Государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение
Курсавский региональный колледж «Интеграл»
Методическая разработка урока
по теме «Квантовые постулаты Бора»
с.Курсавка
2021г.
Данная разработка представляет собой методический материал для
проведения урока по теме «Квантовые постулаты Бора» в рамках реализации
учебной дисциплины «Физика».
Методическая разработка может быть использована педагогами
обучения для проведения тематических мероприятий.
Организация – разработчик: ГБПОУ Курсавский региональный
колледж «Интеграл»
Разработчик: Зинченко Н.А. – преподаватель ГБПОУ КРК "Интеграл"
Рассмотрена, утверждена и рекомендована к применению на
заседании Методического совета ГБПОУ КРК «Интеграл»
Протокол №
Председатель
357070 Ставропольский край,
Андроповский район,
с.Курсавка, ул. Титова, 15
тел.: 8(86556)6-39-82, 6-39-83
факс:6-39-79
[email protected]
от
« »
2021г.
Н.Н. Тучина
Содержание
1.
Пояснительная записка
2.
Методика проведения урока
3.
План урока
4.
Структура урока
5. Источники информации
Приложения
Пояснительная записка
Данная методическая разработка рассчитана на студентов 1 курса
специальности технического профиля. Она может быть использована для
студентов 1 курса социально-экономического и гуманитарного профиля.
Урок разработан в помощь преподавателю с применением технологии
развития критического мышления, включающей три фазы: вызова,
осмысления и рефлексии. Урок проводится для студентов 1-го курса и
является комбинированным уроком по теме: «Строение атома. Постулаты
Бора».
Материал базируется на знаниях по физике и математике основного
общего образования. Проведению этого урока предшествует изучение
материала по темам «Волновая оптика. Фотоэффект. Спектры. Спектральный
анализ.»
Материал необходим для изучения тем: «радиоактивность», «строение
ядра», «ядерные реакции», «ядерная и термоядерная энергетика» и при
изучении профессиональных модулей.
Методика проведения урока
Урок по теме «Квантовые постулаты Бора» проводится в рамках
реализации учебной дисциплины «Физика» c обучающимися
СПО.
Продолжительность - 90 минут.
Методика организации и проведения урока включает в себя четыре
этапа:
1. конструирование урока;
2. подготовительный этап;
3. этап проведения урока;
4. анализ урока
I этап – конструирование:
- постановка цели, определение образовательных, развивающих,
воспитательных, методических и здоровьесберегающих задач;
-
выбор средств и методов проведения;
-
определение формы урока.
II этап – подготовительный:
со стороны преподавателя:
- подбор материалов, необходимых для реализации урока (составление
плана проведения урока, подготовка вопросов для обучающихся, заданий,
поиск и набор презентационного материала);
-
подготовка места проведения урока (техническое обеспечение,
подготовка реквизита);
III этап – проведение
Урок начинается с организационного момента (приветствие, сообщение
темы, цели, задач урока, проверка готовности обучающихся к занятию).
Основная часть включает в себя работу изучение нового материала
темы «Квантовые постулаты Бора».
Проверка результатов работы осуществляется преподавателем.
В заключительной части урока преподаватель вместе с обучающимися
подводит итоги урока.
IV этап – анализ
После проведения урока необходимо его проанализировать по
следующим
критериям:
достижение
целей
урока,
целесообразность
использованных форм, методов, приемов и средств, направленность, глубина
и научность учебного материала, подготовленность преподавателя и
обучающихся к работе, организованность и четкость его проведения.
План мероприятия
Тема урока: Квантовые постулаты Бора
Цель урока: организация продуктивной деятельности для достижения
обучающимися следующих результатов.
Задачи урока:
Обучающая: определение квантовых постулатов Бора.
Развивающая: расширить естественнонаучную систему взглядов на
процессы, происходящие в природе, развитие зрительной памяти, внимания,
смысловой памяти, умений анализировать, сравнивать, обобщать.
Воспитательная:
зрительного восприятия,
развитие
речи
учащихся,
самостоятельности
наблюдательности,
в выдвижении гипотезы и
формулирования выводов, воспитание коммуникативной культуры, умения
оценивать себя и своих товарищей.
Здоровьесберегающая:
обеспечить возможности сохранения здоровья обучающихся,
создать благоприятный материально-психологический климат в коллективе.
Методическая:
совершенствовать проведение урока с сообщающим изложением
элемента проблемности.
Оборудование и материалы:
Компьютер с выходом в Интернет,
мультимедийный проектор.
программное обеспечение: Microsoft Office PowerPoint;
презентация к уроку;
Объём занятия: урок (90мин)
Межпредметные связи: математика.
Тип урока: урок изучения нового материала и формирования знаний,
умений, навыков, возможности их применения на практике.
Формы работы обучающихся: индивидуальная, фронтальная, работа
в паре.
Формируемые общие компетенции:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей
будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать
типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать
их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных
ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять
поиск
и
использование
информации,
необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач,
профессионального и личностного развития.
ОК 5.
Использовать
информационно-коммуникационные
технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться
с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды
(подчиненных), результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и
личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать
повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий
в профессиональной деятельности.
Структура урока
1. Вводная часть (10 мин.)
1.1.Организационный момент
1.2. Сообщение темы, определение цели и задач урока, проверка
готовности к уроку.
2.Основная часть (70 мин.)
2.1. Входной тест (приложение 1)
2.2. Подготовка к активной учебной деятельности (приложение 2) .
2.3. Сообщение нового материала (приложение 3)
2.4. Тренировочные задания (приложение 4)
3. Заключительная часть (10 мин.)
3.1 Закрепление изученного материала (приложение 5)
3.2.Подведение итогов урока. Рефлексия (приложение 6)
3.4. Заключительное слово преподавателя.
Информационные источники
1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин. Физика.11 класс.
Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. С.
276 - 286
2. А.В. Грачёв, В.А. Погожев, А.М. Салецкий, П.Ю. Боков. Физика. 11
класс. Учебник для учащихся общеобразовательных учреждений. М. Вентана
– Граф. 2013.С. 354 - 367
3. А.П. Рымкевич. Физика. 10 - 11 классы. Задачник. М.: Дрофа, 2002.
С.155 - 157
Приложение 1
Входной тест:
Как называется мельчайшая частица химического элемента,
обладающая всеми его химическими свойствами?
а) атом б) молекула в) моль
2) Как взаимодействуют разноименные заряды?
а) отталкиваются б) притягиваются в) неподвижны
3) Как называется элементарный отрицательный заряд?
а)ион б) протон в) электрон
4) Количество энергии, излучаемое атомом, при испускании света
определенной длины волны называется…
5) Выберите формулу энергии кванта:
а) Е= h·ν=h·c/λ б) Е= m ·c2 в) Е= m·g·h
6) Поставьте в соответствие:
1) спектр испускания 2) спектр поглощения 3) линейчатый спектр
совокупность отдельных цветных линий на черном фоне;
спектр самосветящихся тел;
сплошной спектр, пересеченный темными линиями или полосами.
Ответы: 1) а; 2)б; 3) в; 4) Квант; 5) а; 6) 1-в, 2-с, 3-а
Приложение 2
Подготовка к активной учебной деятельности (мотивирование
(стимулирования) учебной активности обучающихся (практическое
применение знаний)
Бор Нильс (1885—1962) —великий датский физик. Создал первую
квантовую теорию атома и затем принял самое активное участие в
разработке основ квантовой механики. Наряду с этим внес большой вклад в
теорию атомного ядра и ядерных реакций. В частности, развил теорию
деления атомных ядер, в процессе которого выделяется огромная энергия. В
Копенгагене создал большую интернациональную школу физиков и много
сделал для развития сотрудничества между физиками всего мира. Активно
участвовал в борьбе против атомной угрозы человечеству.
Приложение 3
Сообщение нового материала
Выход из крайне затруднительного положения в теории п тома был
найден в 1913 г. датским физиком Нильсом Бором на пути дальнейшего
развития квантовых представлений о процессах в природе.
Эйнштейн оценивал проделанную Бором работу «как высшую
музыкальность в области мысли», всегда его поражавшую. Основываясь на
разрозненных опытных фактах. Бор благодаря гениальной интуиции
правильно предугадал путь развития теории атома.
Постулаты Бора. Последовательной теории атома Бор, однако, не
разработал. Он в виде постулатов сформулировал основные положения новой
теории. Причем и законы классической физики не отвергались им
безоговорочно. Новые постулаты, скорее, налагали лишь некоторые
ограничения на рассматриваемые классической физикой движения.
Успех теории Бора был тем не менее поразительным, и всем ученым
стало ясно, что Бор нашел правильный путь развития теории. Этот путь
привел впоследствии к созданию стройной теории движения микрочастиц —
квантовой механики.
Первый постулат Бора гласит: существуют особые, станционарные
состояния атома, находясь в которых атом не излучает энергию, при
этом электроны в атоме движутся с ускорением. Каждому
стационарному состоянию соответствует определенная энергия Еn.
Согласно второму постулату Бора излучение света происходит при
переходе атома из стационарного состояния с большей энергией Еn в
стационарное состояние с меньшей энергией Еn. Энергия излученного
фотона
равна
разности
энергий
стационарных
состояний:
hvkn =
Ek En
Отсюда
частоту
излучения
можно
выразить
так:
Согласно теории Бора энергия электрона в атоме водорода, находящегося на
n-м
энергетическом
уровне,
равна:
При поглощении света атом переходит из стационарного состояния с
меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией.
Второй
постулат,
также
как
и
первый,
противоречит электродинамике Максвелла, так как согласно этому постулату
частота излучения света свидетельствует не об особенностях движения
электрона, а лишь об изменении энергии атома.
Свои постулаты Бор применил для построения теории простейшей
атомной системы — атома водорода. Основная задача состояла в
нахождении частот электромагнитных волн, излучаемых водородом. Эти
частоты можно найти на основе второго постулата и правила определения
стационарных значений энергии атома. Это правило (так называемое правило
квантования) Бору опять-таки пришлось постулировать.
Модель атома водорода по Бору. Используя законы механики
Ньютона и правило квантования, на основе которого определяются
возможные стационарные состояния атома. Бор смог вычислить радиусы
орбит электрона и энергии стационарных состояний атома. Минимальный
радиус орбиты определяет размеры атома.
1
В атомной физике энергию принято выражать в электронвольтах
(сокращенно эВ). 1 эВ равен энергии, приобретаемой электроном при
прохождении им разности потенциалов 1 В: 1 эВ = 1,6 . 10 Дж.
Вот атом, который построил Бор.
Это – протон.
Который в центр помещен
Атома, который построил Бор.
А вот электрон.
Который стремглав облетает протон.
Который в центр помещен
Атома, который построил Бор.
Вот мю-мезон.
Который распался на электрон,
Который стремглав облетает протон,
Который в центр помещен
Атома, который построил Бор.
А вот пи-мезон,
Который, распавшись, дал мю-мезон.
Который распался на электрон,
Который стремглав облетает протон,
Который в центр помещен
Атома, который построил Бор.
Вот быстрый протон,
Который в ударе родил пи-мезон,
Который, распавшись, дал мю-мезон,
Который распался на электрон,
Который стремглав облетает протон,
Который в центр помещен
Атома, который построил Бор.
А вот беватрон.
В котором ускорился тот протон,
Который в ударе родил пи-мезон,
Который, распавшись, дал мю-мезон,
Который распался на электрон,
Который стремглав облетает протон,
Который в центр помещен
Атома, который построил Бор.
Теория Бора приводит к количественному согласию с экспериментом для
значений этих частот. Все частоты излучений атома водорода составляют в
своей совокупности ряд серий, каждая из которых образуется при переходах
атома в одно из энергетических состояний со всех верхних энергетических
состояний (состояний с большей энергией).
Поглощение света. Поглощение света — процесс, обратный
излучению. Атом, поглощая свет, переходит из низших энергетических
состояний в высшие. При этом он поглощает излучение той же самой
частоты, которую излучает, переходя из высших энергетических состояний в
низшие.
На основе двух постулатов и правила квантования Бор определил
радиус атома водорода и энергии стационарных состояний атома. Это
позволило вычислить частоты излучаемых и поглощаемых атомом
электромагнитных волн.
Приложение 4
Тренировочные задания
Испускание фотона
Атом испустил фотон с энергией 6⋅10–186⋅10–18 Дж. Какой импульс
приобрёл атом? Выберите один вариант ответа.
0
2⋅10–26кг⋅2⋅10–26кг⋅ м/с
1,8⋅10–9кг⋅1,8⋅10–9кг⋅ м/с
5⋅10–25кг⋅5⋅10–25кг⋅ м/с
Поглощение фотона
Заполните пропуски в тексте. Ответ округлите до десятых.
Импульс, полученный атомом при поглощении фотона
частотой 1,5⋅10141,5⋅1014 Гц, равен
⋅10−28⋅10−28 кг⋅⋅ м/с.
Переходы атома между энергетическими уровнями
На рисунке изображена диаграмма энергетических уровней атома. Стрелками
отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями.
Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света
и номерами стрелок, указывающих переходы атома.
Напишите 5 слов, которые относятся к теме урока.
к
в
а
н
т
в
д
д
б
п
о
с
т
у
л
а
т
о
г
э
н
е
р
г
и
я
р
щ
м
а
ф
и
ц
г
о
щ
х
у
р
о
в
е
н
ь
р
щ
ы
о
т
ж
ё
з
ы
и
э
ж
у
к
г
ч
ч
п
c
з
з
ё
ю
c
п
г
м
о
и
т
з
м
п
м
ш
е
о
Энергия ионизации
Заполните пропуски в тексте.
Энергия ионизации – это
энергия, которую надо
атому,
чтобы электрон из основного состояния перешёл в свободное состояние с
энергией E=0E=0
Квантовые постулаты Бора
Ответьте на вопросы, чтобы решить кроссворд.
На рисунке изображена диаграмма энергетических уровней атома. Стрелками
отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями.
1.Квантовые
2.Постулаты
3.Нильс
4.Бор
1. Укажите номер, соответствующей поглощению фотона с наибольшей
частотой.
Ответ:
2. Укажите номер, соответствующей излучению фотона с наибольшей
длиной волны.
Ответ:
3. Укажите номер, соответствующей поглощению фотона с наименьшей
частотой.
Ответ:
4. Укажите номер, соответствующей излучению фотона с наибольшей
частотой.
Ответ:
Приложение 5
Закрепление изученного материала
1. В чем заключаются противоречия между постулатами Бора и
законами классической механики и классической электродинамики?
2. Какое излучение наблюдается при переходах электрона в атоме
водорода на второй энергетический уровень?
Приложение 6
Подведение итогов… Рефлексия.
Сегодня я узнал…
Было интересно…
Было трудно…
Я понял, что…
Я научился…
Меня удивило…
Мне захотелось
