Атомно молекулярное учение урок: Разработка урока для 8 класса по теме Атомно-молекулярное учение

Содержание

Разработка урока для 8 класса по теме Атомно-молекулярное учение

Тема 2 .урок №5. Атомно – молекулярное учение.

Цели:
— обобщить знания учащихся об атомах и молекулах;

— дать представление об атомно – молекулярном учении, опираясь на знания учащихся, полученных в курсе физики и химии;
— систематизировать знания учащихся о развитии и создании атомно-молекулярного учения;
— научить учащихся анализировать физические и химические явления и уметь объяснять их сущность с точки зрения атомно-молекулярного учения.

— раскрытие роли работ М.В.Ломоносова, представителя российской науки, других ученых в становлении атомно-молекулярного учения

Оборудование: модели атомов, портреты ученых, стенд о М.В.Ломоносове в кабинете химии.


Ход урока

I. Актуализация знаний

1.вводная часть

Любуясь узором на стекле или глядя на снежинки, мы пытаемся понять как они устроены.

Объяснить это можно только, зная внутреннее строение вещества. Мы сегодня этим и займемся, но сначала выясним, что вы помните из прошлых уроков.

2. повторение

А) проверка знания знаков химических элементов

— Учитель показывает карточки со знаками химических элементов, а учащиеся называют элементы.

Al

Ba

Na

Zn

Ca

Алюминий, барий, натрий, цинк, кальций и т.д.

на доске написаны названия химических элементов, учащиеся выходят к доске и пишут знаки.

Б)фронтальный опрос

1. что такое химический знак?

2. что такое химическая формула?

3. что можно сказать о веществе по его химической формуле?

4. что такое атом? Молекула?

5. чем отличаются они друг от друга?

6. что такое химический элемент?

7. как взаимосвязаны понятия «химический элемент», «атом», «вещество»?

8. чем простое вещество отличается от сложного?

II. Изучение нового материала

  1. История станоления атомно-молекулярного учения

Химия развивалась, появились представления об атомах, как мельчайших частицах вещества

Атом в переводе с греческого – «неделимый»

Далее химики определили понятие химического элемента – не могут быть разложены на другие простые вещества или превращаться в другие простые вещества. Для элементов были введены химические знаки. С развитием химии и открытием трех заков:

(- закон постоянства Ж.Л.Пруста;

— закон кратных отношений Д. Дальтона

— закон объемных отношений (для газов) Гей – Люссака) кроме понятия атом как носитель свойств элемента, вводится понятие

молекулы – сложной частицы, состоящей из нескольких атомов, являющейся наименьшей частицей вещества, обладающей его химическими свойствами.

2.вклад М.В.Ломоносова ( сообщение ученика)


Михаил Васильевич Ломоносов в XVIII в. разработал учение

о молекулах и атомах:

• утверждал что тела в природе состоят из корпускул (молекул), в состав которых входят неделимые элементы (атомы).

•  Многообразие веществ объяснял соединением разных атомов в молекулах и различным расположением атомов в них.

• Предполагал, что некоторые молекулы могут состоять из одинаковых атомов.

В 1741 г. Ломоносов в  своем труде Элементы математической химии изложил мысли, которые, по существу, являются основой современного атомно-молекулярного учения. Он писал, что все изменения тел происходят посредством движения. В основе этого движения лежат элементы (под этим термином следует понимать атомы), которые, соединяясь между собой, образуют корпускулы (молекулы). Элемент (атом) есть часть тела, не состоящая из каких-либо меньших и отличных между собой тел. В основе учения  Ломоносова также лежали умозрительные заключения.

«Атомно-молекулярное учение помогает составить правильное представление о веществах и их превращениях. Во тьме должны находиться физики и особливо химики, не зная внутреннего частиц строения» ,— писал М.  В. Ломоносов.


3.труды Д.Дальтона — учитель

Дальнейшее развитие эта теория получила в трудах Д.Дальтона. В 1808 году английский химик Дальтон сформулировал атомистическую теорию.

• Утверждал, что все вещества состоят из атомов, мельчайших неделимых частиц, которые не могут быть ни созданы, ни уничтожены. Ввёл понятие атомного веса.

• Дальтон считал, что все атомы одного итого же элемента совершенно идентичны, например, имеют одинаковые массы.

• На основе химических законов (закон кратных отношений, закон эквивалентов и закон постоянства состава) создал атомистическую теорию, основанную на количественных соотношениях, возникающих при взаимодействии между химическими элементами. Основы используются до сих пор.

Открытие в XX веке изотопов и ядерных реакций внесло изменения в атомистическую теорию Дальтона.

4.основные положения атомно – молекулярного учения

А)учитель предлагает учащимся атомно – молекулярного учения побывать в роли ученых и самостоятельно сформулировать положения и записать их в тетрадь.

1. Каждое вещество состоит из мельчайших частиц ( Ломоносов называл их корпускулами, впоследствии они были названы молекулами).

2. Молекулы находятся в постоянном движении.

3. Молекулы состоят из атомов ( Ломоносов назвал их элементами)..

4. Молекулы могут состоять как из одинаковых, так и различных атомов.

Б)Работа учащихся с учебником «Химия» Н.Е.Кузнецовой стр.40(прочитать материал на странице 40 и сравнить свои записи с текстом учебника и дополнить недостающее.

5. Выводы о значении атомно – молекулярного учения

( учащиеся делают записи в тетрадях)

  • Атомно-молекулярное учение- теоретическая основа химии.

  • Основные положения атомно-молекулярного учения сформулированы М.В. Ломоносовым

  • . Свое признание оно получило после работ Дж. Дальтона.

  • Согласно атомно-молекулярному учению при химических реакциях молекулы разрушаются, а атомы сохраняются; в процессе реакции происходи перегруппировка атомов.

Атомно-молекулярное учение является фундаментальной научной теорией, подтверждающей древнейшую научную идею — дискретность материи. Положения данного учения можно использовать для объяснения физических, химических, биологических и других природных явлений.

III.Подведение итогов урока

Что нового вы узнали сегодня ?
– Можно ли считать, что ваши цели на урок достигнуты?
– Оцените свою деятельность на уроке, дайте оценку полученным знаниям, их значимости в дальнейшей деятельности.

Я понял, что …
Я научился …
Мне необходимо..

Можно использовать смайлики.

IV. Домашнее задание § 8, вопрос №3 стр.41

Разработка урока «Атомно–молекулярное учение»

Цель урока:

  • Ознакомить учащихся с основными положениями атомно-молекулярной теории.
  • Раскрыть основные особенности строения молекул различных веществ.
  • Сформировать понятие физических и химических явлений с точки зрения атомно-молекулярной теории.
  • Развивать познавательный интерес учащихся к предмету.

Оборудование: хлорид натрия, сахар, металлические ложечки, спиртовка.

Тип урока: Проблемная лекция.

Ход урока

Уч-ль. Здравствуйте. Садитесь. Сегодня мы познакомимся с основными положениями атомно-молекулярного учения и должны объяснить физические и химические явления с точки зрения атомно-молекулярной теории. Открыли тетради. Записали число и тему урока: «Атомно-молекулярное учение».
Из уроков физики и химии вы уже знаете, что вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов. Учение об атомах и молекулах объединяется в атомно-молекулярную теорию. Основы этой теории были разработаны великим русским ученым. Ему принадлежат следующие строки:

«Широко распространяет Химия руки свои в дела человеческие. Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются перед очами нашими успехи её прилежания». Кто автор этих строк?

Уч-к. Михаил Васильевич Ломоносов.

Уч-ль. Правильно. Это отрывок доклада М.В. Ломоносова «Слово о пользе химии», прочитанного 6 сентября 1751г, в публичном собрании императорской Академии наук.

М.В. Ломоносов был первым ученым, заложившим в России основы ряда наук: физики, физической химии, минералогии, кристаллографии, языкознания и многих других. Но не смотря на это химию Ломоносов считал своей «главной профессией». С некоторыми из его научных высказываний мы познакомимся на уроке. Записываем в тетрадь заголовок: «Основные положения атомно-молекулярного учения».

В природе существует огромное количество веществ. Но каждое вещество имеет своё строение. Вот перед вами два вещества в твердом состоянии:

  1. Поваренная соль (хлорид натрия) NaCl
  2. Сахар С12Н22О11

Подумайте, какое из этих веществ имеет более высокую температуру плавления?

Уч-к. Я думаю это хлорид натрия или соль.

Уч-ль. А сейчас мы начнем в металлической ложке нагревать эти вещества и посмотрим верно ли ваше предположение. Сделайте вывод.

Уч-к. В результате реакции мы наблюдали, что сахар уже расплавился, а соль в течении этого времени не плавилась. Следовательно из двух веществ более высокую температуру плавления имеет хлорид натрия.

Уч-ль

. Почему они имеют разные температуры плавления?

Уч-к. Они имеют разное строение.

Уч-ль. В результате опыта мы пришли к первому положению атомно-молекулярного учения. Существуют вещества с молекулярным строение (сахар) и немолекулярным строением (хлорид натрия). Записываем данное положение в тетрадь. Обратите внимание на схему на доске, какой вывод можно сделать по этой схеме?

Уч-к. На этой схеме изображено различное расстояние между молекулами одного и того же вещества.

Уч-ль. Но почему эти расстояния разные? Ведь вещество одно и тоже — вода!

Уч-к. Может потому, что разные агрегатные состояния.

Уч-ль. Совершенно верно, но в каком агрегатном состоянии промежутки между молекулами самые маленькие?

Уч-к. В твердом.

Уч-ль. Почему вы так думаете?

Уч-к. Потому, что твердые тела трудно сжимаются.

Уч-ль. Итак, следующее положение, к которому мы пришли такое: между молекулами существуют промежутки размеры, которых зависят от агрегатного состояния.

Вот перед вами две пробирки с водой. Одну из них начинаем нагревать. Можно ли увидеть движение молекул в этих пробирках? И от чего зависит скорость движения молекул?

Уч-к. В пробирке, которую нагревали молекулы двигались быстрее и стали превращаться в новое агрегатное состояние.

Уч-ль. Попробуйте сформулировать третье положение теории.

Уч-к. Молекулы находятся в движении. Скорость движения молекул зависит от температуры.

Уч-ль. Кроме того, что молекулы находятся в движении, между ними существуют силы взаимного притяжения и отталкивания, которые тоже зависят от агрегатного состояния. Для сравнения возьмём твердое вещество и газ, в каком веществе эти силы выражены в наибольшей степени?

Уч-к. Я думаю, что максимальны они в твердом веществе.

Уч-ль. Ваше предположение правильно и формировка его такова: между молекулами существуют силы взаимного притяжения и отталкивания. М.В. Ломоносов утверждал, что тела в природе состоят из корпускул, в состав которых входят элементы. Дайте современную формулировку этого утверждения.

Уч-к. Тела состоят из молекул, а молекулы из атомов.

Уч-ль. Правильно, но уточним предположение Ломоносова, ведь сделал он его в середине XVIII века и запишем так: Молекулы состоят из атомов, которые, как и молекулы находятся в непрерывном движении. А сейчас опишите пожалуйста свойства серы и алюминия.

Уч-к. Сера, твердое вещество, желтого цвета, не проводит электрический ток и тепло. Масса 32 у.е. Не металл.

Алюминий, твердое вещество серебристого цвета, пластичен, тепло и электропроводен, металл атомная масса 27.

Уч-ль. Сделайте вывод о свойствах веществ с точки зрения атомно-молекулярного учения.

Уч-к. Атом серы отличается от алюминия по свойствам и массе.

Уч-ль. Записываем:

Атомы одного вида отличаются от атомов другого вида массой и свойствами. Обратите внимание на эти превращения:

Определите физическое и химическое явление.

Уч-к. Первое явление физическое, т.к. молекула воды сохраняется, меняется только агрегатное состояние, а второе явление химическое потому, что молекула воды разрушилась и образовались газы кислород и водород.

Уч-ль. Вывод сделан верно, запишем это положение.

При физических явлениях молекулы сохраняются, а при химических — разрушаются. Ребята, перед вами кристаллические решётки хлорида натрия и хлорида водорода. Чем они отличаются друг от друга?

Уч-к. У хлорида натрия они разного цвета, а у хлорида водорода водорода одинакового.

Уч-ль. У веществ с молекулярным строением (хлорид водорода) в узлах кристаллической решетки находятся молекулы, потому и изображены они одним цветом. А у веществ с немолекулярным строением (хлорид натрия) в узлах кристаллической решётки находятся ионы (заряженные частицы) или другие частицы.

Мы с вами ознакомились с основными положениями атомно-молекулярного учения. Всеобщее признание это учение получило после работ английского химика Д. Дальтона, который ввел в науку понятие об атомных весах элементов. Химия действительно стала наукой лишь с тех пор, как химические реакции стали рассматривать с точки зрения атомно-молекулярного учения. Обратите внимание, несколько кристаллов перманганата калия опускаю в воду. Объясните это явление с точки зрения атомно-молекулярной теории.

Уч-к 1. Это физическое явление — растворение. Оно возможно, потому что молекулы воды проникают между молекулами перманганата калия.

Уч-к 2. Проникновение молекул ещё возможно, потому что между молекулами есть промежутки — расстояния.

Уч-ль. Вы совершено верно объяснили физическое явление, а что же происходит при химическом явлении если через воду пропускают электрический ток?

Уч-к. Молекулы воды разрушаются, и из её атомов образуется кислород и водород.

Уч-ль. Совершено верно происходит перегруппировка атомов.

Представьте себя учеными, которым нужно проанализировать выдержку из сочинения М.В. Ломоносова и заменить термины подчеркнутые в тексте на современные.

В 1745г. М.В. Ломоносов писал: «Элементы есть часть тела, не состоящая из каких-либо меньших и отличных между собою тел.. Корпускулы есть собрание элементов в одну небольшую массу.. Корпускулы однородны, если состоят из одинакового числа одних и тех же элементов соединённых одинаковым образом.. Корпускулы разнородны, когда элементы их различны и соединены различным образом или в различном числе; от этого зависит бесконечное разнообразие тел».

Уч-к. «Элемент» — это атом, «тело» — вещество, «корпускула» — молекула.

Уч-ль. Удивительно верной и смелой была для того времени мысль М.В. Ломоносова, что некоторые молекулы могут состоять из одинаковых атомов. Опытным путем это было доказано значительно позже. А теперь сделайте вывод по изученной сегодня теме.

Уч-к. Атомно-молекулярное учение — это учение об атомах и молекулах.

Мы узнали, что между молекулами есть промежутки, зависящие от агрегатного состояния; что молекулы и атомы двигаются.

Научились объяснять физические и химические явления с точки зрения атомно-молекулярного учения. Узнали, что основоположником этого учения был русский ученый М.В. Ломоносов.

Уч-ль. С помощью атомно-молекулярного учения химия стала действительно наукой. Открывайте дневник запишите д№ 13.

Урок закончен.

Персональный сайт — Химия 8 класс «Атомно молекулярное учение»

                           

                             Тема:   Атомно – молекулярное учение.

 

Цели:

 —   Обобщить знания учащихся об атомах и молекулах; об атомно – молекулярном                       учении, опираясь на знания учащихся, полученных в курсе физики  и химии;

—    систематизировать знания  учащихся о развитии и создании атомно-молекулярной теории, о работах учёных в области атомно-молекулярной теории;

—    научить учащихся анализировать физические и химические явления и уметь объяснять их сущность с точки зрения атомно-молекулярного учения.

 

Оборудование:  модели атомов, пк

 

Интегрированный урок  (физика – химия)

 

Ход урока.

 

1.Организационный момент.

2. Постановка целей урока.

 

Учитель: Ребята,  тему “Атомно-молекулярное учение” вы изучаете на уроках физики и химии. Сегодня мы  обобщим знания, полученные вами по данной теме.

 

3.Обобщение изученного материала

 

          Вернёмся на несколько минут в прошлое…

2500 лет назад древнегреческий учёный-философ Демокрит высказал мысль о том, что все тела состоят из мельчайших частиц-атомов.

 

На ПК: портрет Демокрита и его высказывание.

 

 

 

Учитель: Демокрит пришёл к заключению, что”вещи не разрушаются в ничто, т.е. никогда не уничтожаются  до конца. Следовательно, в природе должны существовать какие-то неуничтожимые тела, которые составляют любую вещь, ибо в противном случае новые растения и животные должны были бы создаваться из ничего”.

Такие неуничтожимые, невидимые и неделимые частицы были названы атомами (в переводе с греческого атом означает неделимый, нерассекаемый).

 

               Важнейшие моменты в учении Демокрита следующие:

 

1. В мире существуют только атомы, пустота и движение; атомы — невидимые, неделимые, неуничтожимые, непроницаемые материальные элементы, различающиеся  величиной, формой, положением в пустоте.

Пустота – это пространство, в котором размещены атомы, это необходимое условие их существования.

 

2.Движение атомов хаотично из-за столкновений, которые иногда приводят к образованию самых различных тел.

 

3.Атомы различаются по форме и размерам, что наряду с разнообразием их сочетаний обусловливает существование всех вещей в мире.

 

4.Ничто не возникает в мире случайно. Любые явления человеческой жизни имеют                 необходимую причину.                      

 

Книга для чтения по неорганической химии. Часть 1,страница10-11.

 

 

Учитель                Возродил и развил атомизм  Демокрита  Эпикур   (341-270 г.г. до н.э.). Существенный шаг сделан Эпикуром в развитии представлений о движении атомов. Эпикур рассматривая три вида движения атомов: общее движение вниз под действием массы по параллельным линиям; самопроизвольные отклонения от прямолинейного пути; столкновение атомов друг с другом.

Римский поэт и философ Тит Лукреций Кар (99-95 гг. до н. э.) отразил взгляды Эпикура в произведении «О природе вещей».

 

  1. Речь я начну и открою вещей основное начало,

Коим всё зиждется, крепнет, растет, и родится в природе:

Также – во что претворяет природа все вещи по смерти

Это начало – материя, тельца вещей родовые.

Первоначальное правило ставит природа такое:

Из ничего даже волей богов ничего не творится.

 

  1. Надо заметить еще: разлагает природа все вещи

На составные частицы, пропасть же ничто в ней не может…

Не пропадает бесследно ничто, но в своём разложении

Все возвращаются вещи на лоно материи снова…

Как я сказал уже, из ничего не рождаются вещи,

Также не могут они, народившись, в ничто обратиться.

  1. Чтоб к положеньям моим ты не начал питать недоверья

Лишь по тому, что твой глаз этих телец первичных не видит,

Я докажу, что бывают они, несомненно в предметах

Даже тогда, когда глаз никакой их не может заметить.

 

Учитель: ребята, вы знаете, что атомно – молекулярное учение было создано М. В. Ломоносовым в середине 18 века.

 

Какие основные положения атомно – молекулярного учения вы знаете?

 

Учащиеся:

  1. Существуют вещества молекулярного и немолекулярного строения. Вещества  молекулярного строения состоят из молекул, немолекулярного строения – из атомов.

У веществ с молекулярным строением в твердом состоянии в узлах кристаллической решетки находятся молекулы, у веществ с немолекулярным строением в узлах кристаллической решетки находятся – атомы.

       2.    Между молекулами имеются промежутки, размеры которых зависят от

       агрегатного состояния и температуры. Молекулы находятся в непрерывном       движение, атомы также находятся в непрерывном движение.

3.    Между молекулами существуют силы отталкивания и притяжения.

 4.    Атомы одного вида отличаются от атома другого вида массой и свойствами.

При химических явлениях молекулы разрушаются, атомы сохраняются; при физических явлениях молекулы также сохраняются.

 

Учитель: ребята, мы повторили основные положения атомно-молекулярного учения. Однако теория пуста, если её не подтвердить примерами.

 

Учитель:  Откройте тетрадь, запишите тему урока и начертите таблицу:

 

Примеры физических явлений

Примеры химических явлений

 

1. Какие опыты доказывают, что все вещества состоят из молекул?

2. Что такое диффузия? Приведите примеры диффузии.

3. От чего зависит скорость диффузии?

Учащиеся делают записи:

Диффузия доказывает существование молекул. Примеры: растворение сахара в воде, смешивание газов. Скорость диффузии зависит от температуры.

 

1. Какие опыты доказывают существование

атомов, а также то, что молекулы состоят из атомов?

 

1) Разложение воды под действием электрического тока и образование молекулы сульфида железа.

 

 

Учитель

1. Что такое броуновское движение?

2. Почему броуновское движение является доказательством беспорядочного движения?

3. От чего оно зависит?

 

Учащиеся записывают выводы в таблицу.

 

Учитель

1. Как взаимодействуют между собой молекулы?

 

Учащиеся записывают выводы в таблицу.

 

Учитель 1. Почему однородную смесь можно разделить способом фильтрования, а неоднородную смесь невозможно?

2. Объясните способы разделения смесей фильтрование и хромотографию с точки зрения атомно —  молекулярного учения.

 

 

Учитель

1. Почему газы легко сжимаются, жидкости труднее, а твёрдые вещества практически не сжимаются?

 

Учитель : Таким образом, мы с вами подтвердили основные положения атомно-молекулярного учения.

Итак, уточним еще раз основные понятия:

  1. Что такое атом?
  2. Что такое молекула?
  3. Какие явления называются физическими и химическими?

 

А сейчас вам предлагается тест

 «Атомно-молекулярное учение»

Вариант №1

 

1. Может ли капля растительного масла беспредельно растекаться по поверхности воды?

 

1. Может. Ей ничто не препятствует.

2. Нет. Будет растекаться до тех пор, пока толщина слоя не окажется равной размерам

наименьшей частицы масла.

 

2. Мельчайшие частицы, из которых состоят  различные вещества, называются…

 

1. Атомами.

2. Молекулами.

 

3. Составные части мельчайших частиц называются…

 

1. Атомами.

2. Молекулами.

 

4. В каких веществах / твёрдых, жидких, газообразных/ происходит диффузия.

 

 

1. Диффузия происходит только в газах.

 2. Диффузия происходит только в жидкостях.

 3. Диффузия происходит только в твёрдых телах.

4. Диффузия происходит в твёрдых, жидких и  газообразных телах.

 

 

5. Для того, чтобы свежие огурцы быстрее засолились, их заливают горячим рассолом. Почему засолка огурцов в горячем рассоле протекает быстрее?

 

1. Быстро растворяет соль.

2. Расстояние между молекулами клетчатки огурцов становится больше, и сам процесс увеличивается, и диффузия протекает быстрее.

 

 

6. Между молекулами в веществе…

 

 

1. Существует взаимное притяжение и отталкивание.

2. Не существует ни притяжения, ни отталкивания.

3. Существует только притяжение.

4. Существует только отталкивание.

 

Вариант 2

 

1. Все молекулы одного и того же вещества…

 

 

1. Не отличаются друг от друга.

2. Отличаются друг от друга.

 

2. Молекулы различных веществ…

 

1. Не отличаются друг от друга.

2. Отличаются друг от друга.

 

3. Что такое диффузия?

 

1. Явление проникновения молекул одного вещества между молекулами другого.

2. Явление, при котором вещества смешиваются друг с другом.

3. Явление, при котором вещества сами  по себе смешиваются друг с другом.

 

 

4. Зависит ли диффузия от температуры?

 

 

1.Чем выше температура, тем диффузия протекает быстрее.

2. Чем выше температура, тем диффузия протекает медленнее.

3. Диффузия не зависит от температуры.

 

5. С одинаковой ли скоростью движутся молекулы в горячей и холодной воде?

 

1. С одинаковой.

2. В горячей воде скорость меньше, чем в холодной.

3. В горячей воде скорость больше, чем в холодной.

 

 

 

6. Молекулы притягиваются друг к другу. Но почему между ними существуют промежутки и они не «слипаются» между собой? Это происходит потому, что они…

 

 

1.Движутся.

2. Очень слабо притягиваются друг к другу.

3. При большом сближении отталкиваются друг от друга.

 

 

 

 

  1. Выводы по уроку:

Таким образом, при физических явлениях вещества изменяют только агрегатное состояние, а при химических – превращаются в другие вещества.

Мы живем в мире веществ, которые состоят из атомов и молекул. С веществами происходят физические и химические явления, которые можно объяснить с точки зрения атомно-молекулярного учения, созданного великим русским ученым М.В. Ломоносовым.

 

Изучением физических и химических явлений занимается физика и химия, и вы сегодня, надеюсь, поняли, что эти две науки тесно связаны между собой.

 

5. Д.З.стр13 п.4, вопросы 1-10, доп. Тест3,4 карточка

6. Рефлексия учащихся:  учащиеся высказывают свое мнение о значимости проведения интегрированных уроков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок «« Роль М. В. Ломоносова и Дж. Дальтона в создании атомно-молекулярного учения»»

« Роль М. В. Ломоносова и Дж. Дальтона в создании атомно-молекулярного учения»

Презентацию подготовил

Воронин Артём

М.В.Ломоносов

Это первый русский учёный-естествоиспытатель мирового значения.

Джон Дальтон

Английский , химик, физик, метеоролог, естествоиспытатель и создатель химического атомизма.

Атомно-молекулярная теория

Атомно-молекулярная теория базируется на следующих законах и утверждениях: 1.Все вещества состоят из атомов 2.Атомы одного химического вещества (химический элемент) обладают одинаковыми свойствами, но отличаются от атомов другого вещества 3.При взаимодействии атомов образуются молекулы ( гомоядерные — простые вещества, гетероядерные — сложные вещества) 4.При физических явлениях молекулы не изменяются, при химических происходит изменение их состава 5.Химические реакции заключаются в образовании новых веществ из тех же самых атомов, из которых состояли исходные вещества Что такое атомно-молекулярное учение 6.Закон сохранения массы — масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции 7.Закон постоянства состава (закон кратных отношений) — любое определенное химически чистое соединение независимо от способа его получения состоит из одних и тех же химических элементов, причем отношения их масс постоянны, а относительные числа их атомов выражаются целыми числами 8. Аллотропия — существование одного и того же химического элемента в виде нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам.

Слайд 6

Вклад Ломоносова

Ломоносова В 1741 г. Ломоносов в своем труде Элементы математической химии изложил мысли, которые, по существу, являются основой современного атомно-молекулярного учения. Он писал, что все изменения тел происходят посредством движения. В основе этого движения лежат элементы (под этим термином следует понимать атомы), которые, соединяясь между собой, образуют корпускулы (молекулы). Элемент (атом) есть часть тела, не состоящая из каких-либо меньших и отличных между собой тел. В основе учения Ломоносова также лежали умозрительные заключения. «Атомно-молекулярное учение помогает составить правильное представление о веществах и их превращениях. Во тьме должны находиться физики и особливо химики, не зная внутреннего частиц строения» ,— писал М. В. Ломоносов.

Вклад Джона Дальтона

Совершенно очевидно, что атомно-молекулярное учение в своем развитии не могло пройти мимо накопленного и обобщенного в виде закона постоянства состава количественного материала о химических соединениях и появление теории Дальтона тотчас же вслед за утверждением закона Пру явилось исторической неизбежностью. И только в начале XIX столетия английский ученый Джон Дальтон возвращается к атомам как наименьшим частицам материи и вводит в науку этот термин. Этому предшествовали работы таких замечательных ученых, как Р. Бойль (в книге Химик-скептик он нанес сокрушительный удар по представлениям алхимиков), Дж. Пристли и К. В. Шеле (открытие кислорода), Г. Кавендиш (открытие водорода), А. Л. Лавуазье (попытка составить первую таблицу простых веществ), М. В. Ломоносов (основные положения атомно-молекулярного учения, закон сохранения массы), Ж. л. Пруст (закон постоянства состава) и многие другие. На основании закона постоянства состава (и закона кратных отношений, см. ниже) английский исследователь Дальтон в 1807 г. высказал атомную гипотезу (основу атомно молекулярного учения о строении вещества)

Вывод

Вывод Атомно-молекулярное учение- теоретическая основа химии. Основные положения атомно-молекулярного учения сформулированы М.В. Ломоносовым. Свое признание оно получило после работ Дж. Дальтона. Согласно атомно-молекулярному учению при химических реакциях молекулы разрушаются, а атомы сохраняются; в процессе реакции происходи перегруппировка атомов.

Источники:

https:// www.tutoronline.ru/blog/atomno-molekuljarnaja-teorija https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%BE-%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5_% D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 https://studfiles.net/pr

Онлайн урок: Атомы. Молекулы по предмету Химия 8 класс

Теперь, когда мы можем обозначать массы атомов, мы также можем обозначать и массы молекул.

Очевидно, что масса молекулы – это сумма масс всех составляющих её атомов.

Относительную молекулярную массу веществ рассчитывают по химическим формулам, выражающим их состав.

О химических формулах говорилось в одном из предыдущих уроков.

По химической формуле вещества мы также можем вычислить массовые доли элементов в химических соединениях.

Для чего это нужно? Знание процентного состава вещества помогает химикам в правильных пропорциях смешивать реактивы для проведения эксперимента; пиротехникам – верно смешать компоненты для получения эффектного фейерверка; агрономам – правильно рассчитать количество удобрений для внесения в почву строго определенного количества минерала: азота, фосфора, калия – ведь они содержатся в удобрении в виде соединений.

В этих и многих других случаях от правильного расчёта зависит успешность всего мероприятия.

В химических лабораториях на основе результатов анализа химических со­единений определяют формулы исследуемых веществ.

Чаще всего для этого неизвестное вещество разрушают (например, нагреванием или сжиганием) для получения более простых веществ, состав которых уже известен.

После этого определяют массы этих самых веществ (продуктов реакции) и по ним находят химическую формулу неизвестного вещества.

Например, если сжечь лист бумаги, мы получим пары воды, углекислый газ, азот и пепел.

Мы знаем, сколько водорода содержится в воде, углерода в углекислом газе.

Собрав и взвесив все эти продукты реакции, мы сможем составить формулу целлюлозы – вещества, из которого состоит бумага.

Конечно, это пояснение очень упрощённое, но сама суть, надеемся, вам ясна.

Этот способ основан на Законе постоянства состава, который впервые сформулировал уже упомянутый нами М. В. Ломоносов.

«Ничто не берётся из ниоткуда и не исчезает бесследно», – говорил он.

К настоящему времени формулировка этой фразы почти не изменилась.

 

Химические символы и формулы не только обозначают определенный химический элемент или вещество, но и несут большую информацию об обозначаемом объекте.

Химический символ обозначает химический элемент или отдельный атом элемента.

По нему можно определить место элемента в периодической системе Д. И. Менделеева, а отсюда и значение его относительной атомной массы.

А зная положение элемента в периодической системе, химик может сказать о нём очень и очень многое.

Уроки 6-7. Атомы и молекулы. Атомно-молекулярное учение. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Простые и сложные вещества. Химический элемент.

 

1. Что такое атомы?
Химически неделимые частицы вещества.

2. Что такое молекулы?
Мельчайшие частицы вещества, обладающие его свойствами.

3. Что такое «кристаллическая решетка вещества»?
Пространственный каркас, в вершинах которого размещены частицы кристалла – узлы решётки.

4. Вещества молекулярного строения – это соединения, в узлах кристаллической решётки которых находятся молекулы.

5. Опишите физические свойства, присущие для веществ с молекулярными кристаллическими решётками. Приведите примеры.
Они имеют малую твёрдость, низкую температуру плавления, летучи, многие растворяются в воде.

6. Как по свойствам вещества немолекулярного строения отличаются от веществ молекулярного строения?
Тугоплавкие, твёрдые, имеют металлический блеск, проводят ток и тепло.

7. Кристаллический йод плавится (под  давлением) при 113,5 °С, а алмаз остается в кристаллическом состоянии до 3700 °С. В чем причина такого различия в устойчивости кристаллов двух неметаллов — йода и алмаза?
В кристаллической решётке:  у алмаза – тетраэдрическая – самая прочная.

8. При атмосферном давлении температура плавления воды равна 0 °С, а хлорида натрия 801 °С. Объясните причину такого различия в свойствах сложных веществ.
В воде молекулярная кристаллическая решётка, в хлориде натрия – ионная.

9. Что такое простое вещество?
Вещество, состоящее из атомов одного химического элемента.

Что такое сложное вещество?
Вещество, состоящее из атомов разных химических элементов.

Подчеркните названия простых веществ одной чертой, а сложных — двумя:
Простые:  кислород, водород, сера, алюминий, железо.
Сложные:  вода,  сульфид железа, поваренная соль.

10. Как экспериментально доказать, что сахар — это вещество сложное? Опишите план эксперимента и свои предполагаемые наблюдения.
1) Если нагреть какое-то количество сахара, то он почернеет и появится запах.
2) Вывод: образуются новые вещества.

11. Как можно доказать, что воздух — это смесь веществ, а не химическое соединение? Опишите план эксперимента и свои предполагаемые наблюдения.
1) Если перевести воздух в жидкое состояние, то при нагревании первым испаряется азот, вторым – аргон, третьим – кислород.
2) Вывод: воздух – это смесь газов.


Технологическая карта урока химии «Масса атома. Атомная единица массы. Относительная атомная масса элемента. Молекулярная масса»

Автор

Кунгурякова Екатерина

Предмет

Химия

Раздел

Неорганическая химия

Тема изучения

Масса атома. Атомная единица массы. Относительная атомная масса элемента. Молекулярная масса

Тема урока

Масса атома. Атомная единица массы. Относительная атомная масса элемента. Молекулярная масса

Тип урока

Комбинированный

Цель урока

Ознакомить с основными положениями атомно-молекулярного учения; сформировать понятие «относи­тельная атомная масса»

Основное содержание темы

Общее знакомство с атомной массой элемента и способы его получения

Термины и понятия

«относительная атомная масса», «относительная мо­лекулярная масса» и «массовая доля»

Образовательные результаты

Личностные

Метапредметные

Предметные

— Понимать единство естественнонаучной картины мира и значимость естественнонаучных и математических знаний для решения практических задач в повседневной жизни.

— Грамотно обращаться с веществами в химической лаборатории и в быту.

— Знать и оценивать вклад российских ученых в развитие мировой химической науки

Познавательные УУД:

— Давать определение понятиям, обобщать понятия; осуществлять сравнение и классификацию; строить логические рассуждения, устанавливать причинно-следственные связи, создавать обобщения, делать выводы.

— Осознанно и произвольно строить речевые высказывания.

— Анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков, осуществлять классификацию явлений.

— — Понимать, обобщать и интерпретировать информацию, представленную в рисунках, схемах, графиках и таблицах.

— Использовать знаково-символические средства для решения задач.

— Работать с моделями молекул (в виде формул) и химических процессов (в виде уравнений реакций).

Регулятивные УУД:

— Преобразовывать практическую задачу в познавательную.

— Выполнять учебные действия в материализованной форме, учитывать алгоритмы и правила в планировании и контроле способа решения поставленной задачи.

— Уметь использовать речь для регуляции своей деятельности.

— Осуществлять само- и взаимоконтроль и коррекцию своей деятельности в процессе достижения результата в соответствии образцами (алгоритмами).

Коммуникативные УУД:

— Организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и одноклассниками.

— Строить понятные для собеседника речевые высказывания, уметь слушать собеседника, адекватно и осознанно использовать устную и письменную речь, владеть монологической контекстной речью

— Умеет правильно определять атомную массу элементов, зная исключения;

— Способен рассчитать молекулярные массы веществ

Организация образовательной среды

Ресурсы

Химический эксперимент

Расчетные задачи

Межпредметные и метапредметные связи

Формы работы

Информационный материал:

Кузнецова Н. Е. Химия. 8 класс. Алгоритм успеха учеб. для общеобразоват. учреждений / Н.Е. Кузнецова. –4-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2014. – 256с.

Кузнецова Н.Е. Задачник по химии:8 класс. Алгоритм успеха / Н.Е. Кузнецова. – 2-е изд. – М.: Вентана-Граф, 2014. – 128с.

Батаев В.А. Справочник по неорганической химии: учебное пособие для школьников и абитуриентов / В.А. Батаев, Е.В. Батаева. – М.: ООО «Издательство АСТ»: ООО «Издательство Астрель», 2004. – 255 с.

Контрольно-измерительные материалы. Химия: 8 класс / сост. Н.П. Трегубова. – М.: Дрофа, 2011. – 96 с.

Интернет-ресурсы:

http://chemistry-chemists.com сборники задач для подготовки к урокам по химии

http://www.chemistry.ruинтерактивные задания по химии

Интерактивный материал:

Презентация

Знакомство со свойствами аммиака

Определение степени окисления предложенных веществ

Физика: разделы «Атомно-молекулярное учение»

Математика: разделы «Нахождение наименьшего общего кратного», «Вычисления по пропорциям»

Фронтальная (Ф)

Индивидуальная (И)

Парная (П)

Групповая (Г)

Организация деятельности по достижению образовательных результатов

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Формируемые УУД

познавательные

регулятивные

коммуникативные

личностные

1

2

3

4

5

6

I. Вводная часть: организационный момент, актуализация и мотивация учебной деятельности, целеполагание (10 минут)

1. Организует учащихся, приветствует их, проверяет присутствующих (1 мин.):

настраивает учащихся на учебную деятельность; визуально проверяет готовность класса к уроку; приветствует учащихся; отмечает отсутствующих

Готовятся к уроку.

Воспринимают информацию, сообщаемую учителем. Приветствуют учителя.

Сообщают отсутствующих

Осознанно и произвольно строить речевые высказывания.

Анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков осуществлять классификацию явлений

Планировать свою деятельность

Уметь слушать и воспринимать на слух вопросы преподавателя

Формировать ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности

2. Организует деятельность учащихся по опросу домашнего задания (6 мин.):

1. Работа у доски 2 человек (приложение 1)

Задание для первого ученика:

2.  Беседа учителя с учениками класса по вопросам:

— что такое атом?

— что такое молекула?

— в чем разница между молекулой и атомам?

— что такое химический элемент?

3. Химический диктант по написанию химических элементов (приложение 2)

Слушают и отвечают на вопросы учителя (Ф). Контролируют правильность ответов учащихся. Вспоминают и анализируют сведения о кислотах, систематизируют информацию, задают вопросы, на которые хотят получить ответ

Давать определение понятиям «атом», «молекула», «химическийэлемент»

Строить логические рассуждения, устанавливать причинно-следственные связи.

Устанавливать межпредметные связи.

Осознанно и произвольно строить речевые высказывания

Слушать в соответствии с целевой установкой.

Дополнять, уточнять ответы одноклассников

Давать определение понятиям, обобщать понятия;осуществлять сравнение и классификацию; строить логические рассуждения

Воспринимать на слух вопросы учителя и ответы учащихся.

Строить понятные для собеседника речевые высказывания

Понимать единство естественнонаучной картины мира.

Осознавать необходимость грамотного обращения с веществами в повседневной жизни

3. Мотивирует и стимулирует деятельность учащихся (2 мин.):

Как вы считаете, чем отличаются атомы разных элементов между собой? Вы уже знаете: массой, размерами и строением. Но в действительности атомы настолько малы, что измерить их массу очень сложно. Как вы думаете, каким образом можно определить их массу? Ученики предлагают варианты ответов. Так давайте вместе найдем ответы на эти вопросы.

Демонстрация слайдов:

Слушают и отвечают на вопросы учителя (Ф).

Записывают число и тему урока в рабочей тетради

Устанавливать причинно-следственные связи

Слушать в соответствии с целевой установкой.

Дополнять, уточнять ответы одноклассников

Слушать и понимать речь других, выражать свои мысли, владеть диалогической формой речи.

Организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и одноклассниками

Развивать любознательность и интерес

4. Дает целевую установку (1 мин.): предлагает ответить на вопрос:

— Какова цель нашего урока?

Редактирует и озвучивает цель урока

Формулируют цель урока

Устанавливают причинно-следственные связи

Формирование умений целеполагания.

Уметь использовать речь для регуляции своей деятельности

Слушать и понимать речь других, выражать свои мысли, владеть диалогической формой речи.

Строить понятные для собеседника речевые высказывания, адекватно и осознанно использовать устную и письменную речь, владеть монологической контекстной речью

Воспитывать целеустремленность, трудолюбие, самостоятельность в приобретении новых знаний и умений

II. Основная часть: изучение нового материала, закрепление, первичный контроль и коррекция (20 минут)

1. Организует изучение нового материала (первичное усвоение новых знаний) (9 мин.): объясняет новую тему с демонстрацией электронной презентации.

Организует работу по получению новой информации

Цифрой обозначено массовое I число. Современными исследованиями установлено, что элемент углерод имеет две разновидности атомов (изотопов) с массовыми числами 12 и 13.

Эту вели­чину условились обозначать буквами Аr (индекс r — от начальной буквы анг­лийского слова relative — «относительный»). Таким образом, запись значения относительных атомных масс химических элементов должна вы­глядеть следующим образом:

Аr(Н) = 1; Аr(0) =16; Аr(Fe) = 56 и т. д.

Понятие «относительная атомная масса» говорит о том, что все массы были посчитаны по отношению одной какой-то массы элемента. Э — обозначение химического элемента; та — средняя масса атома химического элемента; mа(С) — масса атома углерода.

Относительную молекулярную массу веществ рассчитывают по химиче­ским формулам, выражающим состав веществ. Для нахождения относитель­ной молекулярной массы надо суммировать значения относительных атом­ных масс элементов, входящих в состав молекулы вещества, с учетом коли­чественного состава

Находят связь между новыми и старыми знаниями, чтобы перейти на новый уровень понимания изучаемого материала.

Изучают материалы

Анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков, осуществлять классификацию явлений.

Определение стратегии работы с текстом; структурирование знаний, сравнение, классификация.

Строить логические рассуждения; сопоставлять результаты; устанавливать причинно-следственные связи, создавать обобщения, делать выводы.

Давать определение понятиям, обобщать понятия; осуществлять сравнение и классификацию; строить логические рассуждения, устанавливать причинно-следственные связи, создавать обобщения

Выполнять учебные действия в материализованной форме, учитывать алгоритмы и правила в планировании и контроле способа решения поставленной задачи.

Принимать и сохранять учебную задачу.

Слушать в соответствии с целевой установкой.

Дополнять, уточнять ответы одноклассников.

Осуществлять само- и взаимоконтроль процесса выполнения задания

Осуществлять учебное сотрудничество с преподавателем и сверстниками.

Строить монологическое высказывание, адекватно использовать устную и письменную речь.

Слушать собеседника, при необходимости вступать с ним диалог

Понимать границы собственного знания и «незнания».

Формировать ответственное отношение к учебе, готовность и способность к саморазвитию и самообразованию

2. Вводит новые понятия (1 мин.):

Относительная атомная масса элемента (Аг) — это отношение массы атома химического элемента к 1/12 массы атома углерода с массовым числом 12.

Относительной молекулярной массой вещества (Мг) называется число, показывающее, во сколько раз масса молекулы этого вещества больше 1/12 массы атома углерода.

Осмысливают сущность новых понятий. Записывают в тетрадях определения «относительная атомная масса», «относительно молекулярная масса»

Осуществлять идентификацию явлений с выделением необходимых признаков

Понимать и интерпретировать информацию, представленную в рисунках и схемах (аспект смыслового чтения)

Принимать и сохранять учебную задачу.

Слушать в соответствии с целевой установкой.

Дополнять, уточнять ответы одноклассников

Адекватно использовать письменную речь

Понимать значимость фундаментальных представлений о строении вещества для формирования целостной естественнонаучной картины мира

Знать и оценивать вклад российских ученых в развитие мировой химической науки

3. Закрепление изученного материала

Выполняют задания, демонстрируемые на слайдах

Выполняют предложенные задания

Понимать и интерпретировать информацию, представленную в схемах (аспект смыслового чтения).

Осуществлять сравнение, создавать обобщения, устанавливать аналогии

Принимать и сохранять учебную задачу.

Слушать в соответствии с целевой установкой.

Дополнять, уточнять ответы одноклассников

Осознанно строить речевое высказывание.

Слушать собеседника.

Адекватно использовать устную и письменную речь

Понимать значимость фундаментальных представлений об атомно-молекулярном строении вещества для формирования целостной естественнонаучной картины мира

4. Организует первичный контроль и коррекцию нового материала (5 мин.): раздает распечатанные материалы для самостоятельной работы (Приложение 3), после выполнения задания производит совместную проверку с учениками проверяя по ответам

Выполняют тест (И), проверят по образцу и корректируют ответы

Давать определение понятиям, обобщать понятия; осуществлять сравнение и классификацию; строить логические рассуждения, устанавливать причинно-следственные связи, создавать обобщения, делать выводы

Выполнять учебные действия в материализованной форме, учитывать правила в контроле способа решения поставленной задачи.

Осуществлять само- и взаимоконтроль и коррекцию своей деятельности в процессе достижения результата

Адекватно и осознанно использовать устную и письменную речь, владеть монологической контекстной речью

Понимать значимость фундаментальных представлений об атомно-молекулярном строении вещества для формирования целостной естественнонаучной картины мира

           

III. Заключительная часть: подведение итогов, рефлексия, домашнее задание (10 минут)

1. Подводит итоги урока: отмечает наиболее активных обучающихся, выставляет отметки по результатам работы на уроке.

2. Осуществляет рефлексию:

сообщает, что изучили тему «Атомная и молекулярная массы». Просит закончить предложения:

сегодня на уроке:

— я узнал…

— я научился…

— мне было легко…

— мне было сложно…

3. Задает домашнее задание:

1. Изучить §9,10 упр 2,3 учебника.

2. задачник 1-32,1-34,1-38,1-29,1-40

Отвечают на вопрос и на листочке с тестом дописывают предложения.

Записывают домашнее задание в дневник

Осознанно и произвольно строить речевые высказывания.

Понимать, обобщать и интерпретировать информацию, представленную в рисунках, схемах, графиках и таблицах

Контроль, коррекция своих действий, оценка успешности усвоения

Умение выражать свои мысли, использовать адекватные языковые средства для отображения своих чувств, мыслей

Понимать единство естественнонаучной картины мира и значимость естественнонаучных и математических знаний для решения практических задач в повседневной жизни

Урок

атомов и молекул для детей

Урок естествознания: атомы

Когда-то ученые считали, что наименьшим «кирпичиком» материи является атом, — название, происходящее от греческого слова, означающего «неспособный к разрезанию». Позднее было обнаружено, что хотя атом и является наименьшей единицей, обладающей химическими свойствами элемента , даже атомы состоят из более мелких частиц. Элементы — это простейшие вещества, встречающиеся в природе, и они не могут быть далее расщеплены обычными химическими средствами.На сегодняшний день обнаружено не менее 92 встречающихся в природе элементов. Элементы организованы в периодическую таблицу на основе их различных свойств.

Чтобы продемонстрировать идею атома как наименьшей единицы элемента, возьмите стопку скрепок и разделите ее на две стопки, а затем снова разделите их пополам. Продолжайте делить, пока у вас не будет одна скрепка в стопке. Первоначальная стопка представляла собой материю, а вы только что разделили материю на мельчайшие единицы, которые все еще функционируют — одна скрепка все еще скрепляет разрозненные листы бумаги.Разрежьте скрепку пополам. Делает ли он ту же работу, что и целая скрепка? Нет. Точно так же атом — это наименьшая часть элемента, которая все еще функционирует как элемент.

Плотная центральная часть атома, называемая ядром , состоит из протонов и нейтронов . Протоны — это маленькие частицы с положительным электрическим зарядом. Число протонов в атоме, называемое атомным номером , определяет «идентичность» атома или того, какой это элемент.Например, все атомы меди имеют 29 протонов. (Если вы взглянете на периодическую таблицу, то увидите, что элементы упорядочены по атомному номеру.) Нейтроны , как следует из их названия, не имеют электрического заряда, но они значительно увеличивают массу атом. Фактически, приблизительная атомная масса атома представляет собой сумму массы протонов и нейтронов, сложенных вместе. (Атомная масса указана прямо под символом элемента в периодической таблице.) Хотя все атомы определенного элемента всегда будут иметь одинаковое количество протонов, иногда атомы этого элемента могут иметь разное количество нейтронов.В этом случае эти атомы называются изотопами .

Атом также содержит другие частицы, называемые электронами, вращающимися вокруг ядра . Они имеют настолько маленькую массу, что их игнорируют при расчете атомной массы. Электроны имеют отрицательный электрический заряд, который уравновешивается положительным зарядом протона, образуя нейтральный атом. Однако при наличии достаточной энергии электроны могут иногда отскакивать от атома, нарушая электрический баланс и придавая атому положительный заряд.Точно так же иногда атом может получить дополнительный электрон, придав ему отрицательный заряд. Атомы с несбалансированными электрическими зарядами, как положительными, так и отрицательными, называются ионами . Положительные ионы — атомы, потерявшие электроны — немного меньше исходного атома, а отрицательные ионы — получившие электроны — немного больше.

Научный урок: связь и молекулы

Вся материя состоит из крошечных атомов, так как же получить более крупную субстанцию, такую ​​как вода, сахар или железо? Эти очень маленькие атомы могут соединяться вместе в более крупные соединения, либо ионов , либо молекул .

На основе различных отношений между элементами существуют различные типы связей. При соединении металлов и неметаллов тип связи ионный . Электрон из одного элемента переносится на внешний электронный уровень или валентность другого элемента. Соединения, образованные таким образом, представляют собой ионы, а не молекулы, потому что связанные атомы изменяют количество электронов и, таким образом, становятся электрически неуравновешенными.

Молекулы, состоящие из неметаллов, соединены ковалентными связями; их электроны разделены парами атомов, а не переданы, поэтому связь между ними имеет тенденцию быть очень тесной.

В молекулах, состоящих из металлов, тип связи называется металлической . Название, которое ученые используют для объяснения взаимосвязи электронов в этих молекулах, называется теорией электронного моря . Как и в молекулах с ковалентными связями, электроны являются общими; но они являются общими для всех атомов вместе, а не между отдельными людьми. Валентные электроны (те, что находятся на внешнем электронном уровне) становятся «свободными» и подвижными в середине соединения, сдерживаемые положительными зарядами протонов присоединившихся атомов.

Молекулы имеют различную форму в зависимости от типа атомов, связанных вместе. Теория отталкивания электронных пар валентных оболочек (VSEPR) объясняет эту взаимосвязь тем, что молекул образуют любую форму, которая будет удерживать валентные электроны в центральном атоме как можно дальше друг от друга .

Соединения атомов могут находиться в трех различных состояниях. Твердые тела состоят из медленно движущихся молекул. Жидкости состоят из более быстро движущихся молекул; силы притяжения между атомами частично преодолеваются движением.В газах молекулы движутся очень быстро, и силы притяжения полностью преодолеваются. Тепло заставляет молекулы двигаться быстрее, поэтому твердый лед при нагревании превращается в воду, жидкую. Если вскипятить воду над плитой, то по мере нагревания она испарится, превратившись в газ. Обычно жидкости, состоящие из молекул с большим атомным весом, закипают дольше, потому что молекулам требуется больше времени, чтобы прийти в движение.

Чтобы помочь вам визуализировать, как атомы соединяются в молекулы, поэкспериментируйте с нашим набором молекулярных моделей.

Научный урок: атомные модели

Древние считали, что все создано из четырех элементов: земли, огня, воды и воздуха. Позже ученые пришли к выводу, что вся материя состоит из крошечных невидимых частиц. Они назвали эти частицы атомами , от греческого слова, означающего «неспособный к разрезанию». Но как узнать о том, чего не видишь? Перед учеными уже давно стоит трудная задача понять структуру атомов путем косвенного сбора данных о них, поскольку они не могут видеть сами атомы.Теории, которые они выдвинули, называются атомными моделями.

Основа современных атомных моделей была заложена Джоном Дальтоном в начале 1800-х годов. Его модель объясняла, что элементы состоят из мельчайших частиц, называемых атомами, что атомы разных элементов имеют разные размеры и свойства, что атомы одного элемента не могут превратиться в атомы другого элемента и что атомы образуют соединения, объединяясь друг с другом. Имея очень мало информации, Дальтон начал пытаться определить массы атомов различных элементов.

Дальтон и другие долгое время считали атом неделимым, но в конце 19 века такие ученые, как Дж.Дж. Томпсон, экспериментируя с электричеством, обнаружил существование внутри атома отрицательно заряженных частиц — электронов. Поскольку модель Дальтона не могла объяснить электроны, Томпсон создал новую модель атома. Он утверждал, что электроны существуют в положительно заряженном материале, который их окружает и уравновешивает заряды, делая атом нейтральным. Томпсон предположил, что при определенных обстоятельствах электроны могут быть удалены из атома.Эту модель атома иногда называют моделью «сливового пудинга», поскольку картина электронов в положительно заряженном веществе скорее напоминает сливы в пудинге.

Модель Томпсона вскоре не подтвердилась из-за свидетельств, обнаруженных в 1911 году Эрнестом Резерфордом, который работал с радиоактивными элементами и положительно заряженными ионами, называемыми «альфа-частицами» (состоящими из двух протонов и двух нейтронов), испускаемых этими элементами. Резерфорд экспериментировал с нацеливанием альфа-частиц на золотую фольгу.Большинство альфа-частиц прошло прямо через фольгу, как и следовало ожидать в модели атома Томпсона. Однако некоторые частицы были отражены. Резерфорд пришел к выводу, что атомы должны иметь некую плотную центральную часть, достаточно сильную, чтобы отражать направленные на них альфа-частицы. Он назвал это ядро ​​, и определил, что оно содержит положительно заряженные частицы, называемые протонами , которые уравновешивают отрицательные заряды электронов.

Однако электроны и протоны не могли объяснить всю массу атома, и в 1932 году Джеймс Чедвик определил нейтральные частицы, которые находятся в ядре: нейтроны.Таким образом, опираясь на открытия других ученых, ученые пришли к выводу, что «неделимые» атомы на самом деле состоят из более мелких частиц.

Более поздние атомные модели, такие как модель Бора и квантовая модель, принимают факт наличия электронов, протонов и нейтронов. Эти модели сосредоточены на размещении и поведении электронов и пытаются определить, как электроны движутся на разных уровнях атома.

ПЛАН УРОКА

ATOMS – ПОЛНЫЙ УРОК НАУКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ОБУЧЕНИЯ 5E

В конце этого плана урока по атомам учащиеся смогут описать структуру атомов, включая массы, электрические заряды и расположение протонов, нейтронов , и электроны.Кроме того, учащиеся смогут определить, что протоны определяют идентичность элемента. Каждый урок разработан с использованием метода обучения 5E, чтобы обеспечить максимальное понимание учащимися.

Следующий пост проведет вас через все этапы и упражнения из плана урока по атомам.

ПОВЯЗКА

Цель Введение

В начале урока класс проводит «Подумай-пары-поделись», чтобы обсудить цель.

Классовая деятельность

Спросите класс (используйте PowerPoint, чтобы показать вопросы):

  • Какая самая маленькая часть материи?
  • Что такое атом?
  • Какие три основные части атома?
  • Где эти части расположены в атоме?
  • Что означает, если атомная частица имеет электрический заряд?
Студенческая деятельность

С помощью шаблона модели Бора, включая PowerPoint, и конфет трех разных цветов, попросите учащихся сделать модель этих атомов. Присвойте код протонам, нейтронам и электронам:

  • Водород
  • Гелий
  • Литий
  • Бериллий
  • Борон – (Дебил)

Работая с этими моделями атомов, спросите учащихся, начинают ли они замечать закономерности. Кроме того, введите атомную массу. Студенты будут практиковаться во время лабораторной станции, так что это нормально, если они не уверены после этого занятия.

Учитель поможет развеять любые заблуждения об атомах.Основное заблуждение состоит в том, что студенты могут думать, что атомы двумерны, используя эту модель.

Приблизительное время занятия: 20-30 минут

РАЗВЕДКА

Эта студенческая лаборатория создана для того, чтобы студенты могли начать исследовать кислоты и основания. Четыре станции считаются входными станциями, где учащиеся узнают новую информацию о естественном отборе, а четыре станции являются выходными станциями, где учащиеся будут демонстрировать свое мастерство в отношении входных станций. Каждая из станций дифференцирована, чтобы бросить вызов учащимся, использующим другой стиль обучения. Вы можете прочитать больше о том, как я создал лабораторию станции здесь.

ИССЛЕДУЙТЕ ЭТО!

Учащиеся будут работать в парах над созданием моделей атомов с использованием шаблона Бора. Студенты должны будут следовать указаниям на карточках с заданиями и, используя маленькие квадраты, которые представляют субатомные частицы (протоны, нейтроны и электроны), создавать определенные атомы. Карточки также информируют учащихся о зарядах каждой субатомной частицы.

ПОСМОТРИТЕ!

На этой станции учащиеся будут смотреть видео с описанием атомов. Затем учащиеся ответят на некоторые вопросы, относящиеся к видео, и запишут свои ответы на листе лабораторной станции. Например, что такое атом? Что находится в центре атома? Какие две субатомные частицы составляют центр атома? Какой заряд имеют протонов, нейтронов, и электронов ?

ИССЛЕДУЙТЕ ЭТО!

Исследовательская станция позволит учащимся взаимодействовать с создателем виртуального атома с помощью веб-сайта PhET. Учащиеся будут следовать указаниям на карточках с заданиями, чтобы создать атомы на основе указанного количества протонов, нейтронов и электронов. Студенты должны будут построить и идентифицировать атом. Когда учащиеся строят случайный атом, они обнаружат, какая субатомная частица определяет идентичность атома.

ПРОЧИТАЙТЕ ЭТО!

Эта станция предоставит учащимся одностраничное чтение об атомной структуре. При чтении учащиеся узнают, что атом является наименьшей единицей материи.Они узнают об основной структуре атома. Студенты узнают о зарядах каждой из частей, протонов, нейтронов, электронов. Есть 4 дополнительных вопроса, на которые учащиеся должны ответить, чтобы продемонстрировать понимание прочитанного предмета.

ОЦЕНИТЕ ЭТО!

Станция оценки — место, куда учащиеся доказывают свое мастерство в изучении концепций, изученных в лаборатории. Вопросы составлены в стандартном формате с несколькими вариантами ответов. Некоторые вопросы будут заданы учащимся: Определите правильное утверждение из 4 четырех вариантов, в которых говорится об атомах. Какую роль играют электроны в атоме? Какие из следующих субатомных частиц определяют идентичность атома? Сколько электронов в литии?

НАПИШИТЕ ЭТО!

Учащиеся, которые могут ответить на открытые вопросы о лабораторной работе, действительно понимают изучаемые концепции. На этой станции учащиеся будут отвечать на три карточки с заданиями, чтобы объяснить разницу между протонами, нейтронами и электронами. Опишите ядро ​​атома. Какая субатомная частица определяет сущность атома?

ИЛЛЮСТРАЦИЯ!

Эта станция понравится вашим ученикам-зрителям.Учащиеся воссоздадут атом кислорода на своем лабораторном листе. Затем учащиеся должны будут обозначить все, что касается их модели.

ОРГАНИЗУЙ ЭТО!

Станция организации позволяет вашим учащимся размещать карточки в правильном столбце и строке, описывающих расположение, заряд и размер протонов, нейтронов и электронов.

Расчетное время занятий для исследования: 1-2, 45-минутные уроки

ОБЪЯСНЕНИЕ

Объяснение станет намного более увлекательным для класса, как только они закончат лабораторию исследовательской станции. Во время пояснительной части учитель будет устранять любые неправильные представления об атомах с помощью интерактивной PowerPoint, опорных диаграмм и интерактивных заданий в тетради.

 Урок по атомам включает в себя PowerPoint с разбросанными по всему тексту заданиями, чтобы заинтересовать учащихся.

Студенты также будут взаимодействовать со своими журналами, используя шаблоны INB для атомов. Каждое задание INB предназначено для того, чтобы помочь учащимся разделить информацию для лучшего понимания концепции.Шаблоны атомов INB позволяют учащимся сосредоточить свои заметки на определении описаний и зарядов каждой субатомной частицы. Кроме того, шаблоны INB помогут учащимся понять информацию, представленную в химическом символе, и как определить атомную массу и количество протонов и электронов из символа, используя аббревиатуры APE-MAN.

Расчетное время занятий для исследования: 2-3, 45-минутные уроки

РАЗРАБОТКА

Уточняющий раздел метода обучения 5E предназначен для того, чтобы дать учащимся выбор того, как они могут доказать свое владение концепцией. Когда учащимся предоставляется выбор, «покупка» намного выше, чем когда учитель сообщает им проект, который им предстоит создать. Уточняющий проект позволит учащимся создать презентацию об атомах.

Приблизительное время занятий для проработки: 2-3 урока по 45 минут (также можно использовать в качестве домашнего проекта)

ОЦЕНКА

Последняя часть модели 5E предназначена для оценки понимания учащимися. В каждый урок 5E входит домашнее задание, оценивание и модифицированное оценивание.Исследования показали, что домашняя работа должна быть значимой и применимой к реальной деятельности, чтобы быть эффективной. Когда это возможно, я предпочитаю давать открытые оценки, чтобы по-настоящему оценить понимание учащимся.

Приблизительное время занятия для оценки: 1, 45 минут занятия

СКАЧАТЬ ПОЛНЫЙ УРОК СЕЙЧАС

Полный урок доступен для скачивания в моем магазине TpT. Сэкономьте себе массу времени и возьмите его сейчас.

Преподавание с помощью науки об атомах и молекулах – Concord Consortium

Преподавая физику, химию или биологию, перед каждым школьным учителем естествознания стоит задача отправить учащихся в путешествие на наноуровень, где нематериальные, невидимые силы господствуют и таинственным образом приводят к явлениям на макроскопическом уровне.Подумайте о мисс Фризл и ее волшебном школьном автобусе, когда ее школьники совершают поездку всей своей жизни в самые маленькие места.

Незаметные для нас атомы и молекулы взаимодействуют в соответствии с загадочными для новичков правилами, но, тем не менее, создают знакомый повседневный мир, в котором мы живем. В смоделированном субмикроскопическом мире учащиеся могут взаимодействовать и видеть, как правила возникают в результате их экспериментов. Молекулы газов зримо реагируют на изменение объема, давления и температуры; спаривание нуклеотидов несет информацию, которая дает начало белкам; концентрация химического вещества влияет на скорость реакции; и больше. Изучение этих фундаментальных взаимодействий является мощным ключом к нашей способности понимать и решать проблемы в огромной и сложной вселенной.

Мы рады объявить о семи мероприятиях, основанных на науке об атомах и молекулах, чтобы помочь учителям направить своих учеников в путешествие к открытию этого миниатюрного царства. Первоначально разработанные в рамках проекта, финансируемого Национальным научным фондом, обновленные и модернизированные веб-упражнения углубляются в фундаментальные взаимодействия атомов и молекул на пути к объяснению явлений в физике, химии и биологии.Они соответствуют основным дисциплинарным идеям, научным и инженерным практикам, а также сквозным концепциям Стандартов науки следующего поколения (NGSS). Моделирование в каждом упражнении позволяет учащимся контролировать различные аспекты событий на атомном и молекулярном уровне, поскольку они исследуют и раскрывают фундаментальные взаимодействия, приводящие к наблюдаемым явлениям. Каждое многостраничное задание рассчитано на выполнение за один или два урока.

В задании «Введение в макромолекулы» учащимся предлагается построить различные виды полимеров из трех разных типов мономерных звеньев.

Мероприятия включают поддержку и руководство как для учащихся, так и для учителей. Хотя вы должны предоставить свой собственный волшебный школьный автобус, мероприятия включают в себя примеры явлений макроуровня, симуляции для исследования, подсказки и вопросы, а также встроенные формативные и итоговые оценки для учащихся. Поддержка учителей двояка: интерактивная версия для учителей, встроенная в каждое занятие, содержит советы, подсказки для обсуждения и примеры ответов, а панель управления классом в режиме реального времени позволяет учителям отслеживать успеваемость и уровень знаний учащихся, а также предоставлять индивидуальную обратную связь учащимся.Насладиться поездкой!

Семь видов деятельности:

Теоретическая атомная, молекулярная и оптическая физика

Молекулы и атомы на стыке физики, химии и вычислительных наук

Наши исследования сосредоточены на изучении фундаментальных процессов в атомных и молекулярных системах, имеющих отношение к другим областям физики. В частности, химическая физика, конденсированное состояние и физика высоких энергий. В нашем наборе инструментов есть аналитические методы, а также вычислительные методы и даже наука о данных.Наша исследовательская философия основана на убеждении, что взгляд на проблемы в одной области науки может быть полезен для остальных.

Различные дисциплины физики и химии объединяются в атомную, молекулярную и оптическую (АМО) физику. Эта смесь дисциплин, на наш взгляд, делает АМО увлекательной и интригующей областью исследований. Поэтому, если кому-то нравится изучать несколько областей физики и химии, физика АМО — лучший выбор. Наконец, если у вас непредвзятое видение науки и вы хотите обсудить физику и химию, мы всегда готовы к этому.Каждая отдельная область может быть захватывающей, и каждая отдельная идея может быть достойна того, чтобы о ней подумать.

Темы, которые необходимо осветить, включают, но не ограничиваются:
  • Прецизионные испытания теории КЭД
  • Спектроскопические измерения фундаментальных констант
  • Проверка дискретных симметрий
  • Критерии симметрии Лоренца
  • Основополагающие аспекты квантовой физики
  • Физика за пределами стандартной модели
  • Вариации фундаментальных констант во времени
  • Физика с экзотическими атомами
  • Поиски темной материи/энергии
  • Достижения в области экспериментальных/теоретических методов и приборов
больше Эта книга предоставляет продвинутым студентам и аспирантам обзор основ холодной и ультрахолодной химии. Начав с определений того, что означают холодные и ультрахолодные температуры в химии, книга знакомит учащегося с основами теории рассеяния (классической и квантово-механической), взаимодействия света и вещества, динамики реакций и физики Ридберга. более

Атомная, молекулярная и оптическая физика

Понимание сверхинтенсивных взаимодействий рентгеновского излучения с веществом — это новый рубеж с появлением рентгеновских лазеров на свободных электронах (XFEL), которые обеспечивают фемтосекундные рентгеновские импульсы с пиковой яркостью в миллиард раз большей чем те, которые доступны на синхротронах.Мы исследуем этот рубеж с помощью согласованного экспериментального и теоретического подхода, исследуя новые нелинейные рентгеновские явления и методы визуализации. Мы используем передовые инструменты, а именно всемирно известные рентгеновские лазеры на свободных электронах и высокопроизводительные компьютеры.

Понимание процессов, инициируемых рентгеновским излучением в сложных средах, представляет собой серьезную проблему, имеющую широкие последствия для радиационной химии, физики и биологии. Перестраиваемые сверхбыстрые рентгеновские импульсы высокой яркости, которые будут доступны в рентгеновских лазерах на свободных электронах следующего поколения, смогут отслеживать движение электронов как во внутренней, так и во внешней оболочке в их естественных временных масштабах с учетом специфики химического участка.Мы решаем эту проблему с помощью комбинации статических и временных рентгеновских методов с накачкой и зондированием с упором на мгновенные зонды (фотоэлектронная спектроскопия и нестационарное поглощение), чтобы изолировать движение до распада внутренней оболочки.

Мы сосредоточены на понимании основ лазерно-индуцированных явлений в растворе, от первых шагов после фотопоглощения, с изменениями электронной конфигурации, происходящими в фемтосекундном масштабе времени, до последующих процессов, связанных с эволюцией возбужденных состояний в пикосекундном диапазоне. до микросекундных временных масштабов.Рентгеновские спектроскопические зонды используются как на синхротронах, так и на XFEL для отслеживания этих электронных и структурных изменений. Нас особенно интересует понимание влияния растворителя на реакционную способность и влияние на исход фотореакций с использованием сформированных лазерных импульсов и рентгеновской обратной связи.

  • Акинобу Ниозу, Ёсиаки Кумагаи, Хиронобу Фукудзава, Наомити Ёконо, Дэхён Ю, Шу Сайто, Ю Луо, Эдвин Кукк, Клаудио Чирелли, Джонас Рист, Изабель Вела-Перес, Такаши Камешима, Ясумаса Джоти, Кодзи Мотомура, Тадаси Тогаси, Шигеки Овада , Тецуо Катаяма, Кенсуке Тоно, Макина Ябаши, Линда Янг, Кадзухиро Мацуда, Кристоф Бостедт, Киёси Уэда и Киёнобу Нагая, «Связь между внутренней структурной динамикой и ионной динамикой наночастиц, нагреваемых лазером», Phys.Ред. X (принят в 2021 г.).

  • X. Ли, Л. Инхестер, С.Дж. Робатжази, Б. Эрк, Р. Болл, К. Ханасаки, К. Тойота, Ю. Хао, К. Бомме, Б. Рудек, Л. Фукар, С.Х. Саутворт, К.С. Леманн, Б. Крессиг, Т. Марченко, М. Саймон, К. Уеда, К.Р. Фергюсон, М. Бухер, Т. Горховер, С. Каррон, Р. Алонсо-Мори, Дж. Э. Коглин, Дж. Корреа, Г. Дж. Уильямс, С. Буте, Л. Янг, К. Бостедт, С.-К. Son2, Р. Сантра, Д. Роллес и А. Руденко, «Энергия импульса и длительность импульса влияют на ионизацию и фрагментацию йодметана сверхинтенсивным жестким рентгеновским излучением», Phys.Преподобный Летт. (принят в 2021 г.).

  • Phay J Ho, Christopher Knight, Linda Young, «Корреляционное изображение интенсивности флуоресценции с высоким пространственным разрешением и элементным контрастом с использованием интенсивных рентгеновских импульсов», Structural Dynamics 8, 044101 (2021).

  • Адам Э. А. Фуда, Фай Дж. Хо, «Генерация волновых пакетов в возбужденном состоянии с помощью аттосекундных рентгеновских лучей высокой интенсивности», J. Chem. физ. 154 (22), 224111 (2021).

  • Chelsea E Liekhus-Schmaltz, Phay J Ho, Robert B Weakly, Andrew Aquila, Robert W Schoenlein, Munira Khalil, Niranjan Govind, ​“Сверхбыстрая рентгеновская накачка, рентгеновский зонд, спектроскопия нестационарного поглощения: вычислительное исследование и предлагаемое экспериментальное зондирование валентно-ядерные электронные корреляции в сольватированных комплексах», J. хим. физ. 154, 214107 (2021).

  • Оливьеро Каннелли, Никола Колонна, Мишель Пуппин, Томас С. Росси, Доминик Киншель, Людмила, доктор медицинских наук Лерой, Янина Лёффлер, Джеймс М. Бударц, Энн Мари Марч, Жиль Думи, Андре Аль Хаддад, Минг-Фенг Ту, Йошиаки Кумагаи, Дональд Уолко, Григорий Смоленцев, Франциска Криг, Саймон К. Беме, Максим В. Коваленко, Маджед Черги* и Джулия Ф. Манчини, «Количественная оценка фотоиндуцированных полярных искажений в нанокристаллах перовскита неорганического галогенида свинца», J.Являюсь. хим. соц. 143, 9048–9059 (2021).

  • Элиза Биасин, Захари В. Фокс, Эмити Андерсен, Кэтрин Ледбеттер, Каспер С. Кьер, Роберто Алонсо-Мори, Джулия М. Карлстад, Матье Шолле, Джеймс Д. Гейнор, Джеймс М. Гловния, Кирьонг Хонг, Томас Кролл, Джэ Хёк Ли, Челси Ликхус -Шмальц, Марко Рейнхард, Димостенис Сокарас, Ю Чжан, Жиль Думи, Энн Мари Марч, Стивен Х. Саутворт, Шауль Мукамель, Келли Дж. Гаффни, Роберт В. Шенлейн, Ниранджан Говинд, Эми А. Кордонес, Мунира Халил, «Прямое наблюдение когерентных фемтосекундная реорганизация растворителя в сочетании с внутримолекулярным переносом электронов», Nature Chemistry 13, 343 (2021).

  • Haynes, D.C., Wurzer, M., Schletter, A. et al. «Синхронизирующие оже-электроны», Nat. физ.  17, 512 (2021).

  • Александр Бритц, Сергей И. Бокарев, Тадессе А. Ассефа, Ива Г. Байноци, Золтан Немет, Дьёрдь Ванко, Нильс Рокстро, Хенрик Юнге, Маттиас Беллер, Жиль Думи, Анн Мари Марч, Стивен Х. Саутворт, Стефан Лохбруннер, Кристиан Бресслер и Войцех Гавелда, «Выборочное наблюдение в режиме реального времени за бимолекулярным переносом электронов в фотокаталитической системе с использованием рентгеновской абсорбционной спектроскопии L-края», Chem Phys Chem (2021), Accepted Manuscript.

  • Линда Янг, Эмили Т. Ниенхуис, Димитрис Кулентианос, Жиль Думи, Энн Мари Марч, Стивен Х. Саутворт, Сью Б. Кларк, Томас Орландо, Джей А. ЛаВерн, Кэролин И. Пирс, «Фотон-в/фотон- рентгеновских исследований радиолиза с помощью лазера на свободных электронах», Appl. науч. Специальный выпуск: Ультрабыстрая рентгеновская спектроскопия 11 (2), 701 (2021).

  • Phay J Ho, Adam EA Fouda, Kai Li, Gilles Doumy, Linda Young, «Сверхинтенсивное, ультракороткоимпульсное рассеяние рентгеновских лучей в малых молекулах», Faraday Discussions on Time-resolved Imaging of photoinduced dynamic , 228, 139 ( 2020).

  • А.Е.А. Фуда, П.Дж.Хо, Р.В.Данфорд, Э.П. Кантер, Б. Крассиг, Л. Янг, Э. Р. Петерсон, Э. К. Ландал, Л. Пан, Д. Р. Бек, С.Х. Саутворт, «Резонансное рентгеновское поглощение CF3Br, ионизированного в сильном поле», J. Phys. Летучая мышь. Мол. Опц. физ. 53, 244009 (2020).

  • Кай Ли, Мари Лабей, Фай Дж. Хо, Метте Б. Гаарде, Линда Янг, «Резонансное распространение рентгеновских лучей от линейного к нелинейному режиму», Physical Review A 102, 053113 (2020).

  • Димитрис Кулентианос, Адам Э. А. Фуда, Стивен Х. Саутворт, Джон Д. Бозек, Йохен Куппер, Робин Сантра, Н. В. Крыжевой, Лоренц С. Седербаум, Кристоф Бостедт, Марк Мессершмидт, Нора Берра, Ли Фанг, Брендан Мерфи, Тимур Осипов, Джеймс Патрик Cryan, J Glownia, Shambhu Ghimire, Phay J Ho, B Krassig, Dipanwita Ray, Yuelin Li, EP Kanter, Linda Young, Gilles Doumy, «Рентгеновское взаимодействие высокой интенсивности с модельной биомолекулярной системой: двойное ядро- дырочные состояния и фрагментация формамида», J.физ. Летучая мышь. Мол. Опц. физ. 53, 244005 (2020).

  • Ликсин Лу, Эндрю Уайлдман, Эндрю Дж. Дженкинс, Линда Янг, Аврора Э. Кларк, Сяосун Ли, «История «дыры» в ионизированной воде с точки зрения динамики Эренфеста», J. Phys. хим. лат. 11, 9946-9951 (2020).

  • Стейси Л. Соренсен, Стивен Х. Саутворт, Минна Патанен, Эско Кокконен, Барт Остенрейк, Оксана Травникова, Татьяна Марченко, Марк Саймон, Кристоф Бостедт, Жиль Думи, Лан Ченг, Линда Янг, «От синхротронов для XFEL: мягкий x- лучевой спектр молекулы ESCA», J. физ. Летучая мышь. Мол. Опц. физ. 53, 244011 (2020).

  • Джордан Т О’Нил, Элио Дж. Шампенуа, Солен Оберли, Разиб Обейд, Андре Аль-Хаддад, Джонатан Барнард, Нора Берра, Райан Коффи, Джозеф Дурис, Гедиминас Галинис, Дуглас Гарратт, Джеймс М. Глония, Дэниел Хэкстон, Фэй Хо, Сики Ли, Сян Ли, Джеймс Макартур, Джон П. Марангос, Ади Натан, Ниранджан Шиварам, Дэниел С. Слотер, Питер Уолтер, Скотт Вандель, Линда Янг, Кристоф Бостедт, Филип Х. Баксбаум, Антонио Пикон, Агостино Маринелли, Джеймс П. Крайан, ​«Электронный перенос населения посредством импульсного стимулированного рентгеновского комбинационного рассеяния с аттосекундными импульсами мягкого рентгеновского излучения», Physical Review Letters 125, 073203 (2020).

  • Людвиг Кьелссон, К.Д. Нанда, Ж.-Э. Рубенссон, Г. Думи, С.Х. Саутворт, П.Дж. Хо, А.М. Марч, А. Аль-Хаддад, Ю. Кумагаи, М.Ф. Ту, Р.Д. Шаллер, Т. Дебнат, М.С. Бин Мохд Юсоф, К. Арнольд, В.Ф. Schlotter, S. Moeller, G. Coslovich, J.D. Koralek, M. P. Минитти, Марта Лопес Видаль, М. Саймон, Р. Сантра, З.-Х. Ло, Соня Кориани, А.И. Крылов, Л. Янг, «Резонансное неупругое рассеяние рентгеновских лучей выявляет скрытые локальные переходы водного радикала ОН», Physical Review Letters 124, 236001 (2020).

  • Фэй Дж. Хо, Кристофер Найт, Линда Янг, «Увеличенное время рентгеновского излучения кластеров в интенсивных рентгеновских импульсах», Physical Review A 101, 043413 (2020).

  • Xuechen Zheng, Junzi Liu, Gilles Doumy, Linda Young, Lan Cheng, «Энергии ионизации двухъядерных гетеросайтов с точностью ниже эВ на основе расчетов дельта-связанных кластеров», J. Phys. Chem A 124, 4413{4426 (2020).

  • З.-Х. Лох, Г. Думи, К. Арнольд, Л. Кьеллссон, С.Х. Саутворт, А. Аль Хаддад, Ю. Кумагаи, М.-Ф. Ту, П.Дж. Хо, А.М. Марч, Р.Д. Шаллер, М.С. Бин Мохд Юсоф, Т. Дебнат, М. Саймон, Р. Уэлш, Л. Инхестер, К. Халили, К. Нанда, А.И. Крылов, С. Меллер, Г. Кослович, Я. Коралек, М.П. Минитти, В.Ф. Шлоттер, Ж. -Э. Рубенссон, Р. Сантра, Л. Янг, «Наблюдение за самыми быстрыми химическими процессами при радиолизе воды», Science 367, 179-182 (2020). doi: 10.1126/science.aaz4740

  • П. Дж. Хо, Б. Дж. Даурер, Макс Ф. Хантке, Йохан Белецки, Андре Аль Хаддад, М.Бухер, Г. Думи, К. Фергюсон, Т., Горховер, К. Найт, С. Меллер, Т. Осипов, Д. Рэй, С. Х. Саутворт, А. Ульмер, П. Уолтер, Дж. Хайду, Л. Янг, Ф.Р.Н.К. Майя и К. Бостедт, «Роль переходных резонансов для сверхбыстрой визуализации одиночных нанокластеров сахарозы», Nature Communications 11, 167 (2020). https://​doi​.org/​1​0​.​1​0​3​8​/​s​4​1​4​6​7​-​0​1​9​-​1 ​3​905-9

  • атомов и молекул | Урок Планета

    Преподавание абстрактных понятий в естественных науках никогда не бывает легким, а помочь учащимся начальной и средней школы понять понятия атомов, молекул и элементов может быть особенно сложно.Однако, если вы сможете использовать упражнения, которые делают эти идеи более практическими, у учащихся будет гораздо лучшая основа для понимания концепций более высокого уровня в курсах естественных наук средней школы.

    Атом — это наименьшая часть элемента, сохраняющая все свойства этого элемента. Элементы составляют все на нашей планете, и ученые упорядочивают их по свойствам в таблице, называемой Периодической таблицей. Молекулы состоят из комбинаций атомов. В зависимости от того, как атомы объединены, они могут иметь совершенно разные эффекты.Например, углекислый газ состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Мы выдыхаем этот газ каждый раз, когда выдыхаем, и растения используют его для собственного дыхания. Однако если мы удалим всего один атом кислорода, мы создадим совершенно новую молекулу, называемую монооксидом углерода. Ядовитый для человека газ!

    Вы можете сделать эти идеи более реальными для учащихся, проводя кинестетические упражнения. Начните с простой молекулы, такой как вода, которая имеет формулу H 2 O.Учащиеся могут посмотреть в Периодическую таблицу и увидеть, что «Н» — это символ водорода, а «О» — это символ кислорода. Число после каждого элемента показывает, сколько атомов этого элемента находится в молекуле (если под элементом нет числа, в этой молекуле только один атом). Следовательно, в воде два атома водорода и один атом кислорода.

    Перед классом попросите трех учеников составить молекулу воды. Назначьте одного ученика «кислородом» и попросите его взяться за руки с учеником-«водородом» (по одному с каждой стороны).Эта группа из трех теперь представляет собой молекулу воды! Попросите весь класс создать другие общие молекулы, найдя соответствующее количество партнеров и обозначив каждого из них как соответствующие элементы. Некоторые примеры: NaCl (хлорид натрия или поваренная соль), CO 2 (двуокись углерода), NH 3 (аммиак), O 3 (озон), NaHCO 3 (бикарбонат натрия или пищевая сода). и H 2 SO 4 (серная кислота или аккумуляторная кислота). Для дополнительного удовольствия вы можете предложить учащимся сформировать молекулы воды и продемонстрировать, как молекулы движутся в твердом, жидком и газообразном состоянии.Молекулы воды в твердом теле (льде) плотно упакованы, а молекулы в жидкой воде дальше друг от друга и движутся медленно. Молекулы газа (водяного пара) будут распространяться по всему помещению и быстро перемещаться. Это отличный способ вовлечь каждого учащегося.

    Чтобы узнать о других практических способах обучения понятиям атомов, молекул и элементов, попробуйте следующие планы уроков.

    Планы уроков по атому и молекуле:

    Семейный альбом Атомов

    В этом рабочем листе учащиеся выполняют задание, моделируя поведение атома.Учащиеся также узнают о структуре атомов, рисуют атом и поют песню об атомах.

    Молекулы зефира

    В этом упражнении учащиеся создают обычные молекулы, используя такие предметы, как зефир и зубочистки. Они также рассматривают химические формулы.

    Создание молекул из атомов

    В этом упражнении учащиеся обсуждают, как атомы образуют молекулы. Учащиеся узнают, как различные атомы реагируют на образование молекул, и строят модели, чтобы показать, как это происходит.

    Битва за кислород

    Из леденцов и зубочисток учащиеся составляют молекулы кислорода и озона. Они используют эти модели для отображения глобальных уровней озона. Учащиеся собирают дату и графическую информацию об уровнях озона за последние 50 лет.

    Atoms & Molecules Научные станции 5-го класса

    Эти научные станции Atoms & Molecules включают восемь различных научных станций, где учащиеся углубляют свое понимание атомов и молекул, включая структуру и свойства материи.Основное внимание уделяется научному стандарту пятого класса следующего поколения 5-PS1-1.

    Что входит в пятый класс научных станций

    На этих научных станциях учащиеся узнают об атомах и молекулах, веществе и Периодической таблице. Учащиеся моделируют атом, изучают растворимые растворы, сортируют молекулы и элементы и многое другое!

    Научные станции содержат сложные материалы для пятиклассников с новыми словами и концепциями на интерактивных станциях, которые легко реализовать.Они призваны помочь учащимся понять, как атомы и молекулы существуют в окружающем нас веществе. Студенты также узнают о растворах и периодической таблице.

    Сосредоточьтесь на стандартах NGSS для 5-PS1-1

    Научные стандарты следующего поколения написаны как «трехмерные». Этими тремя измерениями являются Ожидаемая производительность, Основная дисциплинарная идея и Научная и инженерная практика/Сквозные концепции .

    Группа научных станций по атомам и молекулам ориентируется на следующие стандарты:

    • Ожидаемая производительность 5-PS1-1.Разработайте модель, описывающую, что материя состоит из частиц, слишком маленьких, чтобы их можно было увидеть.
    • Основная дисциплинарная идея 5-PS1.A: Структура и свойства материи – учащиеся получают представление о том, как частицы, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть, существуют и могут быть обнаружены различными способами.
    • Научная и инженерная практика : Разработка модели для описания явлений. (5-PS1-1) 
    • Сквозные концепции : Масштаб, пропорция и количество. Природные объекты существуют от очень маленьких до невероятно больших.(5-PS1-1) 

    Плакаты с большими идеями об атомах и молекулах

    Плакаты с большими идеями есть на всех наших научных станциях. Эти плакаты сосредоточены на ключевых деталях. Они станут отличным украшением вашей научной стены. Только НАБОР всех станций Atoms & Molecules поставляется с плакатами с большими идеями.

    Словарные карточки

    Включены два набора словарных карточек. В одном наборе есть только слово и определение. Другой набор включает в себя изображение.

    Эти словарные карточки также можно использовать в качестве девятого центра, где учащиеся сопоставляют слово, изображение и определение.Только НАБОР всех станций Atoms & Molecules поставляется со словарными карточками.

    Различные ответы для каждой научной станции

    Как и все научные станции, станции изучения атомов и молекул имеют различные способы взаимодействия учащихся со станцией. Каждая станция включает пять различных способов ответить на опыт на станции:

    • вопросы с краткими ответами
    • вопросы с заполнением без набора слов
    • вопросы с заполнением пробела с банком слов
    • карточки-задания с краткими ответами
    • карточки-задания с множественным выбором

    Все варианты похожи друг на друга, но требуют разной степени самостоятельности. Заполнение пробелов является самым простым и идеальным для ваших учеников, которые борются с чтением. Короткий ответ является самым сложным, так как он требует, чтобы учащиеся конструировали свои собственные ответы без особой поддержки.

    Выберите формат, который лучше всего подходит для вашего класса и учащихся. Студентам также рекомендуется использовать свои карточки с заданиями из научных журналов. Ключи ответов прилагаются.

    Некоторые задания также включают рабочий лист или рабочий лист в дополнение к дифференцированным ответам.Этот рабочий лист является «работой» станции, в то время как дифференцированные ответы требуют, чтобы учащиеся широко думали о теме и концепции.

    Отрывки для чтения

    Все станции, кроме станций Watch и Play, содержат отрывки для чтения. Большинство отрывков для чтения являются необязательными, но они укрепляют базовые знания учащихся и закрепляют ключевые понятия.

    Отрывки для чтения представлены в двух форматах. Вы увидите версии всех этих форматов на фотографиях ниже.Обе версии имеют одинаковый текст, но разные макеты.

    • На всю страницу с розовой рамкой
    • В две колонки без рамки

    Компоненты Google Classroom

    Все наши научные станции для пятого класса поставляются с компонентами, которые легко интегрируются с Google Classroom. Google Forms и Google Slides включены для большинства станций.

    • Форма Google™️ с отрывком для чтения и дифференцированными вопросами доступна для станций «Наблюдение», «Исследование», «Схема», «Чтение», «Моделирование», «Исследование» и «Сортировка».
    • Google Slides™️ с инструкциями и рабочими таблицами доступны для исследований, диаграмм, моделей, изучения, сортировки

    Для большинства практических действий по-прежнему требуются физические компоненты, но мы предоставили инструкции и листы записи в Google Slides .

    Посмотрите видео об атомах и молекулах

    Станция WATCH включает два видео. Учащиеся смотрят видео, а затем отвечают на вопросы о том, что они узнали из видео. Каждое видео имеет дифференцированные вопросы, а также форму Google со ссылкой на видео и вопросы.Станция WATCH a Video идеально подходит для дистанционного обучения.

    Играть в игру

    Станция PLAY для 5-го класса отличается от наших других классов. Он не содержит видеоигр. Хотя игры были веселыми, мы обнаружили, что технологии мешают обучению.

    Вместо этого мы создали настольную игру, поиск слов и кроссворд. В настольной игре есть карточки с вопросами и лист игры. Учащиеся перемещаются по настольной игре, отвечая на вопросы.

    Кроссворды и головоломки для поиска слов включают в себя словарные слова и понятия из модуля.И кроссворд, и головоломка для поиска слов доступны в печатном и цифровом формате. Цифровой формат обеспечивает немедленную обратную связь.

    Исследование свойств материи

    На этой научной станции «Исследуй материю» учащиеся читают о материи и проводят исследование, чтобы определить, состоят ли из материи воздух и другие предметы, которые мы не видим. Учащиеся взвешивают предметы до и после изменения, чтобы увидеть, изменится ли масса.

    Ниже приведено изображение отрывка для чтения и карточек с краткими ответами с ответами учащихся в научном журнале.

    Диаграмма периодической таблицы

    На этой станции диаграммы учащиеся работают с периодической таблицей. Им дают копию Периодической таблицы элементов и раскрашивают ее, чтобы она выглядела как предоставленный образец. После раскрашивания учащиеся разрезали свои пазлы и собирали их обратно.

    Ниже приведен отрывок для чтения и вопросы с краткими ответами на диаграммную станцию.

    Читайте о материи повсюду

    На этой станции чтения учащиеся читают о материи, атомах и молекулах.Вы можете увидеть отрывок для чтения ниже.

    Как и многие научные станции, отрывок для чтения включает в себя дифференцированные ответы. Станция Read отлично подходит для дистанционного обучения. Он включает ссылку на форму Google с отрывком для чтения и дифференцированными ответами.

    Модель атома

    Эта станция сборки атома очень вкусная! На этой станции учащиеся строят атом, используя M&Ms. Также включены инструкции по использованию помпонов, если вы хотите непищевой вариант занятия.

    В этом упражнении учащиеся моделируют несколько различных атомов и записывают количество протонов и электронов. Они также рисуют атом на листе для записей.

    Перед построением атома учащиеся читают о компонентах атомов, чтобы получить базовые знания. После занятия учащиеся могут ответить на вопросы на одном из прилагаемых рабочих листов или в своих научных журналах.

    Explore Solutions

    В Исследовательской научной станции учащиеся узнают, что происходит, когда сахар становится частью раствора и когда он отделяется от раствора.

    Этот эксперимент требует нескольких дней, в течение которых учащиеся изучают, как меняется раствор после нагревания и испарения.

    Как и все наши научные станции, эта поставляется с отрывком для чтения, заданием, листами для записей и дифференцированными вопросами.

    Сортировать молекулы, элементы или и то, и другое

    На этой научной станции «Сортировка молекул и элементов» учащиеся читают об атомах и молекулах. Затем они сортируют материал по трем категориям: элемент, молекула или и то, и другое.

    Сорт поставляется с картами цветов, которые вы видите ниже. Он также поставляется с черно-белым рабочим листом для вырезания и вставки, в дополнение к отрывку для чтения и дифференцированным вопросам.

    Затем учащиеся отвечают на вопросы о сортировке в своих научных журналах, на прилагаемых рабочих листах или в Google From™️.

    Как приобрести станции изучения атомов и молекул пятого класса

    Научные станции изучения атомов и молекул доступны на моем веб-сайте и на веб-сайте «Учителя платят учителям».

    Сохраните на Pinterest!

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.