Conceptul de „atom” a venit la noi din antichitate îndepărtată, dar a schimbat complet sensul original pe care grecii antici l-au pus în el (tradus din greacă, „atom” înseamnă „indivizibil”). Etimologia numelui „indivizibil” reflectă esența atomului exact invers. Un atom este divizibil și este format din particule elementare.

Complexitatea structurii atomului a fost dovedită prin descoperiri fundamentale făcute la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea. ca urmare a studierii naturii razelor catodice (J. Thomson, 1897), a descoperirii fenomenului efectului fotoelectric (A. G. Stoletov, 1889), a descoperirii radioactivității elementelor chimice (A. Becquerel, M. Sklodowska). -Curie, 1896-1899.), determinând natura particulelor α (experimente de E. Rutherford, 1889-1900). Oamenii de știință au ajuns la concluzia că atomii au propria lor structură, au o structură complexă.

Cum s-a dezvoltat teoria clasică a structurii atomice?

În 1904, în lucrarea sa „On the Structure of the Atom”, J. Thomson a descris modelul său, care a primit numele figurativ de „budincă de prune”.

În 1911, E. Rutherford a propus un model planetar al atomului.

În 1913, N. Bohr a introdus reprezentări cuantice în modelul planetar al atomului lui E. Rutherford.

În 1932, a fost dezvoltată teoria proton-neutron a nucleului, conform căreia nucleele atomilor constau din protoni și neutroni.

Electronii, protonii și neutronii se numesc particule elementare.

Care sunt proprietățile acestor particule?

Proprietățile undei corpusculare ale microlumii. Particulele elementare, precum și nucleele atomice, atomii și moleculele construite din ele, au mase și dimensiuni neglijabil de mici și, prin urmare, au proprietățile lor speciale, spre deosebire de cele pe care le au obiectele macrocosmosului din jurul nostru. Ei formează propria lor lume specifică - un microcosmos descris de legile mecanicii cuantice, care sunt în mare măsură aplicabile particulelor cu mase foarte mici și viteze foarte mari.

Mecanica cuantică caracterizează particulele microlumii drept obiecte cu natură duală - dualismul undelor corpusculare: sunt atât particule (corpuscule) cât și unde.

Dualismul unde corpusculare a obiectelor microlumii este confirmat și de interferența și difracția electronilor, protonilor, neutronilor, atomilor etc., care vă sunt familiare experimental din cursul fizicii.

Un electron este o particulă care determină cele mai caracteristice proprietăți chimice ale atomilor și moleculelor. Natura duală a electronului poate fi confirmată experimental. Dacă electronii emiși de sursă - catodul - sunt trecuți prin mici găuri din placa plasate în calea lor, atunci ei, căzând pe placa fotografică, o fac să se înnegrească. După dezvoltarea plăcii fotografice, se poate vedea pe ea un set de inele alternative de lumină și întuneric, adică un model de difracție (Fig. 1).

Orez. unu.
Modele de difracție de electroni ale gazelor (stânga) și cristalelor (dreapta). Punctul central se datorează unui fascicul de electroni neîmprăștiat, iar inelele se datorează electronilor împrăștiați în unghiuri diferite.

Modelul de difracție include atât difracția - rotunjirea unui obstacol de către o undă, cât și interferența, adică suprapunerea undelor una peste alta. Aceste fenomene demonstrează că electronul are proprietăți de undă, deoarece numai undele sunt capabile să ocolească obstacolele și să se suprapună în punctele lor de întâlnire. Cu toate acestea, ajungând pe fotostratul, electronul dă înnegrire doar într-un singur loc, ceea ce indică prezența proprietăților corpusculare în el. Dacă ar fi doar un val, ar lumina mai mult sau mai puțin uniform întreaga placă.

Din cauza difracției, electronul, trecând prin gaură, poate, în principiu, să cadă în orice punct al plăcii fotografice, dar cu probabilități diferite, adică se poate vorbi despre probabilitatea detectării unui electron într-una sau alta regiune a fotostratul, iar în cazul general - într-una sau alta regiune a spațiului. Prin urmare, mișcarea unui electron într-un atom nu poate fi considerată ca mișcarea unei sarcini punctuale de-a lungul unei traiectorii închise strict definite.

Întrebări și sarcini la § 1

1. Numiți acele fenomene care demonstrează direct sau indirect că atomul este o particulă complexă.
2. Cum s-a dezvoltat teoria clasică a structurii atomice? Ce modele de atomi cunoașteți? Care este esența lor? Care sunt dezavantajele?
3. Dați exemple de fenomene care demonstrează natura duală (dualistă) a particulelor din microlume.
4. Care este diferența dintre obiectele micro și macro?
5. Particulele elementare (cele mai mici) sunt particule indivizibile. Cum corespunde o astfel de presupunere cu afirmația fizicienilor că particula atomică elementară - electronul - este divizibilă? Apropo, descoperirea divizibilității electronului a fost distinsă cu Premiul Nobel în 1998.

Element chimic sulf- (Soufre franceză, Sulphur sau Brimstone engleză, Schwefel germană, θετον greacă, latină Sulphur, de unde simbolul S; greutatea atomică 32,06 la O=16 [Determinată de Stas din compoziția sulfurei de argint Ag 2 S]) se numără printre cele mai elemente nemetalice importante.

Sulf, element chimic- (Soufre franceză, Sulphur sau Brimstone engleză, Schwefel germană, θετον greacă, latină Sulphur, de unde simbolul S; greutatea atomică 32,06 la O=16 [Determinată de Stas din compoziția sulfurei de argint Ag2S]) aparține numărului cel mai mare. elemente nemetalice importante. Ea este… … Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Compresia în reacții chimice- Într-un număr mare de cazuri, reacțiile chimice sunt însoțite de o modificare a volumului de substanțe implicate în transformare. În cazul în care volumul de substanțe care intră în reacție este mai mare decât volumul de substanțe care apar în timpul reacției, se observă un C pozitiv. ... ... Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Compuși complecși- Cis platina este unul dintre mulți compuși de coordonare Compuși complecși (combinație complexă latină, circumferință) sau compuși de coordonare (l ... Wikipedia

Substanța ca materie- (Matière, Substance, Materie, Stoff, Matter) se opune în sens spiritului, forței, formei, aspectului și vidului. O astfel de definiție negativă, care provine din antichitate, nu poate servi drept bază pentru nicio informație științifică despre V. Știință, totuși ... ... Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Fermentare (proces chimic)- reprezinta un proces chimic deosebit cauzat de asa-numitul. enzime. În timpul procesului de fermentație, o particulă complexă de materie organică se descompune în altele mai simple, adică conținând un număr mai mic de atomi. Printre numărul mare de fermentații, ca ...... Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Fermentaţie- (proces chimic) este un proces chimic special cauzat de așa-numitul. enzime. În timpul procesului de fermentație, o particulă complexă de materie organică se descompune în altele mai simple, adică conținând un număr mai mic de atomi. Printre marele număr ...... Dicţionar enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Fermentaţie- reprezinta un proces chimic special cauzat de asa-numitele enzime. În timpul procesului de fermentație, o particulă complexă de materie organică se descompune în altele mai simple, de exemplu. care conțin un număr mai mic de atomi. Printre numărul mare de fermentații, cum ar fi ... ... Enciclopedia lui Brockhaus și Efron

particulă complexă- sudėtingoji dalelė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. particulă complexă vok. zusammengesetztes Teilchen, n rus. particulă complexă, f pranc. particule constituante, f … Fizikos terminų žodynas

constituent de particule- sudėtingoji dalelė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. particulă complexă vok. zusammengesetztes Teilchen, n rus. particulă complexă, f pranc. particule constituante, f … Fizikos terminų žodynas

slide 2

Teluri si obiective

Introduceți elevii în evoluția opiniilor științifice asupra structurii atomului Arătați interacțiunea științelor fizicii și chimiei

slide 3

Un atom este o particulă „indivizibilă” a unui element chimic Dovezi ale complexității structurii atomului Descoperirea razelor catodice (1897, J. Thomson) Descoperirea razelor X (1895, K. Roentgen), fenomene ale fotoelectricului efect 1889, A.G. Stoletov) 3. Descoperirea radioactivității (1896, A. Becquerel) și studiul acesteia (1897-1903, soții M. Sklodovskaya-Curie și P. Curie)

slide 4

CUVÂNTUL „ATOM” A VENIT ÎN URMĂ DE 2500 DE ANI FILOZOF GREC VECHI DEMOCRIȚI

ATOMUL ESTE CEA MAI MICĂ PARTICĂ INDIVIDUALĂ DE SUBSTANȚĂ din punct de vedere chimic

slide 5

Idei despre structura atomului

Teoria clasică a structurii atomului Modele ale structurii atomului: 1. „Budină cu stafide” (1902-1904, J. Thomson și W. Kelvin 2. Model planetar (1907, E. Rutherford) 3. Model Bohr (1913) Concepte moderne despre structura atomului bazate pe mecanica cuantică

slide 6

MODEL ATOMATOMSON

Atomul, conform lui J. Thomson, este foarte asemănător cu budinca cu stafide: electronii sunt ca „stafidele”, iar „terci” este substanța încărcată pozitiv a atomului. Joseph John Thomson

Slide 7

STRUCTURA ATOMULUI

Slide 8

Postulatele lui N. Bohr

electronii dintr-un atom se rotesc pe orbite închise strict definite, fără a emite sau absorbi energie; atunci când electronii se deplasează de pe o orbită pe alta, energia este absorbită sau eliberată.

Slide 9

Model cuantic modern

N. Bohr este creatorul primei teorii cuantice a atomului și un participant activ la dezvoltarea fundamentelor mecanicii cuantice. De asemenea, a avut o contribuție semnificativă la dezvoltarea teoriei nucleului atomic și a reacțiilor nucleare, a proceselor de interacțiune a particulelor elementare cu mediul. Electronul are o dublă (natura particule-undă) -28-19 Masă \u003d 9,1 * 10 g; sarcină \u003d 1,6 * 10 C Un electron în mișcare are proprietățile unei unde (abilitatea de a difracta interferența)

Slide 10

Modelul modern al atomului

diapozitivul 11

STRUCTURA ATOMULUI

slide 12

STRUCTURA ATOMULUI protoni neutroni electroni atom nucleu înveliș de electroni

diapozitivul 13

Z este numărul de serie al elementului chimic A este numărul de masă, A=Ar N este numărul de neutroni

Slide 14

Numărul pZ p = Z(numărul de serie al unui element chimic) Numărul ēZ ē = Z(numărul de serie al unui element chimic) Numărul n N = A – Z (numărul de masă minus numărul de ordine al unui element chimic) + + o

diapozitivul 15

izotopi

slide 16

Nuclizi -

diferite tipuri de atomi. Nuclizii sunt caracterizați prin numărul de masă A și sarcina nucleară Z. Izotopi - nuclizi cu același Z, dar A diferiti Izobare - nuclizi cu Z diferit, dar același A

Slide 17

Verificarea cunoștințelor

Sarcina 1. Notați pentru 2-3 elemente (la alegere). Element Număr ordinal Masa atomică relativă Sarcina nucleului atomic Număr de protoni Număr de neutroni Număr de electroni

Slide 18

Sarcina 2. Efectuați următoarele exerciții Denumiți elementul care conține 23 de protoni. Numiți elementele perioadei II care conțin 8 neutroni și notați-le. Numiți și scrieți simbolurile elementelor în care suma protonilor și neutronilor este 40. Nucleul unui atom al unui element chimic A conține 11 protoni și 12 neutroni, iar nucleul unui atom al unui element chimic B conține 12 protoni și 12 neutroni. Determinaţi dacă sunt: ​​a) izotopi ai aceluiaşi element; b) atomi ai a doua elemente chimice care au acelasi numar de masa; c) atomii a două elemente diferite situate unul lângă altul în sistemul periodic.

Slide 19

Sarcina 3. Determinați compoziția izotopilor 35Cl și 37Cl 28Si , 29Si, 30Si 39Ar, 40Ar

Slide 20

Vizualizați toate diapozitivele

Atom -

particulă complexă

„Totul în jur

noi consta din

particule indivizibile

sau atomi"

Democrit

(aproximativ 460 î.Hr. -

în jurul anului 360 î.Hr e.)

raze X

Cristal

Difractiv

imagine

Wilhelm Conrad Roentgen

fizician german

În 1895

Universitatea din Würzburg

Electronii

În 1897

John Thomson

fizician englez

Universitatea Cambridge

Antoine Henri Becquerel

fizician francez

1896

Fenomenul de radioactivitate

înnegrirea

Manifestat

placă fotografică

Săruri de uraniu

Maria Sklodowska-Curie

Pierre Curie

fizician chimist polonez

chimist fizician francez

În 1903

Descoperirea radiului

Deschidere

poloniu

„Model de budincă”

John Thomson

fizician englez

În 1904

Electronii fac mișcări oscilatorii, datorită cărora atomul emite energie electromagnetică, iar atomul însuși este neutru din punct de vedere electric.

Ernest Rutherford

fizician englez

Imprăștirea unei particule α

În 1907

„Model planetar”

Teoria cuantica

Niels Bohr

fizician danez

Electronii se mișcă pe orbite închise în funcție de valoarea energiei lor, care nu este eliberată sau absorbită în același timp.

În 1913

Un electron se poate muta de la o stare de energie permisă la alta, emițând sau absorbind energie în acest proces.

Dmitri Dmitrievici

Werner Karl

Ivanenko

Heisenberg

fizician rus

fizician teoretic german

În 1932

Nucleoni = Protoni (Z)+ Neutroni (N)

Proton - neutron

teorie

A este numărul de masă al atomului

sunt tipuri de atomi chimici

izotopi

elemente care au la fel

număr atomic, dar numere de masă diferite.

Numărul de electroni

Taxa de bază

Numărul de protoni (Z)

Număr de serie

Electron

Masa

Protoni

Electronii

O modificare a numărului de protoni dintr-un atom duce la formarea unui nou element chimic, deoarece sarcina nucleului atomului se modifică.

1 proton (Z)

1 proton (Z)

O modificare a numărului de neutroni dintr-un atom duce la o modificare a masei atomice a elementului.

Izotopii hidrogenului diferă prin proprietățile lor.

Deuteriu

Un element este o colecție de atomi cu aceeași sarcină nucleară.

Oxigen

atomi liberi

Substanțe simple

oxigen

ozon

Substanțe complexe

CH3 - O - CH3

С₂Н₅ - OH

etanol

eter dimetilic

Am aflat despre contribuția oamenilor de știință din întreaga lume la dezvoltarea teoriei structurii atomului;

A explicat existența izotopilor pe exemplul hidrogenului;

Considerată compoziția elementară a atomului pe exemplul fosforului.

Lectia 1. Atomul este o particulă complexă

Ţintă: pentru a rezuma cunoștințele de la cursurile de fizică și chimie despre fenomenele care dovedesc complexitatea structurii atomului, pentru a familiariza elevii cu evoluția opiniilor științifice asupra structurii atomului.

Să știi: caracteristici ale structurii atomului.

A fi capabil să: descrie structura unui atom, caracterizează particulele care alcătuiesc compoziția acestuia.

În timpul orelor

vă amintiți că „atom” în greacă înseamnă „indivizibil”, până la sfârșitul secolului al XIX-lea acest lucru era considerat adevărat. Dar descoperirea de la sfârșitul secolului al XIX-lea - începutul secolului al XX-lea. a arătat că atomul este complex.

De când a devenit clar că atomul este format din particule mai mici, oamenii de știință au încercat să o facă

explicați structura atomului, modele propuse:

J. Thomson (1903) - un atom este format dintr-o sarcină pozitivă, distribuită uniform pe întregul volum al atomului, și electroni care oscilează în interiorul acestei sarcini. Acest model nu a fost confirmat experimental.

E. Rutherford (1911) - model planetar sau nuclear al atomului:

În interiorul atomului se află un nucleu încărcat pozitiv, care ocupă o parte nesemnificativă din volumul atomului;

Toată sarcina pozitivă și aproape toată masa atomului este concentrată în nucleu;

Electronii se rotesc în jurul nucleului, neutralizează sarcina nucleului.

Modelul lui Rutherford a fost confirmat prin experimente cu plăci subțiri de metal iradiate cu particule alfa.

Dar mecanica clasică nu a putut explica de ce electronii nu pierd energie pe măsură ce se rotesc și cad în nucleu.

În 1913, N. Bohr a completat modelul planetar cu postulate:

Electronii dintr-un atom se rotesc pe orbite închise strict definite, fără a emite sau absorbi energie;

Când electronii se deplasează de pe o orbită pe alta, energia este absorbită sau eliberată.

4. Modelul cuantic modern al structurii atomului:

Electronul are o natură duală. La fel ca o particulă, un electron are o masă de 9,1x10 -28 g și o sarcină de 1,6x10 -19 C.

Un electron dintr-un atom nu se mișcă pe o anumită traiectorie, dar poate fi localizat în orice parte a spațiului nuclear. Probabilitatea de a găsi un electron în diferite părți ale spațiului circumnuclear nu este aceeași.

Se numește spațiul din jurul nucleului unde probabilitatea de a găsi un electron este cea mai mareorbital .

- Nucleul este format din nucleoni - protoni și neutroni. Numărul de protoni din nucleu este egal cu numărul atomic al elementului, iar suma numerelor de protoni și neutroni este egală cu numărul de masă al atomului.

Această prevedere a fost formulată după descoperirea protonului de către E. Rutherford în 1920 și a neutronului de către J. Chadwick în 1932.

Se numesc diferite tipuri de atomi nuclizi. Nuclizii sunt caracterizați prin numărul de masă A și sarcina nucleară Z.

Nuclizii cu același Z dar A diferit sunt numiți izotopi.(35 17 Cl și 37 17 Cl).

Nuclizii cu Z diferit, dar același A sunt numiți izobare.(40 18 Ar și 40 19 K).

Exercitiul 1:

Desenați structura atomului pentru elementele: fier, aluminiu, bariu, potasiu, siliciu.

Sarcina 2

1. Determinați elementul chimic după compoziția atomului său - 18 p +, 20 n 0, 18 e -:

a) F b) Ca c) Ar d) Sr

2. Numărul total de electroni din ionul de crom 24 Cr 3+ :

a) 21 b) 24 c) 27 d) 52

3. Numărul maxim de electroni care ocupă 3 s- orbital, este egal cu:

a) 14 b) 2 c) 10 d) 6

4. Numărul de orbitali per f- subnivel:

a) 1 b) 3 c) 5 d) 7

5 . Cea mai mică rază a unui atom dintre elementele date are:

a) Mg b) Ca c) Si d) Cl

Teme pentru acasă: § 1. învață dintr-un caiet, sarcinile 1-4.