№ 26 сабақ. Сабақтың тақырыбы: Атом құрылысы. Элементар электр заряды.

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік мақсаты: Атомның және атом ядросының құрылысы, элементар электр заряды, электрон жөнінде түсінік беру; заттың құрылысы жөніндегі білімдерін кеңейту.
2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.
3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.

Сабақтың түрі:Жаңа білімді қалыптастыру, жалпылау

Сабақтың әдіс-тәсілдері:  Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс.

Сабақтың көрнекіліктері: плакаттар, суреттер,

Сабақтың барысы:

І.  Ұйымдастыру кезеңі: 

1. Сәлемдесу;

2. Оқушыларды түгендеу;

3. Сынып болмесінің тазалығын тексеру;

4. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру (жұмыс орны, отырыстары, сыртқы түрлері);

5. Оқушылардың назарын сабаққа аудару.

ІІ.  Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.

А) теориялық білімдерін тексеру.

Ә) практикалық тапсырмаларын тексеру.

Б) есептерін тексеру.

ІІІ. Білімді жан-жақты тексеру./ ІV.  Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою. 

Өтілген материалды қайталау:

1)  Денелердің электрленуі дегеніміз не?

2)  Қандай жағдайда дене электрленген немесе электр заряды берілген деп айтады ?

3)Денелерді  калай электрлеуге болады?  Неліктен денелерді бір-біріне үйкейді?

4)  Электрлеуге қанша дене қатысады? Екі дененің зарядтары жөнінде не айтуға болады?

5)  Бір денеден екінші денеге зарядты қалай беруге болады?

6)  Атгас зарядталған денелер бір-бірімен қалай әрекеттеседі?
Әр аттас зарядталған денелер бір-бірімен қалай эрекетгеседі?

7)  Қандай заряд оң, кандай заряд теріс деп аталады?

V. Жаңа материалды меңгерту:

Атомның қүрылысын анықтаудағы Резерфорд тэжірибесі (1911 ж). Резерфорд ұсынған атомның планетарлық моделІ. Атом және атом құрамындағы бөлшектердің өлшемдері. Элементар электр заряды және электрон. Сутегі және гелий атомының құрылысы.

•     Атом ортасында оң зарядталған ядродан және оның қабықшасын құрайтын, оны орасан зор жылдамдықпен қозғалатын электрондардан тұрады.

•     Элементар электр заряды, е=1,6*10^-19 Кл Электронның массасы m =9,1 * 10^{-31 кг}

•     Ядроның құрамына оң зарядталған бөлшек протон және нейтрон деп аталатын бейтарап бөлшек кіреді

•     Ядродағы нейтрондардың саны протондардың санына тең

•     Ядроның заряды оң және абсолют мәні бойынша атомдағы барлық электрондардың зарядына тең

•     Оң ион-кандай да бір өзара әрекеттесу нәтижесінде электрондарынан айрылған атом

•     Теріс   ион-   қандай   да   бір   өзара   әрекеттесу   нәтижесінде   артық электрондарды қосып алған атом

•     Атомның өлшемі өте кіші 10^{-10 м}   •Атом ядросының өлшемі (10^{-14 м} ), атомнан он мың есе кіші.

Атом құрылысы. 1897 жылы көптеген электр құбылыстарын түсiндiруге мүмкiндiк беретiн жаңалық ашылды. Ағылшын ғалымы Дж. Дж. Томсон элементар заряд тасымалдаушысы болып табылатын бөлшектi тапты. Бұл бөлшекті электрон деп атады. Электрон массасы табиғаттағы ең жеңiл сутегi атомы массасынан 2000 еседей аз болып шықты. Электрон заряды терiс: q_эл  = – е = – 6 · 10^–19 Кл.

Бұл заряд электронның ерекше сипаттамасы болып табылады. Жәй денелердi зарядтауға немесе разрядтауға болады, ал электронды зарядынан "айыру” мүмкiн емес. Сондай-ақ электрон зарядын азайтуға немесе көбейтуге болмайды. Электрон заряды барлық уақытта тек бiр мәнге ие. Химия курсынан сiздер электронның атом құрамына кiретiнiн бiлесiздер. Электрондар атом iшiнде оң зарядталған атомдық ядроны айнала қозғалады.

Атом құрылысы 1911 жылы ағылшын ғалымы Э. Резерфорд басқарған тәжiрибелер нәтижесiнде ашылған. Тәжiрибе мақсаты, жылдам бөлшектер жолында заттың атомдары орналасқан жағдайда өтетiн процестердi анықтау болып табылады.  Бұған дейiн бiрнеше жыл бұрын радиоактивтiк құбылысы ашылған болатын. Кейбiр заттардың (қазiргi кезде радиоактивтi деп аталатын уран, радий және т.б.) көрiнбейтiн сәулелер шығаратындығы анықталды. Бұл сәулелердi зерттеу олардың бiр-бiрiнен электр заряды бойынша айыруға болатын үш түрлi құрамнан тұратынын көрсеттi. Радиоактивтi сәулелердi бiр-бiрiнен ажырата белгiлеу үшiн грек алфавитiнiң бастапқы a (альфа), b (бета) және g (гамма) – үш әрiпiн қолдану ұсынылды. Альфа сәулесi – оң зарядталған (альфа бөлшектерiнен), бета сәулесi – терiс зарядталған бөлшектер (электрондар), ал гамма сәулесi – ешқандай зарядқа ие емес. Бұл сәулелер адам ағзасына қауiптi. Сондықтан, радиоактивтi препараттармен жұмыс iстегенде ерекше қауiпсiздiк шараларын сақтап, оларды қолмен ұстамай, арнайы қорғаушы экрандарды қолдану керек.  Резерфорд альфа-бөлшектерiн атомдарды "атқылауға” болатын "зеңбiрек оқтары” ретiнде қолдануды ұсынды. Ол осы бөлшектердiң жiңiшке шоғымен зерттелетiн заттан жасалған жұқа пластинаны (фольганы) атқылау кезiнде, альфа бөлшектерiнiң көпшiлiгi фольгадан еш кедергiсiз өтетiндiгiн, ал аз ғана бөлiгi атом iшiндегi бiр нәрсемен соқтығысып керi қайтатындығын анықтады. Резерфорд тәжiрибелерi жоғары сыныптарда егжей-тегжейлi қарастырылады. Мұнда бiз оның тәжiрибе нәтижесiнде жасаған қорытындыларымен шектелемiз.

Резерфорд атомының құрылысын Күн жүйесiне ұқсатты. Күн жүйесiндегi планеталар оған тартылып айналғаны сияқты, электрондар да ядроға тартылып оны айнала қозғалады. Осындай ұқсастығы үшiн Резерфорд ұсынған модельдi (11-сурет) планетарлық модель деп атаған.  Ядро мен электронның ара қашықтығы олардың өлшемдерiне қарағанда өте үлкен. Егер атомды ойша үлкейткенде ядроның диаметрi он теңгелiк монетадай болса, онда ядро мен электрон ара қашықтығы шамамен бiр километрдей болар едi. Егер барлық электрондар атомдық ядроларға тығыз жабып орналасса, онда ересек адамның денесiнiң көлемi бiр куб миллиметрдiң миллионнан бiр бөлiгiндей болатындығы есептелген! Бұдан адам денесiнiң 99%-iн (кез-келген дененiң) бостық жайлайтындығын көремiз. Резерфорд тәжiрибесiндегi альфа бөлшектерi атомдар iшiндегi осы бос қуыстардан бөгелмей ұшып өтедi, сондықтан олар фольгадан керi шашырамайды.

Бiр тектi атомдар жиынтығы химиялық элемент деп аталады. Әр түрлi химиялық элементтердiң атомдары бiр-бiрiнен ядроларының зарядымен және сол ядроны айнала қозғалатын электрондар санымен ерекшеленедi. Мысалы, сутегi атомында жалғыз электрон бар, оттегi атомында – сегiз электрон, ал уран атомында – тоқсан екi. Атомдағы электрондар саны элементтiң Д.И. Менделеев кестесіндегі реттiк нөмiрiмен сәйкес келедi. Осы нөмiр атом ядросының зарядын да анықтайды. Белгiлеу енгiзейiк:  Z – элементтiң реттiк нөмiрi = атомдағы электрондар саны. Онда атом ядросының және атомдағы барлық электрондардың жалпы заряды үшiн былай жазуға болады: q_ядро = + Ze q_эл-н = – Ze. Атомдағы электрондардың жалпы зарядын, атом ядросының зарядына қоссақ нөл шығады. Бұл атомның толықтай бейтарап екендiгiн көрсетедi. Бейтарап атомдардан тұратын заттардың молекулалары да бетарап болады. Кейбiр жағдайларда (мысалы, соқтығысқанда) атомдар бiрнеше электронын жоғалтуы мүмкiн. Атомдар электрондармен бiрге өздерiнiң терiс зарядының бiр бөлiгiн жоғалтып, бейтарап емес жүйеге айналады. Осының салдарынан пайда болған оң зарядталған атомды оң ион деп атайды. Керi жағдайлар да болуы мүмкiн: бейтарап атом өзiне артық электрон қосып алып, терiс зарядталады. Мұндай атомды терiс ион деп атайды.

VІ.  Оқытылып отырған  оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.

§ 30 сұрақтарын талдау

VІІ.  Оқытылып отырған оқу материалын бекіту немесе дағдыландыру жұмыстарын жүргізу.

 Есептер шығарту.

VIІI. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: § 30 сұрақтарын талдау.