Документ 4872424

АТОМ
СВЕТ ЗАРОЖДАЕТСЯ В
АТОМЕ
СТРОЕНИЕ ЯДРА АТОМА
Строение атомного ядра
В 1932 году немецкий физик В. Гейзенберг и советский физик
Д.Д. Иваненко предложили протонно-нейтронную модель атомного
ядра.
Согласно этой модели, атомные ядра состоят из элементарных частиц:
положительно заряженных протонов и не имеющих электрического
заряда нейтронов.
Заряд протона по абсолютной величине равен заряду электрона.
ПРОТОННО-НЕИТРОННАЯ МОДЕЛЬ АТОМНОГО ЯДРА
Количество протонов в ядре = заряду ядра Z и
совпадает с атомным номером соответствующего
химического элемента в периодической системе
Менделеева.
Количество нейтронов в ядре обозначается N.
Ядра химических элементов, находящихся в конце
периодической системы, «перегружены» нейтронами.
Протон и нейтрон являются двумя зарядовыми
состояниями ядерной частицы, которая называется
нуклоном.
Массовым числом ядра А называется общее число
нуклонов в ядре:
A = Z+ N
Пример: Строение
атома 7Li3
Порядковый (атомный) номер
элемента. Обозначают буквой Z –
он показывает число протонов (р)
в ядре атома. p
Электрон (е) – отрицательный заряд, вращается
вокруг положительного ядра.
Протон (р) – положительный заряд, равен заряду
электрона по модулю.
Нейтрон (n) – его заряд равен нулю.
Общий заряд атома равен нулю, так как число
электронов (е) равно числу протонов (р).
=Z=3
3
Li
7
-е
3p+4n
Ядро
+
-е
-е
литий
Смотреть модель строения а тома Гелия
Округлённое массовое число. Показывает общее число частиц в ядре атома,
то есть число протонов + число нейтронов. Обозначают буквой А.
Чтобы найти число нейтронов в ядре (n), из этого числа нужно вычесть
порядковый номер Z элемента (число протонов): n
= A – Z = 7- 3=4
ИЗОТОПЫ
Изотопы - это разновидности
данного химического элемента,
различающиеся массовым числом
своих ядер.
Ядра изотопов одного элемента
содержат одинаковое число
протонов, но разное число
нейтронов, т. е. имеющие один и
тот же Z при разных N.
Существует около трехсот
устойчивых и свыше тысячи
неустойчивых (радиоактивных)
изотопов всех известных
химических элементов.
1
1
H
2
1
H
3
1
H
Богатырь с короткими руками
Протоны и нейтроны удерживаются в ядре особыми – ядерными силами.
РАДИОАКТИВНОСТЬ
•
•
В 1896 году А. Беккерель открыл
явление, названное впоследствии
естественной радиоактивностью. Он
проявил фотопластинку, на которой
некоторое время находился крест,
покрытый солями урана. Увидел на
пластинке отчетливое изображение
креста, значит соли урана
самопроизвольно излучают.
Излучение, обнаруженное
Беккерелем по его химическому
действию на фотопластинку,
получило название радиоактивного
излучения. Наибольших успехов в
изучении радиоактивных излучений
удалось добиться Э. Резерфорду, а
также супругам Марии и Пьеру Кюри.
•
В 1899 году Э. Резерфорд в
результате экспериментов
обнаружил, что
радиоактивное излучение
неоднородно и под действием
сильного магнитного поля
распадается на две
составляющие,  - и  -лучи.
Третью составляющую,  лучи, обнаружил французский
физик П. Вилард в 1900 году.
 -лучи
•  -лучи - это потоки  -частиц,
представляющих собой ядра
атомов гелия. Они заряжены
положительно. От других
видов радиоактивного
излучения  -лучи отличаются
малой проникающей
способностью, то есть
интенсивностью их
поглощения различными
веществами.  -лучи не могут
пробить лист бумаги,
толщиной 0,1 мм.
 -лучи
•  -лучи представляют собой
потоки электронов, скорости
которых близки к значению
скорости света. Проникающая
способность  -лучей выше,
чем  -излучения.
•
Защитой от  -лучей может
являться алюминиевая
пластина толщиной в
несколько миллиметров.
 -лучи
•  -лучи обладают очень
высокой проникающей
способностью. Чем больше
атомный номер
поглощающего вещества, тем
лучше вещество поглощает 
-лучи.
•
Проникающая способность  лучей настолько велика, что
слой свинца толщиной 1 см
уменьшает интенсивность
этого излучения всего в два
раза.
Z
A
α-распад
β-распад
Z
A
γ-излучени
Z
A
Z-2
A-4
Z+1
A
Z
A
Как было установлено впоследствии,
причина естественной радиоактивности
заключается в том, что ядра атомов ряда
химических элементов могут
самопроизвольно распадаться, и этот
распад сопровождается выделением
энергии в виде излучения. Химические
элементы, подверженные радиоактивному
распаду, называют радиоактивными
элементами. К их числу относятся все
химические элементы, атомный номер
которых больше 83.
 -распад
• При  -распаде ядро
распадается на две части,
одна из которых
представляет собой  частицу. При этом ядро
теряет заряд +2е, и масса
ядра уменьшается на
четыре единицы
относительной атомной
массы.
• При  -распаде
элемент смещается в
таблице Менделеева
ближе к ее началу на
две клетки, - это так
называемое правило
смещения, которое
сформулировал Ф.
Содди, исследуя  распад.
 -распад
• При  -распаде
вылетает электрон.
При этом массовое
число ядра
изменяется, а заряд
увеличивается на
одну единицу.
Правило смещения в
этом случае таково:
при  -распаде
элемент смещается на
одну клетку ближе к
концу таблицы
Менделеева.
A
Z
X Z A1Y  10e
Подумай и ответь
Вопросы для
закрепления
1. Нейтрон это?
A. Нейтрон – это частица, которая не имеет заряда.
B. Нейтрон – это отрицательно заряженная частица.
C. Нейтрон – это квант электромагнитного излучения.
2. Массовое число это?
A. Массовое число – это атомная масса химического элемента.
B. Массовое число – это целая часть атомной массы
химического элемента.
C. Массовое число – это
дробная часть атомной массы
химического элемента.
Подумай и ответь
Вопросы для
закрепления
3. Зарядовое число это?
A. Зарядовое число – это порядковый номер химического
элемента в таблице Менделеева.
B. Зарядовое число – это масса химического элемента.
C. Зарядовое число – это число протонов и электронов.
4. Как называются протоны и нейтроны вместе?
A. ионы.
B. нуклоны.
C. изотопы.
Подумай и ответь
Вопросы для
закрепления
6
3
5. Сколько нуклонов содержат ядра лития Li ,
64
207
меди 29 Cu , серебра 108
,
свинца
82 Pb ?
47 Ag
A. литий - 6, медь – 64, серебро – 108, свинец – 207.
B. литий - 3, медь – 29, серебро – 47, свинец – 82.
C. литий - 16, медь – 34, серебро – 88, свинец – 107.
4
2
6. Определите нуклонный состав ядра He ?
A. 2 протона, 1 нейтрон.
B. 2 протона, 2 нейтрона.
C. 4 протона, 2 нейтрона.
Подумай и ответь
Вопросы для
закрепления
7. Определите нуклонный состав ядра
16
8
O?
A. 8 протонов, 8 нейтронов.
B. 16 протонов, 16 нейтронов.
C. 8 протонов, 16 нейтронов.
8. Определите нуклонный состав ядра селена
A. 34 протона, 79 нейтронов.
B. 79 протонов, 34 нейтрона.
C. 34 протона, 45 нейтронов.
79
34
Se ?
Подумай и ответь
Вопросы для
закрепления
9. Назовите химический элемент, в атомном ядре
которого содержатся нуклоны: 4p + 5n
A. азот 147 N
B. бериллий 49 Be
C. кислород 168О
10. Назовите химический элемент, в атомном ядре
которого содержатся нуклоны: 6p + 6n
14
азот 7
N
A.
23
B. натрий 11 Nа
C. углерод 126Mg
Подумай и ответь
Вопросы для
закрепления
11. Назовите химический элемент, в атомном ядре
которого содержатся нуклоны: 7p + 7n
A. азот 147 N
B. кремний 1428Si
C. кислород 168О
12. Назовите химический элемент, в атомном ядре
которого содержатся нуклоны: 11p + 12n
A. азот 147 N
23
B. натрий 11 Nа
24
C. магний 12 Mg
Энергия связи ядра равна минимальной
энергии, которую необходимо затратить для
полного расщепления ядра на отдельные
частицы.
Mя < Zmp + Nmn.
ΔM = Zmp + Nmn – Mя.
Стр.70 учебник 2часть
Энергия связи
Eсв = ΔMc2 = (Zmp + Nmn – Mя)c2
Энергия, которую надо затратить, чтобы, преодолев ядерные
силы, расщепить ядро на отдельные нуклоны, называется
энергией связи атомного ядра.
Eуд = Eсв/А
Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, называется удельной
энергией связи.
Удельная энергия связи равна энергии, которую необходимо
затратить, чтобы удалить из ядра 1 нуклон.
1 а.е.м.= 1,66 * 10-27кг
с² = 931 МэВ/а.е.м
1эВ = 1,6 * 10-19 Дж
Из графика зависимости
удельной энергии связи от
массового числа А видно,
что:
у ядер с массовым числом
40<А<100 удельная энергия
связи максимальна;
у ядер с массовыми числами
А>100 удельная энергия связи
с ростом А плавно убывает;
у ядер с массовыми числами
А<40 с уменьшением А
удельная энергия связи
скачкообразно убывает.
На основании этого анализа сделан вывод о том, что
практически можно осуществить два способа
высвобождения внутриядерной энергии:
деление тяжелых ядер
(цепная реакция)
синтез легких ядер
(термоядерная реакция).
Домашнее задание
пп.33-35 повторить
п.36