Unit Lesson Plan – Atomic Structure

Planificación de Unidad – Física Cuántica y Modelo Atómico
Profesor:
<Profesor>
Tiempo:
8 días
9
Escuela:
<Escuela>
Grado:
Asignatura:
PSI Física basada en Álgebra

NGSS DCI:



AP Physics 1 and 2 Standards:
HS-PS4-3. Evaluar los alegatos, evidencias y razonamientos detrás
de la idea que la radiación electromagnética puede ser descripta o
con un modelo de onda o con modelo de partícula, y que algunas
cuestiones de un modelo son más útiles que otras.
HS-PS4-4. Evalúa la validez y fiabilidad de los alegatos en materiales
publicados sobre los efectos que diferentes frecuencias de radiación
electromagnética tienen cuando son absorbidas por la materia.
Conocimientos esenciales 6.F.3: los fotones son paquetes
individuales de ondas electromagnéticas de energía, con E de fotón
= hf, donde h es la Constante de Planck y f es la frecuencia de la
onda de luz asociada.
a. En el modelo cuántico de radiación electromagnética, la energía
es emitida o absorbida en paquetes discretos de energía llamados
fotones. Las líneas espectrales discretas deberían estar incluidas
como un ejemplo.
b. Para la porción de longitudes de onda corta del espectro, se puede
observar la energía por fotón a partir de la medición directa cuando
las emisiones electrónicas de la materia resultan de la absorción o de
la energía radiante.
c. Se provee evidencia de los paquetes discretos de energía a partir
del umbral de frecuencia para la emisión electrónica. Por arriba del
umbral, la emisión aumenta con la frecuencia y no la intensidad de
radiación absorbida. El efecto fotoeléctrico debería ser incluido como
un ejemplo.
Objetivo de aprendizaje (6.F.3.1) El estudiante es capaz de respaldar
el modelo de fotón de energía radiante con la evidencia provista a
partir del efecto fotoeléctrico.
Conocimientos esenciales 6.F.4: La naturaleza de la luz permite que
los diferentes modelos de la luz sean los más apropiados según las
diferentes escalas.
a. Las propiedades de partícula de la radiación electromagnética son
más fácilmente observadas cuando la energía transportada durante
el tiempo de la medición es comparable con la E del fotón.
b. Las propiedades de la radiación electromagnética como onda son
más fácilmente observadas cuando la escala de los objetos que
interactúan es comparable o mayor que la longitud de onda de la
radiación.
Objetivos de aprendizaje (6.F.4.1) El estudiante es capaz de
seleccionar un modelo de energía radiante que es apropiada a la
escala espacial o temporal de una interacción con la materia.
Conocimientos esenciales 6.G.1: Bajo ciertos regímenes de energía
o distancia, la materia puede ser modelada como una partícula
clásica.
Note que esta presentación exacta de Smart Notebook no ha sido usada en el aula, aunque tiene todos lo s
materiales. La estructura de abajo se basa en un período de clases de aproximadamente 40-45 minutos.
Siéntase libre de ajustar como sea necesario y por favor, devuélvanos su opinión!




Objetivo de aprendizaje (6.G.1.1) El estudiante es capaz de hacer
predicciones sobre el uso de la escala del problema para determinar
qué regímenes el modelo de onda o partícula es más apropiado.
Conocimientos esenciales 6.G.2: Bajo ciertos regímenes de energía
o distancia, la materia puede ser modelada como una onda. El
comportamiento en esos regímenes está descripto por la mecánica
cuántica.
a. El modelo de onda de la materia está cuantificado por la longitud
de onda de DeBroglie que aumenta a medida que el momento de la
partícula disminuye.
b. La propiedad de onda de la materia fue confirmada
experimentalmente por la difracción de electrones en los
experimentos de Clinton Joseph Davisson, Lester Germer, y George
Paget Thomson.
Objetivos de aprendizaje (6.G.2.1) El estudiante es capaz de articular
la evidencia de soporte que expresa que un modelo de onda de la
materia es apropiado para explicar la difracción de la materia que
intectúa con un cristal, dadas condiciones donde una partícula de
materia tiene un momento correspondiente a la longitud de onda de
DeBroglie más pequeña que la separación entre los átomos
adyacentes en el cristal.
(6.G.2.2) El estudiante es capaz de predecir la dependencia de las
características más importantes de un patrón de difracción (ej.
Espaciado entre la interferencia máxima) en base a la velocidad de la
partícula y la longitud de onda de DeBroglie de los electrones en un
haz de electrones interactuando con el cristal (la longitud de onda de
DeBroglie no necesita que esté dada, los estudiantes podrían
calcularla)
Preguntas Esenciales
(¿Qué preguntas los estudiantes serán capaces de responder después de la enseñanza?)
1. ¿Quién determinó la carga de un electrón y cuál era el nombre del experimento?
2. ¿Qué supuesto hizo Max Planck para resolver el problema de la radiación de cuerpo negro?
3. ¿Qué propiedades del efecto fotoeléctrico o podían ser explicadas por la teoría de la naturaleza
ondulatoria de la luz?
4. ¿Cómo explicó Albert Einstein efecto fotoeléctrico? ¿Quién postuló primero que la luz estaba hecha de
partículas?
5. Describe el Modelo atómico de Thomson de Budín con pasas
6. ¿Qué experimento diseñó Ernest Rutherford? ¿Cambió el modelo de Thomson?
7. ¿Cómo resolvió Neils Bohr el problema del modelo de Rutherford?
Conocimiento y Habilidades
(¿Qué habilidades son necesarias para lograr los resultados deseados?)
Al terminar esta unidad, los estudiantes conocerán:
 El Experimento de la Gota de Aceite
 El Experimento de Rutherford
 El Experimento del tubo de rayos catódicos
 El Efecto Fotoeléctrico
 El Modelo de átomo de Bohr
Al terminar esta unidad los estudiantes serán capaces de
:
 Resolver problemas usando las siguientes
ecuaciones:
𝐸 = ℎ𝑓
𝐾𝐸 = 𝑒𝑉0
ℎ𝑓 = ∅ + 𝐾𝐸
𝜆=
ℎ
𝑝
Evaluaciones
(¿Cuál es la evidencia aceptable para los resultados deseados (rúbricas, exámenes, etc., )? Se adjunta copia
Durante las lecciones de Smart Notebook designadas para introducir conceptos, se preguntará a los estudiantes
continuamente sobre esos conceptos usando una combinación de preguntas de la clase y de la casa, y el sistema
SMART Response. Se discutirá sobre las preguntas de clase y para la casa y los errores serán corregidos antes de
las evaluaciones formales que se listan a continuación.

Física Cuántica y Prueba de Modelo Atómico
Otras evaluaciones que están en el sitio web del NJCTL son opcionales y se pueden usar en caso de ser necesarias.
(¿Cuál es la secuencia de actividades, experiencias de aprendizaje, etc., que conducirá a los resultados
deseados (planificación)?)
Tema
Trabajo en clase
Trabajo en casa**
1
Electrones, Rayos X y
Radioactividad
Presentación hasta
diapositiva 77
Problemas 1-2
Problemas 3-4
2
Radiación de cuerpo negro
y efecto fotoeléctrico
Presentación hasta
diapositiva 118
Problemas 5-13
Problemas 14-22
3
Modelos atómico
Presentación hasta
diapositiva 164
Problemas 23-24
Problemas 25-26
4
Ondas y Partículas
Presentación hasta
diapositiva 178
(el resto es opcional)
Problemas 27-28
Problemas 29-30
5
Problemas Generales
Problemas Generales Nº 1,
3, 5
Problemas Generales Nº 2
y 4 + OM Nº 1-13
Día
www.njctl.org
7mo Grado PSI
Flujo de Materia y Energía
Note que esta presentación exacta de Smart Notebook no ha sido usada en el aula, aunque tiene todos lo s
materiales. La estructura de abajo se basa en un período de clases de aproximadamente 40-45 minutos.
Siéntase libre de ajustar como sea necesario y por favor, devuélvanos su opinión!
6
Problemas Generales
Problemas Generales Nº 6
General Problemas
Generales Nº 7 +
OM Nº 14-26
(el resto son opcionales)
7
Revisión OM
Revisión OM
Estudiar para la prueba
8
Prueba
Prueba Física Cuántica y
Modelo Atómico
N/A
* Si no es posible completar los laboratorios en el orden establecido debido a los horarios de laboratorio.
Otros laboratorios que están en el sitio web del NJCTL son opcionales y pueden ser usados cuando sean
necesarios.
**Los problemas de trabajos en clase y en casa no están organizados de menor a mayor dificultad, pero
en su lugar están ubicados por tema. Los profesores deberían prestar atención al final de cada clase
cuando asignen los trabajos de manera que sólo se asignen los problemas relacionados a los temas que
fueron enseñados.