Строение атомов. Ионы

Конспект по физике для 8 класса «Строение атомов. Ионы». ВЫ УЗНАЕТЕ: Какие частицы входят в состав атома и в состав атомного ядра. Что такое положительные и отрицательные ионы.

Конспекты по физике    Учебник физики    Тесты по физике


Строение атомов. Ионы

Вы уже знаете, что все тела в природе состоят из различных веществ, а вещество состоит из атомов и молекул. Тела, с которыми мы имеем дело в обыденной жизни, электрически нейтральны. Но тогда возникает вопрос: откуда появляются заряды при электризации тел? И почему одни тела заряжаются положительно, а другие — отрицательно?

ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТЕОРИИ СТРОЕНИЯ АТОМОВ

Древнегреческие философы-атомисты считали атом простейшей, не имеющей структуры частицей (от греч. atomos — неделимый). Если считать атомы неделимыми и не имеющими какой-либо внутренней структуры, то различия физических и химических свойств веществ можно объяснить только тем, что их атомы различаются массой и, возможно, размерами. В противном случае разнообразие свойств веществ может объясняться тем, что внутреннее строение атомов, из которых состоят вещества, неодинаково. Ответ на этот вопрос можно было получить только на основе эксперимента.

На рубеже XIX—XX вв. был накоплен значительный экспериментальный материал, свидетельствующий о сложном строении атома. В 1897 г. английский физик Дж. Дж. Томсон установил, что при нагревании ряда веществ и при освещении их ультрафиолетовым светом из атомов вылетают одинаковые отрицательно заряженные частицы — электроны.

МОДЕЛИ СТРОЕНИЯ АТОМОВ. ОПЫТЫ РЕЗЕРФОРДА

Одну из первых моделей строения атома предложил в 1903 г. Дж. Дж. Томсон. Он предположил, что атом имеет форму шара, положительно заряженного по всему объёму, а отрицательно заряженные электроны находятся внутри его (так называемая «пудинговая» модель, где электроны уподобляются изюминкам, вкрапленным в тесто).

Для проверки существующих гипотез о строении атома в 1908—1911 гг. английский физик Э. Резерфорд и его сотрудники выполнили опыты по прохождению положительно заряженных частиц через тонкую металлическую фольгу. Это были частицы, которые испускают соли урана и радия. Они обладают положительным зарядом и массой, более чем в 7000 раз превышающей массу электрона, и их называют альфа-частицами.

Быстро летящие частицы проходили сквозь фольгу и, попадая на экран, покрытый специальным веществом, вызывали вспышки, хорошо видимые в микроскоп. Оказалось, что большинство частиц свободно проходит сквозь фольгу, испытывая лишь незначительные отклонения. Однако в отдельных случаях (примерно в одном на 8000—10 000 частиц) наблюдалось отклонение альфа-частиц на угол больше 90 . Это казалось удивительным, поскольку столкновение альфа-частицы с лёгким электроном не могло так сильно изменить траекторию её движения.

Резерфорд предположил, что отражение альфа-частицы назад обусловлено её столкновением с другой положительно заряженной частицей, масса которой соизмерима с массой альфа-частицы. Эту частицу назвали атомным ядром. Практически вся масса атома сосредоточена в его ядре, диаметр которого в десятки тысяч раз меньше диаметра самого атома.

Согласно Резерфорду, атом устроен подобно Солнечной системе: в центре атома имеется положительно заряженное ядро, а на большом расстоянии от него движутся отрицательно заряженные электроны, как планеты вокруг Солнца. Эта модель строения атома была названа планетарной (или ядерной) моделью.

Опыты Резерфорда явились основой для развития современных представлений о строении атома. Здесь в первую очередь следует отметить великого датского физика Нильса Бора, который в 1913 г. заложил основы современной теории строения атома.

СТРОЕНИЕ ЯДРА АТОМА

Более поздние опыты показали, что ядро атома также имеет сложное строение. Кроме положительно заряженных частиц, названных протонами, в его состав входят частицы, не имеющие электрического заряда, — нейтроны.

Атом в целом электрически нейтрален, потому что положительный заряд его ядра равен отрицательному заряду всех его электронов.

Атомы разных веществ отличаются друг от друга. Число протонов, нейтронов и электронов в атомах различных веществ может быть разным. Например, самый простой из встречающихся в природе атомов — атом водорода — состоит из одного протона и вращающегося вокруг него электрона. Второй по сложности — атом гелия. В его ядре два протона и два нейтрона, а вокруг вращаются два электрона.

ИОНЫ

Атом любого химического элемента содержит одинаковое число протонов и электронов, заряды которых равны по модулю.

Однако бывают ситуации, когда атом может потерять один или несколько электронов и стать положительным ионом. Но возможно и обратное: один или несколько электронов присоединяются к атому. В этом случае атом приобретает отрицательный заряд и становится отрицательным ионом.

 

Джозеф Джон Томсон (1856—1940) — английский физик, получивший Нобелевскую премию по физике за работы, которые привели к открытию электрона.

Эрнест Резерфорд (1871—1937) — английский физик, создал планетарную модель атома, лауреат Нобелевской премии по химии.

Нильс Хенрик Давид Бор (1868—1953) — датский физик, исследовал строение атомов и испускаемое ими излучение, лауреат Нобелевской премии по физике.


Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Строение атомов. Ионы».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

Строение атомов. Ионы
5 (100%) 1 vote[s]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *