Открытие радиоактивных преврещений. Идея атомной энергии. Презентация на тему "радиоактивность"

Урок физики в 9 классе на тему "Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов"

Тема урока : Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов.

Цель урока :

Познакомить учащихся с понятием радиоактивность, излучения.
В ходе подготовки к экзаменам повторить понятия: электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи.
Формировать у обучающихся научное мировоззрение.
Развивать навыки культуры речи, в целях развития познавательного интереса обучающихся к предмету на уроке планируется интересные исторические справки.

Тип урока : изучение нового материала.

Формируемые умения : наблюдать, анализировать, обобщать, делать выводы.

Форма изучения нового материала : лекция учителя с активным привлечением обучающихся.

Демонстрации : Портреты ученых: Демокрита, А.Беккереля,Э.Резерфорда, Марии-Складовской-Кюри, П.Кюри.

Ход урока

1. Организационный момент (приветствие, проверка готовности к уроку).

2. Вступительное слово (знакомство с планом урока)

Сегодня на уроке продолжаем проверять раннее изученный материал. Поэтому повторим такие понятия как: электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи.

Чтобы повторить пройденный материал, вам по очереди придется ответить на вопросы, которые вы достаете из скорлупки киндера сюрприза. Зачитываете вопрос и отвечаете на него.

Что такое электрический ток?
Какие заряженные частицы вы знаете?
Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем возник и существовал электрический ток?
Перечислите источники тока?
Перечислите действия электрического тока?
Какой величиной определяется сила тока в электрической цепи?
.Как называется единица измерения силы тока?
Как называются приборы для измерения силы тока, и как его включают в цепь?
Что характеризует напряжение, и что принимают за единицу напряжения?
Как называется прибор для измерения напряжения, и как его включают?
Как определяется напряжение, через работу тока?
Что является причиной электрического сопротивления, и что принимают за единицу сопротивления проводника?
Чем знаменит А.Ампер?
Чем знаменит А.Вольт?
Чем знаменит Ом? Сформулируйте закон Ома для участка цепи?

4. Изучение нового материала.

Сегодня мы начинаем изучать 4 главу учебника, она называется “Строение атома и атомного ядра”.Использование энергии атомных ядер.

Тема урока: Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов. ( Запись в тетради даты и темы урока).

Века стоит земная твердь,
На ней всего важнее разум -
Мозгов ты можешь не иметь,
А физику учить обязан.
Она царица всех наук.
Но (это строго между нами)
Чтоб вам не оторвало рук –
– Не трожьте физику руками.
Что? Почему? Зачем? И где?
Живут в земле, в огне, в воде.
Вот в первый раз огонь добыт.
(а почему огонь горит?)
Зерно под солнцем проросло.
(зачем растению тепло?)
Дым легкий, а скала тверда.
Что значит “лед”, а что вода?
Что? Почему? Зачем? И где?
Вопросы ставим мы себе.
Вот почему из года в год
Наука движется вперед.

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.

Что мы знаем о Демокрите? Информационная справка(сообщение делают учащиеся).

Демокрит –годы жизни 460-370г до н.э. Древнегреческий ученый, философ материалист, главный представитель древней атомистики. Считал, что во Вселенной существует бесконечное множество миров, которые возникают, развиваются и гибнут.

Но примерно с середины 19 века стали появляться экспериментальные факты, которые ставили под сомнение представления о неделимости атомов.

Результаты 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 фр. Физиком А.Беккерелем в 1896 году.

Информационная справка:

Беккерель Антуан Анри фр. Физик родился в 1852г 15 декабря. Окончил политехническую школу в Париже.

Основные работы посвящены радиоактивности. В 1901 году обнаружил физиологическое действие радиоактивного излучения. В 1903 году удостоен Нобелевской премии за открытие естественной радиоактивности урана. Умер 25 августа 1908 года.

Открытие радиоактивности произошло благодаря счастливой случайности. Беккерель долгое время исследовал свечение веществ, предварительно облученных солнечным светом. К таким веществам принадлежат соли урана, с которыми экспериментировал Беккерель.И вот у него возник вопрос: не появляются ли после облучения солей урана наряду с видимым светом и рентгеновские лучи?

Беккерель завернул фотопластинку в плотную черную бумагу, и положил сверху крупинки урановой соли и выставил на яркий солнечный свет. После проявления фотопластинка почернела на тех участках, где лежала соль. Следовательно, уран создавал какое-то излучение, которое пронизывает непрозрачные тела и действует на фотопластинку. Беккерель думал, что это излучение возникает под действием солнечных лучей. Но однажды, в феврале 1896г, провести ему очередной опыт не удалось из-за пасмурной погоды. Беккерель убрал пластинку в ящик стола, положив на неё сверху медный крест, покрытый солью урана. Проявив на всякий случай пластинку два дня спустя, он обнаружил на ней почернение в форме креста.

Это означало, что соли урана самопроизвольно, без каких либо внешних влияний создают какое-то излучение. Беккерель установил: интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате, и не зависит в какие соединения он входит. Следовательно, излучение присуще не соединениям, а химическому элементу урану, его атомам.

Уран был открыт в 1789г немецким химиком М. Клапротом, который присвоил имя элементу в честь открытия за 8 лет перед этим планеты Уран.

Ученые пытались обнаружить не обладают ли способностью к самопроизвольному излучению другие химические элементы. В эту работу внесла большой вклад Мария Складовская-Кюри.

Информационная справка.

Мария Складовская– Кюри– польский и фр. Физик и химик, один из основоположников учения о радиоактивности родилась 7 ноября 1867 года в г. Варшаве. Она первая женщина– профессор Парижского университета. За исследования явления радиоактивности в 1903 году совместно с Анри Беккерелем получила Нобелевскую премию по физике, а в 1911 году за получения радия в металлическом состоянии-Нобелевскую премию по химии. Умерла от лейкемии 4 июля 1934 года.

В 1898 году Мария Складовская-Кюри и др обнаружили излучение тория. Исследование руд, содержащих уран и торий, позволило им выделить новый неизвестный химический элемент полоний №84, названный в честь родины Марии Складовской_Кюри-Польши.

Само же явление произвольного излучения было названо супругами Кюри-радиоактивностью.

Записать в тетради “радиоактивность” – от (лат) – radio – излучаю, activus – действенный.

Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными.

В1899 году под руководством англ.ученого Э.Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения.

Информационная справка.

Исследования посвящены радиоактивности, атомной и ядерной физике. Своими открытиями в этих областях Э.Резерфорд заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Умер 19 октября 1937 года.

В результате опыта, проведенного под руководством Э.Резерфорда, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия неоднородно, т.е оно имеет сложный состав.

Рассмотрим этот опыт:

На рис 1. изображен толстостенный свинцовый сосуд, в котором имеется узкое отверстие, туда помещают радиоактивный элемент радий. Пучок радиоактивного излучения радия выходит сквозь узкое отверстие и попадает на фотопластинку (излучение радия направлено во все стороны, но сквозь толстый слой свинца пройти не может). После проявления фотопластинки на ней обнаружилось одно тёмное пятно- куда падал пучок.

Рис1.

Потом опыт изменяли (рис2), создали сильное магнитное поле, действовавшее на пучок. В этом случае на проявленной пластинке возникало 3 пятна: одно, центральное, было на том же месте, что и раньше, а два других- по разные стороны от центрального.

Если два потока отклонялись 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 «+» заряженные частицы, а в другом «-» заряженные частицы. А центральный поток представлял собой излучение, не имеющее электрического заряда.

Рис2.

Положительные заряженные частицы назвали частицами, «-» частицами, -нейтральные частицы.

Позже удалось установить, что лучи - это коротковолновые электромагнитные излучения, скорость распространения эл/м излучения такая же, как и у эл/м волн 300000км/с. Гамма – лучи проникают в воздух на сотни метров.

Бета - частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Они проникают в воздух до 20 м.

Альфа - частицы это потоки ядер атомов гелия. Скорость их 20000км/с, что превышает скорость самолета в 72000 раз. Альфа лучи проникают в воздух до 10 см.

Явление радиоактивности послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.

Слово Radium («радий»)- от лат «луч» (лучистый).

Радий редок. За прошедшее с момента его открытия время- более столетия- во всем мире удалось добыть всего 1,5 кг чистого радия.

Одна тонна урановой смолки, из которой супруги Кюри получили радий, содержит лишь около 0,0001г радия 226.

Получить чистый радий в начале 20 века стоило огромного труда. Около 12 лет, чтобы получить крупинку радия. Чтобы получить 1 г радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов химических веществ. За 1г радия нужно было заплатить больше 200 кг золота. Радий- это белый блестящий металл, на воздухе темнеет, реагирует с водой.

Радий применяют для облучения при лечении злокачественных заболеваниях кожи, слизистой оболочки носа.

Ранее его использовали для получения светящихся красок (для разметки циферблатов часов).

Радий радиотоксичен. В организме он ведет себя подобно кальцию - около 80% поступившего в организм радия накапливается в костной ткани.

Большие концентрации радия вызывают остеопороз, самопроизвольные переломы костей. Опасность представляют также радон- радиоактивный продукт распада радия.

Смерть Марии Складовской-Кюри произошла вследствии отравления радием, т.к в то время опасность не была осознана.

Радон - природный газ, прозрачный, без запаха, вкуса. Попадает в организм и может вызвать рак легких. (Он образуется в результате распада урана).

В дом может попасть разными путями:

Из стен и фундамента зданий, т.к. строительные материалы (цемент, щебень, кирпич) в разной степени, в зависимости от качества содержат дозу радиоактивных элементов.

Три способа снижения количества накапливаемого в доме радона:

1. Улучшение вентиляции дома.

2. Усиление вентиляции между этажами.

3. Герметизация полов и стен.

Варлам Шаламов употребляет радий как источник излучения, опасный для жизни, в применении к его первооткрывателю.

Не жизни разве ради

Открыла нам она.

Вот этот самый радий,

Которым сражена?

Радиоактивные вещества проникают в организм через легкие, царапины, раны на коже.

Чернобыльская авария- разрушение 26 апреля 1986 года 4 энергоблока ЧАЭС, расположенной на территории Украины. Разрушение носило взрывной характер, реактор был разрушен, ив 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.

Показ видеоролика.

Порой человек сам перестает заботиться о своём здоровье.

Как говорится: «Что имеем не храним, потерявши плачем!»

Конечно новые технологии, прогресс в технике это хорошо, но нужно знать меру. Чрезмерное использование которых наносит вред здоровью.

Показ презентации.

5. Закрепление

1.В чем заключается открытие радиоактивности, сделанное А.Беккерелем?

(уран, без внешних воздействий излучает).

2. Кто из ученых занимался исследованиями лучей?

3. Кем и как было названо явление самопроизвольного излучения?

(Марией- Складовской –Кюри и П.Кюри).

4. Входе исследования радиоактивности, какие неизвестные ранее химические элементы были открыты?

(полоний, радий).

5. Как были названы частицы?

(альфа,бета, гамма).

6. О чем свидетельствует явление радиоактивности?

(атомы вещества имеют сложный состав).

6. Подведение итога урока.

Д\З: 55, ответить на вопросы в конце параграфа.

Раздать всем учащимся буклеты «Как защитить себя»

Михаил Львов:

Отцы рвались в такие дали,

В неслыханные времена!

Порой от этого страдали

И даже наши имена.

На свет рождались не Ирины

И не Глафиры и Петры,

А Вилы,Эры, Октябрины,

Авроры, Миры и Миры..

Конечно, не звучанья ради

Тебе десятки лет назад

Вдруг взяли дали имя Радий

Пусть знают «с чем тебя едят»?

Так Радием и оставайся

И не кори отца и мать.

Не улыбайся, не смущайся-

Могли и трактором назвать.

Учение о флогистоне (1697 – 1703 гг., Георг Шталь,) – учение, предполагавшее, что существует некое начало горючести – флогистон, которое содержится во всех веществах, способных гореть с выделением пламени или превращаться при обжигании в землистые вещества ("окалины" или "извести"). При горении или прокаливании таких веществ происходит выделение флогистона. Чем больше флогистона содержит вещество, тем больше оно способно к горению.

Иоганн Бехер (1635 – 1682) – немецкий химик и врач. Рассуждая о составе неорганических веществ, высказал мысль о том, что они состоят из воды и трех земель: "ртутной", "стеклующейся" и "горючей". По мнению Бехера, горючая земля, названная им "жирной землей", выделяется во время горения; тело тем горючее, чем больше оно содержит "жирной земли".

Георг Шталь (1659 – 1734) – немецкий химик и врач, долгое время проработавший в качестве профессора медицины в Иене и Галле. Идеи Шталя изложены им в трудах "Бехеров пример", "Основания догматической и экспериментальной химии" и др. Шталю принадлежат также работы по горному делу и металлургии. Скорее всего, именно эти производственные познания Шталя во многом способствовали разработке теории флогистона.

6. Кто и когда создал кислородную теорию горения? в чем ее сущность и значение в истории химии?

Кислородная теория горени я (1774 – 1780 гг., Антуан Лавуазье) – учение о том, что в процессах горения кислород соединяется с горючими телами и увеличивает их вес; металлические окалины - не простые тела (как в теории флогистона), а соединения металлов с кислородом.

Карл Шееле (1742 – 1786) – шведский химик и фармацевт, один из лучших экспериментаторов своего времени. В 1772 г. выделил "огненный воздух" (кислород) и описал его свойства, однако эти исследования были опубликованы лишь в 1777 г. До конца жизни оставался сторонником теории флогистона.

Джозеф Пристли (1733 – 1804) – английский химик, философ и богослов. Исследования относятся к области пневматической химии. В 1774 г. открыл "дефлогистированный воздух" (кислород), получив его при нагревании оксида ртути. В теоретических воззрениях придерживался теории флогистона.

Антуан Лоран Лавуазь е (1743 – 1794) – француз. На свои средства создал хорошо оборудованную химическую лабораторию. Ввел в химическую практику строгие количественные методы, в особенности метод точного взвешивания, благодаря которому пришел к выводу о сохранении массы веществ в процессах горения. Установил способность кислорода соединяться с фосфором и серой при горении и металлами при обжиге. Лавуазье доказал сложный состав воздуха. К 1780 г. он создал основы кислородной теории, правильно объяснив процессы горения и окисления. Позже Лавуазье показал, что вода есть соединение кислорода и водорода ("горючего воздуха"). Применял физико-химические методы в биологии. Казнен по приговору революционного трибунала.

7. Когда было создано атомно-молекулярное учение? в чем его сущность? Кто из ученых-химиков внес основной вклад в его формирование?

Концепции : "Химическая атомистика " Дальтона. Материя состоит из атомов; атомы характеризуются атомным весом; выполняется закон кратных отношений. Электрохимическая дуалистическая теория Берцелиуса – каждое химическое соединение состоит из двух частей, имеющих различную электрическую полярность, силы химического сродства имеют электрическую природу. Концепция "витализма" – все вещества, составляющие организмы животных и растений, образуются в них под действием "жизненной силы". Атомно-молекулярное учение – понятие о молекуле как о наименьшем количестве вещества, вступающем в химическое взаимодействие, и состоящей из одинаковых или различных атомов (работы Авогадро, Канниццаро).

Джон Дальтон (1766 – 1844) - английский химик и физик. В 1803 -1804 гг. выдвинул и обосновал теорию атомного строения или химическую атомистику.

Йене Якоб Берцелиус (1779 – 1848) – шведский химик. В 31 лет президент шведской Академии Наук. Экспериментально проверил и доказал достоверность законов постоянства состава и кратных отношений применительно к неорганическим оксидам и органическим соединениям, Определил атомный вес 45 элементов Предложил систему химических символов для обозначения элементов, которые сохранились и в современной химии. Автор электрохимической дуалистической теории.

Амедео Авогадро (1776 – 1856) – итальянский физик и химик В 1811 г. открыл закон Авогадро. Создал метод определения молекулярных масс. Установил количественный атомный состав молекул многих веществ (например, водорода, кислорода, воды). Результаты работ Авогадро по молекулярной теории были признаны лишь после его смерти.

Станислао Канниццаро (1826 – 1910) – итальянский химик, один из основателей атомно-молекулярной теории. Главный вклад в химию заключается в предложенной им системе основных химических понятий – "атом", "молекула" и "эквивалент".

В статье рассказывается о том, кто открыл явление радиоактивности, когда это произошло и при каких обстоятельствах.

Радиоактивность

Современный мир и промышленность уже вряд ли смогут обойтись без атомной энергетики. Ядерные реакторы питают подводные лодки, обеспечивают электричеством целые города, а специальные источники энергии, основанные на устанавливают на искусственные спутники и роботов, которые изучают другие планеты.

Радиоактивность была открыта в самом конце XIX века. Впрочем, как и многие другие важнейшие открытия в различных областях науки. Но кто из ученых впервые открыл явление радиоактивности и как это произошло? Об этом мы и поговорим в данной статье.

Открытие

Это очень важное для науки событие произошло в 1896 году и совершил его А. Беккерель при изучении возможной связи люминесценции и недавно открытых так называемых рентгеновских лучей.

По воспоминаниям самого Беккереля, ему пришла мысль о том, что, может быть, любая люминесценция также сопровождается рентгеновскими лучами? Для того чтобы проверить свою догадку, он использовал несколько химических соединений, в том числе и одну из солей урана, которая светилась в темноте. Далее, подержав ее под солнечными лучами, ученый завернул соль в темную бумагу и убрал в шкаф на фотопластинку, которая, в свою очередь, также была упакована в светонепроницаемую обертку. Позже, проявив ее, Беккерель заменил точное изображение куска соли. Но поскольку люминесценция преодолеть бумагу не могла, то значит, засветило пластинку именно рентгеновское излучение. Так что теперь мы знаем, кто впервые открыл явление радиоактивности. Правда, сам ученый тогда еще не до конца понимал, какое открытие совершил. Но обо всем по порядку.

Заседание Академии наук

Чуть позже в том же году, на одном из заседаний в Академии наук Парижа, Беккерель сделал доклад «Об излучении, производимом фосфоресценцией». Но спустя некоторое время в его теорию и выводы пришлось внести корректировки. Так, во время одного из опытов, не дождавшись хорошей и солнечной погоды, ученый положил на фотопластинку соединение урана, которое светом не облучалось. Тем не менее на пластинке все равно отразилась четкая его структура.

Второго марта того же года Беккерель представил заседанию Академии наук новую работу, в которой рассказывалось о радиации испускаемой фосфоресцирующими телами. Теперь нам известно, кто из ученых открыл явление радиоактивности.

Дальнейшие опыты

Занимаясь дальнейшими исследованиями явления радиоактивности, Беккерель перепробовал много веществ, в том числе и металлический уран. И всякий раз на фотопластинке неизменно оставались следы. А поместив между источником излучения и пластинкой металлический крестик, ученый получил, как сейчас сказали бы, его рентгеновский снимок. Так что мы разобрали вопрос о том, кто открыл явление радиоактивности.

Именно тогда стало понятно, что Беккерель открыл совершенно новый тип невидимых лучей, которые способны проходить сквозь любые предметы, но в то же время они не являлись рентгеновскими.

Также было выяснено то, что интенсивность зависит от количества самого урана в химических препаратах, а не от их видов. Именно Беккерель поделился своими научными достижениями и теориями с супругами Пьером и Марией Кюри, которые впоследствии установили радиоактивность, испускаемую торием, и открыли два совершенно новых элемента, позже названых полонием и радием. И при разборе вопроса «кто открыл явление радиоактивности» часто многие ошибочно приписывают эту заслугу супругам Кюри.

Влияние на живые организмы

Когда стало известно, что испускают все соединения урана, Беккерель постепенно вернулся к изучению люминофора. Но он успел сделать еще одно важнейшее открытие - влияние радиоактивных лучей на биологические организмы. Так что Беккерель был не только первым, кто открыл явление радиоактивности, но и тем, кто установил его влияние на живых существ.

Для одной из лекций он одолжил радиоактивное вещество у супругов Кюри и положил его в карман. После лекции, вернув его владельцам, ученый заметил сильное покраснение кожи, которое имело форму пробирки. выслушав его догадки, решился на эксперимент - в течении десяти часов носил привязанную к руке пробирку, содержащую радий. И в итоге получил сильнейшую язву, которая не заживала несколько месяцев.

Так что мы разобрали вопрос о том, кто из ученых впервые открыл явление радиоактивности. Именно так было открыто влияние радиоактивности на биологические организмы. Но несмотря на это, супруги Кюри, кстати, продолжали заниматься изучением радиационных материалов, а погибла именно от лучевой болезни. Ее личные вещи до сих пор содержатся в специальном освинцованном хранилище, поскольку накопленная ими доза радиации почти сотню лет назад до сих пор остается слишком опасной.

РАДИОАКТИВНОСТЬ В 1896 г. французский физик А. Беккерель, изучая явление люминесценции солей урана, установил, что уран испускает лучи неизвестного типа. Таким образом, А.Беккерель обнаружил явление радиоактивности, т.е. способность некоторых химических элементов самопроизвольно испускать радиоактивные лучи. В 1896 г. французский физик А. Беккерель, изучая явление люминесценции солей урана, установил, что уран испускает лучи неизвестного типа. Таким образом, А.Беккерель обнаружил явление радиоактивности, т.е. способность некоторых химических элементов самопроизвольно испускать радиоактивные лучи. радиоактивность – (лат) radio – излучаю, aсtivus – действенный. радиоактивность – (лат) radio – излучаю, aсtivus – действенный г.физик Мария Склодовская-Кюри обнаружила аналогичное излучение у тория и, исследуя урановые руды, открыла новые радиоактивные химические элементы: полоний, радий. Позднее было установлено, что все химические элементы, начиная с порядкового номера 83, являются радиоактивными г.физик Мария Склодовская-Кюри обнаружила аналогичное излучение у тория и, исследуя урановые руды, открыла новые радиоактивные химические элементы: полоний, радий. Позднее было установлено, что все химические элементы, начиная с порядкового номера 83, являются радиоактивными. Мария Склодовская-Кюри Мария Склодовская-Кюри

В 1899 году под руководством английского ученого Э. Резерфорда, был проведен опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения. Информационная справка Эрнест Резерфорд английский физик, родился 30 августа 1871 г. в Новой Зеландии. Его исследования посвящены радиоактивности, атомной и ядерной физике. Своими фундаментальными открытиями в этих областях Резерфорд заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Умер 19 октября 1937 г. 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. Информационная справка Эрнест Резерфорд английский физик, родился 30 августа 1871 г. в Новой Зеландии. Его исследования посвящены радиоактивности, атомной и ядерной физике. Своими фундаментальными открытиями в этих областях Резерфорд заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Умер 19 октября 1937 г. 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 рисунке 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.

Потом опыт изменяли (рис.2), 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. Потом опыт изменяли (рис.2), 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.

Частицы, входящие в состав радиоактивного излучения. Положительно заряженные частицы назвали альфа-частицами, отрицательно заряженные – бета-частицами, а нейтральные – гамма квантами. Положительно заряженные частицы назвали альфа-частицами, отрицательно заряженные – бета-частицами, а нейтральные – гамма квантами. Некоторое время спустя в результате исследования некоторых физических характеристик и свойств этих частиц (электрического заряда, массы, проникающей способности) удалось установить, что гамма – кванты или лучи – это коротковолновое электромагнитное излучение, скорость распространения электромагнитного излучения такая же, как и у всех электромагнитных волн – км/с. Гамма – лучи проникают в воздух на сотни метров. Некоторое время спустя в результате исследования некоторых физических характеристик и свойств этих частиц (электрического заряда, массы, проникающей способности) удалось установить, что гамма – кванты или лучи – это коротковолновое электромагнитное излучение, скорость распространения электромагнитного излучения такая же, как и у всех электромагнитных волн – км/с. Гамма – лучи проникают в воздух на сотни метров. Бета – частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Они проникают в воздух до 20 м. Бета – частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Они проникают в воздух до 20 м. Альфа частицы – это потоки ядер атомов гелия. Скорость этих частиц Альфа частицы – это потоки ядер атомов гелия. Скорость этих частиц км/с, что превышает скорость современного самолета (1000 км/ч) в раз. Альфа – лучи проникают в воздух до 10 см км/с, что превышает скорость современного самолета (1000 км/ч) в раз. Альфа – лучи проникают в воздух до 10 см.

β -лучи - поток электронов – отрицательно заряженные частицы. a-лучи заряжены положительно, - это атомы гелия, они имеют значительно большую массу, чем. a-лучи заряжены положительно, - это атомы гелия, они имеют значительно большую массу, чем β-частицы. третий вид лучей -, не отклоняющиеся в самых сильных магнитных полях, представляет собой электромагнитное излучение. третий вид лучей - гамма-лучи, не отклоняющиеся в самых сильных магнитных полях, представляет собой электромагнитное излучение. Обозначение разных излучений первыми буквами греческого алфавита предложил Резерфорд. Природа радиоактивного излучения

В 1898 г М. Склодовская-Кюри и др. ученые обнаружили излучение тория. В дальнейшем главные усилия в поисках новых элементов были предприняты М. Склодовской-Кюри и ее мужем П. Кюри. В 1898 г М. Склодовская-Кюри и др. ученые обнаружили излучение тория. В дальнейшем главные усилия в поисках новых элементов были предприняты М. Склодовской-Кюри и ее мужем П. Кюри. Систематическое исследование руд, содержащих уран и торий, позволило им выделить новый неизвестный ранее химический элемент – полоний 84, названный так в честь родины М. Склодовской- Кюри – Польши. Был открыт еще один элемент, дающий интенсивное излучение – радий 88, т.е. лучистый. Само же явление произвольного излучения было названо супругами Кюри радиоактивностью. Систематическое исследование руд, содержащих уран и торий, позволило им выделить новый неизвестный ранее химический элемент – полоний 84, названный так в честь родины М. Склодовской- Кюри – Польши. Был открыт еще один элемент, дающий интенсивное излучение – радий 88, т.е. лучистый. Само же явление произвольного излучения было названо супругами Кюри радиоактивностью.

Закрепление В чем заключается открытие, сделанное Беккерелем в 1896 г? В чем заключается открытие, сделанное Беккерелем в 1896 г? (Беккерель обнаружил, что химический элемент уран самопроизвольно, без внешних воздействий излучает неизвестные невидимые лучи) (Беккерель обнаружил, что химический элемент уран самопроизвольно, без внешних воздействий излучает неизвестные невидимые лучи) Кто из ученых занимался исследованием данных лучей? Кто из ученых занимался исследованием данных лучей? (А. Беккерель, М. и П. Кюри, Э.Резерфорд) (А. Беккерель, М. и П. Кюри, Э.Резерфорд) Как и кем было названо явление самопроизвольного излучения некоторыми атомами? Как и кем было названо явление самопроизвольного излучения некоторыми атомами? (М. и П. Кюри, радиоактивность) (М. и П. Кюри, радиоактивность) В ходе исследования явления радиоактивности, какие неизвестные ранее химические элементы были открыты? В ходе исследования явления радиоактивности, какие неизвестные ранее химические элементы были открыты? (полоний и радий) (полоний и радий) Как были названы частицы, входящие в состав радиоактивного излучения? Как были названы частицы, входящие в состав радиоактивного излучения? Что представляют собой эти частицы? Что представляют собой эти частицы? (Гамма-кванты или лучи – это коротковолновое электромагнитное излучение. Бета – частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Альфа частицы – это потоки ядер атомов гелия. Скорость этих частиц км/с) (Гамма-кванты или лучи – это коротковолновое электромагнитное излучение. Бета – частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Альфа частицы – это потоки ядер атомов гелия. Скорость этих частиц км/с) О чем свидетельствует явление радиоактивности? О чем свидетельствует явление радиоактивности? (Явление радиоактивности, т.е. самопроизвольного излучения веществом – частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав). (Явление радиоактивности, т.е. самопроизвольного излучения веществом – частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав).

1903 г. Джозеф Томсон предложил одну из первых модель строения атома. Атом – шар, по всему объёму которого равномерно распределён положительный заряд. Атом – шар, по всему объёму которого равномерно распределён положительный заряд. Внутри шара находятся электроны. Внутри шара находятся электроны. Каждый электрон может совершать колебательные движения около своего положения равновесия. Каждый электрон может совершать колебательные движения около своего положения равновесия. Положительный заряд шара равен по модулю суммарному заряду электронов, поэтому заряд атома в целом равен нулю. Положительный заряд шара равен по модулю суммарному заряду электронов, поэтому заряд атома в целом равен нулю.

Модель Томсона нуждалась в экспериментальной проверке. Важно было проверить, действительно ли положительный заряд распределён по всему объёму атома с постоянной плотностью. В 1911 г. Эрнест Резерфорд совместно со своими сотрудниками провёл ряд опытов по исследованию состава и строения атомов.

Идея опыта Резерфорда: Зондировать атом альфа–частицами. Зондировать атом альфа–частицами. Альфа-частицы возникают при распаде радия. Альфа-частицы возникают при распаде радия. Масса альфа-частицы в 8000 раз больше массы электрона. Масса альфа-частицы в 8000 раз больше массы электрона. Электрический заряд альфа-частицы в 2 раза больше заряда электрона. Электрический заряд альфа-частицы в 2 раза больше заряда электрона. Скорость альфа-частицы около км/с. Скорость альфа-частицы около км/с. Альфа-частицы является ядром атома гелия. Альфа-частицы является ядром атома гелия.

Схема экспериментальной установки Резерфорда. Схема экспериментальной установки Резерфорда. (вся установка помещается в вакуум) В ходе эксперимента обнаружили: 1. В отсутствии фольги – на экране появлялся светлый кружок напротив канала с радиоактивным веществом. 2. Когда на пути пучка альфа-частиц поместили фольгу, площадь пятна на экране увеличилась. 3. Помещая экран сверху и снизу установки, Резерфорд обнаружил, что небольшое число альфа-частиц отклонилось на углы около Единичные частицы были отброшены назад.

Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц г. - Э. Резерфорд ставит опыт по рассеянию альфа- частиц. Пучок aльфа-частиц пропускался через тонкую золотую фольгу г. - Э. Резерфорд ставит опыт по рассеянию альфа- частиц. Пучок aльфа-частиц пропускался через тонкую золотую фольгу. Золото было выбрано как очень пластичный материал, из которого можно получить фольгу толщиной практически в один атомный слой. Золото было выбрано как очень пластичный материал, из которого можно получить фольгу толщиной практически в один атомный слой.

В ходе эксперимента обнаружили: 1. В отсутствии фольги – на экране появлялся светлый кружок напротив канала с радиоактивным веществом. 1. В отсутствии фольги – на экране появлялся светлый кружок напротив канала с радиоактивным веществом. 2. Когда на пути пучка альфа-частиц поместили фольгу, площадь пятна на экране увеличилась. 2. Когда на пути пучка альфа-частиц поместили фольгу, площадь пятна на экране увеличилась. 3. Помещая экран сверху и снизу установки, Резерфорд обнаружил, что небольшое число альфа-частиц отклонилось на углы около Помещая экран сверху и снизу установки, Резерфорд обнаружил, что небольшое число альфа-частиц отклонилось на углы около Единичные частицы были отброшены назад. 4. Единичные частицы были отброшены назад.

Противоречие модели Томсона с экспериментом: 1. Так как масса электронов мала, они не могут заметно изменить траекторию движения альфа-частиц. 1. Так как масса электронов мала, они не могут заметно изменить траекторию движения альфа-частиц. 2. Заметное рассеивание альфа-частиц может вызвать только положительная часть атома и лишь в том случае, если она сконцентрирована в очень малом объёме. 2. Заметное рассеивание альфа-частиц может вызвать только положительная часть атома и лишь в том случае, если она сконцентрирована в очень малом объёме.

Выводы из опыта по рассеиванию альфа-частиц Резерфорда: 1. Существует атомное ядро, 1. Существует атомное ядро, т.е. тело малых размеров, в котором сконцентрирована почти вся масса атома и весь положительный заряд. т.е. тело малых размеров, в котором сконцентрирована почти вся масса атома и весь положительный заряд. 2. В ядре сконцентрирована почти вся масса атома. 2. В ядре сконцентрирована почти вся масса атома. 3. Вокруг ядра по замкнутым орбитам вращаются отрицательные частицы- электроны. 3. Вокруг ядра по замкнутым орбитам вращаются отрицательные частицы- электроны. 4. отрицательный заряд всех электронов распределён по всему объёму атома. 4. отрицательный заряд всех электронов распределён по всему объёму атома. Ядерная модель атома: Ядерная модель атома:

Резерфорд установил, что: Резерфорд установил, что: Атом имеет в центре ядро, размеры которого во много раз меньше размеров самого атома. 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. Вокруг ядра по орбитам движутся электроны. Почти вся масса атома сконцентрирована в его ядре. Суммарный отрицательный заряд всех электронов равен суммарному положительноиу заряду ядра атома и компенсирует его. Суммарный отрицательный заряд всех электронов равен суммарному положительноиу заряду ядра атома и компенсирует его.

1911 г. - Резерфорд предложил современную ядерную (планетарную) модель строения атома Резерфорд шел к своему открытию строения атома в течение 5 лет. Долгих пять лет проводил он опыты по исследованию строения атома. Резерфорд шел к своему открытию строения атома в течение 5 лет. Долгих пять лет проводил он опыты по исследованию строения атома.

Процесс прохождения альфа-частиц сквозь атомы фольги в опыте Резерфорда с точки зрения ядерной модели. На этом рисунке показано, как меняется траектория полёта альфа-частиц в зависимости от расстояния от ядра атома. На этом рисунке показано, как меняется траектория полёта альфа-частиц в зависимости от расстояния от ядра атома.

Ключевые фигуры в создании модели атома: Демокрит – высказал идею, что все тела состоят из неделимых частиц – атомов, Демокрит – высказал идею, что все тела состоят из неделимых частиц – атомов, Томсон – открыл электрон и предложил первую модель атома, Томсон – открыл электрон и предложил первую модель атома, Резерфорд – планетарная модель атома, Резерфорд – планетарная модель атома, Чедвик – открыл нейтрон, создав окончательный вариант планетарной модели атома Чедвик – открыл нейтрон, создав окончательный вариант планетарной модели атома

Вопросы на закрепление: 1. В чём заключается сущность модели Томсона? 1. В чём заключается сущность модели Томсона? 2. В чём заключалась идея опыта Резерфорда? 2. В чём заключалась идея опыта Резерфорда? 3. Объясните по схеме опыт Резерфорда по рассеиванию альфа-частиц. (Схема экспериментальной установки Резерфорда.) 3. Объясните по схеме опыт Резерфорда по рассеиванию альфа-частиц. (Схема экспериментальной установки Резерфорда.)(Схема экспериментальной установки Резерфорда.)(Схема экспериментальной установки Резерфорда.) 4. Объясните причину рассеивания альфа-частиц атомами вещества. 4. Объясните причину рассеивания альфа-частиц атомами вещества. 5. В чём сущность планетарной модели атома? 5. В чём сущность планетарной модели атома?

К СОЖАЛЕНИЮ! Жизнь обоих поколений ученых – физиков Кюри была в прямом смысле принесена ей в жертву науке. Жизнь обоих поколений ученых – физиков Кюри была в прямом смысле принесена ей в жертву науке. Мария Кюри, ее дочь Ирэн и зять Фредерик Жолио-Кюри умерли от лучевой болезни, возникшей в результате многолетней работы с радиоактивными веществами. Мария Кюри, ее дочь Ирэн и зять Фредерик Жолио-Кюри умерли от лучевой болезни, возникшей в результате многолетней работы с радиоактивными веществами. 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...» 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...»