Строение атома физический смысл порядкового номера элемента, массовые числа атомов, изотопы

Строение атома: физический смысл порядкового номера элемента, массовые числа атомов, изотопы

Модель Томсона

Дж. Дж. Томсон в 1898 году предложил модель атома в виде положительно заряженного шара радиусом 10 -10 м, в котором плавают электроны, нейтрализующие положительный заряд.

В 1895 году немецкий учёный Уильям Конрад Рентген обнаружил новый вид невидимых лучей, способных беспрепятственно проходить через твердые тела и вызывать почернение фотоплёнки. Рентген назвал их Х-лучами .

В 1896 году французский ученый Анри Беккерель открыл явление естественной радиоактивности ( от лат. Radius – «луч» ) – самопроизвольного испускания атомами излучения.

В 1898 году Пьер Кюри и Мария Склодовская – Кюри , изучавшие явление радиоактивности, открыли новые элементы – полоний и радий.

Английский физик Эрнест Резерфорд в 1909 г. открыл ядро атома

Опыт Резерфорда : поток ά-частиц, излучаемый радиоактивным источником, через узкую щель направлялся на тонкую золотую фольгу; при помощи флюоресцирующего экрана проводилась регистрация ά-частиц, которые в отсутствии фольги двигались узким пучком, вызывая на экране яркую вспышку

ά-частицы, пролетая вблизи атомного ядра, отклоняются на разные углы

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Э. Резерфорд предложил планетарную модель атома : в центре находится положительно заряженное ядро, которое имеет достаточно малые размеры, но в нём заключена почти вся масса атома; вокруг ядра по круговым орбитам движутся отрицательно заряженные электроны, подобно движению планет вокруг солнца.

1. В центре атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожную часть пространства внутри атома.

2. Весь положительный заряд и почти вся масса атома сосредоточены в его ядре.

3. Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов ( нуклонов).

4. Вокруг ядра по замкнутым орбитам вращаются электроны .

Частица

Электрон е –

Заряд

Протон р +

Массовое число

-1

0

Нейтрон n 0

+1

1

0

1

Элементарные частицы

Во атомах одного химического элемента число протонов Z всегда одинаково (равно заряду ядра), а число нейтронов N бывает разным.

Химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядра.

Порядковый номер элемента в ПС

Число протонов в ядре (Z)

Заряд ядра

Число электронов

=

=

=

Атом – электронейтральная частица

Число протонов (заряд ядра)

Число электронов

=

Атомный номер (Z)

+

Число нейтронов

Число протонов

Массовое число (А)

He

Z = 2

A = 4

е=p =2

n =2

Азот

Кислород

Азот

Водород

Углерод

Кислород

Периодическая система и строение атома

Число протонов

Порядковый

номер элемента

Число электронов

Число нейтронов

N =A r -Z

Заряд ядра (Z )

Современная формулировка Периодического закона

Свойства химических элементов, а также образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов атомных ядер

Изотопы

• Это разновидности данного химического элемента, различающиеся по массе атомных ядер.

• Это разновидности атомов (и ядер ) одного химического элемента с разным количеством нейтронов в ядре.

История открытия изотопов

• Первое доказательство того, что вещества, имеющие одинаковое химическое поведение, могут иметь различные физические свойства, было получено при исследовании радиоактивных превращений атомов тяжёлых элементов. В 1906—07 выяснилось, что продукт радиоактивного распада урана  — ионий и продукт радиоактивного распада тория  — радиоторий , имеют те же химические свойства, что и торий, но отличаются от него атомной массой и характеристиками радиоактивного распада. Было обнаружено позднее, что у всех трёх продуктов одинаковы оптические и рентгеновские спектры.

• Вещества, идентичные по химическим свойствам, но различные по массе атомов и некоторым физическим свойствам, по предложению английского учёного Ф. Содди , стали называть изотопами.

Изотопы водорода

• Водород встречается в виде трёх изотопов , которые имеют индивидуальные названия: 1H — протий (Н), 2Н — дейтерий (D), 3Н — тритий (T; радиоактивный).
• Протий и дейтерий являются стабильными изотопами с массовыми числами 1 и 2. Содержание их в природе соответственно составляет 99,98% и 0,01 %. Это соотношение может незначительно меняться в зависимости от источника и способа получения водорода..

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

- протон

+

- нейтрон

16

- электрон

+

+

+

+

+

+

+

+

18

+

+

+

+

+

+

+

+

Изотоп

Протоны

Нейтроны

8

Кол-во

8

8

Кол-во

9

8

10

Изотопный состав веществ на примере воды (Н 2 O)

Концентрация изотопов кислорода в молекулах

воды различна

99.76%

Н 2 O

0.037%

0.203%

Изотопы -   атомы одного химического элемента с одинаковыми зарядами ядер, но различными относительными атомными массами за счет разного числа нейтронов в ядре.

Относительная атомная масса по­ка­зы­ва­ет, во сколь­ко раз масса атома хи­ми­че­ско­го эле­мен­та боль­ше 1/12 массы атома уг­ле­ро­да. Зна­че­ния от­но­си­тель­ных атом­ных масс хи­ми­че­ских эле­мен­тов за­по­ми­нать не надо, они при­ве­де­ны в любом учеб­ни­ке или спра­воч­ни­ке по химии, а также в пе­ри­о­ди­че­ской таб­ли­це Д.И. Мен­де­ле­е­ва.

Порядковый номер элемента в таблице Д.И. Менделеева соответствует числу протонов в ядре атома.

Атом - мельчайшая частица вещества, состоящая из ядра и электронов.

Ядро - центральная часть атома, состоящая из протонов и нейтронов, в которой сосредоточена основная масса атома.

Протон - это элементарная частица, имеющая заряд +1 и относительную массу, равную единице.

Нейтрон - входящая в ядро атома частица, лишённая электрического заряда, имеющая относительную массу, равную единице.

Электрон - мельчайшая частица вещества с отрицательным электрическим зарядом е=1,6·10-19 кулона, принятым за элементарный электрический заряд (-1)

Среднее арифметическое -  сумма всех зафиксированных значений, делённая на их количество.

Заполни таблицу

Р

p +

Mn

e -

Co

n 0

Au

Установите соответствие

• Установите соответствие, соединив стрелками

N

P + =7

n 0 =7

e - =34

P + =34

e - =3

n 0 =4

Se

Li

Тестовые задания

• Заряд ядра атома азота равен :
• а) 7 б) 13 в) 4 г) 29 д) 11
• Число протонов в ядре атома криптона :
• а ) 36 б) 17 в) 4 г) 31 д) 6
• Число нейтронов в ядре атома цинка :
• а) 8 б) 35 в)11 г)30 д)4
• Число электронов в атоме железа :
• а) 11 б)8 в)56 г)26 д)30

Тестовые задания

• Заряд ядра атома азота равен :

• а) 7 б) 13 в) 4 г) 29 д) 11

• Число протонов в ядре атома криптона :

• а ) 36 б) 17 в) 4 г) 31 д) 6

• Число нейтронов в ядре атома цинка :
• а) 8 б) 35 в)11 г)30 д)4
• Число электронов в атоме железа :
• а) 11 б)8 в)56 г)26 д)30