Атом как сложная система. Презентация на тему "Атом – сложная частица.". Определение количества электронов, протонов, нейтронов в атоме
Атом –
сложная частица
![](https://i2.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img1.jpg)
«Всё окружающее
нас состоит из
неделимых частиц
или атомов»
Демокрит
(около 460 до н. э. -
около 360 до н. э.)
![](https://i1.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img2.jpg)
![](https://i1.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img3.jpg)
Рентгеновские лучи
Кристалл
Дифракционная
картинка
Вильгельм Конрад Рентген
немецкий физик
В 1895 году
Вюрцбургский университет
![](https://i2.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img4.jpg)
Электроны
В 1897 году
Джон Томсон
английский физик
Кембриджский университет
![](https://i0.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img5.jpg)
Антуан Анри Беккерель
французский физик
1896 год
Явление радиоактивности
Почернение
Проявленная
фотопластина
Соли урана
![](https://i1.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img6.jpg)
Мария Склодовская-Кюри
Пьер Кюри
польская физик-химик
французский физик-химик
В 1903 году
Открытие радия
Открытие
полония
![](https://i1.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img7.jpg)
«Пудинговая модель»
Джон Томсон
английский физик
В 1904 году
Электроны совершают колебательные движения, благодаря которым атом испускает электромагнитную энергию, а сам атом – электронейтрален.
![](https://i1.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img8.jpg)
Эрнест Резерфорд
английский физик
Рассеяние α-частицы
В 1907 году
«Планетарная модель»
![](https://i2.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img9.jpg)
Квантовая теория
Нильс Бор
датский физик
Электроны передвигаются по замкнутым орбитам в соответствии значения своей энергии, которая не выделяется и не поглощается при этом.
В 1913 году
Электрон может переходить из одного в другое разрешённое энергетическое состояние, испуская или поглощая при этом энергию.
![](https://i0.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img10.jpg)
Дмитрий Дмитриевич
Вернер Карл
Иваненко
Гейзенберг
русский физик
немецкий физик-теоретик
В 1932 году
Нуклоны = Протоны (Z) + Нейтроны (N)
Протонно - нейтронная
теория
А – массовое число атома
![](https://i0.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img11.jpg)
– это разновидности атомов химических
Изотопы
элементов, которые имели одинаковый
атомный номер, но разные массовые числа.
Число электронов
Заряд ядра
Число протонов (Z)
Порядковый номер
Электрон
![](https://i2.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img12.jpg)
Массовое
Протонов
Электронов
![](https://i1.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img13.jpg)
Изменение числа протонов в атоме приводит к образованию нового химического элемента, потому что изменяется заряд ядра атома.
1 протон (Z)
1 протон (Z)
![](https://i0.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img14.jpg)
Изменение числа нейтронов в атоме приводит к изменению атомной массы элемента.
![](https://i0.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img15.jpg)
Изотопы водорода отличаются по своим свойствам.
Дейтерий
![](https://i1.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img16.jpg)
Химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.
Кислород
![](https://i1.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img17.jpg)
Свободные атомы
Простые вещества
кислород
озон
Сложные вещества
СН₃ - О - СН₃
С₂Н ₅ - ОН
Этанол
Диметиловый эфир
![](https://i2.wp.com/cdn2.arhivurokov.ru/multiurok/html/2017/11/07/s_5a0101366deab/img18.jpg)
Узнали о вкладе ученых всего мира в развитие теории строения атома;
Объяснили существование изотопов на примере водорода;
Рассмотрели элементарный состав атома на примере фосфора.
Сера химический элемент - (Soufre франц., Sulphur или Brimstone англ., Schwefel нем., θετον греч., лат. Sulfur, откуда символ S; атомный вес 32,06 при O=16 [Определен Стасом по составу сернистого серебра Ag 2 S]) принадлежит к числу важнейших неметаллических элементов.… …
Сера, химический элемент - (Soufre франц., Sulphur или Brimstone англ., Schwefel нем., θετον греч., лат. Sulfur, откуда символ S; атомный вес 32,06 при O=16 [Определен Стасом по составу сернистого серебра Ag2S]) принадлежит к числу важнейших неметаллических элементов. Она… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Сжатие при химических реакциях - В большом числе случаев химические реакции сопровождаются изменением объема веществ, участвующих в превращении. В случае, когда объем веществ, вступающих в реакцию, больше объема происходящих при реакции веществ, наблюдается положительное С.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Комплексные соединения - Цис платин одно из многих координационных соединений Комплексные соединения (лат. complexus сочетание, обхват) или координационные соединения (л … Википедия
Вещество как материя - (Matière, Substance, Materie, Stoff, Matter) противополагается по смыслу духу, силе, форме, явлению и пустоте. Такое отрицательное определение, происходящее из древности, не может служить основанием для каких либо научных сведений о В. Наука же… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Брожение (хим. процесс) - представляет особый химический процесс, вызываемый так наз. ферментами. При процессе брожения сложная частица органического вещества распадается на более простые, т. е. заключающие меньшее число атомов. Среди громадного числа брожений, как… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Брожение - (хим. процесс) представляет особый химический процесс, вызываемый так наз. ферментами. При процессе брожения сложная частица органического вещества распадается на более простые, т. е. заключающие меньшее число атомов. Среди громадного числа… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Брожение - представляет особый химический процесс, вызываемый так наз.ферментами. При процессе брожения сложная частица органического веществараспадается на более простые, т.е. заключающие меньшее число атомов.Среди громадного числа брожений, как… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
complex particle - sudėtingoji dalelė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. complex particle vok. zusammengesetztes Teilchen, n rus. сложная частица, f pranc. particule constituante, f … Fizikos terminų žodynas
particule constituante - sudėtingoji dalelė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. complex particle vok. zusammengesetztes Teilchen, n rus. сложная частица, f pranc. particule constituante, f … Fizikos terminų žodynas
Урок 1. Атом – сложная частица Цель: обобщить знания из курсов физики и химии о явлениях, доказывающих сложность строения атома, познакомить учащихся с эволюцией научных взглядов на строение атома. Знать: особенности строения атома. Уметь: описывать строение атома, характеризовать частицы, входящие в его состав. Ход урока Беседа: вы помните, что «атом» в переводе с греческого обозначает «неделимый», до конца ХIХ века это считалось верным. Но открытия конца ХIХ - начала ХХ вв. показали, что атом устроен сложно. Лекция: С тех пор, как стало ясно, что атом состоит из более мелких частиц, ученые пытались объяснить строение атома, предлагали модели: 1. Дж. Томсон (1903 г.) – атом состоит из положительного заряда, равномерно распространенному по всему объему атома, и электронов, колеблющихся внутри этого заряда. Эта модель не нашла экспериментального подтверждения. 2. Э.Резерфорд (1911 г.) – планетарная или ядерная модель атома: - внутри атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожную часть объема атома; - весь положительный заряд и почти вся масса атома сосредоточена в ядре; - Электроны вращаются вокруг ядра, они нейтрализуют заряд ядра. Модель Резерфорда подтверждалась опытами с тонкими металлическими пластинами, облучаемыми α-частицами. Но классическая механика не могла объяснить, почему электроны не теряют энергию по мере вращения и не падают на ядро. 3. В 1913 г. Н.Бор дополнил планетарную модель постулатами: - электроны в атоме вращаются по строго определенным замкнутым орбитам, не испуская и не поглощая энергии; - при переходе электронов с одной орбиты на другую происходит поглощение или выделение энергии. 4. Современная квантовая модель строения атома: - электрон имеет двойственную природу. Подобно частице электрон имеет массу 9,1х10-28г и заряд 1,6х10-19Кл. - электрон в атоме не движется по определенной траектории, а может находиться в любой части околоядерного пространства. Вероятность нахождения электрона в разных частях околоядерного пространства неодинакова. Пространство вокруг ядра, где вероятность нахождения электрона наибольшая называется орбиталью. - Ядро состоит из нуклонов – протонов и нейтронов. Число протонов в ядре равно порядковому номеру элеме6нта, а сумма чисел протонов и нейтронов равна массовому числу атома. Это положение было сформулировано после открытия Э. Резерфордом в 1920 г. протона, Дж.Чедвиком в 1932 г.- нейтрона. Различные виды атомов называются нуклидами. Нуклиды характеризуется массовым числом А и зарядом ядра Z. Нуклиды с одинаковым Z, но разными А называют изотопами.(35 17Cl и 37 17Cl). Нуклиды с разными Z, но одинаковыми А называют изобарами.(40 18Аr и 40 19К). Задание1: - расписать строение атома для элементов: железа, алюминия, бария, калия, кремния. Задание 2 1.Определите химический элемент по составу его атома - 18 p+, 20 n0, 18 e-: а) F б) Ca в) Ar г) Sr 2. Общее число электронов у иона хрома 24Cr3+: а) 21 б) 24 в) 27 г) 52 3.Максимальное число электронов, занимающих 3s - орбиталь, равно: а) 14 б) 2 в) 10 г) 6 4.Число орбиталей на f - подуровне: а) 1 б) 3 в) 5 г) 7 5 .Наименьший радиус атома среди приведённых элементов имеет: а) Mg б) Ca в) Si г) Cl Домашнее задание: § 1. учить по тетради, зад 1-4.
МКОУ
им. Г. Г. Гюльмагомедова»
Выполнила ученица 11 класса
Ибрагимова Арина
Руководитель
Везиров Т. Г.
Арак 2014
КАК ЖЕ РАЗВИВАЛАСЬ КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ АТОМА? 3
Модель Томсона 4
Опыт Резерфорда 5
Квантовые постулаты Н. Бора 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
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 -25 кг.
Диаметры атомов: от 1,06 *10 -10 до 2*10 -10 м.
Например : m а (Н)= 1, 67*10 -27 кг.
d а (Н) = 1, 06*10 -10 м
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.
КАК ЖЕ РАЗВИВАЛАСЬ КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ АТОМА?
Электрон вращается вокруг ядра по строго определенным замкнутым стационарным орбитам в соответствии с «разрешенными» значениями энергии E 1 , E 2 , …, E n
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:
![](https://i1.wp.com/dereksiz.org/atom--slojnaya-chastica/160975_html_3080977a.jpg)
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 =2 n 2 ,
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.
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:
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;
β – лучи представляют собой поток электронов;
γ – лучи – электромагнитные волны с ничтожно малой массой, не несущие электрического заряда.
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 n 0 .
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 P +
n 0
e -
частица
место нахождения
масса
заряд
Протон
ядро
1 а.е.м
+1
Нейтрон
ядро
1а.е.м.
0
Электрон
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: isos – одинаковый , 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
Количество электронов и протонов равно порядковому номеру химического элемента
Количество нейтронов равно разности
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.
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.]
Атом - сложная частица
Цели урока: обобщить сведения о важнейших открытиях физики XIX -XX вв., доказывающих сложность строения атомов химических элементов; научить объяснять строение атома, опираясь на некоторые модели классической теории; закрепить знание современных представлений о строении атома на основе квантовой механики.
Основные понятия: макромир, микромир, квантовая механика, нуклоны (протоны, нейтроны), нуклиды, изотопы, корпускулярно-волновой дуализм частиц микромира, химический элемент.
Оборудование: ПСХЭ Д. И. Менделеева, таблицы «Строение атома».
Ход урока
Приветствие учителя. Проверка готовности к уроку.
II. Изучение нового материала
План изложения
1. Важнейшие открытия физики конца XIX-начала XX века.
2. Модели классической теории строения атома, объяснение их несостоятельности.
3. Современные представления о строении атома на основе квантовой механики. Протонно-нейтронная теория.
4. Нуклиды - различные вилы атомов. Изотопы. Изотопы водорода.
5. Формы существования химического элемента.
1. Желательно по первому пункту плана зачитать на с. 3 учебника понятие «атом», фундаментальные открытия, доказывающие сложность строения атома, с последующей записью в рабочую тетрадь.
В 1904 г. Дж. Томсон предлагает модель атома под названием «сливовый пудинг». Атом в целом электронейтрален, так как он подобен сферической капле пудинга с положительным зарядом, внутрь сферы которого вкраплены отрицательно заряженные сливины-электроны, совершающие колебательные движения, благодаря которым атом излучает электромагнитную энергию. Однако эта модель не была экспериментально подтверждена и осталась гипотезой.
В 1911 г. Э. Резерфорд предлагает планетарную модель атома. Подобно движению планет по замкнутым орбитам вокруг Солнца модель атома есть положительно заряженное ядро и электроны, вращающиеся вокруг ядра по замкнутым стационарным орбитам. Однако данная модель не могла объяснить явления излучения и поглощения энергии атомом. Э. Резерфорд считается основоположником современного учения об атоме, его теоретической моделью строения атома мы пользуемся и сейчас.
В 1900 г. М. Планк, в 1905 г. А. Эйнштейн и Н. Бор внесли теоретические идеи и квантовые представления в планетарную модель Э. Резерфорда - постулаты (постулат - утверждение, принимаемое без доказательства).
Первый постулат: электрон может вращаться вокруг ядра не по любым, а только по некоторым определенным круговым орбитам. Эти орбиты получили название стационарных. При этом энергия атомом не поглощается и не излучается.
Второй постулат: излучение или поглощение энергии атомом происходит при скачкообразном переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую. При этом испускается или поглощается отдельная порция энергии - квант.
Н Бор внес квантовые представления о строении атома, но он использовал традиционные классические понятия механики, рассматривая электрон как частицу, движущуюся со строго определенными скоростями по строго определенным траекториям. Его теория была важным этапом в развитии представлений о строении атома.
Гипотеза, предложенная М. Планком и А. Эйнштейном о световых квантах (фотонах) показана, что нельзя автоматически распространять законы природы, справедливые для большинства тел - объектов макромира, на ничтожно малые объекты - микромира (атомы, электроны и т.д.)
В 20-х годах XX столетия после возникновения и развития новой отрасли теоретической физики - квантовой или волновой механики - была решена задача описания свойств и поведения частиц микромира. Эта теория характеризует частицы микромира как объекты с двойственной природой - корпускулярно-волновым дуализмом: одновременно они являются и частицами (корпускулами) и волнами. Корпускулярно-волновой дуализм объектов микромира подтвержден и экспериментально знакомыми из курса физики интерференцией и дифракцией электронов. Интерференция - наложение волн друг на друга. Дифракция - огибание волной препятствия. Это доказывает наличие v электрона волновых свойств. Почернение фотослоя лишь в одном месте свидетельствует о наличии у него корпускулярных свойств. Будь электрон только волной, он более или менее равномерно засвечивал бы фотопластинку (рис. 1 с. 5 учебника).
В 1932 г. была разработана протонно-нейтронная теория ядра , согласно которой ядра атомов состоят из протонов, имеющих заряд +1 и массу 1, и нейтронов, имеющих заряд 0 и массу 1. Их называют нуклонами.
Атом - электронейтральная система взаимодействующих элементарных частиц, состоящая из ядра (образованного протонами и нейтронами) и электронов.
Порядковый номер элемента в ПСХЭ Д.И. Менделеева соответствует заряду ядра атома, т. е. указывает на число протонов в нем. Число нейтронов определяется по формуле N=A-Z , где А - массовое число, Z - порядковый номер элемента. Количество электронов в атоме соответствует порядковому номеру элемента в ПСХЭ.
Пример: Порядковый номер элемента - 25. Массовое число 55. Каков состав его атома?
Ответ: Заряд ядра атома +25; в ядре атома 25 протонов, нейтронов 55 - 25 = 30; в атоме 25 электронов.
Вопрос: Чего следует ожидать, если в атоме изменить число а) протонов; б) нейтронов?
Ответ: Изменение числа протонов в атоме приводит к образованию нового химического элемента т.к. изменяется заряд ядра атома.
Изменение числа нейтронов в атоме приводит к изменению атомной массы элемента, заряд ядра атома не изменяется. Образуются изотопы - разновидности атомов одного и того же элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разную относительную атомную массу.
Пример: Изотопы хлора: +17 Сl , ат. масса 35, и +17 Сl, ат. масса 37; изотопы калия +19 К, ат. масса 39, и +19 К, ат. масса 40.
Свойства изотопов одного и того же элемента одинаковы, т. к. имеют одинаковый заряд ядра, хотя их относительная атомная масса разная, т.к. они содержат разное число нейтронов; изменение атомной массы элементов незначительно - оно имеет долевое значение.
Изотопы водорода имеют собственные названия и химические знаки:
Протий - Н - имеет заряд ядра +1 и массу атома 1, нейтронов в ядре нет.
Дейтерий - D - имеет заряд ядра атома +1 и массу атома 2, нейтронов в ядре - I.
Тритий - Т имеет заряд ядра атома +1 и массу атома 3, нейтронов в ядре - 2.
Вопрос: Почему изотопы водорода существенно отличаются по свойствам?
Ответ: Изотопы водорода имеют изменение массы весьма существенное - в кратное значение раз.
На основании вышеизложенного следует дать современную трактовку химического элемента.
Химический элемент - это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра, т. е. с одинаковым числом протонов в нем.
Известны следующие формы (способы) существования химического элемента: свободные атомы, простые вещества, сложные вещества.
Пример: Водород может существовать в виде свободных атомов, в виде двухатомных молекул, а так же входить в состав молекул сложного вещества.
Взаимосвязь содержания и формы на примере трех форм существования химического элемента
Простые веществаОдин и тот же химический элемент
Разные простые вещества
Аллотропы
Аллотропы: кислород - O 2 и O 3 - озон
Сложные вещества
Один и тот же состав (молекулярная формула)
Разные сложные вещества
Изомеры
С 2 Н 6 O - соответствует соединениям: спирт С 2 Н 5 ОН и эфир Н 3 С-О-СН 3
Вывод: содержание и форма взаимосвязаны между собой. Определяющая роль отводится содержанию (заряд атомного ядра, состав простых и сложных веществ), но и форма не пассивна, она влияет на содержание (изотопы, аллотропы, изомеры).
III. Закрепление по узловым вопросам темы
Работа с вопросами № 1, 2, 3, 4 § 1.
Учащиеся зачитывают вопрос параграфа и дают ответ на него согласно конспекта в рабочей тетради или согласно текста учебника.
IV. Домашнее задание
§1. Определить состав атомов № 13, № 56, № 30, № 101
Ответить на вопрос, чем сходны и чем различны атомы аргона с массами 39 и 40.