Строение атома. Опыты Резерфорда

Цель урока: формировать понятие о количественной теории строения атома, которая позволила объяснить атомные спектры, открыть законы квантовой механики.

Ход урока

1. Анализ контрольной работы.

2. Изучение нового материала

Исследовав рассеяние α – частиц веществом Э. Резерфорд открыл атомное ядро.

Модель атома Томсона.

Дж. Томсон, открывший электрон, предложил и свою модель атома. Он полагал, что положительный заряд распределен с постоянной плотностью по всему объему атома.

Например, атом водорода – это положительно заряженный шарик R = 10-8 см, внутри которого имеется электрон. У более сложных атомов в положительном шарике содержится несколько электронов. Атом подобен кексу, в котором роль изюминок играют электроны.

Опыты Резерфорда.

Зондирование атома с помощью α – частиц проделал Резерфорд в 1906 году, чтобы исследовать распределение положительного заряда и массы внутри атома.

α – частица – это полностью ионизированный атом гелия. Их масса в 8000 раз больше массы электрона, а скорость достигает 20000 км/с

Схема опыта рассматривается по плакату.

Результаты опытов.

При прохождении через фольгу частицы

рассеивались, а некоторые (одна из 2000) отклонялась на углы большие 90⁰.

На основе опытов сделали следующие выводы:

1) атом имеет ядро, размеры которого малы по сравнению с размерами атома;

2) в ядре сконцентрирована почти вся масса атома;

3) отрицательный заряд всех электронов распределен по всему объему атома.

Выводы удивили, даже Резерфорда. Предвидеть такой результат на основе модели Томсона было невозможно. Оттолкнуть α – частицу размазанный по всему атому положительный заряд не мог. Напряженность электрического поля, созданного равномерно заряженным шаром максимальна на поверхности и минимальна в центре. Чем меньше R, тем больше сила отталкивания α – частицы.

Определение размеров ядра атома.

Используя результаты опытов, Резерфорд понял и предложил гипотезу об атомном ядре, которая впоследствии получила подтверждение. Ядро атома – это тело малых размеров, в котором сконцентрирована почти вся масса и весь положительный заряд атома.

Размер атома составляет 10-8 см; диаметр ядра 10-12 – 10-13см, т.е. размер атома > размера ядра в 10 – 100 тысяч раз.

Таким образом, была создана планетарная модель атома. Привести пример с вращением планет вокруг Солнца и сравнить с вращением электронов вокруг ядра атома.

Ядро атома водорода имеет положительный заряд и массу ≈ в 1836,1 раза больше, чем масса электрона. Это ядро получило название протон и обозначается символом – р. Размер атома – это радиус орбиты его электрона.

Несовместимость планетарной модели с законами классической физики.

1) Длительное движение электрона по орбите с точки зрения классической электродинамики невозможно, так как из – за потери энергии на излучение, электрон должен тормозится и очень скоро (t=10-8c) должен упасть на ядро. Между тем атом устойчив.

2) Вследствие непрерывной потери энергии атом должен излучать сплошной спектр. Однако атомы излучают линейчатые спектры.

3) Атомы излучают не все время, а лишь при определенных условиях, т.е. при возбуждении атома.

Из опытов Резерфорда вытекал вывод о гибели атомов за короткое время. Но ничего подобного не происходит. Просто вывод о прекращении существования атомов – это результат объяснения процессов происходящих внутри атома с помощью законов классической физики. От которых впоследствии пришлось отказаться.

3. Закрепление изученного материала

1) В чем суть модели атома Томсона?

2) Какие опыты поставил Резерфорд?

3) Какой неожиданный результат получил Резерфорд, исследовав опыты?

4) Каковы размеры атомного ядра?

5) Почему планетарная модель атома оказалась несовместимой с классической физикой?

Подведем итоги урока.

Домашнее задание: §96



1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...

конспект урока волшебные сказки
Строение атома. Опыты Резерфорда