Сабақ жоспары 10 сынып Атом ядросының байланыс энергиясы

Тілдік мақсаттар

Оқушылар өздерінің түсініктерін көрсететін жаңа сөздерді пайдаланулары керек. Олар терминдерді түсіну және қолдану керек.

Арнайы пәндік лексика мен терминология:

Атом - atom атом

Ядро - nucleus ядро

электрон - electron электрон

протон proton протон

нейтрон neutron нейтрон

нуклон nucleon нуклон

нуклид nuclide нуклид

изотоп isotope изотоп

Құндылықтарды дарыту

• Оқушыларды академиялық адалдыққа тәрбиелеу (тапсырмаларды орындау барысында өз бетімен жұмыстануға үйрету)

• Оқушыларың бойында жауапты азаматтық ұстанымды қалыптастыру.

• Өмір бойы білім алу құндылығын сыни тұрғыдан ойлау арқылы білімге деген құштарлығын қалыптастыру

• Оқушылар арасында ынтымақтастық ортаны қалыптастыру.

Пән аралық

байланыстар

Химия және математика пәндерімен байланыс арқылы есептеулерді дұрыс жүргізуді жүзеге асыру

АКТ қолдану дағдылары

Презентацияны АКТ көмегімен ұсыну

Бастапқы білім

Кванттық физика

Сабақ барысы

Сабақтың жоспарланған кезеңдері

Сабақтағы жоспарланған іс-әрекет

Ресурстар

Ой шақыру

10 мин

Оқушылармен амандасу, түгендеу.

Физикалық диктант

1. Жарықтың әсерінен электрондардың ұшып шығу құбылысы

2. Тыныштық массасы болмайтын бөлшек

3. Фотоэффект үшін Энштейн теңдеуі

4. Атомның планетарлық моделін жасаған ғалым

5. Н.Бордың неше постулаты бар

6. де Бройль толқын ұзындығының формуласы

7. Атом қандай бөлшектерден тұрады

8. Жарық қысымын алғаш рет өлшеген ғалым?

Оқушылар хабарламасы

Ойлану/ақпарат

20 мин

30 мин

20 мин

Атом ядросының заряды

Атом ядросының негізгі сипаттамаларының бірі оның электр заряды болып табылады. Атом ядросының зарядын алғаш рет 1913 жылы Г.Мозли өлшеген. Ал ядроның зарядын тікелей өлшеуді ағылшын физигі Дж.Чедвик 1920 жылы жүзеге асырды. Атом ядросының заряды элементар электр зарядының Менде-леев кестесіндегі химиялық элементтің реттік нөміріне көбейтіндісіне тең болады:

Сонымен, Менделеев кестесіндегі химиялық элементтің реттік нөмірі кез келген элемент атомының ядросындағы оң зарядтардың санымен анықталады. Сондықтан элементтің реттік нөмірін зарядтық caн деп атайды.

Атом ядросының массасы Атом ядросының физика-лық қасиеттері оның зарядымен қатар массасымен де анықталады. Ядроны сипаттайтын шамалардың ең маңыздыларының бірі - масса. Ядролық физика иондар мен атом ядросының мас-сасын көбінесе масс-спектрографтың көмегімен анықтайды. 8.2-суретте масс-спектрографтың сұлбасы келтірілген.

Ядролық физикадағы өлшем бірліктер

Өлшем бірліктерінің Халықаралык жүйесіндегі қолданылатын ұзындықтың, массаның және т.б. өздеріңе таныс өлшем бірліктерімен қатар, ядролық физикада арнайы бірліктер қолданылады. Бұл қажеттілік ядролық процестердің субатомдық әлемде өтетінінен туындайды.

Мысалы, ядролық физикадағы ең үлкен қашықтық атом ради-усының өзі 10⁻¹⁰ м-ге тең. Ұзындық бірлігі ретінде ферми алынады: 1фм = 10⁻¹⁵ м. Массаның бірлігі ретінде көміртегі атомы массасының бөлігі алынады, ол массаның атомдық бірлігі болып табылады:

1 м.а.б.=1,660546 · 10^-27 кг, 1 кг=6,023091 · 10²⁶ м.а.б.

Салыстырмалы атомдық масса

атомның абсолюттік массасында неше массаның атомдық бірлігі бар екенін көрсетеді. Мысалы, сутегі үшін A_r= 1,00783, көміртегі үшін A_r = 12,0 , оттегі үшін A_r = 15,99482.

Ядролық физикада энергияны электронвольтпен өлшейді,

1 эВ = 1,6 · 10^-19 Дж.

Еселік мәндер де қолданылады:

1 кэВ =10³ эВ; 1 МэВ =10⁶ эВ;1 ГэВ =10⁹ эВ.

Көбінесе элементар бөлшектердің массаларын массаның атом-дық бірлігімен қатар энергияның өлшем бірлігі МэВ немесе ГэВ-пен де өлшейді. Сондықтан массаның атомдық бірлігіне сәйкес болатын энергияның эквивалентін анықтайық. Масса мен энер-гияның өзара байланыста болатыны Эйнштейнніңформуласынан белгілі.Атомдағы электрондар массасы ядроның массасымен салыстырғанда өте аз, оны ескермеуге болады. Сондықтан массаның атомдық бірлігімен алынған және атом массасына ең жақын бүтін санды массалық сан деп атайды. Оны әрпімен белгілейді. Ол жоғары дәлдікті қажет етпейтін есептеулерде, әсіресе массалардың қатынасы кіретін өрнектерде ядро массасының шамасы ретінде қолданылады. Мысалы, гелий атомының массасы M_He = 4,0026 м.а.б. болса, массалық саны A = 4болады.

Атом ядросының пішіні мен өлшемі

Көптеген эксперименттік зерттеулер атом ядросының пішіні сфера тәрізді болатынын көрсетті. Атом ядросының радиусын мына формула бойынша жуықтап анықтауға болады:

мұндағы R₀ = 1,25 = 1,25 · 10^-15 м, A - массалық сан. Ал ядроның радиусы оның массалық санының кубтық түбіріне пропорционалдығынан ядролық заттың орташа тығыздығы үшін

шығады, мұндағы М_я = (m_р + m_n) · А - ядроның массасы. Есептеулер жуықтап алғанда ядролық заттың орташа тығыздығы р ~ 2,7 · 10¹⁷ кг/м³ - екенін көрсетті. Заттың осындай тығыздығы ғарыштағы нейтрондық жұлдыздар-пульсарларға да тән көрінеді.

Изотоптар - Ядроларында протондар саны бірдей, бірақ массалары әртүрлі белгілі бір элементті құрайтын атомдар түрі. Бір ғана элементтің әртүрлі изотоптарына тән атомдар өздерінің ядросына кіретін нейтрондар саны жағынан, ядролық қасиет-тері тұрғысынан бір-бірінен анық өзгешеленеді, алайда олар, электронды қабаттары құрылысының бірдей болуына байланыс-ты, бір-біріне өте ұқсас химиялық қасиеттерді иемденеді. Химиялық элементтердің көпшілігі атомдық салмақтары әр түрлі изотоп қоспасынан тұрады. Изотоптардың өмір сүру кезеңі секундтың мыңнан бір бөлігінен бірнеше миллион жылдарға дейін созылады Бүгінгі танда 264 тұрақты изотоптар, 50 шамалы табиғи радиоактивті изотоптар және 1000-нан астам жасанды радиоактивті изотоптар белгілі. Радиоактивтiк құбылысты зерттеу атом ядроларының табиғатына қатысты маңызды жаңа-лықтардың ашылуына себепшi болды. Белгiлi химиялық тәсiл-дердiң бәрiмен де оларды ажырату ешбiр мүмкiн болмады. Осы-ның негiзiнде 1911 ж. Содди хямиялық қасиеттері бiрдей, басқа жағынан, мәселен өзiнiң радиоактивтiгiмен ұксамайтын эле-менттер бар екенi жөнiнде болжам айтты. Мұндай элементтердi Менделеевтiң периодты жүйесiнiң бiр тор көзiне орналастыру керек. Сондықтан Содди оларды изотоптар (яғни периодтық жүйеде бiрдей орын алатындар) деп атады. Бiр жылдан соң Дж.Дж. Томсон электр және магнит өрiсiндегi ауытқу тәсiлiмен неон индарының массасына дәл өлшеулер жүргiзген кезде Соддидiң болжамы ойдағыдай дәлелденiп, оған терең түсiнiк-теме берiлдi. Томсон неон атомдардың екi түрiнiң қоспасы еке-нiн байқады. Олардың басым копшiлiгiнiң салыстырмалы атом-дық массасы 20-ға тең. Бiрақ салыстырмалы атомдық массасы 22-ге тең аздаған атомдар қоспасы да бар. Осының нәтижесiнде қоспаның салыстырмалы атомдық массасы, 20,2-ге тең. Бiрдей химиялық қасиеттерi бар атомдардың массаларында айырма-шылық байқалады. Неонның екi түрiнiң де Менделеев кестесiнде бiрдей орын алатындығы анық, ендеше, олар изотоптар болып табылады. Сонымен, изотоптардың тек өздерiнiң радиоактивтiк касиеперi жағынан ғана емес, массасы жағынан да айырмашы-лығы болады екен. Сонымен бiрге соңғы жағдай басымырақ рөл атқарады. Изотоптарда атом ядроларының зарядтары бiрдей болады. Сондықтан атом кабықшаларындағы электрондар саны, демек, изотоптардың химиялық касиеттерi бiрдей. Бiрақ ядро-ның массалары әр түрлi. Сонымен қатар, ядролар радиоактивтi де, тұрақты да бола алады. Радиоактивтi изотоптар касиеттерiнiң түрлiше болуы олардың ядроларының массалары әр түрлi болуына байлансты.

Қазiргi уақытта химиялық элементтердiң бәрiнiң изотоптары бар екендiгi анықталған. Кейбiр элементтрдiң изотоптары тұракты болмайды (яғни радиоактивтi).

Тапсырмалар

1. Төмендегі таблицаны толтырыңыздар.

Элементтің белгіленуі

Реттік номері

Протондар саны

Нейтрондар саны

Электрондар саны

Массалық саны

1

2

2

4

3

7

7

4

5

29

63

6

1

1

2. Коназ стратегиясын пайдаланып салыстырыңыздар.

3. Химиялық теңдеуді аяқта

4. Cутегін және гелийді қолдана отырып химиялық теңдеу құрыңыздар.

www.bbc.co.uk/bitesize/higher/physics/radiation/nuclear_reactions/revision/1/

Изотоптың анықтамасы!

www.youtube.com/user/SocraticaStudios/featured?v=906B0b25-Ks</</p>

Рефлексия

1 мин

Үй жұмысы:

1 мин

Мен білемін

Мен білдім

Мен білгем келеді

Стикерлерге өз ойларын түсіру

Саралау - оқушыларға қалай көбірек қолдау көрсетуді жоспарлайсыз? Қабілеті жоғары оқушыларға қандай міндет қоюды жоспарлап отырсыз?

Бағалау - оқушылардың материалды меңгеру деңгейін қалай тексеруді жоспарлайсыз?

Денсаулық және қауіпсіздік техникасының сақталуы

Барлық оқушылар:

Дәптерге қажетті мәліметтерді толтырады.

Оқушылардың көпшілігі: сұрақтар құрастырып жауап береді. Есептер шығарады

Кейбір оқушылар:

Қосымша тапсырма орындап үлгереді

Мадақтау

Сабақ барысында қолдау, қолпаштау көрсету жетістік критерийлері арқылы

Интерактивті тақтаны сабақ барысында қолдану уақытын 10 минуттан асырмау

Көз жаттығуларын орындау

Кабинетті желдету

Кабинетте приборлармен жұмыс жасау барысында қауіпсіздік ережесін сақтау

Сабақ бойынша рефлексия

Сабақ мақсаттары/оқу мақсаттары дұрыс қойылған ба?

Оқушылардың барлығы ОМ қол жеткізді ме?

Жеткізбесе, неліктен?

Сабақта саралау дұрыс жүргізілді ме?

Сабақтың уақыттық кезеңдері сақталды ма?

Сабақ жоспарынан қандай ауытқулар болды, неліктен?

Жалпы баға

Сабақтың жақсы өткен екі аспектісі (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақты жақсартуға не ықпал ете алады (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақ барысында сынып туралы немесе жекелеген оқушылардың жетістік/қиындықтары туралы нені білдім, келесі сабақтарда неге көңіл бөлу қажет?