Курс общей и неорганической химии. Составитель Шайхуллина З.М.

                                                                                                                        Основные сведения о строении атомов.

Цель урока:  дать понятие о составе атома и составе атомного ядра; раскрыть взаимосвязь понятий: протон, нейтрон, массовое число, электрон.

Задачи:

• Обучающие: формирование целостности представления об атоме.
• Развивающие: способствовать развитию знаний об атоме, пробудить у учащихся интерес к изучению предпосылок открытия конкретных явлений; продолжить развитие мышления, умение анализировать, сравнивать, делать логические выводы.
• Воспитательные: развитие навыков коллективной работы; развитие навыков культуры общения, толерантного отношения друг к другу; умение излагать свою точку зрения. 

Основные термины: 

• Ядро атома – центральная часть атома, которая состоит из нуклонов, которая характеризируется тремя параметрами: массовым числом, зарядом ядра, и N числом нейтронов в ядре. 

• Заряд ядра – это число, которое пишется в нижней левой части от символа элемента, равное числу протонов.

Понятие атом возникло еще в античном мире для обозначения частиц вещества. В переводе с греческого атом означает "неделимый".  

                       Как же устроен атом? 

        Атомы - мельчайшие частицы вещества. Если увеличить до размеров Земного шара яблоко средней величины, то атомы станут размером всего лишь с яблоко. 

Электроны принято обозначать так:   e⁻ . Электроны e⁻ очень легкие, почти невесомые, но зато имеют отрицательный электрический заряд. Он равен −1. Электрический ток, которым все мы пользуемся - это поток электронов, бегущий в проводах.

                  В 1911 г англ. учёный Э. Резерфорд доказал, что в центре атома имеется положительно заряженное ядро. 

Например, 

Заряд ядра равен порядковому номеру химического элемента

Из курса физики вам известно, что вокруг положительного ядра находятся отрицательно заряженные частицы электроны - е^- . В электронейтральном атоме число электронов должно быть равно заряду ядра и, следовательно, порядковому номеру элемента. Масса электрона очень мала и принимается равной нулю, таким образом, масса атома сосредоточена в ядре, в котором расположены протоны – p⁺ и нейтроны – n⁰.

 Например, определите состав атома хлора?

Хлор

N (порядковый номер) – 17

Ar(CL) = 17

e^-=17

p⁺=18

n⁰= 35 – 18 = 17

Изотопы одного и того же химического элемента имеют разную массу, так как в ядрах содержится разное количество нейтронов.

ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядра.

В природе химические элементы существуют в виде смесей изотопов. Изотопный состав одного и того же химического элемента выражают в атомных долях (ω_ат.), которые указывают какую часть составляет число атомов данного изотопа от общего числа атомов всех изотопов данного элемента, принятого за единицу или 100%.

                                                      Например:

ω_ат (³⁵Сl) = 0,754 или 75,4%

ω_ат (³⁷Сl) = 0,246 или 24,6%

В таблице Менделеева приведены средние значения относительных атомных масс химических элементов с учётом их изотопного состава. Поэтому A_r , указанные в таблице являются дробными.

Ar ^{средняя}=  ω_ат.(1) ∙ Ar₍₁₎  + … +  ω_ат.(n) ∙ Ar_(n)

                                                      Например:  

Ar^{средняя} (Cl) = 0,754 ∙ 35 + 0,246 ∙ 37 = 35,45

       

 В конце XIX - начале XX века физики доказали, что атом является сложной частицей и состоит из более простых (элементарных) частиц. Были обнаружены:

катодные лучи (английский физик Дж. Дж. Томсон, 1897 г.), частицы которых получили название электроны e− (несут единичный отрицательный заряд);  естественная радиоактивность элементов (французские ученые - радиохимики А. Беккерель и М. Склодовская-Кюри, физик Пьер Кюри, 1896 г.) и существование α-частиц (ядер гелия 4He2+); наличие в центре  атома положительно заряженного ядра (английский физик и радиохимик Э. Резерфорд, 1911 г.); искусственное превращение одного элемента в другой, например азота в кислород (Э. Резерфорд, 1919 г.). Из ядра атома одного элемента (азота - в опыте Резерфорда) при соударении с α-частицей образовывалось ядро атома другого элемента (кислорода) и новая частица, несущая единичный положительный заряд и названная протоном (p+, ядро 1H) наличие в ядре атома электронейтральных частиц - нейтронов n0 (английский физик Дж. Чедвик, 1932 г.).

следы альфа-частиц в кислороде

ВЫВОД

1. Атом — сложная нейтральная частица, состоящая из протоков, электронов и нейтронов. 

2. Некоторые характеристики этик частиц приведены в таблице 2. 

3. Вся масса атома сосредоточена в его ядре, объем которого чрезвычайно мал по сравнению с объемом атома. 

4. Атом — электронейтрален, так как содержит одинаковое число протонов и электронов, равное порядковому номеру химического элемента. 

Задания для закрепления

№1. Определите атомный состав изотопов хлора ³⁵Cl и ³⁷Сl. Почему изотопы хлора имеют разное массовое число?

№2. Определите относительную атомную массу элемента кремния, если известно, что он состоит из трёх изотопов: ²⁸Si (атомная доля 92,3%), ²⁹Si (4,7%), ³⁰Si (3%).

Контрольный блок.

1.Определите число протонов, электронов и нейтронов для атомов элементов: магния, фосфора, золота. 

2. Порядковый номер химического элемента равен 35. Какой это элемент? Чему равен заряд ядра его атома? Сколько протонов, электронов и нейтронов содержит его атом?