Конспект по теме "Атом"
Определение атома:
- Слово «атом» происходит от греческого слова, означающего «неделимый». Идея о неделимости атома сохранялась до конца XIX века. Однако открытия в области физики показали, что структура атома значительно сложнее.
Модели атома:
- С момента понимания того, что атом состоит из более мелких частиц, ученые начали разрабатывать модели его строения.
Модель Дж. Томсона (1903 г.):
- Согласно данной модели, атом состоит из положительного заряда, равномерно распределенного по всему объему, с электронами, колеблющимися внутри этого заряда.
- Эта модель не получила экспериментального подтверждения.
Модель Э. Резерфорда (1911 г.):
- В этой модели атом имеет ядро, сосредоточенное в центре, с положительным зарядом, занимающее незначительную часть объема атома.
- Почти вся масса атома и весь его положительный заряд сосредоточены в ядре, а электроны вращаются вокруг него, нейтрализуя заряд ядра.
- Эта модель была подтверждена опытами с α-частицами, проходящими через тонкие металлические пластины.
- Однако она не могла объяснить, почему электроны не теряют энергию и не падают на ядро.
Модель Н. Бора (1913 г.):
- Бор добавил новые постулаты к модели Резерфорда:
- Электроны вращаются по определенным замкнутым орбитам, не испуская и не поглощая энергий.
- При переходе электрона с одной орбиты на другую происходит поглощение или выделение энергии.
Строение атома:
- Ядро: Находится в центре атома и составляет практически всю его массу (99,9%). Оно состоит из протонов и нейтронов.
- Электроны: Наиболее активная часть атома, постоянно движущаяся по электронным оболочкам.
- Атом является электрически нейтральным, так как положительный заряд ядра компенсируется суммой отрицательных зарядов электронов. Сумма протонов и нейтронов определяет атомную массу (массовое число).
Современная квантовая модель строения атома:
- Электрон имеет двойственную природу. Он обладает массой (9,1 x 10^-28 г) и зарядом (1,6 x 10^-19 Кл).
- Электрон не движется по определенной траектории; он может находиться в любой части околоядерного пространства. Вероятность его нахождения в различных областях околоядерного пространства варьируется.
- Пространство вокруг ядра с наибольшей вероятностью нахождения электрона называется орбиталью.
- Ядро состоит из нуклонов — протонов и нейтронов. Количество протонов соответствует порядковому номеру элемента, а сумма протонов и нейтронов равна массовому числу атома.
- Различные виды атомов называются нуклидами, которые характеризуются массовым числом (A) и зарядом ядра (Z).
- Нуклиды с одинаковым Z, но разными A называются изотопами (например, ^35_17Cl и ^37_17Cl).
- Нуклиды с разными Z, но одинаковыми A называются изобарами (например, ^40_18Ar и ^40_19K).
Вывод: Выводы о структуре атома были сделаны на основе ряда значительных открытий и моделей, каждая из которых дополняла и уточняла представления о том, как организована материя на микроуровне. Современная квантовая модель атома учитывает не только частицы, но и вероятностные характеристики их расположения, открывая новые горизонты в понимании структуры вещества.