Атом – сложная частица МОУ Навлинская СОШ 1 Учитель химии Кожемяко Г.С.

Фотографии атомов под микроскопом Атомы углерода на поверхности графита Атомы солнечной батареи

Предположение о том, что все тела состоят из мельчайших частиц - атомов, что означает неделимые, было высказано древнегреческим философом Демокритом еще 2500 лет назад. Таким названием Демокрит хотел подчеркнуть, что атом – это мельчайшая, простейшая, не имеющая составных частей и поэтому неделимая частица. Информационная справка. Демокрит – годы жизни до н.э. Древнегреческий ученый, философ – материалист, главный представитель древней атомистики. Считал, что во Вселенной существует бесконечное множество миров, которые возникают, развиваются и гибнут. Информационная справка. Демокрит – годы жизни до н.э. Древнегреческий ученый, философ – материалист, главный представитель древней атомистики. Считал, что во Вселенной существует бесконечное множество миров, которые возникают, развиваются и гибнут.

К началу XX в. в науке накопилось много фактов, говоривших о сложном строении атомов. Новый взгляд подтверждался периодическим законом Д. И. Менделеева. Еще в 1871 г. Д. И. Менделеев писал: «Легко предположить, что ныне пока нет еще возможности доказать... что атомы простых тел суть сложные вещества, образованные сложением некоторых еще меньших частей... Выставленная мною периодическая зависимость, по-видимому, подтверждает такое предчувствие».

Открытие электрона В 1891 г.на основании опытов пришел к выводу, что электричество переносится мельчайшими частицами – электронами, что означает «янтарь» (по гречески). Стони – ирландский физик

Характеристики электрона 1887 г. Доказали, что скорость движения электрона – км/сек. Масса электрона в 2000 раз легче массы атома водорода. Заряд электрона принят за «-1». Д. Томсон – английский физик Ж.Перрен – французский физик

Опыты Д.Томсона и Ж.Перрена

Катодная трубка Томсона и катодные лучи осцилограф

Физик Анри Беккерель, П.Кюри и М. Складовская-Кюри ( гг.) обнаружили, что соли урана испускают невидимое излучение, засвечивая фотопластинки, закрытые от света. Это явление названо радиактивностью.

В 1898г М. Склодовская-Кюри и др. ученые обнаружили излучение тория. В дальнейшем главные усилия в поисках новых элементов были предприняты М. Склодовской-Кюри и ее мужем П. Кюри. Систематическое исследование руд, содержащих уран и торий, позволило им выделить новый неизвестный ранее химический элемент – полоний 84, названный так в честь родины М. Склодовской-Кюри – Польши. Был открыт еще один элемент, дающий интенсивное излучение – радий 88, т.е. лучистый.

Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными ,98 Bi висмут

Виды радиактивных лучей альфа-лучи имеют заряд +2 и массу в 4 раза больше массы атома водорода бетта-лучи – поток электронов гамма-лучи – электромагнитные волны Расщепление радиактивного излучения в радиактивном поле

Идея опыта Резерфорда : Зондировать атом альфа–частицами. Альфа-частицы возникают при распаде радия. Масса альфа-частицы в 8000 раз больше массы электрона. Электрический заряд альфа-частицы в 2 раза больше заряда электрона. Скорость альфа-частицы около км/с. Альфа-частицы является ядром атома гелия.

В ходе эксперимента обнаружили: 1. В отсутствии фольги – на экране появлялся светлый кружок напротив канала с радиоактивным веществом. 2. Когда на пути пучка альфа-частиц поместили фольгу, площадь пятна на экране увеличилась. 3. Помещая экран сверху и снизу установки, Резерфорд обнаружил, что небольшое число альфа-частиц отклонилось на углы около Единичные частицы были отброшены назад.

Выводы: Атом имеет сложное строение. Как же устроен атом? Модели строения атома

Модель атома Резерфорда – Планетарная (1911 г.) Ядро атома Электронные орбитали

Постулаты Н.Бора (1913 г.) Теория Резерфорда не могла объяснить излучение и поглощение энергии атомом. Постулаты Н.Бора опирались на теоретические идеи М. Планка (1900 г.) и А.Энштейна (1905 г.)

Первый постулат Электрон вращается вокруг ядра по строго определенным стационарным орбитам, с разрешенным значением энергии, при этом энергия не поглощается и не излучается.

Второй постулат При переходе из одного энергетического состояния в другое электрон излучает или поглощает квант энергии.

Современная теория (1932 г.) Атом – электронейтральная система взаимодействующих элементарных частиц, состоящая из ядра (образованного протонами и нейтронами) и электронов. Электроны, протоны и нейтроны – элементарные частицы.

Модель ядра 1932 г Иваненко и Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель атомного ядра Ядро Нуклоны ПротоныНейтроны

Структура атомных ядер На рисунке схематически показана структура нескольких легких ядер.

Атом ядро Электронная оболочка е масса равна 0, Заряд равен -1 Протоны р + Масса равна 1, Заряд равен +1 Нейтроны п 0 Масса равна 1, Заряд равен 0

Модель атома Атом – электронейтрален, так как содержит одинаковое число протонов и электронов, равное порядковому номеру химического элемента.

Модель атома Вся масса атома сосредоточена в его ядре, так как массой электрона можно пренебречь. Радиус ядра атома в раз меньше, чем радиус его электронной оболочки.

И подобна часть единому и единое части, ибо оно есть они, а они есть оно. И всё есть во всём подобно матрёшке: и молекула во вселенной, и вселенная в молекуле, и образуют они музыку сфер или иначе - ХРАМ МИРА

Корпускулярно-волновые свойства микромира Квантовая механика – наука о строении и свойствах элементарных частиц, ядер, атомов и молекул, об их превращениях и явлениях, сопровождающих эти превращения. Частицы микромира объекты с двойственной природой – корпускулярно-волновой дуализм – они одновременно и частицы и волны.

Интерференция Наложение волн друг на друга Интерференция вокруг нас Элементарная частица

Дифракция – огибание волной препятствий Дифракционная картина электрона включает дифракцию и интерференцию, это доказывает наличие у электрона волновых свойств. Движение электрона в атоме нельзя рассматривать как движение точечного заряда по строго определенной замкнутой траектории.

Электрон Европейские ученые из шведского университета города Лунд впервые смогли сфотографировать электрон в его энергетической ипостаси. Портрет элементарной частицы представляет собой десять концентрических кругов, которые являются его энергетическим выражением.

В 1998 году физик Джон Полл получил Нобелевскую премию за открытие делимости электрона.

Синтезы новых элементов с помощью ядерных реакторов и ускорителей В 2009 году признан элемент 112, открытый в г. Дубне (Россия)

Задание: подготовить сообщение о коллайдере.

Как можно узнать число протонов и электронов в атоме химического элемента? Как определить число нейтронов в ядре атома? Что такое изотопы, изотоны, изобары? Составьте схемы строения изотопов хлора, калия, аргона.

Влияет ли различие в массе изотопов на химические свойства веществ?

Домашнее задание Стр.3-7 по учебнику. Выучить конспект. Ответить на вопросы.