их лаборатории. Сами экспериментаторы спокойно брали руками препараты, держали их в кармане, не ведая о смертельной опасности. К счетчику Гейгера поднесен листок из блокнота Пьера Кюри (через 55 лет после того, как в блокноте велись записи!), и ровный гул сменяется шумом, чуть ли не грохотом. Листок излучает, листок как бы дышит радиоактивностью».
Сейчас известно, что радиоактивные излучения при определенных условиях могут представлять опасность для здоровья живых организмов. В чем причина негативного воздействия радиации на живые существа?
Дело в том что, что α-, и β - частицы, проходя через вещество, ионизирует его, выбивая электроны из молекул и атомов. Ионизация живой ткани нарушает жизнедеятельность клеток, из которых эта ткань состоит, что отрицательно сказывается на здоровье всего организма.
Степень и характер отрицательного воздействия радиации зависит от нескольких факторов, в частности, от того, какая энергия передана потоком ионизирующих частиц данному телу и какова масса этого тела. Чем больше энергии получает человек от действующего на него потока частиц и чем меньше при этом масса человека (т.е чем большая энергия приходится на каждую единицу массы),тем к более серьезным нарушениям в его организме это приведет.
Поглощенная доза-энергия ионизирующего излучения, поглощенная облучаемым теплом (тканями организма), в пересчете на единицу массы.
Эквивалентная доза - поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма.
В СИ единице поглощенной дозы излучения является 1 грэй (1Гр).
Известно, что чем больше поглощенной дозы излучения, тем больший вред может нанести организму это излучение.
Необходимо учитывать также, что при одинаковой поглощенной дозе разные виды излучений вызывают разные по величине биологические эффекты.
Например, при одной и той же поглощенной дозе биологический эффект от действия α- излучения будет в 20 раз больше, чем от γ- излучения, от действия быстрых нейтронов эффект может быть в 10 раз больше, чем от γ- излучения.
Также различается чувствительность отдельных органов к радиоактивному излучению. Поэтому, необходимо учитывать соответствующие коэффициенты чувствительности тканей.
0,03- костная ткань
0,03- щитовидная железа
0,12- красный костный мозг
0,12- легкие
0,15- молочная железа
0,25- яичники и семенники
0,30- другие ткани
1,00- организм в целом
Даже малые дозы радиации не безвредны. Радиация может вызвать, прежде всего, генные и хромосомные мутации. Установлено, что вероятность заболевания раком возрастает прямо пропорционально дозе облучения.
Среди наиболее распространенных раковых заболеваний, вызванных облучением, выделяется лейкозы. За лейкозами «по популярности» следуют: рак молочной железы, рак щитовидной железы и рак легких. Менее чувствительны желудок, печень, кишечник и другие органы и ткани.
Воздействие радиации на организм может быть различным, но почти всегда оно негативно. В малых дозах радиационное излучение может стать катализатором процессов, приводящих к раку или генетическим нарушением, а в больших дозах приводит к полной или частичной гибели организма вследствие разрушения клеток тканей.
Учитель: Сегодня 26 апреля исполняется 27 лет со дня Чернобыльской трагедии. И мы, конечно, не могли обойти вниманием эту страшную дату.
Сообщение ученика об аварии на Чернобыльской АЭС
Чернобыльская авария - разрушение 26 апреля 1986 года 4 энергоблока ЧАЭС, расположенной на территории Украины. Разрушение носило взрывной характер, реактор был разрушен, и в окружающую среду было выброшено много радиоактивных веществ.
Около 200000 человек было эвакуировано из зон, подвергшихся загрязнению.
Излучение которым подверглись люди ведет к серьёзным дефектам, которые проявляются у детей и внуков человека, подвергшегося облучению, или у его отдаленных потомков.
Итог урока: Домашнее задание.
Во время подведения итога урока 2 учащихся проверяют самостоятельную работу.
Вопрос к классу:
6 июня 1905г. Пьер выступил на заседании Академии наук. Свою Нобелевскую речь он закончил следующими словами:
"Легко, далее, понять, что в преступных руках радий может представить серьезную опасность, и встает вопрос: выиграет ли человечество от познания тайн природы, достаточно ли оно созрело, чтобы ими пользоваться, или это познание обратиться ему во вред? Пример открытий Нобеля показателен в этом отношении: мощные взрывчатые вещества позволили человеку выполнять замечательные работы, но они же стали ужасным разрушительным средством в руках великих преступников, толкающих народы к войне. Я отношусь к числу тех, кто думает вместе с Нобелем, что человечество извлечет больше пользы, чем вреда из новых открытий".
В окно смотрели двое:
Один увидел дождь и грязь,
Другой листвы зелёной вязь
И небо голубое.
В окно смотрели двое.
За каждым открытием стоят люди. Человек во многом бывает сам виноват в своих бедах и трагедиях.
Прав ли был Прометей, давший людям огонь?
Мир рванулся вперед, мир сорвался с пружин.
Из прекрасного лебедя вырос дракон,
Из запретной бутылки был выпущен джин.
Радиоактивность-это природное явление, не зависящее от того, открыли его ученые или нет. Радиоактивными являются почва, осадки, горные породы, вода. Ядерная энергия - источник всего существующего. Солнце и звезды сияют благодаря ядерным реакциям, происходящим в их недрах. Открытие этого явления повлекло за собой его использование на пользу и во вред. Ученые больше чем кто- либо осознают ответственность, которую они несут перед обществом, вмешиваясь в дела Природы.
В настоящее время идет много споров на тему: радиация - это добро или зло, радиация - наш друг или враг? Так что же это такое?
Так, что же такое радиоактивность: подарок или проклятие? Мы начинали урок с ваших ассоциаций со словом радиоактивность. Какой вы представляете себе радиоактивность теперь? Что бы вы могли рассказать о радиоактивности, например, младшим школьникам.
Творческая работа учащихся.
В вашей власти, в вашей власти.
Что бы все не раскололось
На бессмысленные части.
Человек всегда должен помнить, что Природа мудра, и, вторгаясь в ее тайны, нельзя нарушать ее законы. В своих действиях нужно руководствоваться правилом: «Не навреди!”, быть осмотрительным, внимательным, просчитывать десятки связей и ходов наперед, а главное - всегда помнить о других людях, ценности жизни, уникальности нашей планеты. Радиоактивность отнюдь не новое явление, новизна лишь состоит в том, как люди пытались ее использовать
Жизнь на Земле хрупка и беззащитна перед человеком. Один неверный шаг, и она прервется. Первый человек планеты, кому посчастливилось увидеть землю из Космоса, Ю.А.Гагарин сравнил цветовую гамму красок Земли с красками полотен Николая Рериха. Но он же поведал о том, какой хрупкой и беззащитной кажется из Космоса наша планета…
ТЕСТ
1 вариант
1.Кто из учёных предложил ядерную модель атома?
а) Томсон б) Содди в) Резерфорд г) Иваненко
2.Кто из учёных обнаружил сложный состав радиоактивного излучения?
а) Беккерель б) Резерфорд в) Содди г) Кюри
3.Камера Вильсона представляет собой герметически закрытый сосуд, заполненный
а) перегретой жидкостью б) парами воды или спирта, близкими к насыщению
в) фотоэмульсией г) газом
4.Бетта-лучи представляют собой
а) поток электронов б) поток альфа-частиц в)поток ядер гелия г)электромагнитные волны
5.В результате альфа - распада элемент смещается на
б) две клетки к началу периодической системы
в) две клетки ближе к концу периодической системы
г) четыре клетки к началу периодической системы
6. В состав атома 64 29 Сu входят
а) 64р, 29n, 29ȇ б) 29p, 64n, 29ȇ в) 29p, 35n, 29ȇ г) 29р, 64n, 35ȇ
7.Определите неизвестный элемент, образовавшейся при протекании ядерной реакции
27 13 Al + 4 2 He → 30 15 P + X
8.При бомбардировке ядер изотопа азота 14 7 N нейтронами образуется изотоп 11 5 В и …
9.Величина равная отношению числа нейтронов в каком-либо поколении к числу нейтронов предыдущего поколения, называется коэффициентом
а) воспроизводства нейтронов б) размножения нейтронов в) реакции
г) деления ядра
10.Между частицами в ядре атома действуют
а) гравитационные силы б) электромагнитные силы в) ядерные силы
Физика 9 класс
ТЕСТ
«Строение атома и атомного ядра»
2 вариант
1.Кто из учёных является первооткрывателем радиоактивности?
а) Резерфорд б) Содди в) Беккерель г) Кюри
2.Как фамилия учёного, сформулировавшего правила смещения?
а) Беккерель б) Резерфорд в) Содди г) Томсон
3.Основой пузырьковой камеры является
а) перегретая жидкость б) пары воды или спирта, близкие к насыщению
в) фотоэмульсия г) газ
4.Гамма - лучи представляют собой
а) поток электронов б) поток альфа-частиц в) поток ядер гелия
г) электромагнитные волны
5. В результате бета-распада элемент смещается на …
а) одну клетку ближе к концу периодической системы
б) на одну клетку к началу периодической системы
в) две клетки к началу периодической системы
г) на четыре клетки к концу периодической системы
6. Определите состав атома 39 19 К
а) 39p, 19n, 19ȇ б) 19p, 39n, 39ȇ в) 20p, 19n, 39ȇ г) 19p, 20n, 19ȇ
7.Определите неизвестный элемент, образовавшийся при протекании ядерной реакции
147 N + 4 2He → 17 8O + X
а) нейтрон б) протон в) электрон г) альфа-частица
8. При захвате нейтрона ядром 27 13 Al образуется изотоп 24 11 Na и …
а) электрон б) нейтрон в) альфа-частица г) протон
9.Минимальная масса урана, при которой возможно протекание цепной реакции называется
а) необходимой б) критической в) достаточной г) минимальной
10. Кому принадлежит открытие нейтрона
а) Резерфорду б) Содди в) Чедвику г) Беккерелю
Тест
Ф. И. _____________________________________ вариант №
Физика 9 класс « Строение атома и атомного ядра»
Тест
Ф. И. _____________________________________ вариант №
Физика 9 класс « Строение атома и атомного ядра»
Тест
Ф. И. _____________________________________ вариант №
Физика 9 класс « Строение атома и атомного ядра»
Тест
ОТВЕТЫ:
Тест в 1
Тест в 2
Альфа-, бета- и гамма-излучения.»
Цели урока.
Образовательные – расширение представлений учащихся о физической картине мира на примере явления радиоактивности ; изучить закономерности
Развивающие – продолжить формирование умений: теоретическому методу исследования физических процессов; сравнивать, обобщать; устанавливать связи между изучаемыми фактами; выдвигать гипотезы и обосновывать их.
Воспитывающие – на примере жизни и деятельности Марии и Пьера Кюри показать роль ученых в развитии науки; показать неслучайность случайных открытий ; (мысль: ответственность ученого, первооткрывателя за плоды своих открытий), продолжить формирование познавательных интересов, навыков коллективной, в сочетании с самостоятельной работой.
Дидактический тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.
Форма проведения урока: традиционная
Необходимое оборудование и материалы :
Знак радиоактивной опасности; портреты ученых, компьютер , проектор, презентация, рабочая тетрадь для обучающихся, периодическая таблица Менделеева.
Методы:
информационный метод (сообщения обучающихся)
проблемный
«Ничего не надо бояться – надо лишь понять неизвестное»
Мария Склодовская- Кюри.
КОНСПЕКТ УРОКА
Мотивация обучающихся
Сконцентрировать внимание обучающихся на изучаемом материале, заинтересовать их, показать необходимость и пользу изучения материала. Радиация – это необычные лучи , которые глазом не видно и вообще нельзя никак почувствовать, но которые могут проникать даже через стены и пронизывать человека.
Ход и содержание урока
Этапы урока .
Организационный этап.
Этап подготовки к изучению новой темы, мотивация и актуализация опорных знаний.
Этап усвоения новых знаний.
Этап закрепления новых знаний.
Этап подведения итогов, информация о домашнем задании.
Рефлексия.
. Организационный момент
2.Этап подготовки к изучению новой темы
Актуализация наличных знаний обучающихся в форме проверки домашнего задания и беглого фронтального опроса обучающихся.
Показываю знак радиоактивной опасности и задаю вопрос: « Что означает этот знак? В чем опасность радиоактивного излучения?»
3.Этап усвоения новых знаний (25 мин)
Радиоактивность появились на земле со времени ее образования, и человек за всю историю развития своей цивилизации находился под влиянием естественных источников радиации. Земля подвержена радиационному фону, источниками которого служат излучения Солнца, космическое излучение, излучение от залегающих в Земле радиоактивных элементов.
Что же такое радиация? Как она возникает? Какие виды радиации существуют? И как от нее защититься?
Слово «радиация» происходит от латинского radius
и обозначает луч. В принципе радиация – это все виды существующих в природе излучений – радиоволны, видимый свет , ультрафиолет и так далее. Но излучения бывают различными, некоторые из них полезны, некоторые вредны. Мы в обычной жизни привыкли словом радиация называть вредное излучение, возникающее вследствие радиоактивности некоторых видов вещества. Разберем, как на уроках физики объясняют явление радиоактивности
Открытие радиоактивности Анри Беккерелем
.
Возможно, об Антуане Беккереле осталась бы лишь память как о весьма квалифицированном и добросовестном экспериментаторе, но не более , если бы не то, что произошло 1 марта в его лаборатории.
Открытие радиоактивности произошло благодаря счастливой случайности. Беккерель долгое время исследовал свечение веществ, предварительно облученных солнечным светом. Он 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. Беккерель думал, что излучение урана 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 форме 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. Затем подобное качество было обнаружено и у тория.
Беккерель Антуан Анри французский физик. Окончил политехническую школу в Париже. Основные работы посвящены радиоактивности и оптике. В 1896г открыл явление радиоактивности. В 1901г обнаружил физиологическое действие радиоактивного излучения. В 1903г Беккерель удостоен Нобелевской премии за открытие естественной радиоактивности урана. (1903, совместно с П. Кюри и М. Склодовской-Кюри).
Открытие радия и полония.
В 1898 году другие французские ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри выделили из уранового минерала два новых вещества, радиоактивных в гораздо большей степени, чем уран и торий. Так были открыты два неизвестных ранее радиоактивных элемента - полоний и радий , Это был изнурительный труд, в течение долгих четырех лет супруги почти не выходили из своего сырого и холодного сарая. Полоний (Po-84) был назван в честь родины Марии – Польши. Радий (Ra-88)– лучистый, термин радиоактивность предложен был Марией Склодовской. Радиоактивными являются все элементы с порядковыми номерами более 83, т.е. расположенными в таблице Менделеева после висмута. За 10 лет совместной работы они сделали очень многое для изучения явления радиоактивности. Это был беззаветный труд во имя науки – в плохо оборудованной лаборатории и при отсутствии необходимых средств Препарат радия исследователи получили в 1902 году в количестве 0,1 гр. Для этого им потребовалось 45 месяцев напряженного туда и более 10000 химических операций освобождения и кристаллизации.
Недаром Маяковский сравнивал поэзию с добычей радия:
«Поэзия – та же добыча радия. В грамм добыча, в год труды. Изводишь единого слова ради тысячи тонн словесной руды.»
В 1903 году за открытие в области радиоактивности супругам Кюри и А.Беккерелю была присуждена Нобелевская премия по физике.
РАДИОАКТИВНОСТЬ –
это способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра , испуская при этом различные частицы:
всякий самопроизвольный радиоактивный распад экзотермичен, то есть происходит с выделением тепла.
Сообщение обучающегося
Мария Склодовская-Кюри – польский и французский физик и химик, один из основоположников учения о радиоактивности родилась 7 ноября 1867 в Варшаве. Она первая женщина – профессор Парижского университета. За исследования явления радиоактивности в 1903 г., совместно с А. Беккерелем получила Нобелевскую премию по физике, а в 1911 г. за получение радия в металлическом состоянии – Нобелевскую премию по химии. Умерла от лейкемии 4 июля 1934 г. Заключенное в свинцовый гроб тело Марии Склодовской-Кюри до сих пор излучает радиоактивность с интенсивностью 360 беккерель/М3 при норме около 13 бк/М3... Ее похоронили вместе с мужем…
Сообщение обучающегося
– Пьер Кюри - французский физик, один из создателей учения о радиоактивности. Открыл (1880) и исследовал пьезоэлектричество. Исследования по симметрии кристаллов (принцип Кюри), магнетизму (закон Кюри, точка Кюри). Совместно с женой М. Склодовской-Кюри открыл (1898) полоний и радий, исследовал радиоактивное излучение. Ввел термин «радиоактивность». Нобелевская премия (1903, совместно со Склодовской-Кюри и А. А. Беккерелем).
Сложный состав Радиоактивного излучения
В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения.
В результате опыта, проведенного под руководством английского физика, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия неоднородно , т.е. оно имеет сложный состав.
Резерфорд Эрнст (1871-1937), английский физик, один из создателей учения о радиоактивности и строении атома, основатель научной школы, иностранный член-корреспондент РАН (1922) и почетный член АН СССР (1925). Директор Кавендишской лаборатории (с 1919). Открыл (1899) альфа- и бета-лучи и установил их природу. Создал (1903, совместно с Ф. Содди) теорию радиоактивности. Предложил (1911) планетарную модель атома. Осуществил (1919) первую искусственную ядерную реакцию. Предсказал (1921) существование нейтрона. Нобелевская премия (1908).
Классический опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения. 
Препарат радия помещали в свинцовый контейнер с отверстием. Напротив отверстия помещали фотопластинку. На излучение действовало сильное магнитное поле.
Почти 90 % известных ядер нестабильны. Радиоактивные ядра могут испускать частицы трех видов: положительно заряженные (α-частицы – ядра гелия), отрицательно заряженные (β-частицы – электроны) и нейтральные (γ-частицы – кванты коротковолнового электромагнитного излучения). Магнитное поле позволяет разделить эти частицы.
4) Проникающая способность α .β. γ излучения
α –лучи обладают наименьшей проникающей способностью. Слой бумаги толщиной 0.1мм для них уже непрозрачен. 
. β-лучи полностью задерживает алюминиевая пластинка толщиной несколько мм.
γ-лучи при прохождении через слой свинца в 1см уменьшают интенсивность в 2 раза.
5) Физическая природа α .β. γ излучения
γ-излучение электромагнитные волны 10 -10 -10 -13 м
Гамма-излучение - это фотоны, т.е. электромагнитная волна , несущая энергию. В воздухе оно может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с атомами среды. Интенсивное гамма-излучение, если от него не защититься, может повредить не только кожу, но и внутренние ткани. Плотные и тяжелые материалы, такие как железо и свинец, являются отличными барьерами на пути гамма-излучения.
С. Беккерель
2.-лучи представляют собой….
А. поток электронов
3. В результате - распада элемент смещается
2 вариант
1. Кто из перечисленных ниже ученых является первооткрывателем радиоактивности?
А. Супруги Кюри
В. Резерфорд
С. Беккерель
2. - лучи представляют собой…
А. поток электронов
В. поток ядер гелия
С. электромагнитные волны
3. В результате - распада элемент смещается
А. на одну клетку к концу периодической системы
В. на две клетки к началу периодической системы
С. на одну клетку к началу периодической системы
5.Этап подведения итогов, информация о домашнем задании.
6. Рефлексия деятельности на уроке
Закончить фразу
сегодня я узнал…
мне было интересно…
я понял, что…
теперь я могу…
я научился…
у меня получилось …
меня удивило…
урок дал мне для жизни…
мне захотелось…
Мария Склодовская- Кюри.
§§
99,100
РЕЦЕНЗИЯ
на методическую разработку урока по учебной дисциплине Физика
Фамилия, имя, отчество автора – Шепелева Раиса Александровна
Должность – преподаватель общеобразовательных дисциплин
Название методической разработки: Открытие радиоактивности. Альфа- бета и гамма-излучения
Полное наименование учебного заведения ОГАОУ СПО «Ракитянский агротехнологический техникум»
Адрес образовательного учреждения пос. Ракитное, Белгородская область, ул. Коммунаров,11
На контрольно-оценочном этапе предлагается проведение тестового контроля. Материал заданий направлен не только на проверку знаний и умений, но и способствует дальнейшему использованию в ходе изучения темы.
Основными формами организации учебной деятельности является фронтальная, групповая и индивидуальная формы работы. Активное включение детей в учебный процесс происходит за счет правильно спланированного процесса целеполагания и постановки проблемного вопроса.
Основные методы обучения: объяснительно-иллюстративные, репродуктивные, частично-поисковые. Выбранные средства обучения способствуют лучшему восприятию и усвоению материала.
Первичное закрепление материала проводится в форме проверочной работы , организованной по группам.
Использование ПК позволяет не только усилить наглядное представление изучаемого материала, но и способствует более осмысленному его усвоению. Слайдовая презентация содержит весь необходимый наглядный и практический материал. Все это позволяет повысить плотность урока и оптимально увеличить его темп. Рефлексивно-оценочный этап проведен в форме полилога, на определение степени затруднений обучающихся при изучении темы, а также планирования перспективных индивидуальных целей.
Фамилия, имя, отчество рецензента (полностью) ___________________
Должность ___________________________________________________
Место работы _________________________________________________