Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Konspekt (scenariusz) lekcji

Imię i nazwisko autora:

Nina Tomaszewska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Wyznaczamy masę cząstki w spektrometrze masowym

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzający zapis podstawy programowej dla kształcenia rozszerzonego

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne

II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu;
IX. Magnetyzm. Uczeń:
3) analizuje tor cząstki naładowanej w jednorodnym polu magnetycznym;
XII. Elementy fizyki relatywistycznej i fizyka jądrowa. Uczeń:
5) posługuje się pojęciami pierwiastek, jądro atomowe, izotop, proton, neutron, elektron; opisuje skład jądra atomowego na podstawie liczb masowej i atomowej;
7) stosuje zasadę zachowania energii do opisu reakcji jądrowych; posługuje się pojęciem energii wiązania;

Zakres rozszerzający zapis podstawy programowej dla kształcenia rozszerzonego.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

  • kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

  • kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

  • kompetencje cyfrowe,

  • kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

  1. opisze budowę i zasadę działania najprostszego spektrografu masowego,

  2. wyjaśni, w jaki sposób dokonano pomiaru masy jądra atomowego za pomocą spektrometru masowego,

  3. przeprowadzi symulacje pomiaru masy jądra żelaza Fe – 56 i wyznaczy energię wiązania jądra tego izotopu żelaza.

Strategie nauczania:

blended learning

Metody nauczania:

wykład informacyjny wspomagany pokazem multimedialnym

Formy zajęć:

praca w zespole klasowym

Środki dydaktyczne:

Niniejszy e‑materiał + komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia.

Materiały pomocnicze:

brak

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel opowiada uczniom o znaczeniu spektrometru masowego w fizyce. Mówi pobieżnie o historii odkrycia izotopów i doświadczalnego potwierdzenia ich istnienia poprzez wyodrębnienie izotopów danego pierwiastka za pomocą pola magnetycznego. Następnie opowiada o kapitalnym dla rozwoju fizyki jądrowej pomiarze (za pomocą spektrografu masowego) masy jądra atomowego, a dalej odkryciu deficytu masy i energii wiązania jądra atomowego.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel opowiada o idei spektrometru masowego na przykładzie spektrometru Bainbridge’a. Omawia budowę zarówno spektrometru, jak i selektora prędkości jonów. Wyprowadza wzór opisujący promień półokręgu, po którym poruszają się jony. Zwraca uwagę na zależność promienia od masy jonu i, co z tego wynika, na rozdzielenie jonów o różnych masach występujących w składzie pierwiastka. W obrazie śladów jonów – widmie jonowym widać linie o różnych natężeniach, świadczących o proporcjach między ilościami jonów uderzających w płytę fotograficzną. Uczniowie pracują samodzielnie z symulacją interaktywną. Za zadanie mają wyznaczyć masę jonu izotopu Indeks górny 56Fe. Zalecane jest, aby „pomiar” jak w prawdziwym pomiarze był przeprowadzony wielokrotnie. Długość średnicy półokręgu, zależącej od prędkości, którą można zmieniać i od masy jonu, jest odczytywana przez ucznia na ekranie komputera i przeliczana przez niego na masę.

Faza podsumowująca:

W fazie podsumowującej nauczyciel wraz z uczniami powinien rozwiązać następujące zadania, jako kontynuację przeprowadzonego pomiaru: 2, 3, 4, 5 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

Jako pracę domową można zadać zadania: 1, 6, 7 i 8 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Jeśli na poprzednich lekcjach został omówiony temat „Jak działa i do czego służy spektrometr masowy”, to symulację można zadać uczniom do domu przed omawianą lekcją. Wtedy będziemy mieli do czynienia z nauczaniem w ramach odwróconej klasy.