Строение атома с точки зрения современной физики презентация

• Скачать презентацию (0.72 Мб) 188 загрузок 3.8 оценка

АТОМНАЯ ФИЗИКА pptcloud.ru

Модель атома Томсона Джозеф Джон Томсон (1856 – 1940) Атом представляет собой непрерывно заряженный положительным зарядом шар радиуса порядка 10-10м, внутри которого около своих положений равновесия колеблются электроны. Недостатки модели: не объясняла дискретный характер излучения атома и его устойчивость; не дает возможности понять, что определяет размеры атомов; оказалась в полном противоречии с опытами по исследованию распределения положительного заряда в атоме (опыты, проводимые Эрнестом Резерфордом).

Модель атома Томсона Далее

Модель атома Резерфорда Эрнест Резерфорд (1871 – 1937) Экспериментально исследовал распределение положительного заряда. В 1906 г. зондировал атом с помощью α-частиц.

? Схема опытаРезерфорда Фольга Радиоактивное вещество Скорость a- частиц — 1/30 скорости света в вакууме Далее На экране

Недостатки атома Резерфорда Эта модель не согласуется с наблюдаемой стабильностью атомов. По законам классической электродинамики вращающийся вокруг ядра электрон должен непрерывно излучать электромагнитные волны, а поэтому терять свою энергию. В результате электроны будут приближаться к ядру и в конце концов упадут на него. Эта модель не объясняет наблюдаемые на опыте оптические спектры атомов. Оптические спектры атомов не непрерывны, как это следует из теории Резерфорда, а состоят из узких спектральных линий, т.е. атомы излучают и поглощают электромагнитные волны лишь определенных частот, характерных для данного химического элемента. К явлениям атомных масштабов законы классической физики неприемлемы.

Планетарная модель атома

Квантовые постулаты Бора

Трудности теории Бора КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА — наука, позволяющая предсказать поведение огромного числа физических систем – от Галактик до атомов и атомных ядер ВОЛНА или ЧАСТИЦА «Наука вынуждает нас создавать новые теории. Их задача – разрушить стену противоречий, которые часто преграждают дорогу научному прогрессу. Все существенные идеи в науке родились в драматическом конфликте между реальностью и нашими попытками ее понять». Корпускулярные и волновые свойства частиц следует рассматривать не как взаимоисключающие, а как взаимодополняющие друг друга

Строение атома Ядро Далее Электронная оболочка K L

Энергия связи атомных ядер – та энергия, которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные частицы. Закон сохранения энергии энергия связи равна той энергии, которая выделается при образовании ядра из отдельных частиц. Альберт Эйнштейн (1879 — 1955) Уравнение Эйнштейна между массой и энергией: Точнейшие измерения масс ядер масса покоя ядра Мя всегда меньше суммы масс покоя слагающих его протонов и нейтронов: — дефект массы.

Уменьшение массы при образовании ядра из частиц уменьшается энергия этой системы частиц на значение энергии связи : ядро образуется из частиц; частицы за счет действия ядерных сил на малых расстояниях устремляются с огромным ускорением друг к другу; излучаются γ- кванты с энергией и массой . Пример: образование 4 г гелия сопровождается выделением такой же энергии, что и сгорание 1,5 — 2 вагонов каменного угла.

Удельная энергия связи Удельная энергия связи – энергия связи, приходящаяся на одну ядерную частицу от массового числа А. Максимальную энергию связи (8,6 МэВ/нуклон) имеют элементы с массовыми числами от 50 до 60. Ядра этих элементов наиболее устойчивы.

Ядерные силы являются короткодействующими. Нуклоны, находящиеся на поверхности ядра, взаимодействуют с меньшим числом соседей, чем нуклоны внутри ядра. Энергия связи нуклонов на поверхности меньше, чем у нуклонов внутри ядра. Чем больше ядро, тем большая часть от общего числа нуклонов оказывается на поверхности энергия связи в среднем на один нуклон меньше у легких ядер. У тяжелых ядер удельная энергия связи уменьшается за счет растущей с увеличением Z кулоновской энергии отталкивания протонов. Кулоновские силы стремятся разорвать ядро. Уменьшение удельной энергии связи у легких элементов объясняется поверхностными эффектами.

Ядерные силы ( сильное взаимодействие)-силы, действующие между нуклонами в ядре и обеспечивающие существование устойчивых ядер Являются силами притяжения Короткодействующие (

2*10 м) Действуют одинаково между p-p p-n n-n

Радиоактивность — доказательство сложного строения атомов. Эрнест Резерфорд

Радиоактивные превращения Фредерик Содди 1903г. (до открытия атомного ядра) Правило смещения α – распад: β – распад:

Урок по физике в 11 классе по теме «Строение атома» — презентация

Презентация была опубликована 5 лет назад пользователемschoolbrazil.ru

Похожие презентации

Презентация 11 класса по предмету «Физика и Астрономия» на тему: «Урок по физике в 11 классе по теме «Строение атома»». Скачать бесплатно и без регистрации. — Транскрипт:

3 Урок по физике в 11 классе по теме «Строение атома»

4 ТЕМА: Строение атома. ЦЕЛИ: 1. Осмысление опыта Резерфорда и его результатов. 3. Развитие научного мировоззрения. 2. Формирование модельного мышления. ТИП УРОКА: Комбинированный урок. ВИД УРОКА: Диалог-общение. Оборудование: персональный компьютер, медиа-проектор, портреты учёных Резерфорда, Томсона, Кюри, Планка, Беккереля и др.

5 Х О Д У Р О К А. I Организационный момент: Сообщение темы и целей урока. Опорные понятия: Модель атома Томсона. Опыт Резерфорда. Планетарная модель атома. Несоответствие планетарной модели атома законам электродинамики. I.ОПРОС 1. Волны де Бройля. 2. Измерения в классической физике и в квантовой механике. 3. Соотношение неопределённостей Гейзенберга.

6 III. Изложение нового материала Представление об атомах как неделимых мельчайших частицах вещества возникло еще в античные времена, но только в XVIII веке трудами А. Лавуазье, М. В. Ломоносова и других ученых была доказана реальность существования атомов. Но вопрос об их внутреннем устройстве даже не возникал, и атомы по-прежнему считались неделимыми частицами. В XIX веке изучение атомистического строения вещества существенно продвинулось вперед. В 1833 году при исследовании явления электролиза М. Фарадей установил, что ток в растворе электролита это упорядоченное движение заряженных частиц – ионов. Фарадей определил минимальный заряд иона, который был назван элементарным электрическим зарядом. Приближенное значение которого оказалось равным e = 1,60·10–19 Кл. На основании исследований Фарадея можно было сделать вывод о существовании внутри атомов электрических зарядов Майкл Фарадей М. Ломоносов

7 Большую роль в развитии атомистической теории сыграл выдающийся русский химик Д. И. Менделеев, разработавший в 1869 году периодическую систему элементов, в которой впервые был поставлен вопрос о единой природе атомов. Когда и кем впервые был поставлен вопрос о единой природе атомов?

8 В 1896 году А. Беккерель обнаружил явление испускания атомами невидимых проникающих излучений, названное радиоактивностью. Что обнаружил Беккерель, изучая соли урана? Как это явление было названо? Чему неопровержимым доказательством явилось открытое явление радиоактивности? Атом является сложной структурой !

9 В последующие годы явление радиоактивности изучалось многими учеными (М. Склодовская-Кюри, П. Кюри, Э. Резерфорд и др.). Было обнаружено, что атомы радиоактивных веществ испускают три вида излучений различной физической природы (альфа-, бета- и гамма-лучи). Альфа-лучи оказались потоком ионов гелия. Бета-лучи – потоком электронов, а гамма-лучи – потоком квантов жесткого рентгеновского излучения. Назовите учёных, внёсших огромный вклад в изучение явления радиоактивности. Какой вклад внесли в науку эти великие учёные?

10 В 1897 году Дж. Томсон открыл электрон и измерил отношение e / m заряда электрона к массе. Опыты Томсона подтвердили вывод о том, что электроны входят в состав атомов. Таким образом, на основании всех известных к началу XX века экспериментальных фактов можно было сделать вывод о том, что атомы вещества имеют сложное внутреннее строение. Они представляют собой электронейтральные системы, причем носителями отрицательного заряда атомов являются легкие электроны, масса которых составляет лишь малую долю массы атомов. Основная часть массы атомов связана с положительным зарядом.

11 Перед наукой встал вопрос о внутреннем строении атомов. ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

12 Первая попытка принадлежит Дж. Томсону (1903 г.). Он считал, что атом представляет собой электронейтральную систему шарообразной формы радиусом примерно равным 100 пм. Положительный заряд атома равномерно распределен по всему объему шара, а отрицательно заряженные электроны находятся внутри. Кто автор первой попытки создания модели атома? Что представляла собой эта модель?

13 α-частицы – это полностью ионизированные атомы гелия. Они были открыты Резерфордом в 1899 году при изучении явления радиоактивности. Этими частицами Резерфорд бомбардировал атомы тяжелых элементов (золото, серебро, медь и др). Схема опыта Резерфорда представлена на рис. Кто экспериментально определил состав радиоактивного излучения? Что представляют собой альфа-, бета- и гамма-лучи? Какие опыты этого великого учёного вам известны? Какие частицы помогли раскрыть секрет строения атома?

14 Схема опыта Резерфорда по рассеянию α-частиц. K – свинцовый контейнер с радиоактивным веществом, Э – экран, покрытый сернистым цинком, Ф – золотая фольга, M – микроскоп. Слайд21Слайд21

15 Резерфорд предложил применить зондирование атома с помощью α- частиц, которые возникают при радиоактивном распаде радия и некоторых других элементов. Масса α-частиц приблизительно в 7300 раз больше массы электрона, а положительный заряд равен удвоенному элементарному заряду. В своих опытах Резерфорд использовал α- частицы со скоростью порядка 15000м/с. Электроны, входящие в состав атомов, вследствие малой массы не могут заметно изменить траекторию α-частицы. Рассеяние, то есть изменение направления движения α- частиц, может вызвать только тяжелая положительно заряженная часть атома. От радиоактивного источника, заключенного в свинцовый контейнер, α- частицы направлялись на тонкую металлическую фольгу. Рассеянные частицы попадали на экран, покрытый слоем кристаллов сульфида цинка, способных светиться под ударами быстрых заряженных частиц. Сцинтилляции (вспышки) на экране наблюдались глазом с помощью микроскопа. Наблюдения рассеянных α-частиц в опыте Резерфорда можно было проводить под различными углами φ к первоначальному направлению пучка. Было обнаружено, что большинство α-частиц проходит через тонкий слой металла, практически не испытывая отклонения. Однако небольшая часть частиц отклоняется на значительные углы, превышающие 30°. Очень редкие α-частицы (приблизительно одна на десять тысяч) испытывали отклонение на углы, близкие к 180°. Слайд 21

16 Этот результат был совершенно неожиданным даже для Резерфорда. Он находился в резком противоречии с моделью атома Томсона, согласно которой положительный заряд распределен по всему объему атома. При таком распределении положительный заряд не может создать сильное электрическое поле, способное отбросить α-частицы назад. Электрическое поле однородного заряженного шара максимально на его поверхности и убывает до нуля по мере приближения к центру шара. Если бы радиус шара, в котором сосредоточен весь положительный заряд атома, уменьшился в n раз, то максимальная сила отталкивания, действующая на α-частицу по закону Кулона, возросла бы в n2 раз. Следовательно, при достаточно большом значении n α-частицы могли бы испытать рассеяние на большие углы вплоть до 180°. Эти соображения привели Резерфорда к выводу, что атом почти пустой, и весь его положительный заряд сосредоточен в малом объеме. Эту часть атома Резерфорд назвал атомным ядром. Так возникла ядерная модель атома. Рисунок иллюстрирует рассеяние α-частицы в атоме Томсона и в атоме Резерфорда. Слайд 21Слайд 21

17 Рассеяние α-частицы в атоме Томсона (a) и в атоме Резерфорда (b). Какие результаты были получены Резерфордом при зондировании золота альфа-частицами? Какие выводы можно сделать исследуя эти результаты? Почему «атом Томсона» не мог отбросить альфа-частицу назад? Какую модель атома вы можете предложить по результатам опыта Резерфорда?

18 В центре атома находится плотное положительно заряженное ядро, диаметр которого не превышает 0,1-1фм. Это ядро занимает только 10–ю – 12-ю часть полного объема атома, но содержит весь положительный заряд и не менее 99,95 % его массы. Результаты опытов привели Резерфорда к выводу, что атом почти пустой, и весь его положительный заряд сосредоточен в малом объеме. Эту часть атома Резерфорд назвал атомным ядром. Веществу, составляющему ядро атома, следовало приписать колоссальную плотность порядка ρ 1015 г/см3. Заряд ядра должен быть равен суммарному заряду всех электронов, входящих в состав атома. Впоследствии удалось установить, что если заряд электрона принять за единицу, то заряд ядра в точности равен номеру данного элемента в таблице Менделеева. Слайд 21

19 Планетарная модель атома. Согласно этой модели, в центре атома располагается положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома. Атом в целом нейтрален. Вокруг ядра, подобно планетам, вращаются под действием кулоновских сил со стороны ядра электроны. Находиться в состоянии покоя электроны не могут, так как они упали бы на ядро. Слайд 21

21 Планетарная модель атома, предложенная Резерфордом, несомненно явилась крупным шагом в развитии знаний о строении атома. Она была совершенно необходимой для объяснения опытов по рассеянию α-частиц. Однако она оказалась неспособной объяснить сам факт длительного существования атома, т. е. его устойчивость. По законам классической электродинамики, движущийся с ускорением заряд должен излучать электромагнитные волны, уносящие энергию. За короткое время (порядка 10 нс) все электроны в атоме Резерфорда должны растратить всю свою энергию и упасть на ядро. То, что этого не происходит в устойчивых состояниях атома, показывает, что внутренние процессы в атоме не подчиняются классическим законам. IV. Домашнее задание: § 77 Что же всё-таки не могла объяснить модель атома Резерфорда? В чём её несоответствие законам электродинамики?

22 V Закрепление (по рисунках на слайдах) 1.Какие открытия позволили сделать вывод о том, что атом является сложной структурой? 2. Опишите принципиальную схему установки в опыте Резерфорда. Слайд 13 Слайд Какие результаты были получены? Слайд 14 Слайд Почему была отвергнута модель атома Томсона? Слайд 15 Слайд Оцените максимальный размер атома и атомного ядра. Слайд 17 Слайд Что представляет собой планетарная модель атома? Слайд 18

23 VI. Подведение итогов. Выставление оценок. VI Рефлексия 1.Какими частицами зондировал Резерфорд атомы тяжёлых элементов? а) Нейтронами. б) Протонами. в) Альфа-частицами. Слайд 13 г) Бета-частицами.Слайд Где поместил Резерфорд электроны в своей модели атома? а) В стационарных точках по всему объёму атома вокруг ядра. б) На стационарных орбитах по всему объему атома вокруг ядра. в) В стационарных точках по всему объёму ядра атома. г) На стационарных орбитах по всему объему ядра. Слайд 17Слайд 17 3.Что использовал Резерфорд для определения размера ядра? а) Закон всемирного тяготения. б) Формулу силы Лоренца. в) Закон электромагнитной индукции. Слайд 14Слайд 14 г) Закон Кулона.

24 Сегодня Вы заглянули в самую глубину микромира – Вы познакомились с моделью атома Резерфорда. Вы научились мыслить и представлять реальные объекты в виде моделей. Вы научились сравнивать и анализировать. Для Вас расширилась система мироздания.

Презентация по физике на тему: «Строение атома. Модели атомов»

Модели атомов Томсона, Резерфорда и Бора. Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Постулаты Бора.

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

н а тему : Презентация по физике «Строение атома. Модели атомов» . Ученицы 11 класса ГБОУ СОШ №1465 Шапиевой Ажай Учитель физики: Л.Ю. Круглова

Атом (от греческого atomos — неделимый) — одноядерная, химически неделимая частица химического элемента, носитель свойства вещества . Из атомов и молекул состоят вещества. Сам атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженного электронного облака.

История становления понятия «Атом» Гипотеза о том, что все вещества состоят из большого числа частиц, зародилась свыше двух тысячелетий назад . В конце 19 века был открыт электрон, а также измерена его масса и заряд. В. Вебер в 1896 году впервые высказывает мысль об электронном строении атома. Х. Лоренц в том же году продолжил мысль Вебера и создал электронную теорию: электроны входят в состав атома. В 1896 году А . Беккерель открыл явление радиоактивности. Демокрит (460-370 гг. до н.э .): «Существует предел деления атома». Аристотель (384-322гг. до н.э.): «Делимость вещества бесконечна».

Модели строения атомов Дж.Томсон (1904г) Э.Резерфорд (1911г.) Н.Бор (1913г)

Модель атома Томсона В 1904г создал первую модель атома. М одель «сливового пудинга» Томсон предположил, что атомы состоят из положительно заряженной сферы, в которую вкраплены электроны . Эта модель атома получила среди ученых прозвище «сливовый пудинг», хотя не менее похожа и на булочку с изюмом (где «изюминки» — это электроны)

Цель опыта : экспериментальная проверка модели атома Томсона, т.е. определение характера распределения положительного заряда в атоме. Опыт Эрнеста Резерфорда

В опыте Резерфорда поток α -частиц направлялся на тонкую золотую фольгу, а затем становился видимым на специальном экране со светящимся покрытием. Поток α -частиц проникает сквозь тонкую золотую фольгу толщиной приблизительно 10000 атомов. Пройдя сквозь золото, α -частицы вызывают вспышку при ударе об экран. По вспышкам на экране можно видеть отклонения части α -частиц от прямолинейной траектории.

Резерфорд предположил, что атом золота состоит из плотного, положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена практически вся масса атома, и окружающих это ядро электронов . Электроны вращаются вокруг ядра, образуя разреженный «электронный рой». α -частицы относительно легко проходят сквозь разреженную область, занимаемую электронами и отражаются (или отклоняются в сторону) при столкновении с плотным ядром атома .

Ядерная (планетарная) модель атома На основе наблюдения α -частиц в веществе Резерфорд предложил планетарную модель атома. Согласно этой модели строение атома подобно строению Солнечной системы.

Результаты опытов Резерфорда: 1.Большинство частиц проходит через атомы вещества, не рассеиваясь (как через «пустоту»); 2.С увеличением угла рассеяния число отклонившихся от первоначального направления частиц резко уменьшается; 3.Имеются отдельные частицы, отбрасываемые атомами назад, против их первоначального движения (как мяч от стенки) .

Планетарная модель атома, созданная Резерфордом, встретила полное недоумение, так как она противоречила казавшимся тогда незыблемыми основам физики. Нужно было как-то объяснить, почему вращающиеся вокруг ядра электроны не излучают энергию и не падают на атомные ядра . Преодолел их датский физик Нильс Бор в 1913 г., предложив свои постулаты.

Боровская модель атома Первый постулат : Атомы имеют ряд стационарных состояний соответствующих определенным значениям энергий: Е1, Е2, . En . Находясь в стационарном состоянии, атом энергии не излучает, несмотря на движение электронов. Второй постулат: В стационарном состоянии атома электроны движутся по стационарным орбитам, для которых выполняется квантовое соотношение mVr = nh /2 π , где mVr =L — момент импульса, n=1,2,3. h — постоянная Планка.

Третий постулат: Излучение или поглощение энергии атомом происходит при переходе его из одного стационарного состояния в другое. При этом излучается или поглощается порция энергии (квант), равная разности энергий стационарных состояний, между которыми происходит переход: Е = h ν = Em — En Схемы перехода атома:

Достоинства теории Бора Объяснила дискретность энергетических состояний водородоподобных атомов . Теория Бора подошла к объяснению внутриатомных процессов с принципиально новых позиций, стала первой полуквантовой теорией атома. Эвристическое значение теории Бора состоит в смелом предположении о существовании стационарных состояний и скачкообразных переходов между ними. Эти положения позднее были распространены и на другие микросистемы .

Недостатки теории Бора Не смогла объяснить интенсивность спектральных линий. Справедлива только для водородоподобных атомов и не работает для атомов, следующих за ним в таблице Менделеева . Теория Бора логически противоречива: не является ни классической, ни квантовой. В системе двух уравнений, лежащих в её основе, одно — уравнение движения электрона — классическое, другое — уравнение квантования орбит — квантовое

Презентация на тему: Строение атома

Ученые древности о строении вещества Древнегреческий ученый Демокрит 2500 лет назад считал, что любое вещество состоит из мельчайших частиц, которые впоследствии были названы «атомами», что в переводе на русский язык означает «неделимый» Долгое время считалось, что атом является неделимой частицей.

Факты, указывающие на сложность строения атома. В конце 19-го века появились данные, указывающие на сложность строения атома: Открыт электрон Открыто явление фотоэффекта Открыты линейчатые спектры Открыто явление радиоактивности и т.д.

Модели строения атома Учеными было предложено множество моделей строения атома. английский ученый Томсон полагал, что атом представляет собой некую положительно заряженную материю, в которую как «изюм» в булочках вкраплены электроны, имеющие отрицательный заряд. Все модели были умозрительными и не являлись результатом проведения эксперимента.

Опыт Резерфорда Английский физик Резерфорд впервые поставил опыт, позволивший установить строение атома. Он направил узкий пучок -частиц на светящийся экран и видел, что светящиеся точки располагались кучно.

Опыт Резерфорда Но когда на пути -частиц он поставил золотую фольгу, то светящиеся точки рассеивались по всему экрану. Это означало, что -частицы рассеивались атомами золота, а некоторые из них (одна из 200) отбрасывались назад.

Причины рассеивания -частиц Электрон, входящий в состав атома нет мог рассеивать -частиц так как масса -частицы примерно в 8000 раз больше массы электрона. Значит -частицы рассеивались положительным зарядом атома в котором сосредоточена вся масса.

Механизм рассеивания. -частица имеет положительный заряд, поэтому отталкивается от положительного заряда, расположенного где-то внутри атома. При этом чем ближе будет проходить траектория -частицы к положительному заряду атома – тем больше сила действующая на нее, тем сильнее изменится ее траектория.

Вывод из опыта Резерфорда. Учитывая то, что из 2000 испущенных -частиц только одна отбрасывалась назад Резерфорд сделал вывод, что положительный заряд в атоме занимает небольшое пространство, то есть в атоме есть положительно заряженное ядро, а электроны вращаются вокруг ядра.

Строение атома Из опыта Резерфорда следует, что атом устроен следующим образом: в центре атома расположено положительно заряженное ядро размер которого от 10 000 до 100 000 раз меньше размера атома, а по орбите вокруг ядра вращаются электроны. Данная модель строения атома называется планетарной. Заряд ядра по величине равен заряду всех электронов, поэтому атом нейтрален

Презентация для урока физики «Строение атома»

Презентация предназначена для изучения темы «Строение атома» в курсе физики 11 класса. В данной работе рассматривается происхождение понятия «атом», становление представлений о строении атома в истории физики, показан взгляд нескольких ученых — Дж. Томсона, Х. Нагаоки, Э.Резерфорда, Н. Бора.В работе подробно рассматривается планетарная модель атома, предложенная Резерфордом, описывается его опыт по бомбардировке фольги альфа-частицами. Далее рассматриваются постулаты теории Нильса Бора, достоинства и недостатки этой теории. В качестве закрепления материала предлагается несколько задач на понимание планетарной модели атома, строения атома различных химических элементов, понятия энергетических уровней атома, переход атома из одного энергетического состояния в другое.

Просмотр содержимого документа
«Презентация для урока физики «Строение атома»»

Из чего состоит атом?

По — античному наивно,

Называли греки атом.

Но теперь твердит наука:

Атом — не простая штука

И устроен он хитро.

В центре — плотное ядро,

Пляшут электроны крошки…

В электронных облаках,

Как кораблик на волнах,

Плыть стремиться каждый атом

По своим координатам

В Менделеевской таблице.

1. Модель Томсона

Пудинг с изюмом

Джозеф Джон Томсон

Положительный заряд атома занимает весь объем атома и распределен в этом объеме с постоянной плотностью.

1. Модель Томсона

• не объясняла дискретный характер излучения атома и его устойчивость;
• не дает возможности понять, что определяет размеры атомов;
• оказалась в полном противоречии с опытами по исследованию распределения положительного заряда в атоме (опыты, проводимые Эрнестом Резерфордом).

Джозеф Джон Томсон

2.Ранняя планетарная модель атома Нагаоки

• В 1904 году японский физик Хантаро Нагаока предложил модель атома, построенную по аналогии с планетой Сатурн. В этой модели вокруг маленького положительного ядра по орбитам вращались электроны, объединённые в кольца. Модель оказалось ошибочной, но некоторые важные её положения вошли в модель Резерфорда.

Барельефный портрет Хантаро Нагаока в Музее науки (Токио)

3. Модель Резерфорда

Скорость  — частиц — 1/30 скорости света в вакууме

Из воспоминаний Резерфорда

« Это было, пожалуй, невероятным событием, которое я когда-либо переживал в моей жизни. Это было столь же неправдоподобным, как если бы вы произвели выстрел по обрывку папирусной бумаги пятнадцатидюймовым снарядом, а он вернулся бы и угодил бы в вас !»

Теория атома водорода

Первый постулат Бора

В устойчивом атоме электрон может двигаться лишь по особым, стационарным орбитам, не излучая при этом электромагнитной энергии.

Энергетический уровень – энергия, которой обладает атомный электрон в определенном стационарном состоянии.

n=1 – основное состояние

Потенциальная энергия взаимодействия с ядром

Кинетическая энергия движения электронов

Возбужденные состояния атома

Излучение света атомами

Невозбужденное состояние атома

Поглощение света атомами

Второй постулат Бора

Излучение света атомом происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией. Энергия излученного фотона равна разности энергий стационарных состояний

Схемы перехода атома:

1.из основного стационарного состояния в возбужденное,

2.из возбужденного стационарного состояния в основное.

Бор предположил, что величины характеризующие микромир, должны квантоваться, т.е. они могут принимать только определенные дискретные значения.

Энергетический спектр атома водорода

Достоинства теории Бора

• Объяснила дискретность энергетических состояний водородоподобных атомов.
• Теория Бора подошла к объяснению внутриатомных процессов с принципиально новых позиций, стала первой полуквантовой теорией атома.
• Эвристическое значение теории Бора состоит в смелом предположении о существовании стационарных состояний и скачкообразных переходов между ними. Эти положения позднее были распространены и на другие микросистемы.

Недостатки теории Бора

• Не смогла объяснить интенсивность спектральных линий.
• Справедлива только для водородоподобных атомов и не работает для атомов, следующих за ним в таблице Менделеева.
• Теория Бора логически противоречива: не является ни классической, ни квантовой. В системе двух уравнений, лежащих в её основе, одно — уравнение движения электрона — классическое, другое — уравнение квантования

Недостатки теории Бора

Теория Бора являлась недостаточно последовательной и общей. Поэтому она в дальнейшем была заменена современной квантовой механикой, основанной на более общих и непротиворечивых исходных положениях. Сейчас известно, что постулаты Бора являются следствиями более общих квантовых законов. Но правила квантования типа широко используются и в наши дни как приближенные соотношения: их точность часто бывает очень высокой.

Какие утверждения соответствуют планетарной модели атома?

1) ядро — в центре атома, заряд ядра положителен, электроны на орбитах вокруг ядра

2) ядро — в центре атома, заряд отрицателен, электроны на орбитах вокруг ядра

3) электроны — в центре атома, ядро обращается вокруг электронов, заряд ядра положителен

4) электроны — в центре атома, ядро обращается вокруг электронов, заряд ядра отрицателен

Опыты Резерфорда по рассеянию α-частиц показали, что

А. масса атома близка к массе всех электронов.

Б. размеры атома близки к размерам атомного ядра.

Какое(-ие) из утверждений правильно(-ы)?

Какой из отмеченных стрелками переходов между энергетическими уровнями сопровождается поглощением кванта минимальной частоты? Максимальной частоты? Максимальной длины волны?

На рисунке изображены модели атома Резерфорда для четырех атомов.

Черными точками обозначены электроны. Атому бора соответствует схема

На рисунке изображена схема атома.

Электроны обозначены черными точками. Схема соответствует атому

На рисунке показаны энергетические уровни атома водорода. Переходу, показанному на рисунке стрелкой, соответствует

Презентация по физике на тему «Строение атома»

Описание разработки

В одном мгновенье видеть вечность,

Огромный мир – в зерне песка,

В единой горсти – бесконечность

И небо — в чашечке цветка.

Что такое атом? Как он устроен?

Гипотеза о том, что вещества состоят из большого числа атомов, зародилась свыше двух тысячелетий назад.

Модель строения атома Томсона

• Атом – шар, по всему объёму которого равномерно распределён положительный заряд.

• Внутри шара находятся электроны.

• Каждый электрон может совершать колебательные движения около своего положения равновесия.

• Положительный заряд шара равен по модулю суммарному заряду электронов, поэтому заряд атома в целом равен нулю.

Полную информацию смотрите в файле.

Содержимое разработки

В одном мгновенье видеть вечность, Огромный мир – в зерне песка, В единой горсти – бесконечность И небо — в чашечке цветка.

Тема: Строение атома.

Цель урока: изучить строение атома

Что такое атом? Как он устроен?

Гипотеза о том, что вещества состоят из большого числа атомов, зародилась свыше двух тысячелетий назад.

«Существует предел деления – атом».

« Делимость вещества бесконечна».

Модель строения атома Томсона

• Атом – шар, по всему объёму которого равномерно распределён положительный заряд.
• Внутри шара находятся электроны.
• Каждый электрон может совершать колебательные движения около своего положения равновесия.
• Положительный заряд шара равен по модулю суммарному заряду электронов, поэтому заряд атома в целом равен нулю.

Модель атома Томсона

Модель атома Томсона

Атом представляет собой непрерывно заряженный положительным зарядом шар радиуса порядка 10 -10 м, внутри которого около своих положений равновесия колеблются электроны.

• не объясняла дискретный характер излучения атома и его устойчивость;
• не дает возможности понять, что определяет размеры атомов;
• оказалась в полном противоречии с опытами по исследованию распределения положительного заряда в атоме (опыты, проводимые Эрнестом Резерфордом).

Джозеф Джон Томсон

Резерфорд Эрнест (1871–1937)

– английский физик, основоположник ядерной физики. Его исследования посвящены атомной и ядерной физике, радиоактивности.

Своими фундаментальными открытиями в этих областях заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома.

В 1899 г. открыл альфа — и бета-лучи. Вместе с Ф. Содди в 1903 г. разработал теорию радиоактивного распада и установил закон радиоактивных превращений. В 1903 г. доказал, что альфа-лучи состоят из положительно заряженных частиц. Предсказал существование трансурановых элементов.

В 1908 г. ему была присуждена Нобелевская премия.

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 15 000 км/с.
• Альфа-частица является ядром атома гелия .

Строение атома по Резерфорду

Планетарная модель атома (солнечная)

Особенности планетарной модели:

1. Атом пустой, состоит из расположенного в его центре заряженного ядра и обращающихся вокруг него электронов.

2. Ядро имеет положительный заряд; его размеры в десятки тысяч раз меньше размеров атома, и обладают массой, составляющей 99,96% массы всего атома.

3. Вокруг ядра под действием кулоновских электрических сил вращаются электроны, которые имеют отрицательный заряд, так что в целом атом нейтрален.

Джеймс Чедвик является английским физиком, учеником Эрнеста Резерфорда. В 1932 он открыл нейтроны. Существование данной частицы предсказывал еще Резерфорд за 10 лет до опытов Чедвика. Новая частица отличается от протонов, открытых еще Резерфордом в 1919 году, электрическими свойствами, но очень близка к ним по массе и размеру. Чедвик доказал, что ядра атомов тоже делимы! Они состоят из протонов и нейтронов, которые связаны между собой мощным ядерным воздействием. Так как в целом атом электрически нейтрален, а заряд протона равен модулю заряда электрона, то число протонов в ядре равно числу электронов в атомной оболочке.

Презентация по физике на тему «Строение атома»

за привлеченного слушателя на курсы профессиональной переподготовки

Описание презентации по отдельным слайдам:

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «СОШ села Нижний Искубаш» Кукморского района Республики Татарстан Муллахметова Зульфия Закариевна

Английский физик Джозеф Джон Томсон Нобелевская премия по физике, 1906 г. Джозеф Джон Томсон — член Лондонского королевского общества. В 1897 году экспериментально доказал существование – электрона, мельчайшей частицы, которая в 2000 раз меньше атома, определил массу и заряд электрона. В 1903–1904 годах выдвинул гипотезу, что атом представляет собой положительно заряженную сферу, внутри которой находятся электроны. Ученые назвали эту модель “пудингом с изюмом” 8.12. 1856 г. – 30.08.1940 г.

Модель атома Томсона Первая попытка создания модели атома на основе накопленных экспериментальных данных принадлежит Дж. Томсону (1903 г.). Он считал, что атом представляет собой электронейтральную систему шарообразной формы радиусом примерно равным 10 –10 м. Положительный заряд атома равномерно распределен по всему объему шара, а отрицательно заряженные электроны находятся внутри него.

Английский физик Эрнест Резерфорд Эрнест Резерфорд — основоположник ядерной физики, член Лондонского королевского общества. В 1911 году экспериментально обосновал ядерную модель атома: в центре атома находится положительное ядро, а вокруг него вращаются электроны. В 1919 году осуществил опыт, в котором из ядра вылетали ядра водорода, получившие названия протонов, имеющие положительный заряд 30.08.1871–19.11.1937

Опыт Резерфорда Схема опыта Резерфорда по рассеянию α-частиц. K – свинцовый контейнер с радиоактивным веществом, Э – экран, покрытый сернистым цинком, Ф – золотая фольга, M – микроскоп. От радиоактивного источника, заключенного в свинцовый контейнер, α-частицы направлялись на тонкую металлическую фольгу. Рассеянные частицы попадали на экран, покрытый слоем кристаллов сульфида цинка, способных светиться под ударами быстрых заряженных частиц. Сцинтилляции (вспышки) на экране наблюдались глазом с помощью микроскопа. Этот результат был в резком противоречии с моделью атома Томсона, согласно которой положительный заряд распределен по всему объему атома, и α-частицы должныбыли бы свободно проходить сквозь атомы

Опыты Резерфорда и его сотрудников привели к выводу, что в центре атома находится плотное положительно заряженное ядро, диаметр которого не превышает 10 –14 –10 –15 м. Это ядро занимает только 10 –12 часть полного объема атома, но содержит весь положительный заряд и не менее 99,95 % его массы. Заряд ядра должен быть равен суммарному заряду всех электронов, входящих в состав атома. Впоследствии удалось установить, что если заряд электрона принять за единицу, то заряд ядра в точности равен номеру данного элемента в таблице Менделеева. Рассеяние α-частицы в атоме Томсона (a) и в атоме Резерфорда (b).

Планетарная модель атома Резерфорда. Показаны круговые орбиты четырех электронов.

Атомы любого элемента состоят положительно заряженной части, получившей название ядра; В состав ядра входят положительно заряженные элементарные частицы – протоны(позднее было установлено, что и нейтральные нейтроны); Вокруг ядра вращаются электроны, образующие так называемую электронную оболочку. Планетарная модель атома, предложенная Резерфордом:

Структура атома Атомные постулаты Дж. Дальтона (Английский школьный учитель математики (1766–1844)) 1) все атомы одного и того же элемента тождественны во всех отношениях, в частности, одинаковы их массы; 2) атомы разных элементов имеют неодинаковые свойства, в частности, неодинаковы их массы;

Планетарная модель атома водорода гелия Один протон, один электрон Два протона, два электрона

Строение атома лития 3 протона, 3 электрона

Состав ядра атома Абсолютное значение заряда ядра атома равно общему заряду электронов в атоме: qя = Z e , где e – элементарный электрический заряд; Z – порядковый номер элемента в таблице Менделеева, определяет число протонов в ядре атома. Атом представляет электронейтральную систему. Число электронов в атоме равно числу протонов. Химические свойства зависят только числа протонов и нейтронов в ядре атома. Ядро состоит из протонов и нейтронов: А = Z + N, где Z – протонов в ядре, N – число нейтронов; А – массовое (суммарное число частиц в ядре) 1 а.е.м. = 1,66058 * 10-27 кг

Положительный ион Атом, потерявший один или несколько электронов, будет иметь положительный заряд. Его называют положительным ионом. Ze 14 слайд

Отрицательный ион Атом, который приобрёл один или несколько электронов, будет иметь отрицательный заряд. Его называют отрицательным ионом. Ze > Z p

Пример В ядре атома алюминия содержится 27 частиц, вокруг атома движутся 13 электронов. Скольков ядре атома протонов и нейтронов? Дано Z e = 13 A = 27 Z p = ? Z n = ? Решение: Z p = Z e Z p = 13 A = Z p + Z n Zn = A – Z p Zn = 27 – 13 = 14 Ответ: 13 протонов, 14 нейтронов

• Муллахметова Зульфия ЗакариевнаНаписать 1768 21.11.2015

Номер материала: ДВ-177329

ВНИМАНИЮ УЧИТЕЛЕЙ: хотите организовать и вести кружок по ментальной арифметике в своей школе? Спрос на данную методику постоянно растёт, а Вам для её освоения достаточно будет пройти один курс повышения квалификации (72 часа) прямо в Вашем личном кабинете на сайте «Инфоурок».

Пройдя курс Вы получите:
— Удостоверение о повышении квалификации;
— Подробный план уроков (150 стр.);
— Задачник для обучающихся (83 стр.);
— Вводную тетрадь «Знакомство со счетами и правилами»;
— БЕСПЛАТНЫЙ доступ к CRM-системе, Личному кабинету для проведения занятий;
— Возможность дополнительного источника дохода (до 60.000 руб. в месяц)!

Пройдите дистанционный курс «Ментальная арифметика» на проекте «Инфоурок»!

21.11.2015 3305

21.11.2015 919

21.11.2015 1132

21.11.2015 2830

21.11.2015 2831

21.11.2015 306

21.11.2015 910

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.