Урок 42 Тема. Поняття про будову атома. Склад атомних ядер. - Хімія 8 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Хімія 8 клас

Урок 42 Тема. Поняття про будову атома. Склад атомних ядер.
Урок 42
Тема. Поняття про будову атома. Склад атомних
ядер.
мета: сформувати уявлення про будову атома, розглянути
модель будови атома Е. Резерфорда, порівняти влас ‑
тивості елементарних частинок: протонів, нейтронів,
електронів, визначити фізичний сенс порядкового
номера хімічного елемента в Періодичний системі
Д. І. Менделєєва. Повторити й систематизувати знання
учнів про атоми й молекули. Показати взаємозв’язок
і єдність походження фізичних і хімічних понять.
обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Мен‑
делєєва (короткоперіодний варіант); моделі атомів.
Базові поняття
та терміни:
атом, електрон, ядро, заряд ядра атома, модель ато ‑
ма, протони, нейтрони, порядковий номер.
Тип уроку: комбінований.
методи нав­
чання:
пояснювально ‑ілюстративні — бесіда, розповідь;
практичні — розв’язування вправ; репродуктивні;
частково‑пошукові; методи контролю.
структура уроку
I. Організаційний етап ................................. 1 хв.
II. Перевірка домашнього завдання ....................... 15 хв.
III. Актуалізація опорних знань ........................... 3 хв.
IV. Вивчення нового матеріалу ............................18 хв.
1. Встановлення складної будови атомів.
2. Склад атомів.
3. Порядковий номер хімічного елемента.
V. Закріплення та систематизація знань ................... 5 хв.
VI. Домашнє завдання ................................... 1 хв.
VII. Підбиття підсумків уроку ............................. 2 хв.
хід уроку
I. о рганізаційний етап
Перевірка готовності учнів до уроку, налаштування на робочий настрій.
II. Перевірка домашнього завдання
1. Перевірка та обговорення виконання письмових завдань f
(усно або на дошці).
2. Бесіда.
1) Як змінюються властивості елементів у малих і великих періодах?
Як змінюються властивості елементів у головних підгрупах?
2) У якого елемента сильніше виражені металічні властивості: у Бору
або Алюмінію? Відповідь поясніть.
3. Перевірочна робота. f
1 варіант
1) Який елемент має найбільш виражені металічні властивості:
а) Магній чи Кальцій;
б) Натрій чи Алюміній?
Відповідь обґрунтуйте.
2) Що спільного між елементами головної та побічної підгруп?
Відповідь підтвердьте прикладами.
3) Відносна молекулярна маса леткої сполуки Гідрогену з елементом
сьомої групи дорівнює 81. Назвіть цей елемент.
2 варіант
1) Який елемент має більш виражені неметалічні властивості:
а) Сульфур чи Селен;
б) Йод чи Станум?
Відповідь обґрунтуйте.
1) Чим подібні та чим відрізняються малі й великі періоди?
2) Відносна молекулярна маса вищого оксиду елемента IV групи
дорівнює 44. Назвіть цей елемент.
ІII. актуалізація опорних знань
Розповідь учителя f
Вам вже відомо, що всі речовини складаються з атомів. В хімічних
реакціях атоми не змінюються, а лише переходять із однієї речовини
в іншу. Тобто атоми є хімічно неподільними частинками (тому він і був
названий «атомом», що в перекладі з грецької означає «неподільний»).
Довгі часи панувало уявлення, що атом взагалі неможливо розділити
на більш дрібні частинки. Але залишалося незрозумілим, чим тоді атоми
одного виду (одного хімічного елемента) відрізняються від атомів іншого
виду (іншого елемента). До початку ХХ століття була відома лише одна
кількісна характеристика атомів — відносна атомна маса, що була взята
за основу при класифікації хімічних елементів. Однак, використовуючи
поняття про масу атомів, не можна було пояснити причин періодичності їх
властивостей. Було незрозуміло, чому атоми із близькою масою, наприклад
Алюміній і Силіцій, сильно відрізняються за властивостями, у той час як
атоми з різними масами можуть мати подібні властивості. Таким чином,
для характеристики атомів знання їхньої маси недостатньо. Все це на-водило вчених на думку про те, що атом має складну будову. Відкриття
Періодичного закону підштовхнуло вчених до нових досліджень з метою
пояснення залежності властивостей елементів від атомної маси.
Учитель називає тему уроку, учні визначають очікувані результати
уроку.
IV. вивчення нового матеріалу
1. Встановлення складної будови атомів.
Розповідь учителя f
Перші експериментальні підтвердження складної будови атомів
з’явилися наприкінці ХІХ століття, коли було виявлено, що деякі речовини
за певних обставин випромінюють промені, що уявляють собою потік
електро нів — негативно заряджених елементарних часток. Інші атоми та-кож могли випромінювати й інші частинки. Це однозначно свідчило про
те, що атом має складну будову й усередині є дрібніші частинки, зокрема
електрони.
Атом не має електричного заряду, виходить, крім електронів у ньому
повинні міститися і позитивно заряджені частинки. Багато вчених перей -нялися ідею вивчення будови атома. На початку ХХ століття було вислов-лено багато ідей щодо моделей внутрішньої будови атомів.
Найбільших успіхів у вивченні атома досяг англійський учений Ернест
Резерфорд. У 1909 році він провів свій знаменитий експеримент, в яко -му він бомбардував дуже тонку золоту фольгу позитивно зарядженими
альфа-частинками. Більшість з них, проходячи через фольгу, відхилялися
від первісного напрямку, деякі сильно змінювали траєкторію руху, а окремі
відбивалися від фольги і летіли у зворотному напрямку. На підставі цьо -го експерименту він довів, що позитивний заряд в атомі не розподілений
рівномірно, а сконцентрований у центрі атома в дуже невеликому об’ємі,
що він назвав ядром.
Аналізуючи результати свого експерименту, Резерфорд запропонував
свою «планетарну» модель будови атома, якою з невеликими змінами ми
користуємося досі. Згідно з планетарною моделлю будови атома Резерфор-да, весь позитивний заряд атома зосереджений у центрі, у ядрі, що ото -чено негативно зарядженими електронами. Електрони рухаються навколо
ядра, наче планети навколо Сонця, по певних орбітах. Ядро — найважча,
але одночасно і найдрібніша частина атома. Маса ядра становить близько
99,97 % від маси атома, а його радіус приблизно в сто тисяч разів менше
радіуса атома. Іншими словами, якщо розмір ядра збільшити до розміру
звичайного яблука, то атом буде розміром із земну кулю. Отже:
Атом — це електронейтральна частинка, що складається з позитив-но зарядженого ядра і негативно заряджених електронів.
Модель атома Резерфорда, без сумніву, найбільше відображала
справжню ситуацію з будовою атома, але містила важливе протиріччя:
у відповідності із законами фізики електрон, якщо він обертається навколо
ядра, повинен безперервно випромінювати енергію і згодом впасти на ядро.
Модель атома Резерфорда згодом удосконалив датський фізик Нільс Бор.
Він стверджував, що електрони можуть обертатися не на будь-якій орбіті,
а тільки на суворо визначених відстанях від ядра, утворюючи певні шари
з електронів.
2. Склад атомів.
Розповідь учителя f
Отже, атоми складаються з позитивно зарядженого ядра і електронів.
Електрон — найлегша з відомих елементарних частинок. Його маса
9110
31
, ⋅
()−
кг в 1837 разів менше маси найлегшого з атомів — атома
Гідрогену. Електричний заряд електрона називають елементарним — він
найменший із всіх зарядів. Всі відомі позитивні і негативні заряди кратні
заряду електрона, тому його абсолютну величину приймають за одини -цю виміру. Саме в цих одиницях зазвичай вказують заряд всіх частинок:
електронів, йонів тощо. Заряд самого електрона дорівнює — 1 (табл.).
частинки, що складають атом
Частинка
Позна­
чення
Заряд маса
масо­
ве
число кл
усл.
од.
г а. о. м.
Електрон e
−⋅−
1610
19
,
–1
9 109 510
28
, ⋅

0,00055 0
Протон p
1610
19
, ⋅

+1 1672610
24
, ⋅

1,00728 1
Нейтрон n 0 0
16750 10
24
, ⋅

1,00867 1
Після встановлення складної будови атомів з’ясувалося, що самі по собі
ядра атомів також мають складну будову. Ядро атома складається із части -нок двох видів — протонів і нейтронів. Протони являють собою позитивно
заряджені частинки із зарядом +1, а нейтрони не мають заряду. Виходить,
що весь позитивний заряд ядра створюється протонами. Їх загальне число
дорівнює заряду ядра. Маси протона і нейтрона приблизно дорівнюють 1
а. о. м. Будь-який атом електронейтральний, тобто число протонів із заря-дом +1 завжди дорівнює числу електронів із зарядом –1.
Якщо в ядро атома входить 5 протонів, то заряд такого ядра має
дорівнювати +5. Для того, щоб атом був електронейтральною частинкою,
навколо ядра повинно обертатися 5 електронів. А чому дорівнює маса та-кого атома? Припустимо, що ядро містить крім 5 протонів ще 5 нейтронів.
В такому випадку маса всіх протонів дорівнюватиме 5 а. о. м., таку саму
масу матимуть всі нейтрони, а маса всіх електронів вважається такою,
що дорівнює 0 500 e ⋅= ( ) . Отже маса атома дорівнюватиме 10 а. о. м.
3. Порядковий номер хімічного елемента.
Розповідь учителя f
У всіх атомів одного і того самого хімічного елемента число протонів
Z завжди однакове (і дорівнює заряду ядра), а число нейтронів N буває
200
різним, тому маса атомів одного і того самого елемента може бути різною.
Це означає, що не маса, а саме заряд ядра є основною характеристикою,
що відрізняє атоми одного виду від атомів іншого виду. Завдяки цьо -му на початку ХХ століття змінилося саме поняття хімічного елемента,
що брало початок ще з часів Роберта Бойля. Замість елемента як хімічної
речовини, що її не можна ще більше розкласти, сформували уявлення про
елемент як про сукупність однакових атомів. Знаючи будову ядра атома,
ми тепер даємо більш точне визначення поняттю «хімічний елемент».
Хімічний елемент — це різновид атомів з однаковим зарядом ядра.
У зв’язку з відкриттям складної будови атома було змінено і формулю-вання Періодичного закону:
Властивості хімічних елементів, а також утворених ними речовин
перебувають у періодичній залежності від зарядів їх атомних ядер.
Вивчаючи детальніше будову атома, виявили, що число протонів
в атомах дорівнює порядковому номеру хімічного елемента в Періодичній
системі хімічних елементів Д. І. Менделєєва. Отже і заряд ядра також
дорівнює порядковому номеру.
Так, порядковий номер Гідрогена дорівнює 1, отже в ядрі атома
Гідрогену міститься один протон, а заряд його ядра дорівнює +1. Поряд-ковий номер Оксигену 8, отже в ядрах атомів Оксигену міститься по 8
протонів і заряд таких ядер +8.
Виявилось, що, навіть не підозрюючи про складну будову атомів,
Менделєєв при складанні своєї Періодичної системи розташував елементи
не за порядком збільшення атомних мас, а за порядком збільшення зарядів
їх атомних ядер.
V. Закріплення та систематизація знань
Бесіда f
1) Ядро атома Гелію має заряд +2. Скільки електронів містить атом
Гелію?
2) Атом Карбону містить 6 електронів. Чому дорівнює заряд: а) атома
Карбону; б) ядра атома Карбону?
3) Визначте число протонів в ядрах і заряди атомів: а) Літію; б) Суль-фуру; в) Феруму; г) Плюмбуму.
4) Визначте заряд ядра, число електронів і масу атома, якщо атомне
ядро містить: а) 8 протонів і 9 нейтронів; б) 25 протонів і 30 нейтронів;
в) 89 протонів і 117 нейтронів.
5) Визначте елемент, в атомі якого міститься 14 електронів. Знайдіть
у Періодичній системі цей елемент, запишіть формулу вищого оксиду
та відповідного гідроксиду, визначте їхній характер.
6) Вкажіть, які продукти утворюються при взаємодії гідроксиду, який
відповідає оксиду елемента із зарядом ядра +11 і вищими елементів з по-рядковими номерами 14 і 16.
VI. домашнє завдання
Вивчити матеріал підручника. Виконати завдання після параграфа.
VII. Підбиття підсумків уроку
Учитель просить учнів визначити результати уроку, порівняти їх
з очікуваними та назвати найбільш цікаві факти, що розглядалися
на уроці.
Додатковий матеріал до уроку
Досліди з радіоактивними променями f
Після відкриття Урану, Радію, Полонію і Протактинію експери -ментатори почали застосовувати ці рідкісні радіоактивні елементи з по-тужним випромінюванням у «радіаційних пушках». Плюмбум поглинає
випромінювання, і якщо речовину, яка містить один з радіоактивних
елементів, помістити в освинцьований контейнер з невеликим отвором, то
з контейнера вийде тонкий пучок радіоактивних променів, який можна
спрямувати на обрану експериментатором мішень.
Резерфорд, починаючи з 1906 року бомбардував швидкими α -ча -стинками тонкі листочки металу, наприклад золота. Більшість α -части-нок проходили крізь лист металу, не зазнаючи при цьому ніякого впли-ву і не відхиляючись. Однак деякі частинки розсіювалися, причому під
більшими стосовно площини металу кутами. Товщина золотої фольги,
що слугувала мішенню, відповідала 2000 атомів, про те більшість α -ча -стинок без перешкоди проходили крізь неї, отже можна було припустити,
що атом не є суцільним. У той же час деякі α -частинки, зіштовхуючись
з фольгою, різко відхилялись, отже десь в атомі повинна бути позитивно
заряджена область, у якій зосереджена практично вся маса атома.
Резерфорд дійшов висновку, що в центрі атома існує дуже маленьке
ядро, яке заряджене позитивно та містить усі протони і всі нейтрони. Атом-не ядро повинно бути дуже невеликим (оскільки лише дуже мала частина
α -частинок відхиляється, зіштовхуючись з мішенню), але в цьому ядрі
повинна бути зосереджена практично вся маса атома. У зовнішніх шарах
атома містяться негативно заряджені електрони, маса яких занадто мала,
щоб вони могли заважати проходженню α -частинок.
Категорія: Хімія 8 клас | Додав: uthitel (04.02.2014)
Переглядів: 4112 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: