Сабақ жоспарлары / Физика
Табиғи радиоактивтілік - Физика, 11 сынып, 57 - сабақ
Сабақтың тақырыбы: Табиғи радиоактивтілік.
Сабақтың мақсаты:
Сабақтың әдіс-тәсілдері: Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс.
Сабақтың көрнекіліктері: плакаттар, суреттер,
Сабақтың барысы:
І.ДКҰйымдастыру кезеңі:
Сәлемдесу; Оқушыларды түгендеу;Оқушылардың назарын сабаққа аудару.
ІІ. ДК. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.
А)теориялық білімдерін тексеру. Ә)практикалық тапсырмаларын тексеру. Б)есептерін тексеру.
ІІІ.ДК Білімді жан-жақты тексеру./ ІV. ДК. Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою.
Бүгінгі негізгі мақсатымыз оқулық бойынша табиғи радиоактивтілікпен танысамыз.
Альфа-бөлшектер
-бөлшектердің табиғатын анықтау анағұрлым қиын болды, себебі олар магнит және электр өрістерінде нашар ауытқиды.
Бұл мәселені тыңғылықты етіп Резерфорд шешті. Ол магнит өрістеріндегі ауытқуына қарап, бөлшектің q зарядының оның m массасына қатынасын өлшеді. Ол шамамен протондікінен — сутегі атомының ядросынікінен — екі есе аз екен. Протон заряды элементар зарядқа тең, ал оның массасы массаның атомдық бірлігіне өте жақын. Олай болса -бөлшектің бір элементар зарядына массаның екі атомдық бірлігіне тең масса сәйкес келеді.
Бірақ -бөлшектің заряды мен оның массасы белгісіз болып қала берді. -бөлшектің не зарядын, не массасын өлшеу керек болды. Гейгер санағышы жасалған соң зарядты өлшеу оңай да сенімді болды. Жұқа терезе арқылы -бөлшектер санағыш ішіне өте алады және оны санағыш тіркейді.
Резерфорд -бөлшектер жолына Гейгер санағышын қойып, радиоактивті препараттардың белгілі бір уақыт ішінде шығарған бөлшектер санын өлшеді. Сонан соң санағыш орнына сезгіш электрометрмен қосылған металл цилиндр қойды (3-сурет).
Бөлшектер шығаратын көздің цилиндр ішінде сондай уақытта шығарған -бөлшектерінің зарядын Резерфорд электрометрмен өлшеді (көптеген заттардың радиоактивтігі уақыт өтуімен өзгермейді деуге болады). a-бөлшектердің қосынды зарядын және олардың біле отырып, Резерфорд сол шамалардың қатынасын, яғни бір -бөлшектің зарядын анықтады. Сол заряд элементар екі зарядқа тең болып шықты.
Сонымен, ол -бөлшектің элементар екі зарядының әрқайсысына массаның екі атомдық бірлігі сәйкес келетінін анықтады. Олай болса, элементар екі зарядқа массаның төрт атомдық бірлігі сәйкес келеді екен. Осындай заряд және осындай салыстырмалы атомдық масса гелий ядросында болады. Осыдан -бөлшек – гелий атомының ядросы деген қорытынды шығады.
Резерфорд қолы жеткен нәтижемен тоқтап қалмай, бұдан соң тағы тікелей тәжірибелермен радиоактивтік -ыдырауда гелий пайда болатынын дәлелдеді. Бірнеше күн бойы -бөлшектерді арнаулы резервуарға жинап, Резерфорд спектрлік анализдің жәрдемімен ыдыстың ішіне гелийдің жиналғандығына көз жеткізген (әрбір бөлшек екі электронды қармап алып, гелийдің атомына айналып отырған).
Радиоактивті ыдырау кезінде -сәулелер (гелий атомының ядросы), -сәулелер (қысқа толқынды электромагниттік сәуле шығару) және -сәулелер (электрондар) туындайды.
Бета-сәулелер
Басынан бастап-ақ - және -сәулелер зарядталған шектердің ағыны түрінде қарастырылған. Ең оңайы b-сәулелермен эксперимент жасау болады, себебі олар магнит өрісінде өте күшті ауытқиды.
Негізгі мәселе бөлшектердің заряды мен массасын анықтауда болды. Бөлшектердің электр мен магнит өрісіндегі ауытқуын зерттеу арқылы, бұлар жарық жылдамдығына жакын өте жоғары жылдамдықтармен қозғалатын электрондар екендігі анықталды. Алынып отырған радиоактивті элемент шығарған b-бөлшектердің жылдамдығы бірдей еместігінің маңызы бар. Жылдамдықтары алуан түрлі бөлшектер кездеседі. Бұл -бөлшектер шоғының магнит өрісіндегі ұлғаюына себеп болады (1- сурет).
Гамма-сәулелер
Өзінің қасиеттеріне қарағанда -сәулелер рентген сәулелеріне өте ұқсас, бірақ олардың өтімділік қабілеті рентген сәулелерінен анағұрлым артық. Бұл -сәулелер электромагниттік толқындар болуы керек деген ой туғызады. -сәулелердің кристалдардағы дифракциясы анықталып, олардың толқын ұзындығы өлшенген соң, ол жөнінде ешбір күдік қалмады. Олардың толқын ұзындықтары өте аз – 10-8 -нен 10-11см-ге дейін.Электромагниттік толқыңдар шкаласында -сәулелер тікелей рентген сәулелерінен соң келеді. -сәулелердің таралу жылдамдығы барлық электромагниттік толқындардікі сияқты факкумда 300 000 км/с-қа жуық.
Ығысу ережесі
Ядролардың түрленуі тұңғыш рет Содди тұжырымдаған ығысу ережесі деп аталатын ережеге бағынады: -ыдырауда ядро 2е оң зарядын жоғалтады және массасы шамамен атомдық массаның төрт бірлігіне кемиді. Осының нәтижесінде элемент периодтық жүйенің бас жағына қарай екі торкөзге ығысады. Мұны символ түрінде былай жазуға болады:
Мұнда да, химиядағы сияқты, элемент жалпы қабылданған символдармен белгіленеді: ядроның заряды символдың төменгі сол жағындағы индекс түрінде, ал атомдық масса — жоғарғы сол жақтағы индекс түрінде жазылады. Мысалы, сутегі символымен белгіленеді. Гелий атомының ядросы болып табылатын -бөлшек үшін белгілеу пайдаланылады. т.б.
b-ыдырауы кезінде ядродан электрон ұшьш шығады. Мұның нәтижесінде ядроның заряды бір бірлікке артады да, массасы өзгермей қалады деуге болады:
Мұнда электронды белгілейді: жоғары "0" индексі оның массасы атомдық массаның бірлігімен салыстырғанда өте аз екендігін көрсетеді. -ыдыраудан соң элемент периодтық жүйенің соңына жақындап, бір торкөзге ығысады. Гамма-сәуле шығару зарядты өзгертпейді; ядроның массасы болмашы аз өзгереді.
Ығысу ережелері радиоактивтік ыдырау кезінде ядролардың электр заряды және салыстырмалы атомдық массалары шамамен алғанда сақталатындығын көрсетеді.
Радиоактивтік ыдыраудан пайда болатын жаңа ядролар да, әдетте радиоактивті.
Радиоактивтік ыдырау кезінде атом ядросының айналулары болады
VІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.
§8.4 дайындық сұрақтарын талдау.
Есептер шығару. 8.4.1., 8.4.5
VIІI.ДК. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: §8.4 Есептер 8.4.6-8.4.9
- Білімділік мақсаты: Оқушы білімін, іскерлігін, дағды деңгейін бақылау, бағалау. Табиғи радиоактивтілікпен таныстырып солар туралы түсінік қалыптастыру.
- Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.
- Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.
Сабақтың әдіс-тәсілдері: Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс.
Сабақтың көрнекіліктері: плакаттар, суреттер,
Сабақтың барысы:
І.ДКҰйымдастыру кезеңі:
Сәлемдесу; Оқушыларды түгендеу;Оқушылардың назарын сабаққа аудару.
ІІ. ДК. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.
А)теориялық білімдерін тексеру. Ә)практикалық тапсырмаларын тексеру. Б)есептерін тексеру.
ІІІ.ДК Білімді жан-жақты тексеру./ ІV. ДК. Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою.
Бүгінгі негізгі мақсатымыз оқулық бойынша табиғи радиоактивтілікпен танысамыз.
- Периодтық жүйедегі элементтің реттік нөмірі оның ядросының зарядымен қалай байланысқан?
- Массалық сан дегеніміз не?
- Атом ядросының радиусын қалай есептейді?
- Пратон қалай ашылды?
- Изабаралар деп нені айтады?
- Нуклондар және нуклидтер дегеніміз не?
- Атом ядросында кулондарды қандай күш ұстап тұр?
- Масса ақауы дегеніміз не?
Альфа-бөлшектер
-бөлшектердің табиғатын анықтау анағұрлым қиын болды, себебі олар магнит және электр өрістерінде нашар ауытқиды.
| 3 сурет |
Бірақ -бөлшектің заряды мен оның массасы белгісіз болып қала берді. -бөлшектің не зарядын, не массасын өлшеу керек болды. Гейгер санағышы жасалған соң зарядты өлшеу оңай да сенімді болды. Жұқа терезе арқылы -бөлшектер санағыш ішіне өте алады және оны санағыш тіркейді.
Резерфорд -бөлшектер жолына Гейгер санағышын қойып, радиоактивті препараттардың белгілі бір уақыт ішінде шығарған бөлшектер санын өлшеді. Сонан соң санағыш орнына сезгіш электрометрмен қосылған металл цилиндр қойды (3-сурет).
Бөлшектер шығаратын көздің цилиндр ішінде сондай уақытта шығарған -бөлшектерінің зарядын Резерфорд электрометрмен өлшеді (көптеген заттардың радиоактивтігі уақыт өтуімен өзгермейді деуге болады). a-бөлшектердің қосынды зарядын және олардың біле отырып, Резерфорд сол шамалардың қатынасын, яғни бір -бөлшектің зарядын анықтады. Сол заряд элементар екі зарядқа тең болып шықты.
Сонымен, ол -бөлшектің элементар екі зарядының әрқайсысына массаның екі атомдық бірлігі сәйкес келетінін анықтады. Олай болса, элементар екі зарядқа массаның төрт атомдық бірлігі сәйкес келеді екен. Осындай заряд және осындай салыстырмалы атомдық масса гелий ядросында болады. Осыдан -бөлшек – гелий атомының ядросы деген қорытынды шығады.
Резерфорд қолы жеткен нәтижемен тоқтап қалмай, бұдан соң тағы тікелей тәжірибелермен радиоактивтік -ыдырауда гелий пайда болатынын дәлелдеді. Бірнеше күн бойы -бөлшектерді арнаулы резервуарға жинап, Резерфорд спектрлік анализдің жәрдемімен ыдыстың ішіне гелийдің жиналғандығына көз жеткізген (әрбір бөлшек екі электронды қармап алып, гелийдің атомына айналып отырған).
Радиоактивті ыдырау кезінде -сәулелер (гелий атомының ядросы), -сәулелер (қысқа толқынды электромагниттік сәуле шығару) және -сәулелер (электрондар) туындайды.
Бета-сәулелер
| 1-cурет |
Негізгі мәселе бөлшектердің заряды мен массасын анықтауда болды. Бөлшектердің электр мен магнит өрісіндегі ауытқуын зерттеу арқылы, бұлар жарық жылдамдығына жакын өте жоғары жылдамдықтармен қозғалатын электрондар екендігі анықталды. Алынып отырған радиоактивті элемент шығарған b-бөлшектердің жылдамдығы бірдей еместігінің маңызы бар. Жылдамдықтары алуан түрлі бөлшектер кездеседі. Бұл -бөлшектер шоғының магнит өрісіндегі ұлғаюына себеп болады (1- сурет).
Гамма-сәулелер
Өзінің қасиеттеріне қарағанда -сәулелер рентген сәулелеріне өте ұқсас, бірақ олардың өтімділік қабілеті рентген сәулелерінен анағұрлым артық. Бұл -сәулелер электромагниттік толқындар болуы керек деген ой туғызады. -сәулелердің кристалдардағы дифракциясы анықталып, олардың толқын ұзындығы өлшенген соң, ол жөнінде ешбір күдік қалмады. Олардың толқын ұзындықтары өте аз – 10-8 -нен 10-11см-ге дейін.Электромагниттік толқыңдар шкаласында -сәулелер тікелей рентген сәулелерінен соң келеді. -сәулелердің таралу жылдамдығы барлық электромагниттік толқындардікі сияқты факкумда 300 000 км/с-қа жуық.
Ығысу ережесі
Ядролардың түрленуі тұңғыш рет Содди тұжырымдаған ығысу ережесі деп аталатын ережеге бағынады: -ыдырауда ядро 2е оң зарядын жоғалтады және массасы шамамен атомдық массаның төрт бірлігіне кемиді. Осының нәтижесінде элемент периодтық жүйенің бас жағына қарай екі торкөзге ығысады. Мұны символ түрінде былай жазуға болады:
Мұнда да, химиядағы сияқты, элемент жалпы қабылданған символдармен белгіленеді: ядроның заряды символдың төменгі сол жағындағы индекс түрінде, ал атомдық масса — жоғарғы сол жақтағы индекс түрінде жазылады. Мысалы, сутегі символымен белгіленеді. Гелий атомының ядросы болып табылатын -бөлшек үшін белгілеу пайдаланылады. т.б.
b-ыдырауы кезінде ядродан электрон ұшьш шығады. Мұның нәтижесінде ядроның заряды бір бірлікке артады да, массасы өзгермей қалады деуге болады:
Мұнда электронды белгілейді: жоғары "0" индексі оның массасы атомдық массаның бірлігімен салыстырғанда өте аз екендігін көрсетеді. -ыдыраудан соң элемент периодтық жүйенің соңына жақындап, бір торкөзге ығысады. Гамма-сәуле шығару зарядты өзгертпейді; ядроның массасы болмашы аз өзгереді.
Ығысу ережелері радиоактивтік ыдырау кезінде ядролардың электр заряды және салыстырмалы атомдық массалары шамамен алғанда сақталатындығын көрсетеді.
Радиоактивтік ыдыраудан пайда болатын жаңа ядролар да, әдетте радиоактивті.
Радиоактивтік ыдырау кезінде атом ядросының айналулары болады
VІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.
§8.4 дайындық сұрақтарын талдау.
- Беккерель тәжірибесінің маңыздылығы неде?
- Радиоактивті сәуле шығарудың құрылымы қандай және оны қалай анықтаған?
- Альфа ыдырау дегеніміз не?
- Бета-ыдырау дегеніміз не?
- нейтриноны тіркеудің күрделілігі неде?
- Гамма-ыдыраудың механизмі қандай?
Есептер шығару. 8.4.1., 8.4.5
VIІI.ДК. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: §8.4 Есептер 8.4.6-8.4.9
Пікір қалдыру (0)
Пікірлер:
Ұқсас жаңалықтар:
