Атом – сложная частица



жүктеу 98.7 Kb.
Дата27.06.2016
өлшемі98.7 Kb.

powerpluswatermarkobject9168913


МКОУ

«Аракская средняя общеобразовательная школа

им. Г. Г. Гюльмагомедова»



Выполнила ученица 11 класса

Ибрагимова Арина

Руководитель

Везиров Т. Г.

Арак 2014

Оглавление


Оглавление 2

Атом – сложная частица 2

КАК ЖЕ РАЗВИВАЛАСЬ КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ АТОМА? 3

Модель Томсона 4

Оглавление 4

Опыт Резерфорда 5



Квантовые постулаты Н. Бора 6

6


Состояние электрона в атоме 6

Виды орбиталей: 7

Ядро атома 8

Изотопы 10

Свойства изотопов: 11

Определение количества электронов, протонов, нейтронов в атоме. 12

Оглавление 12

Распределение электронов по энергетическим уровням. 12




Атом – сложная частица



Атом электронейтральная система взаимодействующих элементарных частиц, состоящая из ядра (образованного протонами и нейтронами) и электронов.

Абсолютные массы атомов (массы, выраженные в килограммах): от 10-27 до 10-25кг.

Диаметры атомов: от 1,06 *10-10 до 2*10-10м.

Например: mа (Н)= 1, 67*10-27кг.

dа (Н) = 1, 06*10-10м

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».

Сущность строения атома доказана фундаментальными открытиями, сделанными в конце XIX и начале XX в. в результате изучения природы катодных лучей Дж. Томсоном в 1897г., открытием явления фотоэффекта А. Г. Столетовым в 1889г., открытие радиоактивности химических элементов А. Беккерелем в 1896 1899гг., определение природы α – частиц Э. Резерфордом в 1889 – 1900гг.

Ученые пришли к заключению, что атомы обладают собственной структурой, имеют сложное строение.



Оглавление

КАК ЖЕ РАЗВИВАЛАСЬ КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ АТОМА?

Модель Томсона


В 1904 году Томсон представил свою новую модель атома. Она представляла собой также равномерно заряженную положительным электричеством сферу, внутри которой вращались отрицательно заряженные корпускулы, число и расположение которых зависело от природы атома.



«Пудинг с изюмом»

Оглавление

Опыт Резерфорда




Резерфорд исследовал особенности прохождения альфа-частиц через тонкие металлические пластинки.

На основании этих опытов ученый предложил планетарную модель атома: в центре атома - ядро, вокруг которого вращаются электроны.

Оглавление

Планетарная модель Резерфорда




В 1911 г. английский физик Эрнест Резерфорд исследуя рассеяние a - частиц веществом открыл атомное ядро -массивное образование, в десять тысяч раз меньшее по размеру, чем атом и выдвинул свою модель строения атома. В центре атома расположено положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома. Вокруг ядра двигаются электроны по орбитам, подобно тому, как планеты обращаются вокруг Солнца.



Квантовые постулаты Н. Бора



1 постулат

Электрон вращается вокруг ядра по строго определенным замкнутым стационарным орбитам в соответствии с «разрешенными» значениями энергии E1 , E2, …, En

2 постулат

Электрон переходит из одного «разрешенного» энергетического состояния в другое, что сопровождается излучением или поглощением кванта энергии.



Состояние электрона в атоме


Под состоянием электрона в атоме понимают совокупность информации об энергии определенного электрона и пространстве, в котором он находиться. Мы уже знаем, что электрон в атоме не имеет траектории движения, то есть можно, говорить лишь о вероятности нахождения его в пространстве вокруг ядра.

О


н может находиться в любой части этого пространства, окружающего ядро, и совокупность различных положений его рассматривают как электронное облако с определенной плотностью отрицательного заряда.

Образно это можно представить так

Пространство вокруг атомного ядра, в

котором наиболее вероятно нахождение

электрона, называется орбиталью.

Виды орбиталей:


Целое число n, обозначающий номер энергетического уровня, называют главным квантовым числом. Она характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень. Наименьшей энергией обладают электроны 1-го энергетического уровня, наиболее близкого к ядру. По сравнению с электронами 1-го уровня электроны последующих уровней будут характеризоваться большим запасом энергии. Следовательно, наименее прочно связаны с ядром атома электроны внешнего уровня.

Число энергетических уровней (электронных слоев) в атоме равно номеру периода в системе Д. И. Менделеева, к которому принадлежит химический элемент: у атома элементов 1-го периода – один энергетический уровень, второго периода – два, седьмого периода – семь.

Наибольшее число электронов на энергетическом уровне определяется по формуле:



N=2n2,

где N – максимальное число электронов; n – номер уровня или главное квантовое число. Следовательно, на первом, ближайшем к ядру энергетическом уровне может находиться не более двух электронов;



      • на втором – не более 8;

      • на третьем – не более 18;

      • на четвертом – не более 32.

Начиная со второго энергетического уровня (n=2), каждый из уровней подразделяется на подуровни (подслои), несколько отличающихся друг от друга энергией связи с ядром.

Число подуровней равно значению главного квантового числа: первый энергетический уровень имеет один подуровень; второй – два; третий – три; четвертый – четыре подуровня. Подуровни, в свою очередь, образованы орбиталями.



s – Подуровень – первый, ближайший к ядру атома подуровень каждого энергетического уровня, состоит из одной s - орбитали;

p – Подуровень – второй подуровень каждого, кроме первого, энергетического уровня, состоит из трех p – орбиталей;

d – Подуровень – третий подуровень каждого, начиная с третьего, энергетического уровня, состоит из пяти d – орбиталей

f – Подуровень каждого, начиная с четвертого, энергетического уровня, состоит из семи f – орбиталей.


Ядро атома


Но не только электроны входят в состав атомов.

Физик Анри Беккерель обнаружил, что природный минерал, содержащий соль урана, тоже испускает неведомое излучение, засвечивая от света. Это явление было названо радиоактивностью.



Различают три вида радиоактивных лучей:

  1. α – лучи, которые состоят из α – частиц, имеющих заряд в 2 раза больше заряда электрона, но с положительным знаком, и массу в 4 раза больше атома водорода;

  2. β – лучи представляют собой поток электронов;

  3. γ – лучи – электромагнитные волны с ничтожно малой массой, не несущие электрического заряда.

Следовательно, атом имеет сложное строение – состоит из положительно заряженного ядра и электронов.

Оказывается, и само крошечное ядро, в котором сосредоточена вся масса атома, состоит из частиц двух видов – протонов и нейтронов.



Протоны имеют заряд, равный заряду электронов, но противоположный по знаку (+1), и массу, равную массе атома водорода (она принята в химии за единицу). Обозначаются протоны знаком р+.

Нейтроны не несут заряда, они нейтральны и имеют массу, равную массе протона, т. е. 1. Обозначают нейтроны n0.

Протоны и нейтроны вместе называют нуклонами (от лат. nucleus – ядро).

Сумма числа протонов и нейтронов в атоме называется массовым числом. Например, массовое число атома алюминия (Al):


число протонов

Массовое число

число нейтронов
13 + 14 = 27

Поскольку атом электронейтрален, то также очевидно, что число протонов и электронов в атоме одинаково. Оно равно порядковому номеру химического элемента. А зная порядковый номер элемента (Z), т. е. число протонов, и массовое число (A), равное сумме чисел протонов и нейтронов, можно найти по формуле:



N

частица

место нахождения

масса

заряд

Протон

P+

ядро

1 а.е.м

+1

Нейтрон

n0

ядро

1а.е.м.

0

Электрон

e-

орбиталь

0

-1


= A – Z




Изотопы


Разновидности атомов одного и того же элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное массовое число, называются изотопами.

Слово изотоп состоит из двух греческих слов: isosодинаковый, и topos – место, обозначает «занимающий одно место» (клетку) в Периодической системе элементов.

Химические элементы, встречающиеся в природе, являются смесью изотопов. Так, углерод имеет три изотопа с массой 12, 13, 14; кислород – три изотопа с массой 16, 17, 18 и т. д.

Однако изотопы водорода сильно различаются по свойствам из-за

кратного увеличения их относительной массы; им даже присвоены

индивидуальные названия и химические знаки:


Свойства изотопов:



Итак, изотопам свойственно:
Оглавление

Определение количества электронов, протонов, нейтронов в атоме.



Условные обозначения:

  • Х- символ химического элемента

  • Z- порядковый номер химического элемента

  • А - атомная масса

Правила определения числа частиц в атоме:

  • Количество электронов и протонов равно порядковому номеру химического элемента

  • Количество нейтронов равно разности

атомной массы и порядкового номера

Пример : Определите число частиц в следующих атомах:

-Водорода.Порядковый номер в таблице Менделеева Д.И. у водорода 1, атомная масса 1, следовательно электронов и протонов в атоме по одному, а нейтронов 1-1=0.



-Литий.Порядковый номер 3, а атомная масса 7,следовательно электронов и протонов по 3, а нейтронов 7-3=4.








Оглавление

Распределение электронов по энергетическим уровням.



Электроны в атомах обладают различным запасом энергии. Значение энергии электронов в атомах задается главным квантовым числом n(1,2,3 и т.д). Электроны с наименьшей энергией находятся на первом энергетическом уровне. Каждый уровень делится на под уровни – орбитали . На каждой орбитали не может быть более 2 электронов.

Виды электронных облаков:

-облако шаровой формы(s-облако)

-облака гантелеобразной формы(p- облако)

-облака более сложной формы(d- и f-облака)




[Арак СОШ] [Ибрагимова А.] [2014-2015 уч. г.]


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет