О том, как работает атом

Цели и задачи
1. Познакомить учащихся с взглядами на строение атома, существовавших до начала XIX века.
2. Рассказать о ядерной модели атома Резерфорда
3.Показать, чем отличаются друг от друга атомы различных химических элементов.
4. Показать строение атомов водорода, дейтерия, трития.

Взгляды учёных на строение атома
В начале XIX века в физике бытовали самые разные и часто фантастические представления о строении атома.
Например, ректор Мюнхенского университета Фердинанд Линдеман в 1905 году утверждал, что « атом кислорода имеет форму кольца, а атом серы – форму лепёшки».

Модель атома по Дж. Томсону.
Дж. Томсон в 1898 году предложил модель атома в виде положительно заряженного шара радиусом 10-10 м, в котором « плавают» отрицательные электроны, размеры которых 10-13 м. Сам Томсон относился к своим моделям без энтузиазма.

Русские физики
Вопрос о строении атома изучали и русские физики:
Пётр Николаевич Лебедев
И известный учёный – народник Николай Морозов

Атом, атомная физика, атомный век…
Мы чуть не с пелёнок слышим со всех сторон: атом, атомная физика, атомная энергия, атомная электростанция, атомная подводная лодка, атомный век…
Известно, что атомы – это крошечные частички, из которых состоит всё на свете: воздух, вода, земля, еда, Солнце, звёзды…

Опыты Резерфорда.
В 1911 году Резерфорд со своими сотрудниками провёл ряд опытов по исследованию состава и строения атомов.

Строим модель атома. Как выглядит атом? Что у него внутри?
Если изобразить «детали» из которых состоит атом, пластилиновыми шариками:
Красный – протон,
зелёный – нейтрон,
синий - электрон

Модель самого простого атома.
Возьмём красный шарик - протон и синий – электрон и соединим их ниткой.
Протон – частица неповоротливая, он в две тысячи раз тяжелее электрона. Неудивительно, что протон «сидит»в центре атома, а легкий и непоседливый электрон крутится вокруг него, словно спутник вокруг Земли.

Модель атома самого лёгкого газа.
Самый лёгкий газ – водород. Он в 15 раз легче воздуха, поэтому наполненный водородом дирижабль всплывает в воздушном океане, словно поплавок

« Воздушные шарики»
Шары, которые подняли в воздух одного из героев сказки Юрия Олеши «Три толстяка», были наполнены водородом…

Дейтерий
Лёгкий водород можно сделать потяжелее, если присоединить к протону нейтрон. Вот теперь в атоме все три детали: протон, нейтрон и электрон. Это тяжёлый водород - дейтерий.

Тритий
Но можно сделать водород ещё тяжелее, присоединив к протону не один, а два нейтрона – получаем сверхтяжёлый водород – тритий.

«Водо –род»
Водород «родит воду» он хорошо горит, а при этом атомы водорода соединяются с атомами другого газа – кислорода, и получается вода .Когда с кислородом соединяется дейтерий получается тяжёлая вода, тритий – сверхтяжёлая вода .В каждом стакане воды есть чуть-чуть тяжёлой воды и чуть-чуть-чуть сверхтяжёлой.

Модель атома гелия
Если теперь в ядре атома будет два протона, два нейтрона, а вокруг них будут вращаться два электрона, то получим модель атома совсем другого газа – гелия.

Модель атома бериллия

Чем отличаются приведённые модели атомов?