Тема: « Строение атома. Постулаты Бора»

Урок – изучения нового материала.

Тема: « Строение атома. Постулаты Бора».

Цели урока:

ХОД УРОКА.

I. Организационный момент.

Сказать тему и цели урока.

II. Объяснение нового материала.

Учащимся выдаются листочки на которых представлены различные модели атома.

Вопрос: какая из представленных моделей атома наиболее правильная?

1. Исторические сведения о представлении атома.

Гипотеза о том, что все тела состоят из мельчайших частиц – атомов ( с греческого атомос – неделимый), была выдвинута еще 25 столетий назад. Еще древние греки утверждали, что все тела природы можно разложить на составные части – атомы, которые являются «кирпичиками мироздания».( продемонстрировать модели атомов Земли, огня, )

В средние века во времена безграничного господства церкви учение об атомах, будучи материалистическим, не могло получить признание, а тем более дальнейшего развития. К началу 18 века атомистическая теория приобретает все большую популярность, так как в это время в работах Ломоносова и Дальтона было доказано реальность существования атома. Однако вопрос о внутреннем строении атома не возникает, так как атомы по – прежнему считались неделимыми. Большую роль в развитии атомистической теории сыграл Менделеев, разработавший в 1869 году периодическую систему химических элементов, в которой впервые на научной основе был поставлен вопрос о единой природе атома.

1897 году английский ученый Томсон – экспериментально открыл электрон – стабильную частицу с отрицательным зарядом.

1899 году Резерфорд исследовал явление радиоактивности химических элементов и обнаружил, что оно состоит из из 2 – х частей: α – и β – лучей.

Вот эти все открытия доказали, что атом – это сложная система и необходимо знать как устроен атом.

2. Модель атома Томсона.

Первая попытка создания на основе накопленных экспериментальных данных атома принадлежит ТОМСОНУ. СООБЩЕНИЕ О ТОМСОНЕ, НА ЭКРАНЕ ВЫВЕСТИ ПОРТРЕТ

ТОМСОНА И МОДЕЛЬ.

Атом представляет собой непрерывно заряженный положительным зарядом шар радиусом 10 – 10 м, внутри которого около своих положений равновесия колеблются электроны. Суммарный заряд электронов равен положительному заряду шара, поэтому атом в целом нейтрален.

Многие ученые приняли такую модель атома, но перед ними встал вопрос об экспериментальной проверки модели Томсона.

3.  Опыт Резерфорда.

СООБЩЕНИЕ О РЕЗЕРФОРДЕ, НА ЭКРАН ВЫВЕСТИ ПОРТРЕТ РЕЗЕРФОРДА, СХЕМА ОПЫТА.

Для экспериментальной проверки модели атома Томсона и распределении положительного заряда внутри атома Резерфорд предложил бомбардировать атомы α – частицами.

α – частицы возникают при радиоактивном превращении химических элементов, они являются положительными заряженными частицами с зарядом 2 заряда электрона и массой в 7300 раз большей массы электрона.

Узкий пучок α – частиц проникал сквозь малое отверстие в свинцовом цилиндре и бомбардировал экран, покрытый сернистым цинком. В месте удара наблюдалась вспышка. На пути α – частицы ученые поставили тонкую золотую фольгу.

Предположения ученых:

Так как согласно модели Томсона в атомах золота положительный заряд равномерно распределен по всему объему, то он не может существенно изменить траекторию движения α – частицы. Поэтому ученые считали, что α – частицы должны беспрепятственно проникать сквозь атомы золотой фольги.

Результаты опыта:

Действительно, опыт показал, что большинство α – частиц проникало сквозь золотую фольгу, не изменив своей траектории. Однако нашлись и такие, которые были отброшены назад. Эти отклонения свидетельствует о том, что эти частицы отталкиваются со стороны массивного положительного заряда. Следовательно, положительный заряд сосредоточен в малой области атома.

4.  Модель атома Резерфорда.

ВЫВЕСТИ НА ЭКРАН МОДЕЛЬ АТОМА РЕЗЕРФОРДА.

Проведенные опыты позволили резерфорду предположить, что в атоме существует небольшое ядро, в котором сконцентрировано почти вся масса и весь положительный заряд атома. Резерфорд предложил свою модель атома. В центре атома располагается положительное ядро, а вокруг ядра вращаются электроны по орбитам. В целом атом нейтрален. Число электронов в атоме равно заряду ядра и порядковому номеру в таблице Менделеева. Электроны не могу покоиться в атоме, так как они упали бы на ядро и атом прекратил свое существование.

Простая и наглядная модель атома имеет экспериментальное обоснование. Она объясняет опыт по рассеиванию α – частиц, но на этой модели нельзя объяснить устойчивость атома. Ведь движение электронов по орбитам происходит с ускорением. Ускоренно движущийся электрон согласно электродинамики максвелла должен излучать электромагнитные волны с частотой равной частоте вращения электрона вокруг ядра. Излучение должно сопровождаться потерей энергии. Теряя энергию электрон должен приближаться к ядру и в конце концов упасть на ядро. Атом должен прекратить свое существование. В действительности, ничего не происходит. Атомы устойчивы, и в невозбужденном состоянии могут находиться сколь угодно долго и при этом не излучать энергию.

5.  Постулаты Бора.

Выход, из крайнего затруднительного положения в теории атома был найден в 1913 году датским ученым Н. Бором. ( ВЫВЕСТИ НА ЭКРАН ПОРТРЕТ БОРА).

Основываясь на разрозненных опытных фактах Бор с помощью гениальной интуиции, правильно предугадал существо дела. Последовательной теории атома Бор не дал, однако он в виде постулатов сформулировал основные положения новой теории. При чем законы классической физики и электродинамики максвелла не отвергались, просто новые постулаты налагали некоторые ограничения на допускаемые классической физикой движения.

І постулат.

Атомная система может находиться только в особых стационарных состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия. В стационарном состоянии атом не излучает.

Этот постулат противоречит механике Ньютона, согласно которой энергия движущихся электронов может быть любой. Противоречит он электродинамики Максвелла, так как допускает возможность ускоренного движения электронов без излучения электромагнитных волн.

ІІ постулат.

Излучение света происходит, при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией.

III. Закрепление нового материала.

Провести тест на знание нового материала.

IV. Подведение итогов урока.

Сегодня на уроке сделали попытку заглянуть во внутрь строения вещества. Мы проследили весь путь развития представления об атоме и увидели, что строение атома напоминает строение Солнечной системы. То есть можно увидеть связь макромира и микромира.