Giáo án Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 14: Hạt nhân và mô hình nguyên tử

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

GV trình chiếu mô hình cấu trúc nguyên tử theo quan điểm hiện đại và nêu vấn đề: Nguyên tử có cấu trúc như thế nào? Làm thế nào các nhà khoa học biết được điều đó?

HS quan sát hình.

Thực hiện nhiệm vụ:

GV giải đáp các thắc mắc của HS (nếu có).

Các nhóm HS thực hiện nhiệm vụ.

Báo cáo, thảo luận:

– GV mời đại diện một vài nhóm trình bày ý kiến.

– GV nhận xét phần trình bày của HS.

Đại diện một vài nhóm HS trình bày ý kiến. Các nhóm HS khác nhận xét và bổ sung (nếu có).

Kết luận:

Khái niệm nguyên tử đã được nêu ra từ hơn 2 000 năm trước. Tuy nhiên, đến khi người ta phát hiện ra electron vào năm 1897 thì mô hình cấu trúc nguyên tử mới được đề xuất. Mãi đến năm 1911, mô hình nguyên tử hoàn chỉnh đầu tiên mới được đề xuất bởi Ernest Rutherford, sau khi phân tích các kết quả thí nghiệm do nhóm của ông thực hiện vào năm 1909.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

GV giao lần lượt các nhiệm vụ sau cho các nhóm:

– Đọc SGK, mô tả thí nghiệm tán xạ hạt alpha.

– Đọc SGK, xem video mô phỏng, thảo luận phân tích các kết quả thí nghiệm tán xạ hạt alpha.

– Trả lời câu Thảo luận 1 và 2.

– Thảo luận, rút ra kết luận từ các kết quả của thí nghiệm tán xạ hạt alpha.

Các nhóm HS tiếp nhận nhiệm vụ.

Thực hiện nhiệm vụ:

GV trình chiếu video mô phỏng sau để hỗ trợ HS phân tích các kết quả thí nghiệm tán xạ hạt alpha, so sánh mô phỏng kết quả theo mẫu Thomson và mô phỏng kết quả theo cấu trúc nguyên tử có hạt nhân:

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html

Các nhóm HS thảo luận theo nhiệm vụ được giao.

Báo cáo, thảo luận:

– Ứng với mỗi nhiệm vụ, GV mời một nhóm trình bày kết quả thảo luận.

– GV nhận xét phần trình bày của HS.

– Kết quả Thảo luận 1 cần đạt:

Nếu buồng chứa không được hút chân không thì các hạt alpha có thể va chạm với các phân tử không khí, làm sai lệch kết quả thí nghiệm.

– Kết quả Thảo luận 2 cần đạt:

a) Kết quả thí nghiệm tán xạ hạt alpha cho thấy mẫu nguyên tử có cấu trúc đặc hoàn toàn như Thomson mô tả là không đúng. Đa phần hạt alpha không bị chệch hướng cho thấy phần lớn không gian bên trong nguyên tử là rỗng.

b) Một số ít các hạt alpha bị lệch hướng cho thấy chúng đã tương tác với các hạt khác mang điện tích dương bên trong nguyên tử. Một tỉ lệ rất nhỏ các hạt alpha bị tán xạ với góc lớn hơn 90^o do chúng va chạm với các hạt mang điện tích dương được tập trung tại một vùng rất nhỏ tại trung tâm của nguyên tử.

Ứng với mỗi nhiệm vụ, đại diện một nhóm HS trình bày kết quả thảo luận. Các nhóm khác nhận xét và bổ sung (nếu có).

Kết luận:

GV chốt lại các ý kiến của HS và kết luận về
sự tồn tại của hạt nhân nguyên tử theo kết quả
thí nghiệm tán xạ hạt alpha. GV nhấn mạnh:
Thí nghiệm của Rutherford là một trong những
thí nghiệm có ý nghĩa quan trọng trong lịch sử khám phá cấu trúc của vật chất.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

GV nêu vấn đề: Từ các kết quả thí nghiệm tán xạ hạt alpha, Rutherford đã đề xuất một mô hình đơn giản của nguyên tử. Từ đó, GV yêu cầu HS đọc SGK, thảo luận để mô tả mô hình nguyên tử của Rutherford và so sánh mô hình nguyên tử này với mô hình hệ Mặt Trời.

Các nhóm HS tiếp nhận nhiệm vụ.

Thực hiện nhiệm vụ:

GV giải đáp các thắc mắc của HS (nếu có).

HS đọc SGK và thảo luận vấn đề GV nêu.

Báo cáo, thảo luận:

– GV mời đại diện một nhóm HS trình bày mô hình nguyên tử của Rutherford và so sánh mô hình nguyên tử này với mô hình hệ Mặt Trời.

– GV nhận xét phần trình bày của HS.

Đại diện một nhóm HS trình bày mô hình nguyên tử của Rutherford và so sánh mô hình nguyên tử này với mô hình hệ Mặt Trời. Cácnhóm khác nhận xét và bổ sung (nếu có).

Kết luận:

– GV nhấn mạnh: Mô hình nguyên tử Rutherford là mô hình đơn giản của nguyên tử. Mô hình này tương tự như mô hình hệ Mặt Trời nên còn được gọi là mô hình hành tinh nguyên tử. Mô hình nguyên tử Rutherford còn một số hạn chế, từ đó dẫn đến việc xây dựng và hoàn thiện mô hình nguyên tử hiện đại.

– GV yêu cầu HS tiếp tục tìm hiểu ngoài lớp học về mô hình nguyên tử hiện đại.