Строение атома по Томсону и Резерфорду. Опыт Резерфорда Строение атома по Томсону и Резерфорду. Опыт Резерфорда Постулаты Бора. Атомные спектры Атом водорода

Изучить две модели строения атома, их недостатки в объяснении стабильности и сходства атомов. Выяснить, как постулаты Бора позволяют преодолеть трудности планетарной модели. Изучить строение атома водорода по Бору. Задачи: Поурочное планирование

В начале XX века было экспериментально доказано, что атом состоит из ядра и электронов. Резерфордом в результате опытов по рассеянию α-частиц на тонкой фольге (золото, серебро, медь и др.) была предложена планетарная модель строения атома. Согласно этой модели: атом имеет положительно заряженное ядро, размеры которого малы по сравнению с размерами самого атома; в ядре сконцентрирована почти вся масса атома; электроны вращаются вокруг ядра по орбитам (почти как планеты вокруг Солнца). Поурочное планирование

Планетарная модель атома Атом – наименьшая частица химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из ядра и движущихся вокруг него электронов. Отрицательно заряженные электроны удерживаются вблизи положительно заряженного ядра силами электромагнитного взаимодействия. Электрон – это частица, заряд которой отрицателен и равен по модулю элементарному заряду e = 1,6·10 –19 Кл, а масса m e = 9,1·10 –31 кг. Планетарную модель атома предложил Резерфорд в 1911 году на основании своих исследований. Поурочное планирование

Модель атома водорода 1 1 Н. Это самый простой атом. Он состоит из протона и электрона. При поглощении атомом кванта света электрон переходит на более высокую орбиту. При переходе электрона на более низкую орбиту атом излучает квант света. В правом верхнем углу экрана показана схема энергетических уровней атома водорода, на которой стрелками изображены переходы электрона. Поурочное планирование

Атомное ядро заряжено положительно. Его диаметр не превышает 10 –14 –10 –15 м, а заряд Q равен произведению элементарного заряда электрона на порядковый номер атома Z в таблице Менделеева: Q = Z·e. В настоящее время доказано, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов, удерживаемых ядерными силами. Протоны и нейтроны носят общее название нуклонов. Протон – это частица, заряд которой положителен и равен по модулю заряду электрона: q p = +1,6·10 –19 Кл, а масса m p = 1,6726·10 –27 кг. Нейтрон – это нейтральная частица, масса которой равна m n = 1,6749·10 –27 кг. Условное обозначение химического элемента позволяет легко определять состав ядра и число электронов в атоме. В ядре атома кислорода 16 8 О находятся 8 протонов и 8 нейтронов Поурочное планирование

Боровских орбит в атоме в действительности не существует. В каждом состоянии может быть указано только распределение вероятности нахождения электрона на различных расстояниях от ядра, которое называют электронным облаком. Компьютерная модель предназначена для иллюстрации строгого решения задачи о состояниях атома водорода при значениях главного квантового числа n = 1, 2 и 3. При графическом изображении радиальных распределений вероятности удобно в качестве переменной величины использовать безразмерное отношение ρ = r / r 1, где r 1 = 5,29·10 –11 м – радиус первой боровской орбиты. Поурочное планирование

Образование спектральных серий в атоме водорода. Поурочное планирование

Характеризуя водород по положению в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, следует обратить внимание на особенности строения атома водорода самого простейшего из химических элементов (состоит из ядра, представляющего собой один протон, и одного электрона). Такое строение обусловливает разнообразие свойств водорода, его двойственное положение в системе Д. И. Менделеева в I и VII группах Поурочное планирование

Водород занимает первое место в периодической системе (Z = 1). Он имеет простейшее строение атома: ядро атома окружено электронным облаком. Электронная конфигурация 1s1. В одних условиях водород проявляет металлические свойства (отдает электрон), в других неметаллические (принимает электрон). Однако по свойствам он более сходен с галогенами, чем со щелочными металлами. Поэтому водород помещают в VII группу периодической системы элементов Д.И. Менделеева, а в I группе символ водорода заключают в скобки. Поурочное планирование

Ядро дейтерия – дейтрон получается при столкновении двух протонов, обладающих большими кинетическими энергиями. Его мы рассмотрели в предыдущей главе, когда выясняли природу ядерных сил. Дейтрон представляет собой как бы двух-волновую частицу, состоящую, по сути, из двух протонов в разных состояниях. При синтезе дейтрона выделяется энергия. Масса дейтрона меньше суммы масс двух протонов. Вызвано это тем, что дейтрон является бисфероном (двух-волновой частицей), синтезируемой из двух протонов. При синтезе кинетическая энергия протонов сначала переходит во внутреннюю. Но с ростом энергии должен увеличиться и радиус внешней волны, которую представляет собой протон дейтрона. С увеличением радиуса раскрытой волны, часть ее массы выходит из состояния a-Ж и излучается в окружающий эфир, унося излишнюю энергию. Таким образом, масса протона в дейтроне должна быть меньше массы свободного протона, находящегося в состоянии покоя. В то же время нейтрон, являющийся внутренней волной дейтрона, должен иметь массу несколько большую, чем масса свободного протона. Но в сумме масса протона и нейтрона все же меньше суммы масс двух протонов. Поурочное планирование

Слова «дейтерий» и «тритий» напоминают нам о том, что сегодня человек располагает мощнейшим источником энергии, высвобождающейся при реакции: Поурочное планирование

*

Спасибо за внимание