Тема: Дискретность электрического заряда. Строение атома. Электрон. Ион

Тема: Дискретность электрического заряда. Строение атома. Электрон.  Ион.

Цель: показать на опыте делимость электрического заряда; охарактеризовать электрон как носитель элементарного электрического заряда; сформировать понятие иона как структурного элемента вещества. 

Задачи урока:

развивающие:

сформировать потребность использования знаний, полученных на уроке, заложить основы единого естественно - научного мировоззрения; развивать коммуникативную компетенцию (развитие позитивных навыков общения; умение корректно вести учебный диалог).

образовательные:

познакомить учащихся с устройством электроскопа; убедить учащихся в дискретности электрического заряда; дать представление об электроне, как частице с наименьшим электрическим зарядом; рассмотреть особенности строения атомов.

воспитательные:

воспитать уважение учащихся к открытиям в области физики.

Тип урока: урок изучения нового материала с элементами эвристической беседы.

Формы и методы создания акмеологического апространства урока:

пространственно-предметный (эпиграф к уроку, компьютерные наглядные пособия, оборудование для проведения демонстрационного эксперимента); технологический (использование методов простого опроса на основе домашнего задания и метода опроса по цепочке, использование методов проблемного изложения материала (проблемные вопросы, проблемные ситуации), индивидуальная работа учащихся, трёхуровневое домашнее задание); социальный (диалогическое взаимодействие на уроке).

Оборудование: 2 электрометра, электроскоп, проводящий стержень, стеклянная палочка, шелк, компьютер, мультимедийный проектор, презентация.

ХОД УРОКА

Эпиграф: 

Быть может, эти электроны –

Миры, где пять материков,

Искусства, знанья, войны, троны

И память сорока веков!

Еще, быть может, каждый атом –

Вселенная, где сто планет;

Там все, что здесь, в объеме сжатом,

Но также то, чего здесь нет.

Их меры малы, но все та же

Их бесконечность...

  (Валерий Яковлевич Брюсов)

Орг. момент. 

Взаимное приветствие учителя и учеников.

Проверка отсутствующих и готовности учащихся к уроку.

Мотивация обучения.

Слово учителя

Учитель. Ребята, на предыдущем уроке мы с вами выяснили, что называют электризацией тела, но не рассмотрели причину возникновения данного явления. Еще Фалес Милетский связал причину электризации тел со строением вещества. Для того, чтобы понять, почему и как происходит электризация тел, необходимо вспомнить строение вещества, с которым вы ознакомились в курсе физики 7-го класса и химии 8-го класса.

Давайте с вами посмотрим на экран и вспомним строение вещества. (Слайд 1)

2. Устный фронтальный опрос с использованием приема «Дополни предложение». 

1. Все вещества состоят из _________________.

2. В центре атома находится _______________.

3. Вокруг ядра движутся ___________.

4. Ядро состоит из _______________.

Учитель. Именно эти знания помогут нам объяснить электризацию тел. Но перед тем, как перейти к изучению нового материала давайте вспомним, повторим и закрепим материал прошлого урока.

IІ.  Актуализация опорных знаний и умений.

Простой опрос по базовым вопросам.

1. Что называют электризацией? Приведите примеры.

2. Что называют электрическим зарядом?

3. Назовите обозначение электрического заряда и единицу его измерения.

4. Из каких опытов следует, что существует 2 рода зарядов?

5. Как взаимодействуют заряженные тела? Приведите примеры.

6. Стекло потерли о шелк. Какие заряды появились на стекле и какие на шелке?

Доклад учащихся «Электризация на производстве и в повседневной жизни».

III. Ознакомление с темой и заданиями урока.

В тетрадях ученики записывают дату и тему урока. (Слайд 2)

Работа над новым материалом.

Проблемное изложение материала с элементами эвристической беседы.

Учитель. Как можно определить заряжено тело или нет?

Предполагаемый ответ на основе изученного материала.  С помощью наэлектризованных тел, которые подносят к этому телу. Если наблюдается взаимодействие (притяжение или отталкивание), то данное тело наэлектризовано.

Учитель. Существуют приборы, с помощью которых можно определить, наэлектризовано тело или нет. Это электроскоп и электрометр. (Слайд 3)

 

Электроскоп – прибор для обнаружения наэлектризованных тел. Принцип его действия основан на отталкивании одноименно заряженных тел.

Электроскоп имеет цилиндрический корпус (1), который закрыт стеклом (2). Внутрь прибора вставлен металлический стержень (3) с легкоподвижными лепестками (4). От металлического корпуса прибора стержень отделен пластмассовой втулкой (5). Если выступающей части стержня коснуться каким-нибудь наэлектризованным телом, то лепестки отклонятся друг от друга.

Электрометр - прибор для обнаружения электрических зарядов и приблизительного определения их величины.

В электрометре, как и в электроскопе, в металлический корпус, закрытый с обеих сторон стеклом, вставлен через пластмассовую пробку металлический стержень, на котором посредине оси закреплена легкая металлическая стрелка. Электрометр позволяет только оценить величину заряда, т. е. сказать у одного тела заряд больше, чем у другого.

Учитель. Но эти приборы не могут показать, каким по величине зарядом обладает тело. Почему?

Предполагаемый ответ. Нет шкалы, нулевого значения, максимального значения и единицы измерения.

Проведение демонстрационного эксперимента.

Учитель. Возьмём два электроскопа. Пусть левый электроскоп заряжен, а правый – нет. Соединим электроскопы металлическим стержнем на изолирующей ручке. Что вы видите? (Заряд поровну распределяется между приборами). Убрав проволоку и коснувшись правого электроскопа рукой, мы заставим его заряд перейти внутрь нашего тела. После этого опять соединим электроскопы стержнем. Так можно поступать сотни раз: заряд будет делиться на все более мелкие части.

Как вы думаете, до каких пор будет делиться заряд?  (Учащиеся затрудняются ответить на вопрос).

Оказывается предел деления электрического заряда существует. Чтобы доказать существование такого предела и установить его выдающийся российский физик провел опыты, в результате которых установил, что в природе существует частица вещества, обладающая наименьшим элементарным зарядом, который дальше уже не делится. Эту частицу назвали электроном. А американский физик Р. Милликен опытами определил значение заряда электрона.

Электрон – носитель элементарного электрического заряда. Заряд электрона отрицательный и равен -1,6·10-19 Кл. Заряд никакого тела не может быть меньше этой величины.

(Учащиеся записывают определение электрона в своих тетрадях).

Учитель. Древнегреческий ученый Демокрит 2500 лет назад считал, что любое вещество состоит из мельчайших частиц, которые впоследствии были названы «атомами», что в переводе на русский язык означает «неделимый». Долгое время считалось, что атом является неделимой частицей. (Слайд 4)

Учеными было предложено множество моделей строения атома. Английский ученый Томсон полагал, что атом представляет собой некую положительно заряженную материю, в которую как «изюм» в булочках вкраплены электроны, имеющие отрицательный заряд. Все модели были умозрительными и не являлись результатом проведения эксперимента. (Слайд 5)

В1911 г. Э. Резерфорд ставит опыт по рассеянию альфа-частиц. Пучок aльфа-частиц пропускался через тонкую золотую фольгу. (Слайд 6-11)

Некоторые альфа-частицы проходили сквозь фольгу, образуя на экране размытое пятно, а следы от других альфа-частиц были зафиксированы на боковых экранах. Опыт показал, что положительный заряд атома сконцентрирован в очень малом объеме - ядре, а между ядрами атомов существуют большие промежутки.

Резерфорд шел к своему открытию строения атома в течение 5 лет. В результате проведенных опытов было установлено, что атом имеет в центре ядро, размеры которого во много раз меньше размеров самого атома. Вокруг ядра по орбитам движутся электроны. Почти вся масса атома сконцентрирована в его ядре. Суммарный отрицательный заряд всех электронов равен суммарному положительному заряду ядра атома и компенсирует его. Такая модель атома напоминает строение Солнечной системы, поэтому её стали называть планетарной, или ядерной моделью. Заряд ядра по величине равен заряду всех электронов, поэтому атом нейтрален. (Слайд 12) (Запись в тетрадь).

Самостоятельная работа с учебником

Учитель. Давайте еще раз вспомним, из чего же состоит атомное ядро.  Откройте учебник на стр. 14-15, прочитайте материал и ответьте на вопросы:

Что входит в состав атомного ядра? Какой заряд имеют протоны? Какой заряд имеют нейтроны? Что представляют собой положительные и отрицательные ионы? Как они образуются?

Учитель. Используя знания о строении атома, мы можем объяснить механизм электризации тел. Основной причиной явления, которое мы называем «электризация», является то, что при тесном соприкосновении двух различных тел часть электронов переходит с одного тела на другое. В результате этого на поверхности первого тела оказывается положительный заряд (недостаток электронов), а на поверхности второго тела – отрицательный заряд (избыток электронов).

V. Закрепление материала с использованием метода опроса по цепочке.

1. Какие приборы используют для обнаружения электрического заряда?

2. Как устроен электроскоп?

3. Можно ли электрический заряд делить бесконечно?

4. Какой электрический заряд имеет электрон?

5. Каково строение атома?

6. Почему атом в целом нейтральный?

7. Кто предложил планетарную модель атома?

8. Почему она называется планетарной?

9. Какие частицы входят в состав атомного ядра?

10. Чему равен заряд протона?

11. Что называют ионом?

12. Объясните механизм электризации тел.

VI. Рефлексия.

Ответьте на вопрос.  Достигли ли мы цели нашего урока?

Учитель: Хочу закончить наш урок словами русского писателя

VII. Подведение итогов. Выставление оценок.

VIII.  Д/з

  - § 2,3, вопросы (4-6 б.);

-  Зад.2 , стр.15, № 3-5(7-9 б.);

- изготовить электроскоп в домашних условиях, экспериментально проверить нейтрализацию зарядов противоположных знаков; деление зарядов, которые есть на телах (10-12 б.).

Один из учащихся получает индивидуальное домашнее задание по подбору вопросов для проведения на следующем уроке опроса с использованием приема «Пинг-понг».