Атом сложная частица состав атомного ядра. Атом – сложная частица. Представления о строении атома

Елабужского муниципального района

АТОМ – СЛОЖНАЯ ЧАСТИЦА

(Разработка урока.)

Саитова Флера Батыршовна –

Учитель высшей квалификационной категории

Аннотация урока.

Тема «Атом- сложная частица» входит в раздел «Строение вещества». На изучение раздела в общеобразовательных классах отводится 8 часов, в классах естественнонаучного профиля – 20 часов. Раздел изучается в первой четверти. Телеурок содержит элементы трех занятий: «Атом – сложная частица», «Состояние электронов в атоме», «Электронная конфигурация атомов химических элементов».

Тема: строение атома.

Цель урока: обобщить и систематизировать знания учащихся о составе атома. Углубить знания учащихся о состоянии электронов в атоме;

- Образовательная : рассмотреть особенности строения атомов элементов разных групп и периодов, углубить знания учащихся о состоянии электронов в атоме;

- развивающая: формировать умения и навыки установления причинно-следственных связей;

- воспитательная: воспитать желание самостоятельно получать знания и использовать эти знания в будущем.

Тип урока: комбинированный.

Методы проведения: объяснение, беседа, самостоятельная работа.

Оборудование: компьютер, периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, модели электронных облаков разной формы.

Ход урока.

1. 
   Организационный момент.

- подготовка класса к работе;

- наличие учащихся.

2.Мотивация учебной деятельности .

Сообщение темы, цели урока. Использование полученных знаний в дальнейшей деятельности.

3.Актуализация .

Метод: фронтальный опрос (характеристика элемента по таблице: место, валентность, степень окисления, соединения, свойства).

4 Изучение нового материала . (Ученики сидят за компьютерами. Работа на компьютере, используется 1 часть презентации)

1.Атом – определение.

Понятие атом возникло еще в античном мире для обозначения частиц вещества. В переводе с греческого атом означает «неделимый». Атом- это электронейральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

2. Состав атома(протоны, нейтроны, электроны).

Ядро(нуклид) - центральная часть атома, в которой сосредоточена основная часть массы атома. Радиус ядра 10ˉ¹²- 10ˉ¹ 3 см. Оно состоит из протонов (Z) и нейтронов (N) в ядре (равен порядковому номеру элемента). Массовое число ядра (А) - общее число протонов и нейтронов (А=Z+N). Например: обозначение элемента углерод (С): ¹² 6 С.

Нуклон – это сумма нейтронов и протонов в ядре. Протон, р- элементарная частица, входящая в состав ядра атома. Заряд + 1,6*10ˉ19 Кл (+1 элементарный заряд), Масса 1, 0073 атомная единица массы, Спин ½. Нейтрон, n - элементарная частица, входящая в состав ядра атома. Заряд 0, масса 1, 0087 атомная единица массы, Спин ½

Электрон (е)- элементарная частица, входящая в состав атома. Заряд -1,6*10ˉ19 Кл (-1- элементарный заряд), Масса 0, 0005486 а.е.м. (1/1836 массы протона) спин ½(щ)

Основные характеристики элементарных частиц: ч астица и ее обозначение - лротон -p+, масса - 1, заряд – 1, число протонов равно порядковому номеру элемента в периодической таблице Д.И. Менделеева; ч астица и ее обозначение - Нейтрон –п, масса - 1, заряд – 0, число электронов находят по формуле: N=A-Z ; ч астица и ее обозначение - Электрон е- масса - 1/1837. заряд – 1, число электронов равно порядковому номеру элемента в периодической таблице Д.И. Менделеева.

3.Состояние электронов в атоме. Квантовые числа.

Четыре квантовых числа электрона

: Главное квантовое число n - определяет общую энергию электрона. Оно может принимать любые целые значения, начиная с единицы; Количество электронных оболочек (энергетических уровней) атома определяется номером периода в котором находится элемент.

Побочное (орбитальное) квантовое число l характеризует форму орбитали. Оно может принимать целые значения от 0 до n-1. Обычно численные значения L принято обозначать буквенными символами: значение L -0, буквенное обозначение – s; значение L-2,буквенное обозначение - p; Значение L – 3, буквенное обозначение – d; значение L-4, буквенное обозначение - f. Набор орбиталей с одинаковыми значениями n называется оболочкой (или энергетическим уровнем), с одинаковыми значениями n и L - подоболочкой (подуровнем), например: 2s- подуровень

Магнитное квантовое число ml – характеризует направление орбитали в пространстве. Оно может принимать любые целые значения от –L до + L , включая 0, т.е. всего (2L + l) значений. Например, при L = 1 ml = -1,0,+1 . При заданном главном квантовом числе n возможна одна s- орбиталь, три p- орбитали, пять d-орбитали, семь f- орбиталей.

Каждый электрон характеризуется спиновым квантовым числом s. Спин- это число квантовое свойство электрона, не имеющее классических аналогов. Для всех электронов абсолютное значение спина всегда равно s= ½ . Проекция спина на ось z (магнитное спиновое число ms) может иметь лишь два значения: ms= + ½ или ms= = - ½.

4. Двойственная природа электрона. Понятие об атомных орбиталях.

Форма орбиталей.

В электронной оболочке любого атома ровно столько электронов, сколько протонов в его ядре, поэтому атом в целом электронейтрален. Электроны в атоме заселяют ближайшие к ядру уровни и подуровни, потому что в этом случае их энергия меньше, чем если бы они заселяли более удаленные уровни. На каждом уровне и подуровне может помещаться только определенное количество электронов.

Подуровни, в свою очередь, состоят из одинаковых по энергии орбиталей

Орбитали могут иметь разную форму. Так, каждый новый энергетический уровень в атоме начинается с s-орбитали, которая имеет сферическую

Форму. На втором и последующих уровнях после одной S-орбитали появляются p-орбитали гантелеобразной

Формы. s -Орбитали сферически симметричны для любого n и отличаются друг от друга только размером сферы. Их максимально симметричная форма обусловлена тем, что при l = 0 и μl = 0p -Орбитали существуют при n ≥ 2 и l = 1, поэтому возможны три варианта ориентации в пространстве: ml = –1, 0, +1. Все p-орбитали обладают узловой плоскостью, делящей орбиталь на две области, поэтому граничные поверхности имеют форму гантелей, ориентированных в пространстве под углом 90° друг относительно друга. Осями симметрии для них являются координатные оси, которые обозначаются px , py , pz . d -Орбитали определяются квантовым числом l = 2 (n ≥ 3), при котором ml = –2, –1, 0, +1, +2, то есть характеризуются пятью вариантами ориентации в пространстве. d -Орбитали, ориентированные лопастями по осям координат, обозначаются dz ² и dx ²–y ², а риентированные лопастями по биссектрисам координатных углов – dxy , dyz , dxz .f -орбиталей , соответствующих l = 3 (n ≥ 4), изображаются в виде граничных поверхностей, приведенных на рисунке.

Каждая орбиталь - это как бы "квартира" для электронов в "доме"- подуровне. Например, любой s-подуровень - это "дом" из одной "квартиры" (s-орбиталь), p-подуровень - "трехквартирный дом" (три p-орбитали), d-подуровень - "дом" из 5 "квартир"-орбиталей, а f-подуровень - "дом" из 7 одинаковых по энергии орбиталей. В каждой "квартире"-орбитали могут "жить" не больше двух электронов. Запрещение электронам "селиться" более чем по-двое на одной орбитали называют запретом Паули - по имени ученого, который выяснил эту важную особенность строения атома. "Адрес" каждого электрона в атоме записывается набором квантовых чисел . Здесь мы упомянем лишь о главном квантовом числе n ,которое в «адресе» электрона указывает номер уровня, на котором этот электрон существует Во всех моделях атома электроны называют s-, p-, d- и f-электронами в зависимости от подуровня, на котором они находятся. Элементы, у которых внешние (то есть наиболее удаленные от ядра) электроны занимают только s-подуровень, принято называть s-элементами. Точно так же существуют p-элементы, d-элементы и f-элементы. №12

Чем выше (то есть чем дальше от ядра) находится электронный уровень, тем больше на нем может разместиться электронов за счет того, что число подуровней и орбиталей на удаленных уровнях постоянно увеличивается. Можно посчитать, что на n-м уровне помещается в сумме n 2 различных орбиталей, а электронов - вдвое больше: 2n 2 , потому что любая орбиталь способна вмещать не более двух электронов .

Энергетические уровни электрона в атоме: при значении главного квантового числа n =1, символ оболочки K , максимальное число электронов в оболочке, равное 2n² =2; главного квантового числа n =2, символ оболочки L , максимальное число электронов в оболочке, равное 2n² =8; главного квантового числа n =3, символ оболочки М, максимальное число электронов в оболочке, равное 2n² =18; главного квантового числа n =4, символ оболочки N , максимальное число электронов в оболочке, равное 2n² =32;(щ)№13

Электронная конфигурация элемента: Электронная конфигурация элемента - это распределение электронов в его атомах по оболочкам, подоболочкам и орбиталям. Энергетические уровни электрона: при значении орбитального квантового числа =0. символ подуровня оболочки (подуровня)- s, максимальное число электронов в оболочке, равное 2; при значении орбитального квантового числа =1. символ подуровня оболочки (подуровня)- p, максимальное число электронов в оболочке, равное 6;

При значении орбитального квантового числа =2. символ подуровня оболочки (подуровня)-d , максимальное число электронов в оболочке, равное 10;

При значении орбитального квантового числа =3. символ подуровня оболочки (подуровня)- f, максимальное число электронов в оболочке, равное 14; при значении орбитального квантового числа =4. символ подуровня оболочки (подуровня)- g, максимальное число электронов в оболочке, равное 18;

5. Физкультминутка .

6.Закрепление изученного материала. Ответы на вопросы

Поставленные в начале урока

1.Ученики сидят за компьютерами. Работа на компьютере, решение тестовых заданий.

2.Обсуждение результатов.

7. Сообщение домашнего задания .

Задания: стр 6 № 1-4 , стр10 №1-3. Устно - стр 5-10.

8.Подведение итогов урока.

- оценить степень реализации поставленных на уроке задач;

- оценить работу учеников во время урока.

Атом - сложная частица

Цели: Познакомиться с историей изучения атома.

Задачи:

- образовательная: ознакомить студентов с историей изучения строения атома. Сформировать представление о современной квантовой теории строения атома.

- развивающая: (ОК 2) организовывать собственную деятельность; (ОК 6) развивать умение р аботать в коллективе и команде, общаться в группе; (ОК 4) развивать умения поиска и использование информации

- воспитательная: продолжить работу по развитию логического мышления учащихся, по формированию умения строить индуктивные выводы.

Оснащение урока:

Учебники

Схемы «Модели строения атома Томсона и Резерфорда»

Структура урока:

Эволюция научных взглядов на строение атома.

Современная квантовая модель строения атома.

Строение атомного ядра. Изотопы.

1 этап. Эволюция научных взглядов на строение атома.

1. Фундаментальные открытия, доказывающие сложность строения атома (рассказ учителя).

Дж. Томсон 1897г. Изучение природы катодных лучей.

А.Г. Столетов 1889г. Открытие явления фотоэффекта.

А. Беккерель, М. Складовская- Кюри 1896-1899гг. открытие радиоактивности химических элементов.

Э. Резерфорд 1889-1900г. Определение природы альфа частиц.

2. Модели строения атома (работа с учебником 11 класс параграф 1 стр. 3-4 по составлению таблицы).

Табл. Модели строения атомов.

Ф.И ученого

год

Описание модели

Дж. Томсон «сливовый пудинг» 1903г.

Э.Резерфорд «планетарная модель» 1911г.

Н.Бор «постулаты Бора» 1913г.

В конце 1 этапа урока уч-ся приходят к выводу о сложности строения атома.

2 этап. Современная квантовая теория строения атома.

Уч-ль рассказывает о том, что является предметом изучения квантовой механики и разграничивает понятия макро- и микромира.

Уч-ся записывают в тетрадь основные положения квантовой модели строения атома .

1.Электрон имеет двойственную природу. От частицы у него масса и заряд, а от волны - способность к дифракции, интерференции, длина, скорость движения

2. Для электрона одновременно невозможно измерить координату и скорость.

3. Электрон в атоме движется по определенной траектории и может находиться в любой части околоядерного пространства одновременно.

Пространство вокруг ядра, где вероятность нахождения электрона наибольшая, называется орбиталью.

4. Ядро состоит из нуклонов-протонов и нейтронов.

Уч-ль: Мы записали основные положения современной квантовой модели строения атома.

А теперь рассмотрим подробнее строение атома

Для начала запишем определение

2. Вся масса атома сосредоточена в ядре . Число нейтронов N = A – Z, где Z – порядковый номер.

3. Порядковый номер элемента соответствует заряду атомного ядра, т.е. числу протонов в нём . Так как атом электронейтрален, то порядковый номер элемента также соответствует числу электронов.

4. Изменение числа протонов в ядре атома химического элемента приведёт к образованию атомов другого химического элемента . Следовательно, химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым числом протонов.

5. Изменение числа нейтронов в ядре атома химического элемента приводит к образованию изотопов.

Что такое изотоп?

Изотоп это

Уч-ль: Действительно, большинство элементов в природе представлены совокупностью изотопов. Изотопы бывают стабильными и радиоактивными, естественными и искусственными – полученными в ходе ядерных реакций. Элементы, имеющие только радиоактивные изотопы, называются радиоактивными.

Относительные атомные массы элементов вычисляют исходя из изотопного состава элементов.

Решим задачу:

Хлор представлен изотопами с массовыми числами 35 (75,4%) и 37 (24,6%). Какова его относительная атомная масса?

После решения уч-ся предлагается составить обратную задачу, используя данные ответа.

Понятие «атом» было известно ещё в древности и использовалось для описания представлений об устройстве окружающего мира древнегреческими философами, так Левкипп (500-200 гг. до н.э.) утверждал, что мир состоит из мельчайших частиц и пустоты, а Демокрит назвал эти частицы атомами и считал, что они существуют вечно и способны двигаться. По представлениям древних философов атомы были настолько малы, что не могли быть измерены, а форма и внешнее различие придают свойства определенным телам. Например, атомы железа должны обладать «зубцами», чтобы зацепляться друг за друга и образовывать твердое тело, атомы же воды, напротив, должны быть гладкими и перекатываться, чтобы обеспечивать воде текучесть. Первое предположение о способности атомов самостоятельно взаимодействовать друг с другом было сделано Эпикуром.

Создателем атомно-молекулярного учения считают М.В. Ломоносова, он различал в строении вещества две ступени: элементы (атомы, в нашем понимании) и корпускулы (молекулы). Ломоносов утверждал, что простые вещества состоят из атомов одного вида, а сложные – из различных атомов.

Всемирное признание атомно-молекулярная теория получила благодаря Дж. Дальтону, который, в отличии от древнегреческих философов при формулировании своих утверждений опирался только на экспериментальные данные. Дж. Дальтон ввел одну из важнейших характеристик атома – атомную массу, относительные значения которой были установлены для ряда элементов. Но, несмотря сделанные им открытия атом считали неделимым.

После получения экспериментальных доказательств (конец XIX начало XX века) сложности строения атома: открытие фотоэффекта (испускание носителей электрического заряда с поверхности металлов при их освещении), катодных (поток отрицательно заряженных частиц – электронов, в трубке, в которой имеется катод и анод) и рентгеновских лучей (испускание веществами сильного электромагнитного излучения, подобного видимому свету, но более высокочастотного, при действии на эти вещества катодных лучей), радиоактивности (самопроизвольное превращение одного элемента в другой, при котором происходит испускание электронов, положительно заряженных и других частиц, а также рентгеновского излучения) было установлено, что атом состоит из отрицательно и положительно заряженных частиц, которые взаимодействуют между собой. Эти открытия дали толчок к созданию первых моделей строения атома.

Одна из первых моделей атома была разработана У. Томсоном (1902) По мнению У. Томсона атом – сгусток положительно заряженной материи, внутри – равномерно распределены электроны, а атом водорода представляет собой положительно заряженный шар, внутри которого электрон (рис. 1а). Эту модель была доработана Дж. Томсоном (1904) (рис.1б). В том же году японский физик Х. Нагаока предложил «сатурнианскую модель» строения атома, предполагая, что атом подобен планете Сатурну – в центре ядро, окруженное кольцами, по которым движутся электроны (рис.1в).

Ещё одну модель предложил немецкий физик Филипп фон Ленард, согласно которой атом состоит из нейтральных частиц крайне малых размеров (вследствие чего, большая часть атома – пустота), каждая из которых – электрический дуплет (рис. 1г).

Рис. 1. Модели строения атома: а – У. Томсона; б – Дж.Томсона; в – Х. Нагаока; г – Ф.Ленарда

После опытов с -частицами, в 1911г. Резерфорд предложил так называемую планетарную модель строения атома, похожую на строение солнечной системы (маленькое положительно заряженное ядро в центре атома, в котором заключена почти вся масса атома, вокруг которого по орбитам движутся электроны). Планетарная модель подверглась дальнейшему развитию в работах Н. Бора, А. Зоммерфельда и др.

Современная модель строения атома основана на знаниях квантовой механики, главный тезис которой – микрочастицы имеют волновую природу, а волны — свойства частиц. Квантовая механика рассматривает вероятность нахождения электрона вокруг ядра. Пространство вокруг ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона, называется орбиталью.

Изотопы

Изотопы – атомы, обладающие одинаковым зарядом ядра, но разной массой. Такие атомы обладают практически одинаковым строением электронной оболочки и принадлежат одному элементу. Исследование природных соединений разных элементов показывает существование устойчивых изотопов у большинства элементов периодической системы. Для всех элементов периодической системы число изотопов, встречающихся в природе, достигает 280.

Самым ярким примером изотопии можно назвать изотопы водорода –водород, дейтерий и тритий. В природе встречаются водород и дейтерий. Тритий получается искусственно.

Неустойчивые изотопы, т.е., обладающие способностью самопроизвольно распадаться называют радиоактивными изотопами. Они также могут встречаться в природных соединениях некоторых элементов.

Состав ядра атома. Ядерные реакции

В ядре атома содержится множество элементарных частиц, самые важные из которых – протон (p) и нейтрон (n). Масса протона 1,0073 а.е.м., заряд +1, в то время как нейтрон электронейтрален (заряд 0) и обладает массой 1,0087 а.е.м.

Согласно протонно-нейтронной теории строения ядра (Д.Д. Иваненко, Е.Н. Гапон, 1932) ядра всех атомов, исключая водород, состоят из Z протонов и (А-Z) нейтронов (Z – порядковый номер элемента, А – массовое число). Число электронов равно числу протонов.

где N – число нейтронов.

Свойства ядра определяются его составом (чиcлом p и n). Так, например, в атоме кислорода 16 8 О 8 протонов и 16-8=8 нейтронов, что кратко записывается 8p, 8n.

Внутри ядер p и n могут превращаться (при определенных условиях) друг в друга:

где e + — позитрон (элементарная частица с массой, равной массе электрона т зарядом +1), а и — нейтрино и антинейтрино, элементарные частицы с массой и зарядом равными нулю, отличающимися только спином.

Ядерные реакции – превращения атомных ядер, в результате их взаимодействия с элементарными частицами или друг с другом. При написании уравнений ядерных реакций необходимо учитывать законы сохранения массы и заряда. Например: 27 13 Al + 4 2 He = 30 14 Si + 1 1 H.

Особенность ядерных реакций – выделение огромного количества энергии в форме кинетической энергии образующихся частиц или излучения.

Задания:

1. Определите число протонов, нейтронов и электронов в атомах S, Se, Al, Ru.

2. Закончите ядерные реакции: 14 7 N + 4 2 He = ; 12 6 C + 1 0 n =.

Ответы:

1. S: Z= 16, А = 32, следовательно 16p, 16e, 32-16=16n

Se: Z= 34, А = 79, следовательно 34p, 34e, 79-34=45n

Al: Z= 13, А = 27, следовательно 13p, 13e, 27-13=14n

Ru: Z= 44, А = 101, следовательно 44p, 44e, 101-44=57n

2. 14 7 N + 4 2 He = 17 8 О + 1 1 Н

12 6 C + 1 0 n = 9 4 Be + 4 2 He

Понятие «атом» пришло к нам из далекой античности, но совершенно изменило тот первоначальный смысл, который вкладывали в него древние греки (в переводе с греческого «атом» означает «неделимый»). Этимология названия «неделимый» отражает сущность атома с точностью до наоборот. Атом делим и состоит из элементарных частиц.

Сложность строения атома доказана фундаментальными открытиями, сделанными в конце XIX и начале XX в. в результате изучения природы катодных лучей (Дж. Томсон, 1897 г.), открытия явления фотоэффекта (А. Г. Столетов, 1889 г.), открытия радиоактивности химических элементов (А. Беккерель, М. Склодовская-Кюри, 1896-1899 гг.), определения природы α-частиц (эксперименты Э. Резерфорда, 1889-1900 гг.). Ученые пришли к заключению о том, что атомы обладают собственной структурой, имеют сложное строение.

Как же развивалась классическая теория строения атома?

В 1904 г. в работе «О структуре атома» Дж. Томсон дал описание своей модели, получившей образное название «сливового пудинга».

В 1911 г. Э. Резерфорд предложил планетарную модель атома.

В 1913 г. Н. Бор внес в планетарную модель атома Э. Резерфорда квантовые представления.

В 1932 г. была разработана протонно-нейтронная теория ядра, согласно которой ядра атомов состоят из протонов и нейтронов.

Электроны, протоны и нейтроны называют элементарными частицами.

Каковы же свойства этих частиц?

Корпускулярно-волновые свойства микромира . Элементарные частицы, а также построенные из них атомные ядра, атомы и молекулы имеют ничтожно малые массы и размеры и поэтому обладают своими особыми свойствами, непохожими на те, которые имеют объекты окружающего нас макромира. Они образуют свой, специфический мир - микромир, описываемый законами квантовой механики, которые в значительной степени применимы для частиц с очень маленькими массами и очень большими скоростями.

Квантовая механика характеризует частицы микромира как объекты с двойственной природой - корпускулярно-волновым дуализмом: они являются одновременно и частицами (корпускулами), и волнами.

Корпускулярно-волновой дуализм объектов микромира подтвержден и экспериментально знакомыми вам из курса физики интерференцией и дифракцией электронов, протонов, нейтронов, атомов и т. д.

Электрон - частица, определяющая наиболее характерные химические свойства атомов и молекул. Двойственная природа электрона может быть подтверждена на опыте. Если электроны, испускаемые источником - катодом - пропускать через маленькие отверстия в пластинке, поставленной на их пути, то они, попадая на фотопластинку, вызывают ее почернение. После проявления фотопластинки на ней можно увидеть совокупность чередующихся светлых и темных колец, т. е. дифракционную картину (рис. 1).

Рис. 1.
Электронограммы газов (слева) и кристаллов (справа). Центральное пятно обусловлено нерассеянным пучком электронов, а кольца - электронами, рассеянными под разными углами

Дифракционная картина включает в себя как дифракцию - огибание волной препятствия, так и интерференцию, т. е. наложение волн друг на друга. Эти явления доказывают наличие у электрона волновых свойств, так как только волны способны огибать препятствия и налагаться друг на друга в местах их встречи. Однако, попадая на фотослой, электрон дает почернение лишь в одном месте, что свидетельствует о наличии у него корпускулярных свойств. Будь он только волной, он более или менее равномерно засвечивал бы всю пластинку.

Вследствие дифракции электрон, пройдя отверстие, может в принципе попасть в любую точку фотопластинки, но с разной вероятностью, т. е. можно говорить о вероятности обнаружения электрона в той или иной области фотослоя, а в общем случае - в той или иной области пространства. Поэтому движение электрона и в атоме нельзя рассматривать как движение точечного заряда по строго определенной замкнутой траектории.

Вопросы и задания к § 1

1. Назовите те явления, которые прямо или косвенно доказывают, что атом - сложная частица.
2. Как развивалась классическая теория строения атома? Какие модели атомов вам известны? В чем их суть? В чем - недостатки?
3. Приведите примеры явлений, доказывающих двойственную (дуалистическую) природу частиц микромира.
4. В чем отличие объектов микро- и макромира?
5. Под элементарными (наименьшими) частицами понимают неделимые частицы. Как такое допущение соответствует утверждению физиков о том, что элементарная атомная частица - электрон - делима? Кстати, именно открытие делимости электрона было удостоено Нобелевской премии в 1998 г.

Урок 1. Атом – сложная частица

Цель : обобщить знания из курсов физики и химии о явлениях, доказывающих сложность строения атома, познакомить учащихся с эволюцией научных взглядов на строение атома.

Знать : особенности строения атома.

Уметь : описывать строение атома, характеризовать частицы, входящие в его состав.

Ход урока

вы помните, что «атом» в переводе с греческого обозначает «неделимый», до конца ХIХ века это считалось верным. Но открытия конца ХIХ - начала ХХ вв. показали, что атом устроен сложно.

С тех пор, как стало ясно, что атом состоит из более мелких частиц, ученые пытались

объяснить строение атома, предлагали модели:

Дж. Томсон (1903 г.) – атом состоит из положительного заряда, равномерно распространенному по всему объему атома, и электронов, колеблющихся внутри этого заряда. Эта модель не нашла экспериментального подтверждения.

Э.Резерфорд (1911 г.) – планетарная или ядерная модель атома:

Внутри атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожную часть объема атома;

Весь положительный заряд и почти вся масса атома сосредоточена в ядре;

Электроны вращаются вокруг ядра, они нейтрализуют заряд ядра.

Модель Резерфорда подтверждалась опытами с тонкими металлическими пластинами, облучаемыми α-частицами.

Но классическая механика не могла объяснить, почему электроны не теряют энергию по мере вращения и не падают на ядро.

В 1913 г. Н.Бор дополнил планетарную модель постулатами:

Электроны в атоме вращаются по строго определенным замкнутым орбитам, не испуская и не поглощая энергии;

При переходе электронов с одной орбиты на другую происходит поглощение или выделение энергии.

4. Современная квантовая модель строения атома:

Электрон имеет двойственную природу. Подобно частице электрон имеет массу 9,1х10 -28 г и заряд 1,6х10 -19 Кл.

Электрон в атоме не движется по определенной траектории, а может находиться в любой части околоядерного пространства. Вероятность нахождения электрона в разных частях околоядерного пространства неодинакова.

Пространство вокруг ядра, где вероятность нахождения электрона наибольшая называется орбиталью .

- Ядро состоит из нуклонов – протонов и нейтронов. Число протонов в ядре равно порядковому номеру элеме6нта, а сумма чисел протонов и нейтронов равна массовому числу атома.

Это положение было сформулировано после открытия Э. Резерфордом в 1920 г. протона, Дж.Чедвиком в 1932 г.- нейтрона.

Различные виды атомов называются нуклидами. Нуклиды характеризуется массовым числом А и зарядом ядра Z.

Нуклиды с одинаковым Z, но разными А называют изотопами. (35 17 Cl и 37 17 Cl).

Нуклиды с разными Z, но одинаковыми А называют изобарами. (40 18 Аr и 40 19 К).

Задание1:

Расписать строение атома для элементов: железа, алюминия, бария, калия, кремния.

Задание 2

1. Определите химический элемент по составу его атома - 18 p + , 20 n 0 , 18 e - :

а) F б) Ca в) Ar г) Sr

2. Общее число электронов у иона хрома 24 Cr 3+ :

а) 21 б) 24 в) 27 г) 52

3. Максимальное число электронов, занимающих 3 s - орбиталь, равно:

а) 14 б) 2 в) 10 г) 6

4. Число орбиталей на f - подуровне:

а) 1 б) 3 в) 5 г) 7

5 . Наименьший радиус атома среди приведённых элементов имеет:

а) Mg б) Ca в) Si г) Cl

Домашнее задание : § 1. учить по тетради, зад 1-4.