Урок 9

Тема: Будова атома. Склад атомних ядер (протони й нейтрони). Протонне число. Порядковий номер хімічного елемента. Сучасне формулювання Періодичного закону.

Мета уроку:

• сформувати уявлення про будову атома, порівняти властивості елементарних частинок: протонів, нейтронів, електронів, визначити фізичний сенс порядкового номера хімічного елемента в Періодичний системі Д. І. Менделєєва; дати сучасне формулювання Періодичного закону;
• повторити й систематизувати знання учнів про атоми й молекули. Показати взаємозв’язок і єдність походження фізичних і хімічних понять;
• розвивати інтелектуальні та творчі здібності учнів, діалектичне мислення;
• сприяти вихованню в учнів вміння організовувати взаємодопомогу при роботі в колективі та  відповідальність одного за всіх і всіх за кожного; виховувати любов до навколишнього світу.

Тип уроку:  вивчення нового матеріалу.
Обладнання та засоби наочності: Періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва (довга та коротка форма), схеми моделей атома.

Форми роботи: бесіда, розповідь, усне опитування, робота над тестами.

Структура уроку
І. Організаційний етап ............... 2хв.
ІІ. Актуалізація опорних знань ....... 5-7 хв.
ІІІ. Вивчення нового матеріалу ....... 20 хв
Закріплення знань .................... 15-20хв.
Домашнє завдання ..................... 1-2хв.
Підбиття підсумків уроку ............. 1-2хв.

Хід уроку

І. Організаційний етап.

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Відтворення та корекція знань.

Фронтальне опитування.

1)Як змінюються властивості елементів у малих і великих періодах?

2)Як змінюються властивості у головних підгрупах?

3)У якого елемента сильніше виражені металічні властивості: у Бору чи Алюмінію?

4)Що спільного між елементами головної та побічної підгруп?

5)Чим подібні та чим відрізняються малі та великі періоди?

Індивідуальна робота з картками (4-5 карток)

Заповнити таблицю

Елемент	Символ	Відносна атомна маса	Порядковий номер	Номер групи	Номер періоду
Калій
	S
		35,5
			10

Робота біля дошки (2-3 учні)

Скласти формули вищих оксидів та летких сполук з Гідрогеном елементів з порядковим номером 16 (для інших учнів, наприклад, з номером 15 та 17).

ІІІ. Повідомлення теми, мети, завдань і цілей уроку. Мотивація навчальної діяльності.

Основна мета уроку - сформувати уявлення про будову атома, порівняти властивості елементарних частинок: протонів, нейтронів, електронів, визначити фізичний сенс порядкового номера хімічного елемента в Періодичний системі Д. І. Менделєєва та дати сучасне формулювання Періодичного закону.

Розповідь вчителя.

Вам відомо, що слово атом означає неподільний. Дійсно, довгий час атом вважався найдрібнішою, неподільною частинкою. Основною характеристикою атома була його атомна маса. Проте вона не давала жодного пояснення, чому у атомів з близькими значеннями мас (наприклад, у відомих вам Алюмінію та Фосфору) такі різні властивості, а у атомів з великою різницею мас властивості дуже схожі (наприклад, у металів). Це наводило на думку, що однієї маси для характеристики атома недостатньо, і, очевидно, атом має якусь складнішу будову і не є неподільним.

На початку 20 століття було висунуто ряд гіпотез щодо внутрішньої будови атома.

Мал. 1. а — «кексова» модель атома В. Томсона (1902 р.); б — «кексова» модель, удосконалена Д. Томпсоном (1904 р.); в — модель атома Ф. Ленарда (1904 р.); г — модель атома Х. Нагаока (1904 р.)

Найбільших успіхів у дослідженні атома досяг англійський учений Ернест Резерфорд. У 1909 році він провів свій знаменитий експеримент, у якому він бомбардував золоту фольгу позитивно зарядженими альфа-частинками. Більшість із них, проходячи крізь фольгу, не відхилялися від початкового напрямку, деякі трохи відхилялися, а невелика кількість альфа-частинок значно відхилялася від початкової траєкторії і навіть летіли у зворотному напрямку. Траєкторію руху частинок Резерфорд визначав за місцями спалахів, що виникали на екрані з цинк сульфіду. Резерфорд писав, що це було так дивно, ніби ви вистрілюєте з гармати у лист паперу, а гарматне ядро відбивається від нього і летить назад вам у чоло. Результати цього досліду суперечили кексовій моделі, адже якщо вона була б вірна, то альфа-частинки вільно проходили би через фольгу. Якщо вони відбивалися, то вони стикалися з позитивним зарядом. З цього досліду Резерфорд зробив висновок, що атом містить невеличкий позитивний центр і він його назвав ядром. Він запропонував планетарну модель будови атома. Весь позитивний заряд зосереджено у ядрі, а навкруг обертаються негативно заряджені електрони. Отже, запишемо:

Атом – це електронейтральна хімічно неподільна частинка, що складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів.

Частинка	Позначення	Заряд		Маса		Масове число
		Кл	Ум.од.	г	А.о.м.
Електрон	e-	-1,6*10-19	-1	9,1095*10-28	0,00055	0
Протон	p	1,6*10-19	1	1,6726*10-24	1,00728	1
Нейтрон	n	0	0	1,6750*10-24	1,00867	1

            

Число протонів у ядрі = заряд ядра = число електронів у електронній оболонці

p= Z=e^-

Відносна атомна маса = число протонів + число нейтронів

Ar = p + n

Приклад

Ядро атома містить 6 протонів та 6 нейтронів.

1.      Заряд ядра рівний кількості протонів, отже, заряд +6. Електронів 6.

2.      Число протонів 6,      маса протонів     6 а.о.м.  Маса ядра атома 12 а.о.м.
Число нейтронів 6,    маса нейтронів   6 а.о.м.

Число електронів 6,   маса електронів  0            Маса атома         12 а.о.м.

Хоча в ядрі зосереджена практично вся маса атома, розміри його надзвичайно малі. Його радіус приблизно в 100 тисяч разів менший радіуса атома. Якщо ядро збільшити до розміру яблука, то розмір атома буде як земна куля!

У всіх атомів одного виду кількість протонів завжди однакова (і рівна заряду), а кількість нейтронів може бути різна, тому і маса атомів одного елемента може бути різною. Тому основною характеристикою елемента є не маса, як вважалося спочатку, а заряд ядра.

Тому ми скажемо:

Хімічний елемент – це вид атомів з однаковим зарядом.

Згадаємо формулювання Періодичного закону. (відповідь учня)

Як тепер ми можемо сформулювати Періодичний закон, коли знаємо, що основна характеристика елемента не маса, а заряд?

Сучасне формулювання Періодичного закону

!

Властивості хімічних елементів, а також утворених ними речовин перебувають у періодичній залежності від зарядів їхніх атомних ядер.

Подальше вивчення будови атома виявило, що протонів у ядрі хімічного елемента міститься не довільна кількість, а така, яка рівна порядковому номеру елемента в Періодичній системі. Отже, заряд також рівний порядковому номеру елемента.

Число протонів у ядрі = заряд ядра = порядковий номер елемента.

Д.І.Менделєєв не здогадуючись про складну будову атома, розмістив елементи за порядком збільшення заряду ядра!

IV. Керована практика.

Завдання 1.

Ядро елемента має заряд +20. Визначити порядковий номер та кількість протонів і електронів.

Завдання 2.

Деякий елемент має 47 електронів. Визначити: а) який це елемент? б) який заряд атома цього елемента? в) який заряд ядра цього елемента?

Завдання 3.

Визначити заряд ядра, число електронів та масу атома, якщо атомне ядро містить а) 8 протонів і 9 нейтронів; б) 25 протонів і 30 нейтронів; в) 89 протонів і 117 нейтронів. Назвати відповідні хімічні елементи.

Завдання 4(тестове)

1. У якого елемента міститься 20 електронів? (Кальцій, Натрій, Нітроген)
2. Протонне число якого елемента рівне 17? (Калій, Сульфур, Хлор)
3. У якого елемента найбільше електронів? (Магній, Фосфор, Хром)
4. Маса атома 45, порядковий номер 21. Кількість нейтронів становить (21, 24, 45)

V. Домашнє завдання.

1. Вивчити §9 (підручник О.В.Григорович)

2. Відповісти на пит.2-4 (ст.50-51)

3. Виконати завдання№6,9 (ст.51)

VІ. Підведення підсумків уроку.

Отже:

-1. Загальноприйнята модель атома – _____. В центрі­­­_________, навкруг_________.

-2. Ядро складається з нуклонів: позитивних ______і нейтральних_____. Кількість протонів рівна ____________елемента та заряду_______. Оскільки атом повинен бути електронейтральним, то кількість __________також рівна кількості протонів.

-3. Основна характеристика елемента – його________.

-4. Сучасне формулювання Періодичного закону відрізняється від даного Менделєєвом тим, що замість атомна маса вживаємо термін _________________.