Всероссийский дистанционный фестиваль IT-уроков 2011

Всероссийский дистанционный фестиваль IT-уроков 2011
Номинация: IT-технологии для создания и реализации медиаурока
Сценарий урока
Автор:
Полное название
образовательного
учреждения:
Аннотация к уроку:
Никитина Анна Васильевна
Муниципальное общеобразовательное учреждение "Гимназия № 41" г. Кемерово
Оборудование:
компьютер, проектор, экран.
Урок разработан в помощь учителю для изучения темы
«Строение атома» с применением технологии развития
критического мышления, включающей три фазы: вызова,
осмысления и рефлексии.
Предмет:
физика
Класс:
11
Тема урока
«Строение атома».
Цель урока:
подвести обучающихся к пониманию квантовой природы
атомной системы через анализ фундаментальных исторических опытов.
Задачи урока:
– познакомить обучающихся с историей развития взглядов на строение атома;
– изучить постулаты Бора;
– показать роль крупных ученых в развитии науки;
– продолжить формирование навыков критического
мышления через организацию учебного диалога и
применение знаний классической физики в новой ситуации.
УчебноГенденштейн, Л. Э. Физика. 11 кл. [Текст] : учебник базометодическое
вого уровня для общеобразоват. учебн. заведений / Л. Э.
обеспечение:
Генденштейн, Ю. И. Дик. – М. : Мнемозина, 2010. – 320 с.
Время реализации 90 минут (2 часа)
урока:
Авторский медиа- Наглядная презентация учебного материала «Строение
продукт:
атома», выполненная в программе MS PowerPoint 2010,
содержит 20 слайдов (включая титульный слайд и пример
индивидуального выполнения кластера по теме).
План изложения 1. Модель атома Томсона.
нового материала 2. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома.
3. Недостатки планетарной модели атома.
4. Постулаты Бора.
5. Атомные спектры. Основы спектрального анализа.
Технология
развития критического мышления.
Всероссийский дистанционный фестиваль IT-уроков 2011
Номинация: IT-технологии для создания и реализации медиаурока
I. Организационный момент (5 мин.)
1. Определение отсутствующих учащихся;
2. Озвучивание цели урока.
II. Изложение нового материала (80 мин.)
Стадия вызова
1. Модель атома Томсона. Конец XIX века. Открыты катодные лучи,
термоэлектронная эмиссия, фотоэффект, анодные лучи, явление естественной радиоактивности, периодические свойства химических элементов, электрон, измерены его заряд и масса, создана периодическая система элементов – все это указывало на сложное строение атома. Назрела необходимость создания модели атома (Слайд 2).
Мысль об электронном строении атома, впервые высказанную В. Вебером в 1896 году, развил Х. Лоренц. Именно он создал электронную
теорию: электроны входят в состав атома. (Слайд 3) Опираясь на эти открытия, Дж. Томсон в 1898 году предложил модель атома в виде положительно заряженного шара радиусом 10-10 м, в котором плавают электроны,
нейтрализующие положительный заряд.
2. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома. Экспериментальная
проверка модели Томсона была осуществлена в 1911 году английским физиком Э. Резерфордом (Слайд 4). Узкий пучок быстрых -частиц пропускался через очень тонкую металлическую пленку, затем попадал на экран из сернистого цинка, вызывая при этом вспышку света, и регистрировался с помощью
микроскопа. Видно, что в отсутствии фольги все сцинтилляции располагаются
в центре экрана.
Возникает вопрос:
Каков вид фотографии экрана будет, если
на пути пучка -частиц поместить фольгу?
Пробуждение познавательной
активности путем вовлечения
учащихся в деятельность по
формулировке гипотез
Выдвигаемые обучающимися гипотезы:
– Вид фотографии экрана не изменится, т.к. энергия
Самостоятель-частицы очень большая, а атом – рыхлое
ное выдвижение
нейтральное образование.
гипотезы
– Пучок -частиц при прохождении через тонкую
фольгу слегка расплывется на небольшие углы. Следовательно, на фотографии площадь экрана, на которую попадают частицы, слегка увеличится.
Посмотрим результаты опыта (Слайд 5).
Всероссийский дистанционный фестиваль IT-уроков 2011
Номинация: IT-технологии для создания и реализации медиаурока
Ни одна из гипотез не подтвердилась. Пропуская пуПроверка выдвичок -частиц (заряд +2е, масса 6,64 . 10-27 кг) через
нутых гипотез
тонкую золотую фольгу, Резерфорд обнаружил, что
часть частиц отклоняется на довольно значительный угол от своего первоначального направления, а небольшая часть -частиц (примерно одна из
20 000) отражается от фольги толщиной всего лишь 4 · 10-5 см (Слайд 6).
Обобщая результаты своих опытов, Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель строения атома: Атом имеет ядро, размеры которого малы по сравнению с размерами самого атома. В ядре сконцентрирована почти вся масса атома. Отрицательный заряд всех электронов распределен по всему объему атома (Слайд 7).
3. Недостатки планетарной модели атома. Однако предложенная модель строения атома не позволила объяснить устойчивость атома. Ускоренное движение
электрона, согласно теории
Максвелла, сопровождается электромагнитным
Создание «информационной пустоты»
излучением, поэтому энергия электрона уменьшается, и он движется по спирали, приближаясь
к ядру. Казалось бы, электрон должен упасть на ядро1, т.е. атомы должны
быть весьма нестабильными образованиями. За время своего существования
атомы должны испускать излучение, имеющее непрерывный спектр.
Опыт же показывает, что это совсем не так. В действительности атомы
являются устойчивыми системами, а их спектры излучения представляют собой совокупность отдельных спектральных линий.
Стабильность атомов и их спектральные закономерности находились в
явном противоречии с планетарной моделью атома и классическими представлениями.
Две модели атома (Слайд 8): одна стабильная, хоСамостоятельное опрерошо описывающая электризацию, но не подтверделение учащимися
жденная экспериментально; другая – объясняющая
направлений в изучении
результат эксперимента, но противоречит класситемы
ческой теории механики и электродинамики. Как
выйти из затруднительного положения?
Ответ обучающегося: необходимо отказаться от классических методов описания поведения электрона в атоме.
Стадия осмысления
Организация активной работы с
информацией
4. Постулаты Бора. Выход из этого затруднительного положения был предложен Н. Бором
(Слайд 9). В основе его теории лежат следующие постулаты:
По расчетам, проделанным на основании законов классической электродинамики, выходило, что электрон
должен упасть на ядро за время порядка 10-9 с.
1
Всероссийский дистанционный фестиваль IT-уроков 2011
Номинация: IT-технологии для создания и реализации медиаурока
1. Существуют такие стационарные орбиты для электрона в атоме,
находясь на которых электрон не излучает.
Для стационарных круговых орбит должно выполняться условие: длина
окружности орбиты равна целому числу волн де Бройля электрона, движущегося по орбите, т. е.
h
nh
l  n  n 
,
p mvn
nh
 2 rn 
.
mvn
l  2 rn ,
2. При переходе атома из стационарного состояния с большей энергией Еn в стационарное состояние с меньшей энергией Еm излучается
квант энергии:
hn,m = Еn – Еm ,2
n,m = (Еn – Еm) / h .
Таким образом, источниками света являются возбужденные атомы и
молекулы.
5. Атомные спектры. Основы спектрального анализа. Свет генерируется при переходе атомов (молекул) из одного возбужденного состояния в
другое, частота генерируемого света пропорциональна изменению энергии
атома при переходе из одного стационарного состояния в другое; свет излучается и поглощается в виде квантов (Слайд 10).
Тогда у каждого атома должен наблюдаться свой набор линий, причем
спектры испускания должны дополняться спектрами поглощения.
Для проверки этого предположения пронаблюдаем спектры испускания и
поглощения натрия, водорода и гелия (Слайды 11 – 18).
Стадия рефлексии
Выдвинутая гипотеза полностью подтверПодведение итога пождена. Значит, по спектрам можно определить
лученной информации
Определение
направлесостав вещества для физико-химических исследония для дальнейшего
ваний, в металлургии, атомной индустрии, астизучения темы
рономии, астрофизики, криминалистике. Можно
подготовить сообщения по данному вопросу.
Обучающимся предлагается составить синквейн по теме урока
(Слайд 19):
1 строка – тема или предмет (одно существительное);
2 строка – описание предмета (два прилагательных);
2
Математическое выражение второго постулата Бора называется формулой Бора.
Всероссийский дистанционный фестиваль IT-уроков 2011
Номинация: IT-технологии для создания и реализации медиаурока
3 строка – описание действия (три глагола);
4 строка – фраза из четырех слов, выражающая
отношение к предмету;
5 строка – синоним, обобщающий или расширяющий смысл темы или предмета (одно слово).
Атом;
Нейтральный, устойчивый;
Существует, излучает, поглощает;
Составная часть любого тела;
Начало.
III.
Самостоятельная
систематизация материала
Домашнее задание (5 мин.):
 § 26 – 27;
 Составить кластер по теме (по желанию);
 подготовить сообщения о применении спектрального анализа (индивидуальное задание).
1.
2.
3.
4.
5.
Электронные адреса использованных Интернет-ресурсов:
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/f2f4e2dc-9d74-436d-b5b098ea86f9acc4/8_27.swf
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/85a43aa4-1f7a-455a-ac5ae1a58587a7ef/9_250.swf
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/8339c48d-4ba1-4e1e-8ae5a416bc6bc99d/?from=8b74c9c3-9aad-4ae4-abf9e8229c87b786&interface=pupil&class=51&subject=30
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d32d040b-d134-48fc-ac07d1b7ed6f5902/8_28.swf
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669bee8b-e921-11dc-95ff0800200c9a66/4_3.swf