Резерфорд тәжірибесі. Атомның планетарлық моделі. Атом ядросының құрамы.

Сабақтың тақырыбы: Резерфорд  тәжірибесі.  Атомның  планетарлық  моделі. Атом   ядросының  құрамы.

Сабақтың мақсаты:

1)Білімділік:         Оқушыларға  Резерфорд  тәжірибесін  және  атом  ядросының  құрамына

кіретін  бөлшектердің физикалық  мағынасын  түсіндіру.

2)Дамытушылық:  Оқушылардың  ғылыми дүниетанымдық  көзқарасын  қалыптастыру,

логикалық  ойлау  қабілетін  дамыту.

3)Тәрбиелік:            Ізденімпаздыққа, жауапкершілікке, топпен жұмыс  жасауға  тәрбиелеу.

Пән аралық байланыс:  Химия,  математика

Көрнекіліктер:          Интерактивті тақта,  компьютер, электрондық  оқулық,

Менделеевтің  периодтық  кестесі,  карточкалар,  слайдтар.

Сабақтың барысы:

1.Ұйымдастыру кезеңі.

2. «Миға шабуыл»

Өткен сабақты игеру барысын тексеру.

а)  «Кім  көп  біледі?»

Қайталау сұрақтары:

1. Қандай элементтерді радиактивті  элемент  дейді?
2. Радиактивті сәулелену дегеніміз  не?
3. Радиактивті элементтер шығаратын  сәуле магнит өрісінде қандай сәулелерге жіктеледі?
4. α – сәулесі дегеніміз —
5. β — сәулесі дегеніміз –
6. γ- сәулесі дегеніміз –
7. Радиактивтік дегеніміз  қандай  құбылыс?

ә) «Бұл  қай  формула?»

Белгісіз  шаманы  табу

1. E = h …;                          4.       …=qU
2. hν = … + m_ev²/2;             5.  e… = m_ev²/2;
3. … =σТ⁴;                           6. ν =

б) «Бұл қай тұрақты?»

Тұрақты  шаманы  айту

1. σ = 5,672 *10^-8 Вт/м2*К4;
2. h = 6,62*10^-34Дж*с;
3. с =3*10⁸ м/с;

ІІІ. «Білімді  мыңды  жығар»

Жаңа  сабақ     

     Біздер  төменгі  сыныпта  атом  құрылысы  туралы  мағлұматтар  алдық. Енді  кең  көлемде  тоқталмақпыз.  Атом құрылысы бойынша өз білетіндерімізді еске  түсірейік:  1) Атом деген не?

2) Ол қайда орналасқан?

3. Құрамында не бар?

4) Олар қалай аталады?

5) Протон, нейтрон деген не?

6) Атомды кім ашты?

Бұл  сұрақтардың  жауабы  эксперименттік  және  теориялық  зерттеу  нәтижесінде  табылды.  Атом  құрылысы  туралы  Резерфорд  тәжірибесінің  маңызы  зор  болды.

1911 жылы  Э. Резерфорд  және  оның  шәкірттері  α – бөлшектерінің өте  жұқа  алтын  және  платина  пластиналарынан  өтуін  зерттеді.  Тәжірибе  суретте  көрсетілгендей  Радий  элементі

α – бөлшектерін  шығарады. α – бөлшектері коллиматордағы  тар  саңылаудан  өтіп,  жолына  қойылған  алтын  фольгасына  жеткен кезде олардың  біразы  бағытын  өзгертіп,  шашырайтындығы  белгілі  болды.Кейбір  бөлшектер  тікбұрыштан да  үлкен бұрыштарға  бұрылатындығы экранда  анық  көрінеді.

     Резерфорд  бөлшектердің шашырауын ,  кілт  кері  бұрылатынын  зерттей  отырып, атомның кішкене  бөлігі  ғана   α – бөлшектерінің  шашырап,  кері  қайтуына  себепкер  деп  қорытындылады.  Және де   атомның  бұл   кішкене  бөлігінің  заряды  оң,  ал  массасы  үлкен болуға  тиіс  деп  түйіндеді.  Сонда  ғана  оң  зарядты   α – бөлшектер  сиректе  ьолса,  үлкен бұрыштарға бұрыла  алатын  еді. Шынында да,  аттас  зарядтар  бірін – бірі  тебе  алатынын білеміз.  Ал  электрондардың  зарядтары  теріс,  массалары  өте  аз  болғандықтан массасы  үлкен

α – бөлшектердің бағытын  өзгертуге  олардың  ықпалы  онша  болмайды.

Көптеген  тәжірибе  нәтижесін  талдай  келіп, 1911 ж.  Резерфорд Күн жүйесіне ұқсас атомның  планетарлық  моделін ұсынды.

Электрондардың массасы аса аз болғандықтан атомның бүкiлдей дерлiк массасы ядрода шоғырланған. Ядроның диаметрі 10^-12 – 10^{-13 см, ал атомның диаметрі 10-8 см шамасында}.

Егер атомның көлемін футбол алаңының аумағына дейін үлкейтетін болсақ, атом ядросының көлемі футбол алаңында түсіп қалған шие дәніндей ғана болар еді.

Ғалымдардың зерттеуі бойынша атом ядроларының заряды      

Мұндағы  Z – элементтің Менделеев кестесіндегі реттік саны;  e – элементар заряд .

Атом  ядросының  оң  заряды  орбитальдық  электрондардың  теріс  зарядын  теңгеріп  тұрады  Сондықтан

Бұл теңдіктен мынадай қорытынды шығаруға болады:

— әрбір электронның немесе протонның заряды бір элементар зарядқа (e = 1,6*10^-19 Кл) тең;

— кез-келген элемент атомының ядросындағы протондар саны сол элементтің Менделеев кестесіндегі Z реттік санына тең. Мысалы, гелий атомы ядросының ( ) заряды , ал заряд саны Z₁ = 2.

1932 ж. Резерфордтың  шәкірті Д.Чедвик ядро  құрамына  кіретін  жаңа  бөлшек – нейтронды  ашты.

Кез-келген элемент атомының ядросындағы протон мен электронды жалпылап  нуклондар деп атайды, ал тұтас ядроны  нуклид дейді.

Ядродағы протондар  мен  нейтрондардың  жалпы  санын  А- массалық  сан  деп  атайды.

Нақты бір элеменнтің ядроларындағы протондар саны (Z) өзгермейді, нейтрондар саны әртүрлі болып кездеседі. Осыған сәйкес химиялық элементтің ядролардағы нук-лондар саны (А) өзгеріп отырады. Химиялық элементтің  белгіленуі:  _zХ^А

A=Z+N;    N=A-Z;

Бір — бірінен тек ядросындағы нейтрондар санына қарай ажыратылатын элемент түрлерін изотоптар деп атайды.  — жеңіл сутегі өте көп;      — ауыр сутегі дейтерий сирек кездеседі;       — тритий кездеспейді.

Элемент изотоптарының химиялық қасиеттері бірдей, сондықтан оларды химиялық амалдармен ажыратуға болмайды. Изотоптарды тек массалық сандарына қарай ажыратып, сезімтал құралдардың жәрдемімен бөліп алады.

 IV . «Білгенімді зердеме тоқу»

Жаңа сабақты бекіту

1. Атом құрылысының  «планетарлық»   моделін  ұсынған  ғалым  кім? Қай  жылы?

(Ағылшын ғалымы  Э.Резерфорд,  1911 жылы)

2. Атомның құрылысын кім  айтып  береді?   (Атомның  центрінде  ядро  орналасқан,

электрондар  ядро  айналасында эллипстік орбита бойымен қозғалады.)

3. Электрон қалай  белгіленеді? Заряды қандай? ( _-1⁰е)
4. Протон қалай белгіленеді?  Заряды қандай?   (₁¹р)
5. Нейтрон қалай белгіленеді? Заряды қандай?  (₀¹n)
6. Нуклон дегеніміз не?           (Протон мен нейтронның  жалпы  санын  нуклон  дейміз.)
7. Атом ядросы зарядының формуласы қандай?             (q=Z*e)
8. Элементар заряд неге тең?  (e=1,6*10^-19Кл)
9. Химиялық элементтің  ядросының  белгіленуі?        (_z^AХ)
10. Ядродағы нейтрон санын қалай табамыз? (N=A-Z)
11. Изотоп дегеніміз не?          (Z=Z,  A≠A)

1. «Ойлан тап!»

Химиялық  элементтердің Менделеев  кестесін  пайдалана  отырып,  төмендегі  ядролардың  қандай  элементтерге  жататынын анықтаңдар.

VІ. «Бұл қай элемент?» 

Атом  ядросындадағы  протон  мен  нейтрондар  саны  берілген. Бұл қай элемент  екенін  табу?

VІІ. «Тіліңмен  жүгірме,  біліміңмен  жүгір!»

Менделеев  кестесін  пайдаланып,  аргон,  күміс,  алтын,  уран,  цезий   ядроларының  құрамы  қандай?

VІІІ. «Білімдіге – биіктен  орын!» 

1. Магнийдің ₁₂Мg²⁴ ;   ₁₂Мg²⁵ ;   ₁₂Мg²⁶  изотоптарының  ядроларының құрамына  ененетін  протондар  мен нейтрондардың санын табыңдар.
2. Неонның ₁₀Ne²⁰ ; ₁₀Ne²¹ ;   ₁₀Ne²²    изотоптарының  ядроларының құрамына  ененетін  протондар  мен нейтрондардың санын табыңдар.
3. Уранның ₉₂U²³³ ;  ₉₂U²³⁵ ;    ₉₂U²³⁸    изотоптарының  ядроларының құрамына  ененетін  протондар  мен нейтрондардың санын табыңдар.

1. «Озық ойлы оқушы!»

а) Алюминий  ₁₃Al²⁷ ядросының  заряд   саны  нешеге  тең?  Ал  q  заряд  ше?

б) Атом ядросының толық заряды 20,8*10^-19 Кл . Бұл қай элемент?

Х. Үйге тапсырма беру

• 54. Оқу, 42 – жаттығуды шығару.

Сөзжұмбақ  құрастыру.

ХІ. Бағалау

ХІІ. Қорытындылау.