Открытый интегрированный урок физика+информатика «Решение задач по теме «Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи атомных ядер»

 «Дорогу осилит идущий»- Эпиграф

Открытый интегрированный урок физика+информатика «Решение задач по теме «Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи атомных ядер» - 9 класс.

Цели урока:

Физика: обобщить и систематизировать знания обучающихся по теме: «Строение атома и атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи атомных ядер», закрепить понятия: ядерные силы, энергия связи атомных ядер, удельная энергия связи.

Информатика: применить и закрепить умения и навыки работы с электронными таблицами.

Задачи:

Образовательные:

физика – повторить строение атома и атомного ядра; углубить представление об энергии связи, научиться вычислять энергию связи, удельную энергию; построить график зависимости удельной энергии от массового числа; иметь представление о внутриядерных взаимодействиях.

информатика – заполнить таблицу химических элементов, произвести расчеты по формулам энергии связи, удельной энергии; построить график зависимости удельной энергии от массового числа в программе Microsoft Excel, использовать навыки работы в программе Power Point.

Воспитательные:

•подвести обучающихся к пониманию точки зрения собеседника и признанию права на иное мнение;

•формирование положительных мотивов обучения; развитие познавательного интереса к предметам.

• экологическое воспитание.

Развивающие:

•развитие логического мышления при решении задач; развитие монологической и диалогической речи;

•развитие у обучающихся мыслительных операций: анализа, сравнения, обучения, интеллектуальных и творческих способностей учащихся.

Тип урока:

Физика - урок обобщения новых знаний. Проблема: почему ядро устойчиво?

Информатика - закрепления имеющихся навыков и умений работы с электронными таблицами и в программе Power Point.

Оборудование:

• компьютеры; электронная презентация по теме

• портреты ученых, модели атомов Томсона и Резерфорда, опыт Резерфорда (фрагмент), наглядные пособия.

• компьютерный тест; графические задания

• листы с методическими рекомендациями;

План урока

1. Организационный момент.

2. Актуализация опорных знаний.

3. Решение задач.

4. Выполнение расчетов в электронных таблицах и построение графика.

5. Рефлексия

6. Подведение итогов.

Ход урока:

1. Организационный момент. Сообщение темы урока (2 мин)

Преподаватель физики: Ребята, сегодня у нас необычный урок, мы находимся в компьютерном классе. Нам необходимо обобщить и систематизировать знания по теме: «Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи ядра», узнать, закрепить понятия: ядерные силы, энергия связи атомных ядер, удельная энергия связи. Для расчета энергии связи и удельной энергии мы будем использовать электронные таблицы Microsoft Excel, а знания о строении атома закрепим, используя программу Power Point. В этом нам поможет преподавать информатики.

2.Актуализация опорных знаний. Фронтальный опрос: (3 слайд).

- Каковы были взгляды о строении вещества в древности?

- Как переводится с греческого слово «атом»?

-Что означает рис.1?

-Что демонстрирует слайд? (показать видео Слайд 4 - опыт Резерфорда)

- Что представляет атом согласно ядерной модели, выдвинутой Резерфордом?

- Каковы размеры атома и ядра?

- По рисунку 2 расскажите, как проходят α- частицы рис.1

сквозь атомы вещества? Почему? (5 слайд).

рис.2

- Какие заряды существуют в природе? Каким образом они взаимодействуют друг с другом?

- Чем отличаются протоны и электроны?

- Сходство и различие протонов и нейтронов?

-Какой заряд имеет атом серебра ¹⁰⁸₄₇Ag ? Сколько протонов, электронов и нейтронов в атоме серебра?

- Из чего складывается масса атома?

- Атом какого элемента изображен на рисунке 3? (6 слайд).

- Что означает дефект масс? Почему возникла необходимость ее введения?(7 слайд).

- Как рассчитывается энергия связи?

- Дайте определение изотопов. рис.3

- Что у изотопов одинаковое?

- Что у изотопов разное? Чем отличаются ¹⁶₈О и ¹⁷₈О ?

3. Решение задач.

1). Заполните схему: Заполните схему: (задание на компьютере)

Атом

Так должно быть:

Атом

Ядро

Электронная оболочка

протоны

нейтроны

Решение задачи на определение дефекта масс, энергии связи, удельной энергии связи – на доске (сильный учащийся). Элемент—азот ¹⁴₇ N. (слайд 10)

!!! Можно дефект масс помножить на коэффициент 931, и получится энергия связи сразу в единицах: МэВ!

2) Несильным уч-ся: Заполните таблицу: Нарисовать в Microsoft Word таблицу и заполнить ее. (задание на компьютере)-- работа в парах. По вариантам:1 парта-1 вариант, 2 парта-2 вариант и т.д…. (слайды 11-15)

1 вариант:

-

2 вариант:

3). Нарисовать атом в программе Power Point. (слайд 16) Получится примерно так:

лития ⁷ ₃Li, углерода ¹² ₆С , ⁹ ₄Ве О В ¹⁹₉F ¹⁴₇N

--ПАРАМ –выбирают, как лотерею (задание на компьютере)

4. Одновременно, пока слабые делают задания 2) и 3), нескольким сильным уч-ся!!!! (слайд 17), проверка- слайд 18.

Заполните таблицу:-- (задание на компьютере). Вам необходимо заполнить недостающие данные в таблице, и применяя формулы, вычислить дефект масс, энергию связи, удельную энергию связи. Затем построить график зависимости удельной энергии от массового числа. На столах у вас находятся рекомендации по работе с электронными таблицами. (Приложение) ---- Результат передать на комп учителю!!! Вывести на экран, сравнить с рис. 23.4 на стр.105 учебника 9 кл.

Для этого нам нужно повторить:

Вопрос к учащимся: Как запустить программу Microsoft Excel?

Возможный ответ: Пуск – Все программы - Microsoft Office- Microsoft Excel.

Вопрос к учащимся: Как произвести необходимые расчеты?

Возможный ответ: Нужно задать формулу. Формула начинается со знака =, дальше идут адреса ячеек с соответствующими данными и арифметические операции.

Вопрос к учащимся: Что нужно сделать, чтобы задать в таблице адрес неизменяемой ячейки?

Возможный ответ: «Заморозить ячейку», т. е. поставить знак $ перед буквой и перед цифрой в адресе ячейки.

Вопрос к учащимся: Что нужно сделать, чтобы построить график?

Возможный ответ: Выделить строку, в которой рассчитаны значения удельной энергии и запустить Мастер диаграмм, выбрать точечный график, дальше действовать по подсказкам Мастера.

Приступаем к работе!

Вот что получится примерно: (слайд 19)

Если несильные справятся раньше сильных, то им можно дать задание: на листочках -тест(слайды 20-21).

1 вариант.

1. В атомном ядре содержится 25 протонов и 30 нейтронов. Каким положительным зарядом, выраженным в элементарных электрических зарядах +е, обладает это атомное ядро?

А) +5е; Б) +30е; В) +25е; Г) 0.

2. Из каких частиц состоят ядра атомов?

А) из протонов; Б) из нейтронов; В) из протонов, нейтронов и электронов; Г) из протонов и нейтронов.

3. Сколько электронов содержится в электронной оболочке нейтрального атома, у которого ядро состоит из 6 протонов и 8 нейтронов? А) 6; Б) 8; В) 2; Г) 14.

4. Массовое число – это:

А) число протонов в ядре; Б) число нейтронов в ядре;

В) число электронов в электронной оболочке; Г) число нуклонов в ядре.

5. Протон – это частица,

А. имеющая заряд +1, атомную массу 1; Б. имеющая заряд – 1, атомную массу 0;

В. имеющая заряд 0, атомную массу 0; Г. имеющая заряд 0, атомную массу 1.

6. Чем отличается атом, находящийся в стационарном состоянии, от атома в возбужденном состоянии?

А. отличий нет; Б. отличается расположением электронов в оболочке атома;

В. отличается числом электронов.

2 вариант.

1. Что одинаково у атомов разных изотопов одного химического элемента и что у них различно?

А) одинаковы заряды и массы атомных ядер, различны химические свойства атомов;

Б) одинаковы заряды, различны массы ядер и химические свойства;

В) одинаковы заряды ядер и химические свойства, различны массы ядер;

Г) одинаковы массы ядер, различны химические свойства и заряды ядер.

2. В атомном ядре содержится Z протонов и N нейтронов. Чему равно массовое число М этого ядра?

А) Z; Б) N; В) Z-N; Г) Z+N.

3. Энергия связи рассчитывается по формуле:

А) Е=m·c; Б) Е=m·c²; В) Е=m·c⁴; Г) Е=m·V².

4. Для вычисления энергии связи ядра в СИ в каких единицах нужно выразить значение дефекта массы?

А) в а. е. м.; Б) в МэВ; В) в мг; г) в кг.

5. Нейтрон – это частица,

А. имеющая заряд +1, атомную массу 1; Б. имеющая заряд – 1, атомную массу 0;

В. имеющая заряд 0, атомную массу 0; Г. имеющая заряд 0, атомную массу 1.

6. Масса покоя ядра всегда…

А. меньше суммы массы покоя слагающих его протонов и нейтронов;

Б. больше суммы массы покоя слагающих его протонов и нейтронов;

В. равна сумме массы покоя слагающих его протонов и нейтронов.

Ответы: (слайд 22)

1 вариант

2 вариант

4). Вычислите дефект масс, энергию связи, удельную энергию связи.- на карточках –по вариантам и по уровням: 1 вар.: Al, 2 вар. : ³⁰₁₅Р – каждый- отдельно!!!! (слайд 23)

Масса ядра Al= 26,98146 а.е.м.

Масса ядра ³⁰₁₅Р = 29,97008 а.е.м.

В течение урока все заполняют таблицу- лист самооценки:

ФИ ученика (цы):

10 -15 баллов –«3», 16 -20 баллов – «4», 21 балл и выше -«5».

5. Рефлексия. 

6. Подведение итогов.

Домашнее задание. 

Достигли ли мы на уроке поставленных целей? Чему научились?

Что узнали? Нет ли предательского чувства, что на урок пришли зря?

Оценки за урок.

Посчитайте количество баллов за самостоятельно выполненные задания и поставьте себе оценку за урок.

Приложения.

Методические рекомендации по работе в программе MS Excel

Порядок ввода формулы

1. Вводить формулу надо со знака равенства. Это надо для того, чтобы Excel понял, что в ячейку вводится именно формула, а не данные.

2. При вводе данных в формулу необходимо помнить, что действия могут выполняться только над числами. Если в математической формуле приняты буквенные обозначения переменных, то при вводе формулы в Excel применяются только их значения, а не сами буквы.

1. Относительная ссылка указывает на ячейку, согласно ее положения относительно ячейки, содержащей формулу. Обозначение относительной ячейки - А1.

2. Абсолютная ссылка указывает на ячейку, местоположение которой неизменно. Обозначение абсолютной ячейки - $A$1.

3. Смешанная ссылка содержит комбинацию относительной и абсолютной ссылок - $A1, A$1.

4. Для быстрого изменения типа ссылки используется клавиша F4.

Построение диаграмм (графиков)

Excel предлагает простой способ построения различных диаграмм по данным в таблице.

1.Выделяем ячейки таблицы, содержащие данные для построения диаграммы.

2.Выбираем команду Вставку, Диаграмма, На этом листе или щелкаем на кнопке, запускающей программу Мастер диаграмм на панели инструментов.

3.В последовательно появляющихся диалоговых окнах задаем параметры диаграммы:

• выбираем требуемый тип диаграммы (точечная диаграмма со значениями соединенными сглаживающими линиями); щелкаем на кнопке Далее;

• выбираем вкладку Ряд, ставим курсор в строку Значения х и выделяем в таблице строку А (только числа), щелкаем на кнопке Далее;

• на вкладке Заголовки указываем название диаграммы «Зависимость удельной энергии от массового числа», Ось Х указываем А, Ось Y указываем Еуд, щелкаем на кнопке Далее;

• щелкаем на кнопке Готово.