Будова матома як хімічного обєкта, (Протони, Нейтрони, Електронні брбіталі)
Тема уроку: Будова атома.
Мета уроку через:
-навчальний зміст:
oрозглянути питання про будову атомів хімічних елементів;
oвивчити склад атомного ядра.
-діяльність учителя:
oознайомити учнів з будовою атомів хімічних елементів
oдати знанння про склад атому: ядро, електрони; склад ядра – протони, нейтрони.
oрозкрити зміст порядкового номера хімічного елемента у Періодичній системі.
oпідвести учнів до сучасного формулювання Періодичного закону.
-процеси особистісного розвитку:
oсформувати вміння характеризувати хімічні елементи за положенням у періодичній системі хімічних елекментів.
oформувати уявлення про матеріальну єдність світу й можливість його пізнання.
-навчальну діяльність учня:
oпояснювати закономірність розміщення атомів хімічних елементів у Періодичні системі хімічних елементів
oобчислювати кількість протонів, електронів та нейтронів у складі атому хімічного елемента.
Тема уроку: Будова атома.
Мета уроку через:
-
навчальний зміст:
- розглянути питання про будову атомів хімічних елементів;
- вивчити склад атомного ядра.
-
діяльність учителя:
- ознайомити учнів з будовою атомів хімічних елементів
- дати знанння про склад атому: ядро, електрони; склад ядра – протони, нейтрони.
- розкрити зміст порядкового номера хімічного елемента у Періодичній системі.
- підвести учнів до сучасного формулювання Періодичного закону.
-
процеси особистісного розвитку:
- сформувати вміння характеризувати хімічні елементи за положенням у періодичній системі хімічних елекментів.
- формувати уявлення про матеріальну єдність світу й можливість його пізнання.
-
навчальну діяльність учня:
- пояснювати закономірність розміщення атомів хімічних елементів у Періодичні системі хімічних елементів
- обчислювати кількість протонів, електронів та нейтронів у складі атому хімічного елемента.
Обладнання:
підручник, таблиця «Періодична система елементів Д.І.Менделєєва», сигнальні картки (зеленого і червоного кольорів), опорна схема «Будова атома», комп’ютер, проектор, мультимедійна дошка.
Базові поняття та терміни:
атом, ядро, електрон, протон, нейтрон, нуклон, модель атома, порядковий номер.
Тип уроку: урок засвоєння нових знань.
Методи навчання: пояснювально-ілюстративний, проблемного викладу, метод «світлофору», «знайди помилку».
Структура уроку.
- Організаційний момент.
- Підготовка до сприйняття матеріалу (актуалізація опорних знань, уявлень та чуттєвого досвіду).
- Мотивація навчальної діяльності.
- Оголошення теми, мети та завдань уроку.
- Вивчення нового матеріалу.
- Осмислення нових знань і умінь.
- Закріплення, систематизація та узагальнення.
- Контрольно-коригувальний етап.
- Підбиття підсумків уроку.
- Інструктаж щодо виконання домашнього завдання.
ХІД УРОКУ.
- Організаційний момент.
Привітання, перевірка готовності учнів до уроку, налаштування на робочий настрій.
- Вивчення нового матеріалу.
І. ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ.
Довгі роки хіміки звикали до того, що складні речовини складалися з елементів, а елементи – з атомів. Пізніше з’ясувалося що і прості речовини складаютья з атомів.
Демонстрація слайдів
Періодичний закон і періодична система хімічних елементів вплинули на розвиток науки і техніки: вони послужили теоретичним фундаментом і спрямованого пошуку й відкриття 46 елементів зі 111 відомих на сьогодні, крім того поштовхом до дослідження будови атома. Атом вважався елементарною (неподільною) частинкою.
Демонстрація слайдів
У 1896 році французький фізик А.Беккерель виявив, що матеріали, які містять уран засвічують у темряві фотопластинку. У 1903 році П’єр і Марія Склодовська-Кюрі одержали Нобелівську премію за відкриття радіоактивності. У 1911 році М.Склодовська-Кюрі була удостоєна Нобелівської премії за відкриття чистого радію.
Демонстрація слайдів
Найбільших успіхів у вивченні атома досяг англійський учений Ернест Резерфорд. У 1909 році він провів свій знаменитий експеримент. Він дійшов висновку, що в центрі атома існує маленьке ядро, яке заряджене позитивно та містить усі протони та нейтрони і в ньому зосереджена практично вся маса атома. У той же час у зовнішніх шарах атома містяться негативно заряджені електрони, маса яких занадто мала.
Аналізуючи результати свого експерименту, Резерфорд запропонував «планетарну» модель будови атома, якою з невеликими змінами ми користуємося і досі.
Відповідно до цієї моделі в центрі ядра зосереджений весь позитивний заряд атома, яке оточене негативно зарядженими електронами. Електрони рухаютья навколо ядра як планети навколо Сонця по певних орбітах. Це довели група вчених з Харківського фізико-технічного інституту та зробила перші в історії науки знімки атома.
Демонстрація слайдів
Отже:
Атом – електронейтральна частинка, що складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів.
ІІ. СКЛАД АТОМІВ.
Після встановлення складної будови атомів з’ясувалося, що і ядра атомів мають складну будову. Ядро атома складається із двох частинок – протонів і нейтронів. Протони мають позитивний заряд, а нейтрони заряду не мають. Тобто весь позитивний заряд зосереджений у ядрі атома і їх загальне число дорівнює заряду ядра. Маси протона і нейтрона приблизно дорівнюють 1 а.о.м.
Демонстрація слайдів
Уявіть собі, що діаметр ядра в 100 000 разів менше діаметра атома.
Узагальнюючи:
Демонстрація слайдів
Якщо до ядра атома входить 8 протонів, то заряд ядра його атома дорівнює +8. Атом – електронейтральна частинка, тому навколо цього атома має обертатися 8 негативно заряджених електронів.
Яка ж маса даного атома?
Маса кожного протона та нейтрона приблизно дорівнює 1а.о.м., а маса всіх електронів дорівнює 0. Отже маса атома дорівнюватиме 10 а.о.м.
Або в спрощеному вигляді це можна позначити наступним чином:
8 16О
Узагальнюючи:
Демонстрація слайдів
АТОМ
ядро електорони
-1е
заряд - -1
протони нейтрони
+1 1р 0 1n
заряд - +1 заряд – 0
маса – 1 маса – 1
nu = Ar
(n = nu – p)
Тобто, найважливіша характеристика хімічного елемента – це заряд його ядра.
У зв’язку з відкриттям будови атома було змінено і формулювання Періодичного закону:
«Властивості хімічних елементів, а також утворених ними речовин перебувають у періодичній залежності від зарядів їх атомних ядер.»
- Осмислення нових знань і умінь.
Демонстрація слайдів
- Планетарну модель будови атома запропонував … (англійський вчений Ернест Резерфорд)
- Атом це …(електронейтральна частинка, що складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів)
- Частинки з яких складається ядро атома називаються… (протонами та нейтронами. Загальна назва – нуклони.)
- Маси протна і нейтрона приблизно дорівнюють (в а.о.м.) … (1 а.о.м.)
- Загальне число протонів в ядрі атома елемента дорівнює його … (заряду або порядковому номеру)
- Розрахувати кількість нейтронів можна за формулою… (n = nu – p)
- Закріплення, систематизація та узагальнення.
- Добери пару (асоціація):
Демонстрація слайдів
- Протон - Масове число
- Нейтрон - Позитивний заряд
- Нуклон - Має негативний заряд
- Електрон - Ядро і електрони
- Порядковий
номер - Заряд ядра атома
- Атом - Не має заряду
- Контрольно-коригувальний етап.
Демонстрація слайдів
Заповніть вільні клітинки у таблиці:
|
ЕЛЕМЕНТ |
ЧИСЛО |
НУКЛОННЕ ЧИСЛО |
||||
|
Назва |
символ |
Порядковий номер |
Протонів |
електронів |
Нейтронів |
Атомна маса |
|
Флуор |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
S |
|
|
|
|
32 |
|
|
|
15 |
|
|
16 |
|
- Підбиття підсумків уроку.
Виставлення оцінок, оголошення результатів уроку.
- Інструктаж щодо виконання домашнього завдання.
Диференціація завдання:
Опрацювати §23,
№ 200-202 усно,
№ 203 за варіантами (перший рядок – перший ряд учнів, другий – другий і т.д.)
№210 (за вибором учнів.)
Будова атому Презентацію підготували: Вчитель хімії Орел Т.В.
Демокріт (460–371 гг. н.э.) Давньогрецький учений, філософ-матеріаліст. Учень Левкіппа. Народився в Абдери (Фракія). Твори Демокрита з усіх галузей науки того часу створили йому славу найбільшого представника древньої атомістики. Визнавав вічність матерії і вважав, що вона складається з нескінченного числа найдрібніших неподільних частинок - атомів, різне поєднання яких утворює незліченну безліч різноманітних речей і їх властивостей. Стверджував, що атоми рухаються під впливом панування необхідності.
Сэр Джозеф Джон Томсон (18.12. 1856 — 30. 08. 1940) — англійський фізик, відкрив електрон, лауреат Нобелевської премії з фізики 1906 р.
Резерфорд Ернест (1871–1937) Англійський фізик, з 1903 р. член Лондонського королівського товариства, його президент у 1925-1930 рр.. Народився у Спрінг-Броуве (нині Брайтуотер) в Новій Зеландії. У 1894 р. закінчив Кентерберійський коледж Новозеландського університету в Крайстчерчі. У 1895-1898 рр.. працював у Кавендішської лабораторії Кембриджського університету під керівництвом фізика Дж. Дж. Томсона, 1898-1907 рр.. професор Мак-Гіллского університету в Монреалі (Канада), в 1907-1919 рр.. Манчестерського університету. З 1919 р. професор Кембриджського університету і директор Кавендішської лабораторії. Один із засновників вчення про радіоактивність, ядерної фізики і уявлень про будову атомів.
Планетарна модель атома літия по Резерфорду: Навколо позитивно зарядженого ядра атома літия рухаються негативно заряджені електрони, утворюючи електрону оболонку. ядро: Z = +3 - електрона оболонка 3е
Будова атома натрію ядро: Z = +11 електрона оболонка: 11 е - Na 11 +11
Будова атома калію +19 ядро: Z = +19 електрона оболонка: 19 е - К 19
Атом Найменша електронегативна частинка хімічного елемента, яка є носієм його властивостей.
Склад атома
Атомне ядро Практично вся маса атома (більше 99,95%) зосереджена в дуже малому обсязі - в ядрі атома, що знаходиться в його центрі. Діаметр ядра, якщо вважати його кулястим, становить приблизно одну стотисячну частину від діаметра атома. Ядра атомів мають складну будову. Вони складаються з двох видів частинок з майже однаковою масою, практично рівною 1 а. е. м., електронейтральності нейтронів і позитивно заряджених протонів, причому позитивний заряд протона - найменший існуючий в природі електричний заряд, тобто елементарний, який далі неподільний. Заряд протона приймають за 1. Таким чином, ядра атомів заряджені позитивно, їх заряд чисельно дорівнює числу протонів, а маси ядер, отже й маси атомів, виражені в атомних одиницях маси, близькі до цілим числам.
Ядро Величина Позначення Кількісне співвідношення Нуклоне число A A = Z + N Число протонів Z Число нейтронів N
Електрони Всі речовини електронейтральні. Атоми - складові частини речовини, отже, атоми в цілому повинні бути нейтральні. До складу атома, крім позитивно зарядженого ядра, входять негативно заряджені частинки - електрони. Електричний заряд електрона (негативний) чисельно дорівнює заряду протона (позитивного). Ясно тому, що в нейтральному атомі кількість електронів дорівнює числу протонів в його ядрі. Таким чином, атом складається з дуже маленького, але важкого позитивно зарядженого ядра, до складу якого входять протони і нейтрони. Близько ядра рухаються ще менші негативно заряджені електрони. (Маса електрона дорівнює приблизно 1/2000 а. Е. м., тобто електрон приблизно в 2000 разів легше протона або нейтрона.)
1913 - Англійський Фізик Генрі Мозлі на підставі експериментальних даних (дослідження рентгенівських спектрів хімічних елементів) встановив, що порядковий номер елемента збігається із зарядом ядра атома Періодична зміна властивостей елементів залежить від їх порядкового номера.
Із закону Мозлі випливає, що порядковий номер елементу відповідає позитивному заряду ядра атому. Атом характеризують три фундаментальні елементарні частинки. Протон, нейтрон, электрон. Ядро заряджене позитивно і у ньому зосереджена основна маса. Ядро складається з протонів і нейтронів. Сума кількості протонів і нейтронів МАСОВЕ (НУКЛОНЕ) ЧИСЛО – А. A= N(11p)+ N(10n) Порядковий номер, масове число.
А відповідає відносній атомній масі елемента A=Ar . Число протонів відповідає порядковому номеру: N(11p)=Z Число нейтронів: N(10n)= A- Z Число электронів відповідає заряду ядра число електронів відповідає порядковому номеру: N(e)=Z
Характеристика елементарних частинок Найменування частинки Символ Заряд Маса Кл О. е. кг а.е.м. Протон 11p 1,6•10-19 +1 1,7•10-27 1 Нейтрон 10n 0 0 1,7•10-27 1 Електрон e -6•10-19 -1 9,11•10-31 0,0005486
Запам’ятай : Всі відомі хімічні елементи наведені в таблиці Д. І. Менделєєва. У ній вони розташовуються в порядку зростання зарядів їхніх атомних ядер. Оскільки кожен атом електронейтрален, то число протонів в ядрі атома дорівнює числу електронів в цьому ж атомі. Тим самим порядковий номер елемента в таблиці Менделєєва вказує число електронів в атомі і рівне йому число протонів в ядрі. Належність атома тому чи іншому хімічному елементу визначається зарядом його ядра. Тому число протонів, складових заряд ядра, у атомів одного і того ж хімічного елемента строго певний.
Сучасне формулювання періодичного закону Властивості хімічних елементів, а також форми і властивості сполук елементів знаходяться в періодичній залежності від величини заряду ядер їх атомів. А точніше властивості хімічних елементів визначаються періодично повторюваними однотипними електронними конфігураціями
Алгоритм 1.Вибрати елемент , записати його знак Бор В 2.Запишіть атомний номер елемента Z та його масово число А Z=5 А=11 3.Запишіть значення Z зліва внизу і значення А зліва верху біля знаку елемента В 4.Визначити склад атома: число протонів N (р)=5 число електронів N (е)=5 число нейтронів N (n)=11-5=6 5.Запишіть склад атома В (5р, 6n )5е 6.Зробіть висновки Ядро атома бору складається із п’яти протонів і шести нейтронів, а електрона оболонка- із п’яти електронів
Склад атома Всі відомі хімічні елементи наведені в таблиці Д. І. Менделєєва. У ній вони розташовуються в порядку зростання зарядів їхніх атомних ядер. Оскільки кожен атом електронейтрален, то число протонів в ядрі атома дорівнює числу електронів в цьому ж атомі. Тим самим порядковий номер елемента в таблиці Менделєєва вказує число електронів в атомі і рівне йому число протонів в ядрі. Належність атома тому чи іншому хімічному елементу визначається зарядом його ядра. Тому число протонів, складових заряд ядра, у атомів одного і того ж хімічного елемента строго певний. У той же час зміст нейтронів в ядрах одного і того ж елемента може бути змінним. Отже, маси атомів одного елемента можуть бути різними. Ці різні види атомів одного хімічного елемента називаються ізотопами (від "ізо" - рівний і "топос" - місце), оскільки вони займають одне місце в таблиці Д. І. Менделєєва, оскільки належать одному елементу. Наведені в таблиці Д. І. Менделєєва атомні маси елементів - це середні атомні маси природної суміші ізотопів даного елемента з врахуванням їх відносного вмісту в природі, тому вони можуть відрізнятися від цілих чисел. Нагадаємо, що атомна одиниця маси - це 1/12 маси атома вуглецю, причому того його ізотопу, в ядрі якого знаходиться 6 протонів і 6 нейтронів.
Атоми одного елемента, що мають однаковий заряд ядра, але різні масові числа називаються ізотопами. Ізотопи містять однакове число протонів, але різне число нейтронів. Приклади: 11Н – протій, 21Н-дейтерій 31Н-трітій 3517Cl (77,3%), 3717Cl (22,7%) Ar(Cl)=(35•77,3+37 •22,7)/100=35,454-відносна атомна маса - середнє арифметичне мас ізотопів з урахуванням їх% змісту Ізотопи
Атом водню (1 електрон і 1 протон)
Ізотоп атома водню Дейтерій (1 електрон, 1 протон і 1 нейтрон) (1 електрон, 1 протон і 2 нейтрона)
Частинки, які утворилися при втраті або прийняті (приєднані) і набули заряду, називаються іонами. Вид атома незмінився. Змінимо число електронів
Змінимо число нейтронів Нове слово? Що таке ізотопи? Спрогнозуйте визначення ізотопів самі. Атоми одного виду, які мають різні числа нейтронів (різні маси), наз. ізотопами. Вид атому не змінився.
Змінимо число протонів Отримали новий хімічний елемент. Отже, отримали нові хімічні елементи, новий вид атома. Підіб'ємо підсумок. Які частинки найголовніші? протони головне заряд ядра. Хімічний елемент - це вид атома з однаковим зарядом ядра.
1. Атом подільний чи неподільний? 2. Електричний заряд електрона. 3. Як називається частка, приєднуючи електрони? 4. Як називається частинка, яка втратила електрон? 5. Який склад атомного ядра? 6. Назвіть ім'я та прізвище вченого запропонував планетарну модель атома? 7. Назвіть ім'я вченого відкрив електрон? 8. За допомогою чого взаємодіють заряди?
Завдання. Заповнити таблицу «Склад атомів хім. елементів». Характеристика хім.елемента Знаки хім. елементів O P Al I Au F Be Порядковий номер в таблиці Д.І. Менделеєва Число протонів Число електронів Заряд ядра атома Масова частка Число нейтронів 8 15 13 53 79 9 4 8 15 13 53 79 9 4 8 15 13 53 79 9 4 +8 +15 +13 +53 +79 +9 +4 16 31 27 127 197 19 9 8 16 14 74 118 10 5
про публікацію авторської розробки
Додати розробку