Атом сложная частица. Атом- сложная частица Конспект по теме атом сложная частица

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.

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

В предложении или служит для образования форм слова.

Энциклопедичный YouTube

    1 / 5

    ✪ Частица (7 класс, видеоурок-презентация)

    ✪ Что такое ЧАСТИЦА в русском языке?

    ✪ Русский язык 7 класс 31 неделя Частица как часть речи. Формообразующие частицы

    ✪ Частица (5 класс, видеоурок-презентация)

    ✪ Правописание частиц НЕ и НИ 7 класс

    Субтитры

Общие свойства частиц

В классе частиц объединяются постоянные служебные (незнаменательные) слова, которые:

  • выражают самые разнообразные субъективно-модальные характеристики: побудительности, сослагательности, условности, желательности, а также оценки сообщения или отдельных его частей;
  • участвуют в выражении цели сообщения (вопросительность), а также в выражении утверждения или отрицания;
  • характеризуют действие или состояние по его протеканию во времени, по полноте или неполноте, результативности или нерезультативности его осуществления.

Перечисленные функции частиц группируются:

  • в функции формообразования
  • в функции разнообразных коммуникативных характеристик сообщения.

Общим для всех этих функций является то, что во всех случаях в них присутствует

  • значение отношения,
  • отношения (отнесенности) действия, состояния либо целого сообщения к действительности,
  • отношения говорящего к сообщаемому,

причем оба эти вида отношений очень часто совмещаются в значении одной частицы.

Значением частицы как отдельного слова является то отношение, которое выражается ею в предложении.

Разряды частиц

В соответствии с вышеназванными функциями выделяются следующие основные разряды частиц:

  1. формообразующие (сослагательные) частицы (пусть, пускай, давайте, да, давай, бы, б, бывало):
    • образующие формы слов ;
    • образующие степени сравнения прилагательных и наречий ;
  2. отрицательные частицы (не, нет, вовсе не, далеко не, отнюдь не,никак);
  3. частицы, характеризующие признак (действие или состояние) по его протеканию во времени, по полноте или неполноте, результативности или не результативности осуществления;
  4. модальные частицы :
    • вопросительные частицы (ли, неужели, разве);
    • указательные частицы (вот, вон);
    • уточняющие частицы (именно, как раз, прямо, точь-в-точь);
    • выделительные и ограничительные частицы (только, лишь, исключительно, почти что, единственно);
    • восклицательные частицы (что за, как);
    • усилительные частицы (даже, ни, же, ведь, уж, всё-таки, всё);
    • смягчение требования -ка (подай-ка, налей-ка) -то (молоко-то сбежало) ; также в этих целях используется словоерс -с (наценка-с) , происходящий от сокращённого обращения «сударь »;
    • сомнение (вряд ли, едва ли);
    • побудительные частицы (пусть, пускай, давай(те)).

Существенно при этом, что модальные (оценочные, экспрессивные) значения в том или ином виде присутствуют и в частицах отрицательных, вопросительных, характеризующих действие по его протеканию или результативности, в частицах-репликах.

Классификация частиц по происхождению

Первообразные

К первообразным относятся простейшие (за несколькими исключениями) односложные частицы, в современном языке не имеющие живых словообразовательных связей и формальных соотношений со словами других классов.

Непервообразные

Все остальные частицы не являются первообразными.

Классификация частиц по составу

Простые

Простыми называются частицы, состоящие из одного слова. К простым частицам относятся все первообразные частицы, а также частицы, в разной степени обнаруживающие живые связи с союзами, местоименными словами, наречиями, глаголами или предлогами. Кроме первообразных частиц, к простым частицам относятся: , благо, более, больше, буквально, бывает, бывало, было, будто, ведь, во (прост.), вовсе, вон, вот, вроде, всё, всего, где, гляди, да (не в составе формы повелит. накл.), давай(те), даже, дай(те), действительно, единственно, если, ещё, знай, и, или, именно, как, какое, куда, ладно, ли , лучше, никак (прост., вопросит.), ничего, нечего, но, однако, окончательно, оно, поди (прост.), положительно, просто, прямо, пусть, пускай, разве, решительно, ровно, самое, себе, скорее, словно, совершенно, спасибо (в знач. хорошо), так, там, тебе, тоже, только, точно, хоть, чего, чисто (прост.), что, чтоб, чтобы, эк, это.

Как уже сказано, все эти частицы имеют тесные внешние и внутренние связи с другими классами слов: в них в разной степени присутствуют элементы значений

  • наречий (буквально, благо, во (прост.), вовсе, вон, вот, где, действительно, единственно, ещё, именно, как, куда, ладно, нечего, ничего, окончательно, положительно, просто, прямо, решительно, совершенно, совсем, так, там, хорошо),
  • местоименных слов (всё, всего, какое, оно, самое, себе, тебе, чего, это),
  • глаголов (бывает, бывало, было, давай(те), дай(те), смотри(те), знай,
  • союзов (а, благо, будто, ведь, да, даже, если, же, и, или, ли, но, однако, пусть, пускай, разве, ровно, словно, тоже, только, точно, хоть, что, чтоб, чтобы),
  • компаративов (более, больше, лучше, скорее: Скорее умрёт, чем согласится; Скорее бы каникулы!),
  • предлогов (вроде: Вроде кто-то зовет?),
  • междометий (эк, спасибо: Их, какая жара! места не найдешь. Спасибо в погребе соснула маленько. Н. Успенский).

Иногда в одном и том же слове близость и переплетение значений частицы и союза, частицы и наречия, частицы и глагола, частицы и местоимения, частицы и междометия настолько тесны, что противопоставление друг другу таких значений как принадлежащих словам разных классов оказывается неправомерным, и слово должно квалифицироваться как «частица-союз», «частица-наречие», «частица-местоимение» и т. д.;

Составные

Частицы, образовавшиеся из двух (реже - более) слов:

  • двух частиц,
  • частицы и союза,
  • частицы и предлога,
  • частицы и изолировавшейся от своего класса глагольной формы или наречия.

Составные частицы могут быть нерасчленяемыми - их компоненты в предложении не могут быть разделены другими словами, или расчленяемыми: их компоненты в предложении могут быть разделены другими словами. Внутри составных частиц выделяются частицы-фразеологизмы: это слившиеся воедино несколько служебных слов (или служебных слов и изолировавшихся от своих классов наречий, форм местоименных слов либо глаголов), живые отношения между которыми в современном языке отсутствуют; такие частицы также могут быть расчленяемыми или нерасчленяемыми.

Расчленяемые

Их компоненты в предложении могут быть разделены другими словами. Расчленяемые частицы:

Вот бы (Вот бы дождичка!; Вот дождичка бы!); вот и (Вот тебе и друг!; Вот вам и результат!; Ты ему верил? Вот и верь после этого людям!); вот так (Вот так распоряжения!; Вот это так распоряжения!; Вот у нас сад так сад!; Вот удружил так удружил!); едва не (едва не опоздали; едва голову не разбил); едва ли не (Едва ли он не впервые в жизни солгал); как не (Как не понять!; Как мне дорогу не знать!); как бы не (Как бы дождик не пошел); лишь бы (Лишь дождя бы не было!); мало не (прост.) (В колокольчик стал звонить, мало не оборвал. Дост.; От страха даже мало на землю не упал. Леск.); пусть бы (Пусть себе пел бы!); скорее бы (Скорее бы весна!; Весна бы скорее!); так и (так и веет покоем; так он меня и не узнал); только бы (Только не опоздать бы!) только и (Только и разговору, что о поездке; Только о поездке и разговору); хоть бы (Хоть не ворчал бы!); чуть (было) не (чуть ногу не сломал); чуть ли не (Чуть ли он теперь не большим начальником стал).

Всегда расчленяются частицы

Не ли (Не отдохнуть ли нам?), не же (Не ночевать же тут!).

Фразеологизированные частицы:

Нет-нет и (да и) (Нет-нет да и зайдет навестить; Нет-нет деда и вспомнит); что за (Что это за новости?; Что у тебя за характер!); что из (того, что) (Что мне из его обещаний!; что теперь из того, что он вернулся?).

От составных частиц следует отличать группирующиеся вокруг простой частицы разнообразные, легко возникающие и легко распадающиеся комплексы, характерные прежде всего для модальных частиц; например:

уж - уж и, ну уж, так уж, уж и… же; как - да как, ну как, как же, да как же, ну как же; вроде - вроде бы, вроде как, вроде и, вроде как бы;

Нерасчленяемые

их компоненты в предложении не могут быть разделены другими словами.

А то (- Не боишься? - А то я боюсь!; Пустят ночевать? - А то вдруг не пустят); без того (Человек он и без того молчаливый, а тут и вовсе замкнулся. Полев.; Некогда ждать, без того уже опаздываем); было б (прост.) (Было б мне не оставаться, а уехать домой!); вряд ли; всего-навсего (Времени всего-навсего час); всё же; глядь и (разг.) (Ждал-ждал, глядь и заснул); далеко не (далеко не уверен в успехе; далеко не красавица); диви бы (прост.) (Диви бы дело знал, а то ведь неуч!); до чего (До чего хорош лес! До чего ты устал!); добро бы; если бы (Если бы не война!); ещё бы (Тебя не трогают. - Ещё бы ты тронул!; Хорош улов! - Ещё бы не хорош!); и есть (прост.) (- Не признал, видно? - Не признал и есть. Бажов; - Глянь, ребята, Пика! - Пика и есть. Фад.); и так (Не сердись, я и так раскаиваюсь; Зачем ему деньги, у него много и так); и то (На каток и то не пускают; Видел давно, и то мельком; Поговори с ним. - И то поговорю); как есть (прост.) (Всё как есть ты правильно сказал. Бажов; - Замерз? - Как есть замерз); как же; как раз (Пришел как раз вовремя; Боюсь я службы: как раз под ответственность попадешь. Тург.); как так (- Прощайте. - Как так прощайте?); как-то; куда как (Куда как весело!); ладно бы; на что (На что хитер, а и то ошибся); никак нет; навряд ли; отнюдь не (отнюдь не красавица); просто-напросто (Он просто-напросто смеется над нами); так-таки (Так-таки и не явился?); так уж (- Табачок у меня весь. - Так уж и весь?); то ли не (То ли не жизнь!); то-то (То-то рад!; То-то я смотрю он присмирел); туда же (Туда же из смешливых: Сказала что-то я: он начал хохотать. Гриб.; Мальчишка, а туда же спорит); уж и (Сами сделали. - Уж и сами?; Это болезнь. - Уж и болезнь!); хвать и (Пока собирались, хвать и дождь пошел); что ж (- Пойдем? - Что же, пойдем; Я согласен, что ж); что ли (Звонок, что ли?; Помоги что ли!; Что ли ты глухой?);

Фразеологизированные частицы (частицы-фразеологизмы)

Слившиеся воедино несколько служебных слов (или служебных слов и изолировавшихся от своих классов наречий, форм местоименных слов либо глаголов), живые отношения между которыми в современном языке отсутствуют; такие частицы также могут быть расчленяемыми или нерасчленяемыми.

Потом - не иначе как - (Не иначе как гроза к вечеру соберется) нет чтобы - нет того чтобы - (Какую шубу сгноили! Нет чтобы подумать: где-то баринова шуба? Некр.); то ли дело (Глупо распорядился Иван Ильич; то ли дело мы с вами. Л. Толстой); того - того и - гляди (того и гляди умрет; забудется того гляди), того - того и жди - (прост.) (Печка того и жди повалится. П. Бажов); того - того и смотри - (того и смотри что) (Ведь уж слишком много рыси; того и смотри, что сломит шею! Н. Гоголь); точь-в-точь; что ни есть - что ни на есть (прост.) (Это его что ни на есть любимая песня).

Дефисное и раздельное написание частиц

1.Бы(б), же(ж), ли(ль), будто, дескать пишутся раздельно

2.Если частицы ли, же, бы входят в состав цельных слов, то они пишутся слитно:неужели (частица), позже (наречие),также (союз),даже (частица, союз),чтобы (частица, союз)

3.Частица -ка,-тка,-то,-де,-с пишутся через дефис

4.Частица кое пишется раздельно с местоимениями,если она отделена от него предлогами:кое от кого, кое о чём, кое о ком ;

5.Частица таки пишется через дефис только после глаголов(сделал-таки, выяснил-таки, успел-таки ) и в составе наречий всё-таки, опять-таки, довольно-таки .В остальных случаях частица таки пишется раздельно.

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.

Изучение строения атома практически началось в 1897-1898 гг., после того как

была окончательно установлена природа катодных лучей как потока электронов

и были определены величина заряда и масса электрона. Факт выделения

электронов самыми разнообразными веществами приводил к выводу, что электроны

входят в состав всех атомов. Но атом в целом электрически нейтрален,

следовательно, он должен содержать в себе еще другую составную часть,

заряженную положительно, причем ее заряд должен уравновешивать сумму

отрицательных зарядов электронов.

Эта положительно заряженная часть атома была открыта в 1911 г. Эрнестом

Резерфордом (1871-1937). Резерфорд предложил следующую схему строения атома.

В центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого по

разным орбитам вращаются электроны. Возникающая при их вращении центробежная

сила уравновешивается притяжением между ядром и электронами, вследствие чего

они остаются на определенных расстояниях от ядра. Суммарный отрицательный

заряд электронов численно равен положительному заряду ядра, так что атом в

целом электронейтрален. Так как масса электронов ничтожно мала, то почти вся

масса атома сосредоточена в его ядре. Наоборот, размер ядер чрезвычайно мал

даже по сравнению с размером самих атомов: диаметр атома - величина порядка

10 см, а диаметр ядра - порядка 10 - 10 см. Отсюда ясно, что на долю

ядра и электронов, число которых, как увидим дальше, сравнительно невелико,

приходится лишь ничтожная часть всего пространства, занятого атомной

системой.

Состав атомных ядер

Таким образом, открытия Резерфорда положили начало ядерной теории атома. Со

времен Резерфорда физики узнали еще очень многие подробности о строении

атомного ядра.

Самым легким атомом является атом водорода (Н). Поскольку почти вся масса атома

сосредоточена в ядре, естественно было бы предположить, что ядро атома водорода

представляет собой элементарную частицу положительного электричества, которая

была названа протоном от греческого слова “протос”, что означает

“первый”. Таким образом, протон обладает массой, практически равной массе атома

водорода (точно 1,00728 углеродных единиц) и электрическим зарядом, равным +1



(если за единицу отрицательного электричества принять заряд электрона, равный

1,602*10 Кл). Атомы других, более тяжелых элементов содержат ядра,

обладающие большим зарядом и, очевидно, большей массой.

Измерения заряда ядер атомов показали, что заряд ядра атома в указанных

условных единицах численно равен атомному, или порядковому, номеру элемента.

Однако невозможно было допустить, так как последние, будучи одноименно

заряженными, неизбежно отталкивались бы друг от друга и, следовательно, такие

ядра оказались бы неустойчивыми. К тому же масса атомных ядер оказалась

больше суммарной массы протонов, обуславливающих заряд ядер атомов

соответствующих элементов, в два раза и более.

Тогда было сделано предположение, что ядра атомов содержат протоны в числе,

превышающем атомный номер элемента, а создающийся таким образом избыточный

положительный заряд ядра компенсируется входящими в состав ядра электронами.

Эти электроны, очевидно, должны удерживать в ядре взаимно отталкивающиеся

протоны. Однако это предположение пришлось отвергнуть, так как невозможно

было допустить совместное существование в компактном ядре тяжелых (протонов)



и легких (электронов) частиц.

В 1932 г. Дж. Чедвик открыл элементарную частицу, не обладающую электрическим

зарядом, в связи с чем она была названа нейтроном (от латинского

слова neuter, что означает “ни тот, ни другой”). Нейтрон обладает массой,

немного превышающей массу протона (точно 1,008665 углеродных единиц). Вслед за

этим открытием Д. Д. Иваненко, Е. Н. Гапон и В. Гейзенберг, независимо друг от

друга, предложили теорию состава атомных ядер, ставшую общепринятой.

Согласно этой теории, ядра атомов всех элементов (за исключением водорода)

состоят из протонов и нейтронов. Число протонов в ядре определяет значение его

положительного заряда, а суммарное число протонов и нейтронов - значение его

массы. Ядерные частицы - протоны и нейтроны - объединяются под общим названием

нуклоны (от латинского слова nucleus, что означает “ядро”). Таким

образом, число протонов в ядре соответствует атомному номеру элемента, а общее

число нуклонов, поскольку масса атома в основном сосредоточена в ядре, - его

массовому числу, т.е. округленной до целого числа его атомной массе А. Тогда

число нейтронов а ядре N может быть найдено по разности между массовым числом и

атомным номером:

N = A - Z

Таким образом, протонно-нейтронная теория позволила разрешить возникшие ранее

противоречия в представлениях о составе атомных ядер и о его связи с

порядковым номером и атомной массой.