KNOWLEDGE HYPERMARKET


Будова атома. Електрон. Йон
 
(6 промежуточных версий не показаны.)
Строка 1: Строка 1:
-
'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]&gt;&gt;[[Фізика і астрономія|Фізика і астрономія]]&gt;&gt;[[Фізика 9 клас|Фізика 9 клас]]&gt;&gt; Фізика: Будова атома. Електрон. Йон'''<metakeywords>Фізика, клас, урок, на Тему, Будова атома, Електрон, Йон</metakeywords> <br>  
+
'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]&gt;&gt;[[Фізика і астрономія|Фізика і астрономія]]&gt;&gt;[[Фізика 9 клас|Фізика 9 клас]]&gt;&gt; Будова атома. Електрон. Йон'''<metakeywords>Фізика, клас, урок, на Тему, Будова атома, Електрон, Йон</metakeywords> <br>  
-
З грецької слово «атом» перекладається як неподільний. Проте, відкриття носія негативного електричного заряду – електрона, дозволило Джозефу Томсону висунути модель внутрішньої будови атома. Оскільки відношення заряду до маси позитивної частини атома свідчило про значну перевагу її над масою електрона, Томсон уявляв атом як кулю, радіусом 10<sup>-10</sup> м, на поверхні та всередині якої знаходяться негативно заряджені частки – електрони. Така модель згодом отримала назву «пудинг з родзинками».&nbsp;
+
<br>З'ясовуємо, як було виміряно [[Ілюстрації до теми «Електризація тіл. Електричний заряд. Два роди електричних зарядів»|заряд електрона]].<br>Метод, за допомогою якого американський фізик Р. Міллікен (рис. 2.1) визначив заряд електрона, був розроблений ним на початку XX ст. У простір між різнойменно зарядженими пластинами, заряд на яких можна було плавно зменшувати або збільшувати, за допомогою спеціального пульверизатора вчений впорскував масло. При впорскуванні утворювалися дуже маленькі краплинки, частина з яких несла негативний заряд. Кожного разу вчений спостерігав за окремою негативно зарядженою краплею. Оскільки краплі дуже маленькі, [[Спостереження та експеримент. Вимiрювання та вимiрювальнi прилади|спостереження]] велися за допомогою мікроскопа.<br>
-
[[Image:ris14_fizika_9kl_3]]
+
[[Image:Milken.jpeg|Будова атома. Електрон. Йон. фото]]  
 +
''Рис. 2.1. Американський фізик Р. Міллікен''<br>На краплю, що потрапила в простір між пластинами, діють дві сили: [[Земне тяжіння. Сила тяжіння. Вага тіла. Невагомість.|сила тяжіння]] <br>3 боку [[Відеоматеріал|електричного поля]], створеного зарядженими пластинами; причому сила F<sub>ел</sub> напрямлена вгору, а сила Fтяж — униз. Плавно збільшуючи чи зменшуючи заряд пластин, Міллікен домагався зупинки краплі. Зрозуміло, що це відбувалося тоді, коли сила з боку електричного поля пластин зрівноважувала силу тяжіння&nbsp; Враховуючи рівність сил і те, що сила Рел, яка діє на краплю, пропорційна її заряду, учений обчислював заряд краплі.<br>Багато разів повторюючи вимірювання (історики стверджують, що досліди тривали майже 4 роки), Міллікен з'ясував, що кожного разу заряд&nbsp; краплі був кратним деякому найменшому заряду.<br>Досліджувані краплі масла були заряджені негативно, тобто мали надлишкову кількість електронів. Тому вчений зробив висновок, що найменший заряд є зарядом електрона. <br><br>
 +
Незалежно від Міллікена такі самі вимірювання проводив російський [[Фізика і астрономія|фізик ]]А. Ф. Йоффе (рис. 2.2), тільки замість крапель масла він використовував металевий пил.<br>Важливим результатом робіт цих учених є не тільки точне вимірювання заряду електрона, а й доведення дискретної природи електричного заряду.<br>
-
Сукупний заряд електронів компенсував заряд позитивної частини атома. 1911 року, під керівництвом британського дослідника Ернста Резерфорда, було проведено експеримент по зондуванню внутрішньої будови атома. Для цього було використано попередньо відкриті ним позитивно заряджені частки, які отримали назву α-часток. Частки самовільно викидалися речовиною радій і рухалися з найбільшою на той час можливою швидкістю. Направивши такий потік на золоту фольгу, Резерфорд підраховував кількість часток, що відхилялася на різні кути ([http://school.xvatit.com/Presentation/Polnye_uroki/Fizika/9_klass/pidr_fizika_9kl_3/vid1_fiz9_3.avi відео 1]).
+
[[Image:Joffe.jpeg|frame|left]]  
-
[[Image:ris15_fizika_9kl_3]]
+
<br>
-
''Рис. 14 Модель атома за Томсоном''
+
<br>
 +
<br>
 +
<br>
-
За цими даними він зробив висновок, що позитивний заряд не може бути розмитий по всьому об’єму атома, а мусить міститися в центральній його частині. Ця частина за оцінками Резерфорда має розмір 10<sup>-15</sup> м. Вона отримала назву атомне ядро. Для електронів Резерфорд відводить місце на орбітах навколо ядра атома. Атом усередині виявився порожнім! Така модель атома отримала надалі назву планетарної моделі атома. Згодом Резерфорд встановлює існування частки з&nbsp; найменшим позитивним зарядом – протона. Ця частка виявилася ядром атома найлегшої речовини – гідрогену. 1932 року, британський фізик Джеймс Чедвік відкриває існування в ядрах атомів часток без електричного заряду, маса яких складала 1,67×10<sup>-27</sup> кг,&nbsp; на долі відсотка перевищуючи масу протона. Ії назвали нейтроном. З відкриттям нейтрона склад атомів було повністю пояснено, хоча внутрішня будова ще тривалий час з’ясовувалася.
+
<br>  
-
[[Image:ris16_fizika_9kl_3]]
+
<br>
 +
<br>
 +
<br>
-
Склад атома речовини визначається за її розміщенням у періодичній системі Менделєєва. Кожний елемент у системі має порядковий номер&nbsp; Z та масове число A. Порядковий номер Z відповідає кількості протонів у атомному ядрі. Кількість електронів буде такою ж, якщо атом у цілому нейтральний. Масове число А вказує загальну кількість протонів та нейтронів. Для прикладу склад атому урану : кількість протонів Z=92, кількість електронів в нейтральному атомі – 92, кількість нейтронів N = 238 – 92 = 146. Питання про розміщення електронів у атомах виявилося набагато складнішим, оскільки на рівні мікросвіту працюють закони квантової фізики, що відрізняються від звичайних уявлень про простір та час. Ділянки в яких можуть перебувати електрони в атомах називають електронними орбіталями.&nbsp; Взаємодія електронів з атомними ядрами залежить від їхньої орбіталі, що також визначається позицією елемента в періодичній системі Менделєєва. Наслідком цього є те, що в різних атомів взаємодія електронів з ядрами різна!
+
<br>
-
[[Image:ris18_fizika_9klukr_3]]
+
<br>
-
''Рис. 17 Утворення йонів''
+
<br>
-
<br>У разі втрачання або приєднання нейтральним атомом одного, або кількох електронів він перетворюється на заряджену частку з позитивним або негативним зарядом відповідно. Такі атоми називають – позитивні або негативні йони.
+
<br>  
-
<br>На основі цих фактів знаходить пояснення явище електризації тіл та поділ речовин на провідники та ізолятори.
+
<br>  
-
<br>При трибоелектризації ми приводимо у контакт речовини, в атомах яких електрони по різному взаємодіють з ядрами. Існує велика ймовірність захоплення електронів одними атомами у інших. Чим більша площа контакту тим більше атомів приймають участь у цьому процесі.
 
-
<br>Провідниками виступають речовини, ядра атомів яких, слабко утримують зовнішні електрони. За рахунок їх звільнення всередині тіла вони можуть рухатися вільно. В ізоляторах спостерігається сильний зв’язок електронів з ядрами. Проте при створенні додаткових умов, які сприяють відокремленню електронів (наприклад, сильному нагріванні) ізолятори перетворюються на провідники.
 
-
<br>Варто уваги пояснення явища електризації наведенням. Це явище спостерігається в провідних середовищах ([http://school.xvatit.com/Presentation/Polnye_uroki/Fizika/9_klass/pidr_fizika_9kl_3/vid3_fiz9kl_3.avi відео 3]) і може легко відтворитися на вашому саморобному електроскопі. При піднесенні зарядженого тіла до петлі електроскопа, за рахунок рухомих електронів, у провіднику відбувається перерозподіл зарядів, внаслідок якого петля отримує заряд, протилежний за знаком тілу, що підносять. При доторку до петлі пальцем, за рахунок того, що наше тіло провідник, цей заряд перерозподіляється на все тіло. При відриві пальця і усуненні зарядженого тіла на електроскопі залишається заряд, що за знаком співпадає з тілом яке підносилось до електроскопа.&nbsp; Подібну картину спостерігаємо, коли на петлі електроскопа встановлено вістря, що сприяє розсіюванню електронів або їх нагромадженню з повітря ([http://school.xvatit.com/Presentation/Polnye_uroki/Fizika/9_klass/pidr_fizika_9kl_3/vid4_fiz9kl_3.avi відео 4]). <br>''<br>Контролюючий блок.''<br><br>1.&nbsp;&nbsp;&nbsp; На чому ґрунтується твердження про те, що матеріальні тіла всередині порожні?<br>2.&nbsp;&nbsp;&nbsp; Розпишіть склад атомів&nbsp;[[Image:form9-3-konec.jpg]] .<br>3.&nbsp;&nbsp;&nbsp; При розчиненні кухонної солі у воді утворюються йони натрію та хлору. Який знак заряду мають ці йони?<br>4.&nbsp;&nbsp;&nbsp; Використовуючи трибоелектричний ряд, з’ясуйте, у атомі якої речовини: міді чи кремнію, електрони сильніше взаємодіють з ядром?<br>5.&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;Дівчинка торкнулася пальцем до металевої кулі, встановленої на стержні електрометра, а потім піднесла з протилежного боку кулі наелектризовану паличку (фото 1). Коли дівчинка прибрала руку, а потім віднесла вбік паличку (фото 2), то стрілка електрометра відхилилася. Визначте, що станеться із стрілкою електрометра, коли дівчинка знову піднесе ту ж наелектризовану паличку до металевої кулі, не торкаючись її ні рукою, ні паличкою (фото 3). <br>[[Image:19-eksperim|center]]''<br>Автор Повного уроку — Чернецький Ігор Станіславович, глава Асоціації вчителів фізики "Шлях освіти-ХХІ" , м. Кам’янець-Подільський''
+
''Рис. 2.2. А. Ф. Йоффе''
 +
 
 +
Вважають, що систематичне вивчення електромагнітних [[Акселеративна вправа до уроку на тему|явищ розпочав]] англійський учений В. Ґільберт (рис. 2.3.).
 +
 
 +
[[Image:Gilbert.jpeg|Будова атома. Електрон. Йон. фото]]
 +
 
 +
''Рис. 2.3. Англійський учений В. Ґільберт ''<br>&nbsp;<br>Однак пояснити електризацію тіл змогли більше ніж через три сторіччя — після відкриття електрона. Фізики з'ясували, що частина електронів може порівняно легко відриватися від атома або приєднуватися до нього. Частинку, яка утворюється при цьому, ви добре знаєте з курсу [[Хімія|хімії]]. Це — йон. Очевидно, що йон є зарядженою частинкою. А от як відбувається електризація макроскопічних тіл і як відрізняються речовини за електричними властивостями, ви дізнаєтеся з цього параграфа.<br>Розглядаємо електризацію тертям.<br>Озброївшись знаннями про будову атома, розглянемо процес електризації тертям. Візьмемо ебонітову паличку і потремо її об вовну. У цьому випадку, як ви вже знаєте, паличка ннбувас негативного заряду. З'ясуємо, що спричинило виникнення цього заряду. <br><br>Якщо після контакту тіла роз'єднати, то вони виявляться зарядженими: тіло, яке віддало частину своїх електронів, буде заряджене позитивно, а тіло, яке їх одержало,— негативно. Вовна втримує свої електрони менш міцно, ніж ебоніт, тому при контакті електрони в основному переходять з вовни на ебонітову паличку, а не навпаки. Отже, після роз'єднання паличка виявляється негативно зарядженим фізичним тілом, а вовна — позитивно зарядженим. Аналогічного результату можна досягти, якщо розчесати сухе волосся пластмасовим гребінцем (рис. 2.4).
 +
 
 +
<br>&nbsp;[[Image:Grebinec.jpeg|Будова атома. Електрон. Йон. фото]]
 +
 
 +
''Рис. 2.4. Опит з волоссям.''
 +
 
 +
Слід зазначити, що загальноприйнятий вираз «електризація тертям» є не зовсім точним, правильніше було б говорити про «електризацію дотиком», тому що ми тремо тіла одне об одне тільки для того, щоб збільшити кількість ділянок їхнього щільного контакту.<br><br><br>''[[Фізика 9 клас|Фізика, 9 клас ]]Ф.Я.Божинова, М.М.Кірюхін, О.О.Кірюхіна ''<br>  
 +
 
 +
<br>  
 +
 
 +
<br>  
 +
 
 +
'''<u>Зміст уроку</u>'''
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] [http://school.xvatit.com/index.php?title=%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F:%D0%91%D1%83%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0_%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0._%D0%95%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD._%D0%99%D0%BE%D0%BD._%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA%D1%83_%D1%96_%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%BA%D0%B0%D1%81 конспект уроку і опорний каркас]                     
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентація уроку
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративні методи та інтерактивні технології
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] оцінювання
 +
 +
'''<u>Практика</u>'''
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачі та вправи,самоперевірка
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикуми, лабораторні, кейси
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашнє завдання
 +
 +
'''<u>Ілюстрації</u>'''
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] реферати
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фішки для допитливих
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати
 +
 +
'''<u>Доповнення</u>'''
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] підручники основні і допоміжні
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] тематичні свята, девізи
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статті
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] національні особливості
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словник термінів                         
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] інше
 +
 +
'''<u>Тільки для вчителів</u>'''
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] [http://xvatit.com/Idealny_urok.html ідеальні уроки]
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарний план на рік
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методичні рекомендації
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] програми
 +
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] [http://xvatit.com/forum/ обговорення]
 +
 
 +
<br><br><br>

Текущая версия на 17:42, 1 июля 2012

Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 9 клас>> Будова атома. Електрон. Йон


З'ясовуємо, як було виміряно заряд електрона.
Метод, за допомогою якого американський фізик Р. Міллікен (рис. 2.1) визначив заряд електрона, був розроблений ним на початку XX ст. У простір між різнойменно зарядженими пластинами, заряд на яких можна було плавно зменшувати або збільшувати, за допомогою спеціального пульверизатора вчений впорскував масло. При впорскуванні утворювалися дуже маленькі краплинки, частина з яких несла негативний заряд. Кожного разу вчений спостерігав за окремою негативно зарядженою краплею. Оскільки краплі дуже маленькі, спостереження велися за допомогою мікроскопа.

Будова атома. Електрон. Йон. фото

Рис. 2.1. Американський фізик Р. Міллікен
На краплю, що потрапила в простір між пластинами, діють дві сили: сила тяжіння
3 боку електричного поля, створеного зарядженими пластинами; причому сила Fел напрямлена вгору, а сила Fтяж — униз. Плавно збільшуючи чи зменшуючи заряд пластин, Міллікен домагався зупинки краплі. Зрозуміло, що це відбувалося тоді, коли сила з боку електричного поля пластин зрівноважувала силу тяжіння  Враховуючи рівність сил і те, що сила Рел, яка діє на краплю, пропорційна її заряду, учений обчислював заряд краплі.
Багато разів повторюючи вимірювання (історики стверджують, що досліди тривали майже 4 роки), Міллікен з'ясував, що кожного разу заряд  краплі був кратним деякому найменшому заряду.
Досліджувані краплі масла були заряджені негативно, тобто мали надлишкову кількість електронів. Тому вчений зробив висновок, що найменший заряд є зарядом електрона.

Незалежно від Міллікена такі самі вимірювання проводив російський фізик А. Ф. Йоффе (рис. 2.2), тільки замість крапель масла він використовував металевий пил.
Важливим результатом робіт цих учених є не тільки точне вимірювання заряду електрона, а й доведення дискретної природи електричного заряду.

Joffe.jpeg















Рис. 2.2. А. Ф. Йоффе

Вважають, що систематичне вивчення електромагнітних явищ розпочав англійський учений В. Ґільберт (рис. 2.3.).

Будова атома. Електрон. Йон. фото

Рис. 2.3. Англійський учений В. Ґільберт
 
Однак пояснити електризацію тіл змогли більше ніж через три сторіччя — після відкриття електрона. Фізики з'ясували, що частина електронів може порівняно легко відриватися від атома або приєднуватися до нього. Частинку, яка утворюється при цьому, ви добре знаєте з курсу хімії. Це — йон. Очевидно, що йон є зарядженою частинкою. А от як відбувається електризація макроскопічних тіл і як відрізняються речовини за електричними властивостями, ви дізнаєтеся з цього параграфа.
Розглядаємо електризацію тертям.
Озброївшись знаннями про будову атома, розглянемо процес електризації тертям. Візьмемо ебонітову паличку і потремо її об вовну. У цьому випадку, як ви вже знаєте, паличка ннбувас негативного заряду. З'ясуємо, що спричинило виникнення цього заряду.

Якщо після контакту тіла роз'єднати, то вони виявляться зарядженими: тіло, яке віддало частину своїх електронів, буде заряджене позитивно, а тіло, яке їх одержало,— негативно. Вовна втримує свої електрони менш міцно, ніж ебоніт, тому при контакті електрони в основному переходять з вовни на ебонітову паличку, а не навпаки. Отже, після роз'єднання паличка виявляється негативно зарядженим фізичним тілом, а вовна — позитивно зарядженим. Аналогічного результату можна досягти, якщо розчесати сухе волосся пластмасовим гребінцем (рис. 2.4).


 Будова атома. Електрон. Йон. фото

Рис. 2.4. Опит з волоссям.

Слід зазначити, що загальноприйнятий вираз «електризація тертям» є не зовсім точним, правильніше було б говорити про «електризацію дотиком», тому що ми тремо тіла одне об одне тільки для того, щоб збільшити кількість ділянок їхнього щільного контакту.


Фізика, 9 клас Ф.Я.Божинова, М.М.Кірюхін, О.О.Кірюхіна



Зміст уроку
1236084776 kr.jpg конспект уроку і опорний каркас                      
1236084776 kr.jpg презентація уроку 
1236084776 kr.jpg акселеративні методи та інтерактивні технології
1236084776 kr.jpg закриті вправи (тільки для використання вчителями)
1236084776 kr.jpg оцінювання 

Практика
1236084776 kr.jpg задачі та вправи,самоперевірка 
1236084776 kr.jpg практикуми, лабораторні, кейси
1236084776 kr.jpg рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
1236084776 kr.jpg домашнє завдання 

Ілюстрації
1236084776 kr.jpg ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
1236084776 kr.jpg реферати
1236084776 kr.jpg фішки для допитливих
1236084776 kr.jpg шпаргалки
1236084776 kr.jpg гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
1236084776 kr.jpg зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
1236084776 kr.jpg підручники основні і допоміжні 
1236084776 kr.jpg тематичні свята, девізи 
1236084776 kr.jpg статті 
1236084776 kr.jpg національні особливості
1236084776 kr.jpg словник термінів                          
1236084776 kr.jpg інше 

Тільки для вчителів
1236084776 kr.jpg ідеальні уроки 
1236084776 kr.jpg календарний план на рік 
1236084776 kr.jpg методичні рекомендації 
1236084776 kr.jpg програми
1236084776 kr.jpg обговорення