Атом құрылысы, құрамы туралы 7 сынып

1 слайд
Атом құрылысы Турарова Жансая Болатқызы

1 слайд

2 слайд
 Атом бүтіндей алғанда зарядсыз, бейтарап бөлшек. Ол ортасында өзінен радиусы 104 -105 есе кіші көлемді алып жатқан оң зарядты ядродан және оны айнала қозғалып жүрген теріс зарядты электрондардан тұрады. Атом өзінің сыртқы бір немесе бірнеше электрондарын жоғалтқанда оң, ал сырттан электрон қосып алғанда теріс ионға айналады.  Атомның сызықтық өлшемдері ~ 10-8 см, көлденең қимасының ауданы ~10-16 см2, көлемі ~10-24 см3. Борлық атом теориясында ең қарапайым атом – сутегі атомы. Оның радиусының дәл белгілі бір мәні бар және ол мүмкін болатын ең кіші айналу орбитасының радиусы шамасына тең: a=0.53 * 10−8 см (дәлірек, 0.52917*10-8 см). Атомның массасы, негізінен оның ядросының массасына тең және ол массалық санға (А), яғни протондар мен нейтрондардың жалпы санына (нуклондардың жалпы санына) пропорционал болып ұлғаяды.

2 слайд

3 слайд
• Периодтық жүйе периодтық заңның құрылымдық кескіні. Ол 7 периодтан 8 топтан тұратын кесте. Периодтар үлкен және кіші болып бөлінеді. Алғашқы үш период кіші периодтар, олар бір қатардан ғана тұрады, ал үлкен периодтар екі қатардан тұрады. • Бір периодта орналасқан элементтердің энергетикалық деңгейлерінің саны бірдей болғанымен, олардың ядро зарядтарының артуына байланысты ядроның электронды тарту күші артады, сондықтан атом радиустары солдан оңға карай кемиді. • Периодтарда солдан оңға қарай сыртқы қабаттағы электрондар саны біртіндеп артады, бұл металдық қасиеттің біртіндеп әлсіреп, бейметалдық қасиеттің артуына әкеп соғады. Атом құрылысы

3 слайд

4 слайд
Гелий атомының сипаттамасы: атом ядросы - қызғылт, ал электронды бұлты - қара. Ядросы (жоғарыда оң жақта) шындығында симметриялы, бірақ күрделі ядролар ондай емес. Қара белгі (шкала) 10−10 метрге тең әңстрем.

4 слайд

5 слайд
Атомның планетарлық моделінің сипаттамасы Атомдарда ядро бар, бұл ядроның өлшемі шағын әрі ядроның массасы зор. Ядроның айналасында электрондар айналып тұрады, Күнді планеталар айналып тұрғандай. Атомның моделі  Күн жүйесіне ұқсас болғандықтан, планетарлық деп аталған. Бұл модельді былай схемада көрсетуге болады:

5 слайд

6 слайд
Slides.kzПланетарлық модельдің кемшіліктері  Бұл модель бойынша электрон ядроны айналып, жарық шығаруы тиіс еді, себебі ядро мен электронның зарядтары бар. Және барлық кинетикалық энергиясын жарық шығаруға жұмсағаннан кейін, классикалық механика постулаттарына сәйкес, ядроға құлауы тиіс еді. Яғни атом ұзақ өмір сүре алмас еді.  Ал бұл практикалық бақылауларға қайшы, себебі атомдар табиғатта ұзақ уақыт бойы тұрақты болады.  Негізінен бұл модель тек алғашқы болжам ғана, кейінгі модельдер және кейін пайда болған кванттық механиканың принциптері бұл модельдің кемшіліктерің айқындады.  Бірақ оқушыларға атомның планетарлық моделің елестету жеңіл.

6 слайд

7 слайд
Slides.kzТомсон моделі. ХІХ ғасырдың аяғында көптеген ғалымдардың разрядты түтіктің көмегімен жүргізген тәжірибелерінен атомның электрондар мен бөлшектерден тұратыны белгілі болды. Атомның алғашқы моделін 1904 жылы Томсон жасады. Томсон моделі бойынша атом дегеніміз – ішінде теріс зарядтты электрондар бірқалыпты орналасқан оң зарядтты шар. Қалыпты жағдайда атомдағы электрондар мен оң зарядтты бөлшектер саны өзара тепе- теңдікте болады. Егер атомға қандай да болмасын сырттан күш әсер етсе, ол қозады да электрондар тербеле бастайды.

7 слайд

8 слайд
Slides.kzЕнді осы модель тұрғысынан бір электроннан тұратын сүтегі атомын қарастырайық. Қалыпты жағдайда электрон шардың центрінде орналасады, өйткені электронға әсер ететін күштер теңгерілген. Егер дененің температурасы артып, атомдардың соқтығысулары жиіленсе, электрон тепе-теңдік жағдайдан шығып, сыртқа қарай ығысады. Сөйтіп, атом центрімен салыстырғанда электрон үздіксіз тербелісте болады. Жиілігі секундына миллион-миллиард тербеліске тең электромагниттік жарық толқындарын шығару үшін атомдағы элекрондар да сондай жиілікпен тербелуі керек.

8 слайд

9 слайд
Slides.kzРезерфорд моделі. Атомның жаңа моделін жасауда шешуші тәжірибені Томсонның шәкәрті ағылшын физигі Резерфорд 1911 жылы өз лабороториясында іске асырды. Ол өзінің тәжірибесінде нысана ретінде қалыңдығы миллиметрдің екі мыңнан бір үлесіне тең алтын фольганы алып, оны альфа бөлшектермен атқылады.     -бөлшектің ұшуын бақылау үшін фольганың артына арнаулы экран қойып, әрбір     -бөлшек ұрылғанда шығатын жарқыл бақыланды. Көпшілік     -бөлшектер фольгадан өткенде бос кеңістіктен өткендей болған. Сонымен бірге Резерфорд кейбір     -бөлшектердің тік бұрышқа, тіпті кейде онан да үлкен бұрышқа бұрылып шашырайтынын байқады.

9 слайд

10 слайд
Slides.kzАлғашқыда Резерфорд     -бөлшектердің шашырау құбылысын Томсон моделі негізінде түсіндірмекші де болды. Алайда, осы құбылысты түсіндіруге бұл модельдің жарамсыз екені анықталды, өйткені Резерфорд тәжірибелерінен Томсон моделі тұрғысынан қарағанда атом құрылысы туралы түсініксіз жағдайлар байқалады. Біріншіден, зат « бостықтан » тұрады екен, өйткені     -бөлшектің көпшілігі жұқа фольга арқылы өткенде бұрылмады. Екіншіден, атомның ішінде жылдам ұшатын     -бөлшектердің бағытын кілт өзгертетін қуатты күш болу керек. Мұндай күштерді тек атомның оң не теріс зарядты бөлшектерінің электр өрісі тудыра алады.

10 слайд

11 слайд
Slides.kzБордың бірінші  постулаты  бойынша  атомда   электрондардың  белгілі бір стационар орбиталары бар. Бор стационар  орбиталар  үшін мына шарт орындалуы тиіс деп тұжырымдады: m e rv=nħ мұндағы n =1,2,3, ... . Бұл  шарт  бойынша стационар орбиталардағы электронның  импульс  моменті ħ Планк тұрақтысынан бүтін еселікке үлкен дискретті  мәндерге  ғана ие бола алады. Сонымен бірге Бор  атом ядросының  өрісінде қозғалып жүрген электронға Ньютонның екінші  заңы  мен Кулон заңын қолдануға болады деп  есептеді .

11 слайд

12 слайд
Slides.kzЗаряды  Ze атом ядросының өрісінде бір электрон қозғалып жүрген  жүйені  қарастырайық. Егер Z = 1 болса, бұл сутегі атомы, ал егер Z > 1 болса, бұл  сутегі  тектес атом, яғни ион. Ядро тарапынан электронға kZe 2 /r 2  Кулон күші  әрекет  етеді, бұл күш Ньютонның екінші заңы бойынша электронның  массасы  мен үдеуінің көбейтіндісіне тең. Электрон  дөңгелек  орбитамен қозғалады, сондықтан оның  центрге  тартқыш үдеуі v 2 /r. Олай болса, m e v 2 /r=kZe 2 /r 2 өрнегінен ν жылдамдықты тауып, өрнегіне қойсақ: n 2 ħ 2 /m e r=kZe 2 , бұдан электронның стационар орбитасының радиусы: r n =(ħ 2 /km e )n 2 Егер өрнегінде n = 1, Z = 1 болса, сутегі  атомындағы  электронның бірінші стационар орбитасының  радиусын  анықтаймыз. Оны r 0  әрпімен белгілеп, Бор радиусы деп атайды: r 0 =ħ 2 /km e e 2 =0,529*10 -10 м Бұл мән молекулалы-кинетикалық  теория  бойынша есептелген сутегі атомы радиусының мәнімен сәйкес келеді.

12 слайд

13 слайд
Slides.kzСтационар орбитадағы электронның толық  энергиясы  оның  кинетикалық энергиясы  және ядромен әрекеттесу кезіндегі  потенциалдық энергиясының  қосындысынан тұрады: E=m e v 2 /2+kZe 2 /r. Соңғы теңдеуді өрнегін пайдалана отырып, мынадай түрге келтіруге болады: Е n =-kZe 2 /2r. Бұл өрнектегі радиустың орнына өрнегін қойсақ, атомның ішкі энергиясының мүмкін мәндерін алуға болады: Е n =(k 2 m e e 4 /2ħ 2 )(Z 2 /n 2 ) Мұндағы k=1/4 ε 0  SI жүйесінде берілген. n = 1, 2, 3, ... бүтін сандары негізгі кванттық сандар деп aталады. Сонымен, атомның энергиясы тек  өрнегімен  анықталатын дискретті мәндерді ғана қабылдай алады. Сутегі атомы үшін Z = 1, ал оның энергиясының мәндері былай анықталады: E n =-(k 2 m e e 4 /2ħ 2 )(1/n 2 ).

13 слайд

14 слайд
Slides.kz

14 слайд

15 слайд
Slides.kz

15 слайд

16 слайд
Slides.kz

16 слайд

17 слайд
Slides.kz

17 слайд