Фізика. 8 клас. Пістун

§ 21*. Будова атома

  • Чи має атом заряд?
  • Який заряд електрона?

1. Для того, щоб зрозуміти, в чому причина електричних явищ, в тому числі й електризації, необхідно розглянути будову речовини. Ви саме так і робили, вивчаючи теплові явища: спочатку спостерігали їх, а потім пояснювали, використовуючи знання про будову речовини. Однак для пояснення електричних явищ знань про те, що речовина складається з молекул і атомів, недостатньо. Адже атом — частинка нейтральна, а електрон, який входить до складу атома, заряджений негативно. Виникає питання: яку будову має атом, чому він нейтральний, хоча в його склад входить негативно заряджена частинка — електрон?

2. Великий внесок у вивчення будови атома здійснив англійський фізик Ернест Резерфорд (1871-1937). На підставі результатів проведених дослідів Резерфорд зробив висновок про те, що всередині будь-якого атома є позитивно заряджена центральна частина — атомне ядро. Крім того, до складу будь-якого атома входить певне число електронів, які рухаються навколо ядра по орбітах. Запропонована Резерфордом модель будови атома дуже схожа на Сонячну систему: в її центрі знаходиться Сонце, навколо якого обертаються планети. За допомогою подібної моделі, яку названо планетарною, можна пояснити лише найпростіші явища. Насправді будова атома набагато складніша.

Ернест Резерфорд (1871-1937) - англійський фізик, лауреат Нобелівської премії з хімії. Проводив дослідження з установлення структури атома.

3. Оскільки атом — частинка нейтральна, сума всіх негативних зарядів електронів дорівнює позитивному заряду ядра.

Ядро будь-якого атома — теж утворення складне. Воно складається з позитивно заряджених частинок — протонів і нейтральних — нейтронів. Заряд протона дорівнює за модулем заряду електрона.

Отже, число протонів в атомі дорівнює числу електронів у ньому.

На рисунку 52 представлені моделі атомів гідрогену, гелію і літію. Електрон на рисунку позначається за допомогою значка «-», протон — значком «+», а електрично нейтральний нейтрон не має в центрі ніякого значка.

Рис. 52

Кількість протонів і нейтронів, а отже, і електронів у атомів різних речовин різна і може бути досить великою. Так, в атомі оксигену — 8 електронів, а навколо ядра урану рухається 92 електрони.

4. Основна маса будь-якого атома зосереджена в ядрі, оскільки електрон — дуже легка частинка в порівнянні з протоном і нейтроном (їхні маси майже однакові). Так, маса електрона в 1840 разів менша від маси протона.

5. Якщо будь-яким способом видалити з атома (рис. 53, а) один або кілька електронів (рис. 53, б), то в атома виявиться надлишок позитивного заряду. Отриману частинку називають позитивним йоном. Якщо атом приєднає надлишкові електрони (рис. 53, в), то вийде негативний йон. Пам’ятайте, що рисунки показують лише моделі реальних атомів та йонів.

Рис. 53

Запитання для самоперевірки

  • 1. Яка будова атома?
  • 2. Які частинки входять до складу ядра атома?
  • 3. Порівняйте три частинки: електрон, протон і нейтрон. Що у них спільного, чим вони відрізняються?
  • 4. Використовуючи рисунок 52, розкажіть, яка будова атомів гідрогену, гелію і літію.
  • 5. Як утворюються позитивні і негативні йони?
  • 6. Як ви думаєте, чому, зображуючи на рисунку будову атомів (або йонів), говорять про те, що це лише моделі, а не реальні частинки?

Завдання 21

1. В ядрі атома нітрогену міститься 14 частинок, 7 з них - нейтрони. Скільки протонів і електронів в атомі нітрогену?

2. Чим відрізняються один від одного ядра різних хімічних елементів? Виберіть правильну відповідь.

  • 1) Кількістю електронів.
  • 2) Кількістю протонів в ядрі.
  • 3) Кількістю нейтронів в ядрі.
  • 4) Кількістю нейтронів і протонів.

3. Як ви думаєте, чи можна було назвати заряд електрона позитивним, а заряд протона - негативним? Свою відповідь поясніть.

4. Якщо тілу, зарядженому позитивно, надати такий самий за модулем негативний заряд, то тіло виявиться електрично нейтральним. Чи можемо ми стверджувати, що заряди в цьому тілі зникли? Відповідь обґрунтуйте.

5. Атом хлору приєднав один електрон. Як називають отриману частинку? Який її заряд?

Робота з комп’ютером

Вивчіть матеріал уроку і виконайте запропоновані в електронному додатку завдання.