EZZ-SCHOOLBOOKS
Гончарук Олександр
Розділ підручника:Розділ 5. Будова атома та атомного ядра • с. 234
§ 30⏱ 25 хвСкладність: ⭐⭐🏆 +120 XPПрограма МОН 100%

Моделі атома та атомного ядра. Ядерні сили. Ізотопи

За підручником: В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий, Ф. Я. Божинова, О. О. Кірюхіна. «Фізика, 9 клас» (Видавництво «Ранок», 2026)
Розробник платформи:Гончарук Олександр
👩‍🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ
▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):

Формування предметних компетентностей за темою «Моделі атома та атомного ядра. Ядерні сили. Ізотопи», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.

💬 Провокативне питання для старту:

Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.

⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
0–5 хв
Гачок & Місія
5–20 хв
Теорія & Інтерактив
20–30 хв
Робота «У зошит»
30–40 хв
Бос-тест уроку
40–45 хв
Рефлексія & XP
📋 Готовий запис для електронного журналу (НЗ.ua / Human / Єдина Школа):

Тема: Розділ 5. Будова атома та атомного ядра • с. 234. Моделі атома та атомного ядра. Ядерні сили. Ізотопи. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.

⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
  1. Що є ключовим поняттям теми «Моделі атома та атомного ядра. Ядерні сили. Ізотопи» і чому воно важливе?
  2. Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
  3. Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
  • Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
  • Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
  • Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
1–6 б: Відтворює означення, виконує вправи за алгоритмом.
7–12 б: Самостійно розв'язує проблеми, аналізує моделі.
🎯

Твоя місія на цей урок

Натискай на цілі у міру їх опанування:

4 цілей
  • 1Зрозуміти дослід Ернеста Резерфорда з розсіяння α-частинок на золотій фользі.
    Опанувати ➔
  • 2Опанувати планетарну модель атома та протонно-нейтронну будову ядра.
    Опанувати ➔
  • 3Навчитися визначати масове число A, зарядове число Z та число нейтронів N = A - Z.
    Опанувати ➔
  • 4З'ясувати поняття нукліда, ізотопів та ознаки могутніх ядерних сил (сильної взаємодії).
    Опанувати ➔
🎯 Гачок уроку • Вгадай

🔬 Чому ядро схоже на мураху на стадіоні, але тримає всю масу атома?

Якщо уявити атом розміром із величний футбольний стадіон, то його позитивно заряджене ядро буде розміром лише з крихітну мураху в центрі газону! Але саме в цій «мурасі» зосереджено понад 99,9% усієї маси атома. Що ж утримує позитивні протони разом у такій мізерній точці всупереч колосальному кулонівському відштовхуванню?

1. Дослід Резерфорда (1911 р.) та планетарна модель атома

На початку XX століття панувала модель атома Томсона («пудинг з родзинками»): позитивний заряд рівномірно заповнює об'єм сфери, всередині якої плавають електрони.

У 1911 році Ернест Резерфорд разом з учнями Гейгером і Марсденом провів фундаментальний експеримент: бомбардував найтоншу золоту фольгу (завтовшки лише 400 атомів) швидкими важкими позитивними α-частинками (ядрами гелію).

Парадоксальний результат досліду:

Близько 99,99% α-частинок пролетіли крізь фольгу практично без відхилень. Проте 1 з 10 000 частинок відхилилася на кути, більші за 90°, або навіть відскочила назад! Резерфорд вигукнув: «Це було так само неймовірно, ніби ви вистрілили 15-дюймовим снарядом у цигарковий папір, а він відскочив і вдарив у вас!».

Висновки Резерфорда:
1. Атом майже повністю «порожній».
2. У центрі атома міститься крихітне, але надзвичайно масивне позитивне атомне ядро, в якому сконцентровано понад 99,95% усієї маси атома!
3. Розмір атома становить 10⁻¹⁰ м, а розмір ядра — лише 10⁻¹⁵ м (у 100 000 разів менше!).

2. Протонно-нейтронна модель ядра та ізотопи

У 1932 році після відкриття Джеймсом Чедвіком нейтрона фізик Д. Іваненко та В. Гейзенберг сформулювали сучасну протонно-нейтронну модель ядра:

Позначення нукліда:

_Z^A X

  • Протони (p): заряд +e, маса 1,6726 · 10⁻²⁷ кг ≈ 1 а.о.м.;
  • Нейтрони (n): заряд 0, маса 1,6749 · 10⁻²⁷ кг ≈ 1 а.о.м.;
  • Z (протонне число / зарядове число): кількість протонів у ядрі (дорівнює номеру в таблиці Менделєєва);
  • N: кількість нейтронів у ядрі;
  • A = Z + N (масове число): загальна кількість нуклонів у ядрі.

Ізотопи — це різновиди атомів одного й того самого хімічного елемента, ядра яких містять однакову кількість протонів (Z), але різну кількість нейтронів (N) (наприклад, ізотопи водню: звичайний протій ^1_1 H, важкий дейтерій ^2_1 H та радіоактивний тритій ^3_1 H).

3. Ядерні сили — найпотужніша взаємодія у Всесвіті

Як ядра взагалі існують, якщо однойменно заряджені протони на відстанях 10⁻¹⁵ м відштовхуються кулонівськими силами з шаленою силою понад 200 Ньютонів?

Властивості ядерних сил (сильна взаємодія):

  • Колосальна міць: у 100–1000 разів перевищують сили електричного відштовхування протонів;
  • Короткодіючий характер: діють лише на відстанях порядку розміру нуклона (r ≈ 10⁻¹⁵ м = 1 фм). Якщо розсунути нуклони хоча б на 10⁻¹⁴ м, ядерні сили спадають практично до нуля;
  • Зарядова незалежність: сила тяжіння між двома протонами, двома нейтронами або протоном і нейтроном абсолютно однакова (p-p = n-n = p-n);
  • Властивість насичення: кожен нуклон взаємодіє лише з кількома найближчими сусідами.
✓ Швидка перевірка (Mini-Check)

Скільки протонів і скільки нейтронів міститься в ядрі ізотопу Урану-235 (зарядове число Z = 92)?

📌

Шпаргалка до § 30: Моделі атома та атомного ядра. Ядерні сили. Ізотопи

Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою

🎯 Дослід Резерфорда

Розсіяння α-частинок на золотій фользі довело існування масивного позитивного ядра.

⚛️ Формула ядра

A = Z + N, де A — масове число, Z — протони (заряд ядра +Ze), N — нейтрони.

🧬 Ізотопи

Атоми одного елемента з однаковим Z, але різною кількістю нейтронів N (різне A).

🧲 Ядерні сили

Найпотужніші короткодіючі сили (~10⁻¹⁵ м), зарядово незалежні, утримують нуклони разом.

🃏

Самоперевірка (картки знань)

Натискай для перевороту (або Пробіл / ◀ ▶ на клавіатурі)

0/4 вивчено
🗒️

У зошит (за підручником)

Вправи з підручника «Фізика 9 клас (Бар'яхтар, Довгий та ін., Ранок 2026)», § 30, с. 234. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:

Домашка • 4 завд.
Вправа 30.1 (с. 238)

Визначення складу ядра нукліда

💡 Підказка від нас: Для Аргону ⁴⁰₁₈Ar: протонів Z = 18, нейтронів N = 40 - 18 = 22.

Вправа 30.2 (с. 238)

Порівняння ядер ізотопів Урану

💡 Підказка від нас: У ²³⁸U і ²³⁵U однаково протонів (92), але різна кількість нейтронів: 146 і 143 відповідно.

Вправа 30.3 (с. 238)

Розрахунок частинок у нейтральному атомі

💡 Підказка від нас: Якщо в ядрі Бору 5 протонів, то в нейтральному атомі 5 електронів; нуклонів A = 5 + 6 = 11.

Вправа 30.4 (с. 238)

Робота з таблицею хімічних елементів

💡 Підказка від нас: Серед Ca (20), Cu (29), Ge (32), Sb (51), P (15) найбільше електронів має Стибій Sb (51 електрон).

👾

Бос-тест до § 30: Моделі атома та атомного ядра. Ядерні сили. Ізотопи

Питання 1 з 4 • Завдай удару по босу теми

+120 XP Рахунок: 0/4
❤️ Здоров'я Боса (HP): 100% Питання 1/4

Який експериментальний факт змусив Резерфорда відмовитися від моделі Томсона?