"Complexitatea structurii atomului. Starea electronilor într-un atom. "
comunicații interindividuală bazate cu fizica repeta dovezi model complex structura atomică care reflectă o astfel de structură, structura nucleului atomic si caracterizarea particulelor elementare (protoni, neutroni și electroni). Conceptul de "izotopi" și cele trei forme ale existenței unui element chimic sunt examinate la un nivel teoretic nou și superior.
Arătați dualismul electronilor, precum și alte obiecte ale microproceselor. Luați în considerare caracteristicile cuantice ale electronilor pe baza a patru numere cuantice și principalele regularități ale umplerii orbitalilor atomici de către electroni.
- cerințele pentru studenții care studiază cursul de chimie clasa 11;
- familiarizarea cu manualul;
- înregistrați tema lecției.
II Partea principală - o prelegere cu elemente de conversație. Structura atomului.
1. Dezvoltarea de idei despre structura unui atom.
Însăși conceptul de "atom" a venit la noi din Grecia antică și în greacă înseamnă "indivizibil". Având o anumită cantitate de cunoștințe din cursurile de fizică și chimie, fiecare dintre voi poate spune cu certitudine că cuvântul "indivizibil" nu poate fi aplicat unui atom, deoarece în timp au existat dovezi ale complexității structurii atomului. Amintiți-vă care dintre ele? (descoperirea razelor cu raze X și catodice, fenomenul de radioactivitate, fotoefect, electroliză etc.) Odată cu dezvoltarea ideilor despre complexitatea structurii atomului, putem urmări schema de la p. 4 (Schema 1).
Familiaritate cu modele J. Thomson "prune" planetar Rutherford (Figura 1 la 3 ..), Quantum. (Cuantic - porțiunea de energie) Niels Bohr (postulat - poziția de pornire).
Modelele Thomson, Rutherford și Bohr sunt în prezent doar de interes istoric, deoarece contradicțiile și limitările interne ale acestor modele i-au forțat să le abandoneze în curând.
Nu puteți transfera în mod automat legile fizicii clasice (de exemplu, cele ale diviziilor sale ca electrodinamica si mecanica), valabile pentru o corpuri relativ mari care alcătuiesc macrocosmos, la obiecte neglijabile - atomi, ioni, molecule, electroni, protoni, neutroni, fotoni - imaginea unei microcosmul special. Sarcina de a descrie proprietățile și comportamentul obiectelor din universul microprocesor a fost rezolvată abia în secolul XX după crearea mecanicii cuantice. Astfel, înțelegerea actuală a structurii atomului în baza prevederilor mecanicii cuantice, așa-numita teorie nucleu proton-neutron a fost dezvoltat în 1932.
Ce este un atom din punctul de vedere al ideilor moderne? Citiți definiția de la 5. luați în considerare Fig. 2 s. 5.
- Ce particule sunt în nucleu?
- Ce nume comun au ei?
- Cum se determină numărul de protoni și neutroni din nucleu pe baza poziției elementului chimic în PS?
PV - Ce se poate aștepta dacă numărul de protoni dintr-un nucleu atomic se schimbă?
Soiuri de atomi ai aceluiași element chimic, care au aceeași sarcină a nucleului, dar un număr de masă diferit, se numesc izotopi. (Notă).
Desenarea unei diagrame pe tablă și în notebook.
Potasiu argon clor
K Ar Ar Cl Cl
Comparația compoziției nucleelor atomice ale elementelor.
Concluzie: Proprietățile izotopii aceluiași element sunt identice, deoarece nucleele lor conțin același număr de protoni, de exemplu, aceeași acuzație a nucleului, cu toate că masa lor atomică relativă diferită, deoarece acestea conțin un număr diferit de neutroni ...
Un element chimic este un fel de atomi cu aceeași sarcină pozitivă a nucleului. (Notă).
Luați în considerare izotopii atomului de hidrogen. 1H (contra) 1D (deuteriu) 1T (tritiu). Proprietățile acestor izotopi variază foarte mult în funcție de numărul de neutroni din nucleul atomic al acestui element, adică de masa atomică relativă.
PT. De ce izotopii de clor, argon sau potasiu sunt identici în proprietăți, identici în proprietăți, astfel încât izotopii hidrogenului diferă după proprietățile lor, care au chiar nume și semne chimice?
(Modificarea numărului de masă al celor trei elemente este nesemnificativă, are o valoare fracționară, în timp ce schimbarea în masa atomică relativă a izotopilor de hidrogen este foarte semnificativă - de un factor de câteva ori).
Validați diferentele de apa izotopilor proprietăți asupra exemplu proprietățile de lumină și apă grea (masa atomică de 18 și 20, punctul de fierbere de 100 și 101,4, iar punctul de topire de 0, 3,8, 1 și 1,1 densitate, efectul asupra organismelor vii: vitale și încetinește procesele biologice).
3. Forme de existență a unui element chimic.
Amintiți-vă de la clasa a VIII-a. atomi liberi, substanțe simple și complexe. Un exemplu de moduri de existență a unui element chimic al hidrogenului.
a - atomi de hidrogen; b - molecule de hidrogen; c - atomi de hidrogen din moleculele de apă.
Generalizarea pe tema "Structura atomului".
Numărul de protoni determină mărimea sarcinii pozitive a nucleului, care atom este o caracteristică esențială, deoarece determină numărul de electroni dintr-un atom electroneutral. La randul lor, proprietatile chimice ale atomilor depind de numarul si aranjamentul electronilor din ele. Prin urmare, sarcina nucleului atomic în final determină proprietățile chimice ale elementului și poziția sa în sistemul periodic, adică egal cu numărul de secvență determinată de valoarea de încărcare nucleu atomic asupra proprietăților elementului dovedește existența ..:
- isobari ("gravitate egală") - atomi de diferite elemente chimice cu aceeași masă atomică (de exemplu, izotopi de argon, potasiu, calciu cu o masă atomică relativă de 40);
- isotones ( „egal cu presiune“) - atomi de diferite elemente chimice cu același număr de neutroni (de exemplu, xenon-130 izotop, 138-bariu, lantan, ceriu-139 și 140, care conține 82 de neutroni).
III Partea principală - o prelegere cu elemente de conversație. Starea electronilor într-un atom.
Se demonstrează științific că toate obiectele din microproiectul posedă dualism. Dualismul este dualitatea. Înapoi la începutul secolului 20, Planck și Einstein a demonstrat că energia radiantă este emisă și nu este absorbit în mod continuu, dar în porții individuale - Quanta. Cuantele de lumină se numesc fotoni. Fotonul se comportă atât ca o particulă cât și ca un val. Deoarece fotonii particule interactioneaza cu un electron al metalului, stratul fotosensibil al plăcii fotografice și altele asemenea. D. Ca valul de fotoni prezintă capacitatea de interferență (superpoziție a undelor) și difracție (obstacole de by-pass). Astfel, teoria cuantică a luminii, a introdus conceptul de natura duală a luminii, lumina dualitatea undă-particulă (corpuscul - particule). În 1924, fizicianul francez Louis de Broglie a sugerat că proprietățile valurilor sunt inerente în toate obiectele materiale. Natura dublă a particulelor elementare este o manifestare particulară a proprietății generale a materiei.
Scrierea: Electronul are dualism (dualism - dualitate), adică electronul este un val de particule.
La fel ca acul care se deplasează rapid dintr-o mașină de cusut. piercing tesatura, brodeze model pe ea, se deplasează până în prezent mai rapid în spațiul din jurul atomic nucleu de electroni „brodeze“, nu plat, iar volumul norului electronic de electroni desen oblaka.Chast, unde probabilitatea maximă de a găsi un electron se numește orbitali atomici.
2. Natura virală a unui electron și a orbitalilor atomici.
Nucleul atomilor, în care aproape toată masa lor este concentrată, creează în jurul lor un câmp electromagnetic puternic în care electronii sunt localizați într-un anumit fel.
Așa cum am spus anterior că proprietățile chimice ale unui element depinde de numărul și dispunerea electronilor în ea, studiul chimiei ca știință, explică procesul de transformare a unei substanțe în alta, începând cu studiul structurii cochilii de electroni de atomi.
Scrie-o jos. Totalitatea tuturor electronilor localizate în perinucleara atom spațiu nazyvaetsyaelektronnoy obolochkoy.Elektronnaya cochilia straturilor atom constând din nivele electronice sau de energie, numărul de nivele de energie este egal cu numărul perioadei în care elementul chimic, și astfel își poate asuma valori la 1 la 7.
Fiecare nivel de energie constă în subsoluri:
· Nivelul de energie 1 cuprinde odnogos subnivel (subnivele desemnare depinde de forma norului de electroni - figura 3 a manualului.);
· Nivelul 2 de energie constă din două subsoluri: s și p;
· Al treilea nivel al energiei constă în trei subsoluri: s, p și d;
Cel de-al patrulea nivel de energie constă din patru sublevels: s, p, d și f.
Se poate observa că numărul de subsoluri la fiecare nivel de energie este egal cu numărul de nivel de energie.
Fiecare subsol conține un anumit număr de orbite atomice (celule energetice).
· Substrat S - orbital;
· P-sublevel - trei p-orbitale;
· Substrat D - cinci d-orbitale;
· F-substrat - șapte f orbitale.
Numărul maxim de electroni la nivelul energiei este determinat de formula 2n2, unde n este numărul de nivel de energie.
Calculați numărul de electroni posibili la fiecare nivel de energie ", 8, 18, 32). Schema de generalizare.
Electronii din interiorul granițelor fiecărui prim sub-strat plasat câte unul pe fiecare orbital (puterea de celule), păstrând în același timp aceleași valori ale rotirilor și apoi numai în perechi, dar cu spini antiparalele.
Gândiți-vă la o situație de viață: oameni obtinerea pe autobuz liber sau căruciorul, ocupă prima locuri vacante, stabilindu-se în locurile lor, unul câte unul, și apoi, când toate locurile vor sta un pasager stai jos pentru oricine. În același timp, în primul rând, scaunele sunt ocupate, care sunt direcționate de-a lungul mișcării vehiculului, și numai atunci acelea care sunt orientate spre spate sau spre lateral. (Electronul ocupă poziția cea mai profitabilă din punct de vedere energetic).
Fiecare orbital poate fi umplut cu nu mai mult de doi electroni, dar are în mod necesar rotiri antiparale.