Основные сведения о строение атом

Тема: «Основные сведения о строение атом»

Цели урока:

обучающие:

сформировать знания о строении атома, познакомить с планетарной моделью атома по Резерфорду;

научить находить число протонов, нейтронов, электронов указанного атома.

развивающие:

научиться использовать периодическую систему для составления моделей строения атомов

расширение кругозора в области исторических знаний об изучении электрических зарядов;

развитие навыков выделять электрические явления в природе и технике.

продолжить работу по формированию умений составлять, анализировать, делать выводы.

воспитательные:

содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира.

Раздаточный материал: таблица Менделеева.

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.

Ход урока

Организационный момент. (1-2 мин)

Проверка домашнего задания. (13-15 мин)

Изучение нового материала. (25 мин)

Закрепление, подведение итогов. (5 мин)

Организационный момент

– Здравствуйте, садитесь. Приготовьте учебники, тетради. Мы начинаем урок.

Проверка домашнего задания.

Вопрос: Что вы изучали на прошлом уроке?

Ответ: Изучали структуру Периодической таблицы, закономерности изменения свойств элементов и т.д….

- Проверим, как вы усвоили этот материал.

а) Индивидуальное задание по карточкам:

Вариант 1.

Горизонтальные ряды химических элементов Периодической системы Д.И. Менделеева называются:

периоды

группы

подгруппы

строки

Главные подгруппы образуют элементы 

больших периодов

малых периодов

малых и больших периодов

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева находятся в одном периоде.

Mg, Ca, Be

S, Cl, O

O, F, B

Выберите ряд элементов, в котором они расположены в порядке усиления металлических свойств

Li,Na, K

N, O, F

Al, Si, Mg

Установите соответствие между элементом и его положением в периодической системе.

Вариант 2.

Всего в ПС насчитывается 

10 периодов

7 периодов

6 периодов

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева находятся в одной группе.

Mg, Ca, Be

S, Cl, O

O, F, B

Побочные подгруппы состоят из элементов  

малых периодов

больших периодов

малых и больших периодов

Выберите ряд элементов, в котором они расположены в порядке усиления неметаллических свойств

B, Be, Li

N, O, F

Al, Si, Mg

5. Установите соответствие между элементом и его положением в периодической системе.

б) Фронтальный опрос:

Вопрос: Какую структуру имеет Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева?

Ответ:Периодическая таблица Менделеева состоит из 8 групп и 7 периодов. Горизонтальные ряды называются периодами. Различают малые и большие периоды. Вертикальные столбцы таблицы называют группами. Элементы, внутри каждой группы, обладают сходными химическими и физическими свойствами. При этом группа разделяется на главные и побочные подгруппы.

Молодцы!

Вопрос:Какие свойства характерны для элементов, объединенных в одну группу?

Ответ:1. Высшая валентность с соединением с кислородом (за некоторыми исключениями) соответствует номеру группы.

2.  В главных подгруппах сверху вниз с увеличением относительных атомных масс усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические свойства.

– Таким образом, по положению химического элемента в Периодической таблице, мы можем предсказывать его свойства.

Изучение нового материала.

Появление Периодической системы и открытие периодического закона открыло новую научную эру в истории химии и ряде смежных наук – взамен разрозненных сведений об элементах и соединениях Д. И. Менделеевым и его последователями создана стройная система, на основе которой стало возможным обобщать, делать выводы, предвидеть.

Вопрос:Полное название таблицы – Периодическая система (или таблица) химических элементов Д.И.Менделеева. Что же называется химическим элементом?

Ответ:Химический элемент- это вид атома.

Сегодня мы с вами поговорим ещё об одном не менее важном открытии в истории химии – о строении атома. На всех прошедших уроках вы встречались с этим понятием.

Вопрос:Что вы знаете об атоме?

Ответ:(учащиеся предлагают, учитель записывает на доске)

- мельчайшая частица химического элемента,

- бывают разного вида,

- образуют химический элемент,

- бывают различного размера,

- бывают различной массы,

- относительная атомная масса указана в ПТ,

- масса может быть выражена в кг, г и атомных единицах массы,

- в переводе с греческого означает «неделимый».

– Да, в переводе с греческого атом означает «неделимый».До конца XIX в. атом действительно считали неделимой частицей. Насколько правильно это утверждение, мы узнаем сегодня.

Тема урока: (учитель записывает на доске, ученики – в тетрадь «Строение атома».

–Сегодня на уроке мы ещё раз постараемся доказать, что именно строение атома является главной характеристикой элемента и вспомним, как определять число протонов, нейтронов, электронов в атоме любого химического элемента.

Вопрос: В каких формах может существовать любой химический элемент? Ответ: Свободные атомы, простые вещества и сложные вещества.

–Понятие «атом» возникло еще в античном мире для обозначения частиц вещества. В переводе с греческого атом означает «неделимый». До конца XIX в. атом действительно считали неделимой частицей, но последовавшие позже открытия (радиоактивность, фотоэффект) изменили это убеждение.

Вопрос: В физике, вы уже знакомились с таким явлением, как радиоактивность, что же это такое?

Ответ:Радиоактивность – это самопроизвольный распад ядер атомов с испусканием элементарных частиц.

– Тогда уже возникли сомнения, а такой ли уж неделимый атом? Сейчас известно, что атом состоит из элементарных частиц.

Вопрос: Физике вы наверняка уже знакомились с ними, какие это частицы? Ответ: Протоны, нейтроны, электроны.

– Радиоактивность была обнаружена в 1896 году французским ученым А. Беккерелем. Он установил, что элемент уран излучает лучи, подобно рентгеновским. Изучением радиоактивности занимались ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри, которые наблюдали радиоактивность у элементов радия и полония. Оказалось, что радиоактивное излучение неоднородно и состоит из альфа- лучей, бета-лучей и гамма- лучей. Как показали дальнейшие исследования, альфа- лучи представляют собой поток частиц с массой 4 и зарядом +2 (ядра атома Не), бета- лучи – поток электронов, гамма- лучи подобны рентгеновским.

Вопрос:Учитывая явление радиоактивности, скажите, какие частицы входят в состав атомов?

Ответ: В состав атомов входят положительно заряженные частицы и отрицательно заряженные электроны.

Вопрос: Вспомните из физики, из каких элементарных частиц состоит атом?

Ответ:Атом состоит из протонов, нейтронов, электронов.

– Первые попытки создать модель атома в 1903 году принадлежит Дж. Томсону.

Он предложил свою модель строения атома, которая получила условное название«пудинг с изюмом». Согласно этой модели, атом представляет собой некую субстанцию, в которой равномерно распределены протоны, нейтроны и электроны. Число протонов равно числу электронов, поэтому атом в целом электронейтрален.

В 1913 г. Резерфорд предложил свою модель строения атома, получившую название планетарной. 

Модель Резерфорда опирается на экспериментальных данных.

Он проводил опыты по рассеянию альфа-частиц, облучал положительно заряженными альфа-частицами золотую фольгу. Большинство альфа-частиц пролетало сквозь фольгу, как будто ее и не было, однако некоторые изменяли свой путь и даже отскакивали назад.

Вопрос:Какие частицы могли изменить траекторию движения положительно заряженных, тяжелых альфа-частиц?

Ответ:Траекторию движения положительно заряженных альфа –частиц могли изменить положительно заряженные, тяжелые частицы, так как одноименные заряды отталкиваются.

Вопрос: Какие размеры были у частиц золотой фольги, если большинство альфа-частиц пролетало сквозь фольгу.

Ответ:Размеры были маленькие.

– Таким образом, альфа-частицы при движении через золотую фольгу сталкивались с положительно заряженными, тяжелыми частицами, имеющими малые размеры.

Резерфорд заключил, что большая часть массы атома заключена в центре, которое он назвал ядром. Расчеты показали, что радиус ядра в 100 тысяч раз меньше радиуса всего атома. Если применить образное сравнение, то весь объем атома можно уподобить стадиону в Лужниках, а ядро – футбольному мячу, находящемуся в центре поля.

Согласно модели атома Резерфорда, атом состоит из ядра, в котором сконцентрирована основная масса атома, поскольку ядро содержит протоны и нейтроны; вокруг ядра на огромной скорости вращаются электроны.

Атом любого химического элемента – как бы крохотная Солнечная система.

Поэтому такую модель атома, предложенную Э. Резерфордом, называют планетарной.

Вопрос:Какое строение имеет атом?

Ответ:В атоме есть положительно заряженное ядро. Ядро состоит из элементарных частиц- протонов и нейтронов. Вокруг ядра вращаются электроны.

– Из курса химии вы уже знаете одно определение атома как мельчайшей, химически неделимой частицы. Теперь можно дать еще одно, физическое, определение этого понятия. Давайте запишем его тетрадь (Учащиеся записывают под диктовку определение в тетрадь).

Атом–электронейтральная частица, состоящая из положительно за-

ряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Заряд ядра совпадает с порядковым номером химического элемента в Периодической таблице Д.И. Менделеева, который равен числу протонов.

Позже было установлено, что ядро атома также имеет сложное строение. Оно состоит из частиц двух типов: протонов и нейтронов.

Протон и нейтрон имеют практически одинаковую массу, равную примерно 1 u, т. е. одной атомной единице массы. Протон (его символ р) имеет относительный заряд 1+, а нейтрон (символ n) электронейтрален.

Относительный заряд электрона (его символическое обозначение е−) равен 1–, а масса примерно в 1840 раз меньше массы протона, т. е. равна

1/1840u. (Основные обозначения и значения записываются на доске).

Сумма протонов и нейтронов составляет массу атома. Количество протонов и электронов элемента можно определить по егопорядковому номеру в Периодической системе Д.И. Менделеева.

К примеру, Ве. Число его протонов равно порядковому номеру, т. е. 4.

Вопрос: Чему равно число протонов элементовNa,O,F? (Ответы учащихся фиксируются на доске)

Ответ:- Число протоновNa=11

- Число протонов О=8

- Число протонов F=9

– Порядковый номер элемента, заряд ядра атома и число протонов в ядре обозначают буквой Z, а число нейтронов – буквой N.

Суммарное число протонов и нейтронов называют массовым числом атома и обозначают буквой А:

А = Z + N

Массовое число атома А приблизительно равно (округлённо) относительной атомной массе Аr_.К примеру, атомная масса Cl=35.

Вопрос: Как определить число нейтронов в ядре?

Ответ: Число нейтронов в ядре равно разности между массовым числом элемента А и его атомным номером Z. 

Вопрос: Чему равна атомная масса Mg,N,Li? (Ответы учащихся фиксируются на доске)

Ответ:-Атомная масса Mg=24

- Атомная масса N=14

- Атомная масса Li=7

Следовательно, число нейтронов в ядре равно разности между массовым числом элемента А и его атомным номером Z. 

N = A – Z

Итак, возьмем, к примеру, Li. Его атомная масса (А) равна 7, а количество протонов (Z) равно 3, получаем: N=7-3,N=4.

Давайте вместе рассчитаем количество нейтронов элементов: Zn,S,Mg.(Ответы учащихся фиксируются на доске)

Ответ:- N (Zn)=65-30,N=35

-N(S)=32-16,N=16

-N(Mg)=24-12,N=12

– Число электронов в атоме равно числу протонов в ядре.

Положение химического элемента в таблице Д.И. Менделеева зависит от величины заряда атома, т.е. от числа протонов в нем. Если изменить число протонов в ядре, то это будет уже другой химический элемент.

Если, не изменяя число протонов в атоме химического элемента, т.е. заряд ядра, изменить число нейтронов, то положение химического элемента не изменится. Это будет все тот же химический элемент, но атомы его будут отличаться от исходной своей массы.

– Атомы одного и того же химического элемента могут иметь разные массы. Существуют атомы водорода с массами 1, 2 и 3, атомы хлора с массами 35 и 37 и т. д.

Вопрос:В физике вы уже знакомились с таким понятие, как «изотоп», что же это такое?

Ответ:Изотопы – разновидности атомов одного химического элемента, имеющие разные атомные массы.

– Слово «изотоп» состоит из двух греческих слов: изос – «одинаковый» и топос – «место», обозначает «занимающий одно место» (клетку) в таблице Д.И. Менделеева.

Теперь,с учётом знаний о строении ядра, это определение можно сформулировать по-другому. Давайте запишем его в тетрадь. (Учащиеся записывают определение)

Изотопы – разновидности атомов с одинаковым числом протонов в ядре (зарядом ядра), но разным числом нейтронов.

Теперь мы можем понять, почему атомные массы большинства элементов, приведенных в таблице Д.И. Менделеева, дробные. Относительная атомная масса элемента как совокупность изотопов выражается дробным числом, потому что рассчитывается с учетом доли каждого изотопа в природной смеси.

Теперь понятно и то, почему в некоторых случаях у элементов с большим порядковым номером атомной массы меньше, чем у элементов с меньшим порядковым номером. Это зависит от того, какие изотопы, тяжёлые или лёгкие, преобладают в данном элементе.

Закрепление, подведение итогов

Итак, подведем итог: Что вы сегодня узнали на уроке?

Ответ: Электроны, протоны, и нейтроны являются микрочастицами, из которых состоит атом.

Изучение строения атома позволило нам дать новое определение (в современной интерпретации) понятия «атом».

Вопрос: Что же такое атом, как вы поняли?

Ответ: Атом – это электронейтральная и химически неделимая частица, состоящая из положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него отрицательно заряженных электронов.

Так, хорошо. Положительный заряд ядра является главной характеристикой атома. Он определяет строение атома, число электронов, движущихся вокруг ядра, и служит отличительным признаком различных видов атомов.

Вопрос: На что указывает порядковый номер элемента в Периодической системе?

Ответ: Порядковый номер элемента на заряд ядра, число протонов в ядре и число электронов, содержащихся в атоме. Порядковый номер элемента = число протонов в ядре = заряд ядра атома = число электронов в атоме.

Итак,мы знаем, что масса атома определяется массой ядра. Ядро состоит из протонов и нейтронов, относительные массы которых равны 1. Масса ядра равна сумме масс протонов и нейтронов. Число протонов определяем по порядковому номеру элемента. Значит, число нейтронов в ядре можно найти, если от относительной атомной массы отнять порядковый номер.

Вопрос: Так же массовые числа атомов одного и того же элемента могут различаться. Что это за элементы?

Ответ:Изотопы — разновидности атомов с одинаковым числом протонов в ядре (зарядом ядра), но разным числом нейтронов.

Домашнее задание:

§52 учебника, вопросы 1-3 + тестовое задание

Для закрепления материала выполните тесты

1. Заряд ядра атома азота равен:

а) 7 б) 13 в) 4 г) 29 д) 11

Число протонов в ядре атома криптона:

а)36 б) 17 в) 4 г) 31 д) 6

Число нейтронов в ядре атома цинка:

а) 8 б) 35 в)11 г)30 д)4

Число электронов в атоме железа:

а) 11 б)8 в)56 г)26 д)30

Найдите ряд, в котором верно указаны число протонов в атомах химических элементов Аl, Si, P и заряды ядра:

а) 27, 28, 31;

б) +13, +14, +15;

в) 13, 14,15.