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

1

2

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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9

10 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

11 Образование спектральных серий в атоме водорода. Поурочное планирование

12 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

13 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

14

15 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

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

17 *

18 Спасибо за внимание