Модели атомов
На протяжении долго времени ученые стремились познать природу атома. На раннем этапе большой вклад внес древнегреческий философ Демокрит. Хотя сейчас его теория и кажется нам банальной и слишком простой, в тот период, когда представления об элементарных частицах только начинало зарождаться, его теория о кусочках материи воспринималась совершенно серьезно. Демокрит считал, что свойства любого вещества зависят от формы, массы и других характеристик атомов. Так, например, у огня, полагал он, острые атомы – поэтому огонь обжигает; у воды атомы гладкие, поэтому она способна течь; у твердых предметов, по его представлению, атомы были шереховатые.
Демокрит считал, что из атомов состоит абсолютно все, даже душа человека.
В 1904 году Дж. Дж. Томсон предложил свою модель атома. Основные положения теории сводились к тому, что атом представлялся положительно заряженным телом, внутри которого находились электроны с отрицательным зарядом. Позже эта теория была опровергнута Э. Резерфордом.
Рис. 2. Модель атома Томсона.
Также в 1904 году японским физиком Х. Нагаока была предложена ранняя планетарная модель атома по аналогии с планетой Сатурн. Электроны по этой теории объединены в кольца и вращаются вокруг положительно заряженного ядра. Эта теория оказалась ошибочной.
В 1911 году Э. Резерфорд, проделав ряд опытов, сделал выводы, что атом по своему строению похож на планетную систему. Ведь электроны, словно планеты, движутся по орбитам вокруг тяжелого положительно заряженного ядра. Однако это описание противоречило классической электродинамике. Тогда датский физик Нильс Бор в 1913 году ввел постулаты, суть которых заключалась в том, что электрон, находясь в некоторых специальных состояниях, не излучает энергию. Таким образом, постулаты бора показали, что для атомов классическая механика неприменима. Планетарная модель, описанная Резерфордом и дополненная Бором, получила название – планетарная модель Бора-Резерфорда.
Рис. 3. Планетарная модель Бора-Резерфорда.
Дальнейшее изучение атома привело к созданию такого раздела, как квантовая механика, с помощью которого объяснялись многие научные факты. Современные представления об атоме развились из планетарной модели Бора-Резерфорда.
Что мы узнали?
В данной статье по химии (8 класс) рассказывается кратко и понятно о строении атома. На протяжении многих веков ученые разных стран изучали мельчайшие частицы вещества. Появлялись разные теории, модели и разные формулы строения атома. Современные представления об атоме основываются на модели Бора-Резерфорда, по которой атом состоит из ядра и электронного облака, в котором электроны движутся вокруг ядра.
-
/10
Вопрос 1 из 10
Лабораторный опыт № 3
Моделирование принципа действия сканирующего микроскопа
Распакуйте пластинку жевательной резинки и с помощью указательного пальца (своеобразного сканера) сделайте вывод об относительной гладкости каждой из трёх поверхностей упаковки жевательной резинки и её содержимого: а) бумаги; б) фольги; в) самой резинки.
Этот принцип используется при изготовлении печатной продукции для слепых.
Сканирующие микроскопы позволяют увеличить объекты материального мира в 100 млн раз. Так как такие объекты имеют размеры масштаба 10-9 м, т. е. размера нанометра (частица нано- от лат. «карлик», как раз и отражает эту величину), то манипулирование атомами относят к особой сфере человеческой деятельности — нанотехнологии. С помощью такой технологии создаются вещества и материалы с заранее заданными свойствами. Например, недалеко то время, когда в нашу жизнь войдут квантовые компьютеры, которые будут обладать поразительным быстродействием и огромным объёмом памяти, способностью мгновенно записать, обработать и переслать информацию любого вида в цифровом формате. На развитие нанотехнологии в Российской Федерации выделяются значительные средства.
1. Обратитесь к электронному приложению. Изучите материалы урока и выполните предложенные задания.
2. Используя Интернет, подготовьте сообщение о достижениях нанотехнологии и её роли в жизни общества.
3. Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.
1. Какие научные открытия доказали, что атом — сложная частица, что он делим?
2. Определите число протонов, электронов и нейтронов в атомах элементов: натрия, фосфора, золота.
3. Пользуясь этимологическим словарём, объясните, почему планетарную модель строения атома, предложенную Э. Резерфордом, называют также нуклеарной. Почему протоны и нейтроны вместе называют нуклонами?
4. Порядковый номер элемента в таблице Д. И. Менделеева равен 35. Какой это элемент? Чему равен заряд ядра его атома? Сколько протонов, электронов и нейтронов в его атоме?
5. На уроках биологии вы рассматривали клетки растений, используя световой микроскоп. Каков принцип действия этого микроскопа?
6. Что выступает в роли аналога света в сканирующем микроскопе? Каков принцип действия этого микроскопа?
7. Что такое нанотехнологии? Почему эта отрасль науки и производства получила такое название?
Основные сведения о строении атомов. Ответы
Презентация 8 класса по предмету «Химия» на тему: «СТРОЕНИЕ АТОМА Урок по химии в 8 классе по учебнику О.С. Габриеляна учителя химии МБОУ СОШ 5 г. Балаково Слипород Ольги Дмитриевны.». Скачать бесплатно и без регистрации. — Транскрипт:
1
СТРОЕНИЕ АТОМА Урок по химии в 8 классе по учебнику О.С. Габриеляна учителя химии МБОУ СОШ 5 г. Балаково Слипород Ольги Дмитриевны
2
ЗАПОЛНИ ТАБЛИЦУ:
3
Демокрит Ок ок. 370 до н.э. В основе философии Демокрита лежит учение: «В действительности существуют только атомы, не подверженные никаким изменениям, и пустота». ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
4
Джозеф Джон Томсон «Пудинг с изюмом» Модель атома Томсона
5
Эрнест Резерфорд ( ) Планетарная модель атома Планетарная модель атома Резерфорда
6
Планетарная модель атома — внутри атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожную часть объема атома; — весь положительный заряд и почти вся масса атома сосредоточены в ядре; — электроны вращаются вокруг ядра, они нейтрализуют заряд ядра.
7
Современная модель атома Атом ядроэлектроны е — протоны p + нейтроны n 0 число (p + ) = число (е — ) = Z Строение атома лития
8
Электроны Электроны (обозначаются е — ) – это частицы с отрицательным зарядом -1 (в условных единицах) и относительной массой, равной 1/1837 массы протона. Число электронов в атоме = число протонов в ядреЭлектроны
9
Протоны Протоны – это частицы с положительным зарядом +1 (в условных единицах) и относительной массой, равной ~1. Протон обозначается латинской буквой p + (или 1 р). Нейтроны Нейтроны – это электронейтральные (незаряженные) частицы с относительной массой, также равной ~1. Нейтрон обозначается латинской буквой n 0 (или 0 n). заряд ядра = число протонов СТРОЕНИЕ ЯДРА
10
Сумма чисел протонов и нейтронов в атоме называется массовым числом Z + N = A число протонов число нейтронов Массовое число Из этой формулы можно определить: N = A — Z Строение ядра
11
Электроны, протоны и нейтроны – элементарные частицы, из которых состоит атом. Атом – это электронейтральная и химически неделимая частица, состоящая из положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него отрицательно заряженных электронов. ВЫВОДЫ
12
Положительный заряд ядра является главной характеристикой атома (элемента). Химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядра. ВЫВОДЫ
13
1. Заряд ядра атома азота равен: а) 7 б) 13 в) 4 г) 29 д) Число протонов в ядре атома криптона: а) 36 б) 17 в) 4 г) 31 д) 6 3. Число нейтронов в ядре атома цинка: а) 8 б) 35 в)11 г)30 д)4 4. Число электронов в атоме железа: а) 11 б)8 в)56 г)26 д)30 5. Изотопы водорода отличаются друг от друга: а) числом e- б) числом n в) химическим знаком г) числом p д) массовым числом ЗАКРЕПЛЕНИЕ
14
ПРОВЕРЬ СЕБЯ 1.А 2.А 3.Б 4.Г 5.Б,Д
15
ЗАПОЛНИ ТАБЛИЦУ:
16
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: §6, 3,4 на стр. 43
17
МОЛОДЦЫ!!! СПАСИБО ЗА УРОК!
Строение атома
Уже древнегреческие ученые догадывались о существовании мельчайших химически частиц, из которых состоит любой предмет и организм. И если в XVII-XVIII вв. химики были уверены, что атом неделимая элементарная частица, то на рубеже XIX-XX вв., опытным путем удалось доказать, что атом не является неделимым.
Атом, будучи микроскопической частицей вещества, состоит из ядра и электронов. Ядро в 10000 раз меньше атома, однако практически вся его масса сосредоточена именно в ядре. Главной характеристикой атомного ядра, является то, что он имеет положительный заряд и состоит из протонов и нейтронов. Протоны заряжены положительно, а нейтроны не имеют заряда (они нейтральны).
Атом любого элемента можно обозначить электронной формулой и электронно графической формулой:
Рис. 1. Электронно-графическая формула атома.
Единственным химическим элементом из периодической системы, в ядре которого не содержатся нейтроны, является легкий водород (протий).
Электрон является отрицательно заряженной частицей. Электронная оболочка состоит из движущихся вокруг ядра электронов. Электроны имеют свойства притягиваться к ядру, а между друг друг на них оказывает влияние кулоновское взаимодействие. Чтобы преодолеть притяжения ядра, электроны должны получать энергию от внешнего источника. Чем дальше электрон находится от ядра, тем меньше энергии для этого необходимо.
«Строение электронных оболочек атомов»
Ключевые слова конспекта: строение электронных оболочек атомов первых 20 элементов Периодической системы Д.И. Менделеева, завершенный электронный слой, валентный слой, энергетические уровни, правило октета, орбиталь,
Электронная оболочка атома — это все электроны атома. Электроны в электронной оболочке атома расположены слоями. Электроны в разных слоях различаются энергией взаимодействия с ядром атома. Чем дальше от ядра находится электрон, тем меньше энергия его взаимодействия с ядром.
Вместимость электронных слоев различная. В слое № 1, или в первом слое, у всех элементов, кроме водорода, находится 2 электрона. (В атоме водорода всего 1. электрон, и он — в первом слое.) Во втором слое может находиться не больше восьми электронов. В третьем слое максимально может расположиться 18 электронов. В четвертом слое максимально бывает 32 электрона.
Если N — максимальное число электронов на электронном слое с номером n, то для определения числа N можно воспользоваться формулой N = 2n2.
Завершенный электронный слой — это слой в атоме, содержащий максимально возможное для него число электронов.
Электронные слои заполняются так: сначала первый, потом второй и последующие — по мере уменьшения энергии их взаимодействия с ядром. Расположение по слоям электронов в атомах водорода, кислорода и магния:
Число электронных слоев атома равно номеру периода химического элемента в таблице Менделеева. Поэтому у атома водорода один электронный слой, у кислорода — два слоя, а у магния — три слоя.
Валентный слой — это внешний электронный слой. У водорода это 1-й слой, у кислорода — 2-й слой, у магния — 3-й слой. Валентные электроны — это электроны внешнего слоя. Внешний слой всегда содержит не больше восьми электронов. Восьми-электронный внешний слой характеризуется повышенной устойчивостью. (Это — «правило октета».)
Зная максимальное число электронов в каждом электронном слое атома, можно составить схему расположения электронов по слоям в заданном элементе. Электронные слои атомов называют энергетическими уровнями.
Химические свойства атомов определяются свойствами их электронов. Движение электронов в атоме описывают с привлечением понятия орбитали. Каждый электрон в атоме находится на своей орбитали.
Орбиталь — это часть электронного облака, создаваемого электронами при движении в атоме. Орбиталь — это пространство около ядра, где чаще всего находится электрон.
Электроны первых 30 химических элементов от водорода до цинка размещены на орбиталях трех видов — s, р и d. Вместимость любой орбитали — два электрона. На 1-м энергетическом уровне одна s-орбиталь.
Таблица. Строение электронных оболочек атомовпервых 20 элементов Периодической системы Д.И. Менделеева
Приведем некоторые сведения, которые следуют из электронной формулы атома на примере атома фтора: F 1s2 2s2 2р5.
Фтор — элемент 2-го периода, т.к. в его электронной формуле два электронных слоя. Сумма всех надстрочных индексов — 9 (общее число электронов), это и атомный номер фтора. Элементы, у которых очередные электроны помещаются на s- и р-орбиталях, относятся к главным подгруппам таблицы Менделеева. Сумма электронов 2-го внешнего слоя дает номер группы — VII.
Конспект урока «Строение электронных оболочек атомов».
Лабораторный опыт № 3
Моделирование принципа действия сканирующего микроскопа
Распакуйте пластинку жевательной резинки и с помощью указательного пальца (своеобразного сканера) сделайте вывод об относительной гладкости каждой из трёх поверхностей упаковки жевательной резинки и её содержимого: а) бумаги; б) фольги; в) самой резинки.
Этот принцип используется при изготовлении печатной продукции для слепых.
Сканирующие микроскопы позволяют увеличить объекты материального мира в 100 млн раз. Так как такие объекты имеют размеры масштаба 10-9 м, т. е. размера нанометра (частица нано- от лат. «карлик», как раз и отражает эту величину), то манипулирование атомами относят к особой сфере человеческой деятельности — нанотехнологии. С помощью такой технологии создаются вещества и материалы с заранее заданными свойствами. Например, недалеко то время, когда в нашу жизнь войдут квантовые компьютеры, которые будут обладать поразительным быстродействием и огромным объёмом памяти, способностью мгновенно записать, обработать и переслать информацию любого вида в цифровом формате. На развитие нанотехнологии в Российской Федерации выделяются значительные средства.
1. Обратитесь к электронному приложению. Изучите материалы урока и выполните предложенные задания.
2. Используя Интернет, подготовьте сообщение о достижениях нанотехнологии и её роли в жизни общества.
3. Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.
1. Какие научные открытия доказали, что атом — сложная частица, что он делим?
2. Определите число протонов, электронов и нейтронов в атомах элементов: натрия, фосфора, золота.
3. Пользуясь этимологическим словарём, объясните, почему планетарную модель строения атома, предложенную Э. Резерфордом, называют также нуклеарной. Почему протоны и нейтроны вместе называют нуклонами?
4. Порядковый номер элемента в таблице Д. И. Менделеева равен 35. Какой это элемент? Чему равен заряд ядра его атома? Сколько протонов, электронов и нейтронов в его атоме?
5. На уроках биологии вы рассматривали клетки растений, используя световой микроскоп. Каков принцип действия этого микроскопа?
6. Что выступает в роли аналога света в сканирующем микроскопе? Каков принцип действия этого микроскопа?
7. Что такое нанотехнологии? Почему эта отрасль науки и производства получила такое название?
Основные сведения о строении атомов. Ответы