Заряд ?андай ?ріппен белгіленеді ??лшем бірлігі ?андай?
Кулон к?шіні? формуласы?
Б?кіл ?лемдік тартылыс к?ші неге те??
Атом деген не?
Зарятты? ?анша т?рі болады?
Олар ?алай аталады?
Радиоактивтілік дегеніміз ?
Атомды? планетарлы? модельді кім ?сынды?
4. Жа?а саба?та ?аралатын с?ра?тарды? ?ыс?аша т?сінігі – Атом ядросыны? негізгі сипаттамаларыны? бірі оны? электр заряды болып табылады. Электрондарды? массасы аса аз бол?анды?тан атомны? б?кiлдей дерлiк массасы ядрода шо?ырлан?ан. Ядроны? диаметрі 10-12 – 10-13 см, ал атомны? диаметрі 10-8 см шамасында.
Орыс ?алымы А.Ф. Иоффе мен американды? ?алым Р. Милликен электр зарядыны? б?ліну шегі бар. ?рі ?арай б?лінбейтін е? аз теріс заряды бар б?лшек электрон деп аталады. Осы б?лшек атомыны? ?абы?шасын ??райды деген ?орытынды?а келді.
Электронны? электр заряды элементар заряд деп аталады.
Электрон заряды теріс ж?не оны е ?рпімен белгілейді:
е = - 1,6 * 10-19 Кл, m= 9,1 * 10-31 кг
Заряд шамасыны? ?лшем бірлігі ретінде 1 Кулон ( 1Кл) алын?ан.
Атомны? ??рылысын 1911 жылы а?ылшын физигі Э. Резерфорд аны?тап, атомны? планеталы? моделін ?сынды.
Ядроны? заряды о? ж?не абсолют м?ні бойынша атомда?ы барлы? электрондарды? зарядына те?. Сонды?тан, т?тас ал?анда заряд болмайды, я?ни ол-бейтарап.
Егер ?андайда бір ?зара ?рекеттесуді? н?тижесінде атом электрондарыны? біразын жо?алтса, онда атомны? о? зарядтары артады – ол о? зарядталады. Атом м?ндай к?йде о? ион деп аталады.
Керісінше, егер атом?а арты? электрондар келіп т?ссе, онда атом теріс заряд?а ие болады, я?ни теріс ион деп аталады. Атом атом ядросынан ж?не электроннан т?рады, ал атом ядросы протоннан ж?не нейтроннан т?рады. Атомны? ?лшемі ?те кіші (10-10м), атомны? ядросы одан да кіші, ол атомнан 10 мы? есе кіші (10-14м).Электрон барлы? молекулаларды? ішіндегі е? кіші сутек молекулаларыны? массасынан 3700 есе кіші.
Протон заряды о?, оны? заряды электронны? зарядына те?, ал массасы электронны? массасынан 1840 есе ?лкен.
Нейтронны? заряды бейтарап, я?ни зарядсыз. Нейтронны? массасы протонны? массасынан с?л ?ана арты?
.Денелерді? электрлену процесі кезінде бір денені? атомынан электрон екінші денені? атомына беріледі, я?ни екі дене де электрленеді ж?не біреуінде о? заряд, ал екіншісінде теріс заряд пайда болады.
Егер атомны? к?лемін футбол ала?ыны? аума?ына дейін ?лкейтетін болса?, атом ядросыны? к?лемі футбол ала?ында т?сіп ?ал?ан шие д?ніндей ?ана болар еді.
?алымдарды? зерттеуі бойынша атом ядроларыны? заряды
М?нда?ы Z – элементті? Менделеев Кестесіндегі реттік саны;
e – элементар заряд.
Б?л те?діктен мынадай ?орытынды шы?ару?а болады:
- ?рбір электронны? немесе протонны? заряды бір элементар заряд?а (e = 1,6*10-19 Кл) те?;
- кез-келген элемент атомыны? ядросында?ы протондар саны сол элементті? менделеев кестесіндегі Z реттік санына те?.
Мысалы, гелий атомы ядросыны? () заряды, ал заряд саны Z1 = 2.
Кез-келген элемент атомыны? ядросында?ы протон мен электронды жалпылап нуклондар деп атайды, ал т?тас ядроны нуклид дейді.
Бір- бірінен тек ядросында?ы нейтрондар санына ?арай ажыратылатын элемент т?рлерін изотоптар деп атайды. - же?іл сутегі ?те к?п; - ауыр сутегі дейтерий сирек кездеседі; - тритий кездеспейді.
Элемент изотоптарыны? химиялы? ?асиеттері бірдей, сонды?тан оларды химиялы? амалдармен ажырату?а болмайды. Изотоптарды тек массалы? сандарына ?арай ажыратып, сезімтал ??ралдарды? ж?рдемімен б?ліп алады.
1911 жылы а?ылшын физигі Резерфордты? атом ортасында о? зарядты ядро, ал оны? айналасында электрон б?лтын т?зе ?оз?алатын электрон бар.Американ физигі Милликен электрон теріс заряд к?рсете- тінін т?жірибе ж?зінде д?лелдеп,оны бірге те? деп ?абылдады. Атом жалпы электр- бейтарап бол?анды?тан, электрондар зарядыны? жалпы саны ядро зарядына те?.
Ал 1913 жылы Резерфордты? ш?кірті Г.Мозли атом ядросында?ы зарядтарды? шамасы элементті? периодты? ж?йедегі рет н?міріне те? болатынды?ын аны?тады.
Мозлиді? аш?ан жа?алы?ынан кейін Менделеевті? жаса?ан периодты? ж?йесіндегі
Ar–K,Co–Ni,Te–I элементтерді? орындарыны? алмасуы за?ды екені аны?талды.Осы?ан байланысты,элементтерді? реттік н?мірі атом ядросында?ы о? зарядты? санын,сол сия?ты ядро айналасында ?оз?алатын электрондар санын к?рсетеді.
Реттік н?мірді? физикалы? м?ні осында.Элементтерді? реттік н?мірі – оны? атом ядросыны? заряды. Атомны? ядро заряды химиялы? элементтерді? ?асиеттерін сипаттайтын ма?ызды шама. Атом ??рылысын одан ?рі зерттеу кезінде ??рамына протондар мен нейтрондар деп аталатын б?лшектер кіретіні аны?талды.
Атомны? элементар б?лшектері:
Б?лшектер
Белгісі
Салыстырмалы заряды
Салыстырмалы массасы
Протон
р
+
1
Нейтрон
п
0
1
Электрон
е
−
0
1. Элемент атомыны? массасы протон мен нейтрон массасыны? ?осындысына те?.
2. Ядрода?ы протон саны элементті? реттік н?міріне те?.
А = Z + N; A – атомды? масса; Z – протон; N – нейтрон;
Таби?атта атомды? массасында айырмашылы?ы болатын бірдей элементтер атомы болады. Мысалы, хлор элементіні? массасы 35 ж?не 37 болатын екі т?рі кездеседі. Б?л атомдарды? ядросында протондар саны бірдей,ал нейтрондар саны ?р т?рлі. Олар изо- топтар. Изотоптар – ядро зарядтары бірдей,атомды? массалары ?рт?рлі атомдарды? т?р ?згерістері. Изотоп – бірдей орында деген ма?наны білдіреді.
Изотоптарда протон мен электрон саны бірдей, нейтрон сандары ?рт?рлі. ?рбір изотоп екі т?рлі шамамен ?лшенеді: массасы ж?не элементті? рет н?мірі. Мысалы:
1. - атомдарыны? ядро зарядтары бірдей – оттегі изотоптары.
Периодты? ж?йеде келтірілген элементтерді? атомды? массалары изотоптарды? таби?и ?оспаларыны? орташа массалы? саны. Изотоптар туралы м?ліметтерді ескере отырып, о?ушылар?а химиялы? элемент ??ымыны? на?ты аны?тамасын беру ?ажет. Химиялы? элемент дегеніміз – ядро заряды бірдей атомдар т?рі.Периодты? за??а атом ??рылысы т?р?ысынан жа?а аны?тамасын береміз.
Мысалы, ядролы? физикада?ы е? ?лкен ?ашы?ты? атом радиусыны? ?зі 10-10 м-ге те?. ?зынды? бірлігі ретінде ферми алынады: 1фм = 10-15 м. Массаны? бірлігі ретінде к?міртегі атомы массасыны? б?лігі алынады, ол массаны? атомды? бірлігі болып табылады:
К?бінесе элементар б?лшектерді? массаларын массаны? атомды? бірлігімен ?атар энергияны? ?лшем бірлігі МэВ немесе ГэВ-пен де ?лшейді. Сонды?тан массаны? атомды? бірлігіне с?йкес болатын энергияны? эквивалентін аны?тайы?. Масса мен энергияны? ?зара байланыста болатыны Эйнштейнні? формуласынан белгілі.
6. Жа?а материалды бекіту –
І. Бекіту с?ра?тары:
Физикалы? диктант
1.Зарядты?.. т?рі бар. Олар.. ж?не.. зарядтар деп аталады.
2.Электрленуді бай?ау?а арнал?ан аспап.... деп аталады.
3.Электр зарядтарын ?ткізу ?абілетіне ?арай... ж?не.... болып б?лінеді.
4.Атом о? зарядты... ж?не теріс зарядты.... т?рады.
5.Атомда т?тас ал?анда заряд болмайды, я?ни ол.......
Тест
Атом ??рылысын зерттеген ?алым кім?
А) Ньютон; Б) Резерфорд; В) Эйнштейн; Г) Фарадей.
2. Атом неден т?рады?
А) Электроннан;
Б) Протон ж?не нейтроннан;
В) Ядродан ж?не электроннан;
Г) Молекуладан.
3. Ядроны? ??рамында ?айдай б?лшектер бар?
А) Электрон; Б) Протон; В) Нейтрон; Г) Протон ж?не нейтрон.
4. Электр зарядыны? ?лшем бірлігі ?андай?
А) А;Б) Н;В) Кл;Г) Ом.
5. Электрон зарядыны? сан м?ні ?андай?
А) -1,6 * 10-19 Кл; Б) 9,1 * 10-31 Кл; В) 8,3 * 10-23 Кл; Г) 1,6 * 1019 Кл
V. ?йге тапсырма.
VI. О?ушы білімін ба?алау.
№1 тапсырма
1-де?гей
Оттегі атомыны? ядросын 8 электрон айналады. Оттегі атомыны? ядросында неше протон бар?
2-де?гей
Жі?ішке жібек жіпке бірі зарядтал?ан, екіншісі зарядталма?ан бірдей екі шар ілінген. Шарларды? ?айсысы зарядтал?анын ?алай аны?тау?а болды?
№2 тапсырма
1-де?гей
Атомны? ??рылысы ?андай ж?не оны? ?андай б?лігі о?, ?ай б?лігі теріс зарядтал?ан?
2-де?гей
Литий атомыны? ??рамында 3 протон бар екені белгілі. Литий атомында жалпы ?анша б?лшек бар? Оларды ата?дар.
№3 тапсырма
1-де?гей
?олда бары: зарядтал?ан электроскоп пен металл тая?ша. Тая?шада электр тогы болу ?шін не істеу керек?
2-де?гей
Неон атомы о? ион?а немесе теріс ион?а айнал?анда, онда ?андай ?згерістер болады?
Просмотр содержимого документа
«Атом ядросыны? ??рамы. »
Қазыбек бек бекетіндегі орта мектеп мектепке
дейінгі шағын орталығымен коммуналдық
мемлекеттік мекемесінің
Физика пән мұғалімі Кучербаева Нұрсұлу Ербулатқызы
9- сынып
Сабақтың тақырыбы:Атом ядросыны құрамы. Ядролық күш. Ядролық шамалардың өлшем бірліктері.
Білімділік: Оқушыларда атом ядросының құрылысы, изотоптар, ядролық күштер туралы ұғым қалыптастыру, оқушылардың эксперименттік дағдыларын дамытуды жалғастыру.
Дамытушылық: Логикалық ойлау қабілетін, есептеу дағдыларын жетілдіру. Оқушылардың пәнге қызығушылықтарын арттыру, дамыту.
Көрнекіліктер: суреттер, деңгейлік тапсырмалар, тест сұрақтары. сызбалар, интерактивті тақта, химиялық элементтер кестесі.
Пәнаралық байланыс: Математика, химия, астрономия, тарих
Сабақтың барысы: 1. Ұйымдастыру кезеңі: Оқушылармен амандасу, оқушыларды түгендеу, оқу құралдарын тексеру, оқушылардың назарын сабаққа аудару, сабақтың мақсатымен таныстыру.
Заряд қандай әріппен белгіленеді ?Өлшем бірлігі қандай?
Кулон күшінің формуласы?
Бүкіл әлемдік тартылыс күші неге тең?
Атом деген не?
Заряттың қанша түрі болады?
Олар қалай аталады?
Радиоактивтілік дегеніміз ?
Атомдық планетарлық модельді кім ұсынды?
4. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтардың қысқаша түсінігі – Атом ядросының негізгі сипаттамаларының бірі оның электр заряды болып табылады. Электрондардың массасы аса аз болғандықтан атомның бүкiлдей дерлiк массасы ядрода шоғырланған. Ядроның диаметрі 10-12 – 10-13 см, ал атомның диаметрі 10-8 см шамасында.
Орыс ғалымы А.Ф. Иоффе мен американдық ғалым Р. Милликен электр зарядының бөліну шегі бар. Әрі қарай бөлінбейтін ең аз теріс заряды бар бөлшек электрон деп аталады. Осы бөлшек атомының қабықшасын құрайды деген қорытындыға келді. Электронның электр заряды элементар заряд деп аталады. Электрон заряды теріс және оны е әрпімен белгілейді: е = - 1,6 * 10-19 Кл, m= 9,1 * 10-31 кг Заряд шамасының өлшем бірлігі ретінде 1 Кулон ( 1Кл) алынған. Атомның құрылысын 1911 жылы ағылшын физигі Э. Резерфорд анықтап, атомның планеталық моделін ұсынды. Ядроның заряды оң және абсолют мәні бойынша атомдағы барлық электрондардың зарядына тең. Сондықтан, тұтас алғанда заряд болмайды, яғни ол-бейтарап. Егер қандайда бір өзара әрекеттесудің нәтижесінде атом электрондарының біразын жоғалтса, онда атомның оң зарядтары артады – ол оң зарядталады. Атом мұндай күйде оң ион деп аталады. Керісінше, егер атомға артық электрондар келіп түссе, онда атом теріс зарядқа ие болады, яғни теріс ион деп аталады. Атом атом ядросынан және электроннан тұрады, ал атом ядросы протоннан және нейтроннан тұрады. Атомның өлшемі өте кіші (10-10м), атомның ядросы одан да кіші, ол атомнан 10 мың есе кіші (10-14м).Электрон барлық молекулалардың ішіндегі ең кіші сутек молекулаларының массасынан 3700 есе кіші. Протон заряды оң, оның заряды электронның зарядына тең, ал массасы электронның массасынан 1840 есе үлкен. Нейтронның заряды бейтарап, яғни зарядсыз. Нейтронның массасы протонның массасынан сәл ғана артық
.Денелердің электрлену процесі кезінде бір дененің атомынан электрон екінші дененің атомына беріледі, яғни екі дене де электрленеді және біреуінде оң заряд, ал екіншісінде теріс заряд пайда болады.
Егер атомның көлемін футбол алаңының аумағына дейін үлкейтетін болсақ, атом ядросының көлемі футбол алаңында түсіп қалған шие дәніндей ғана болар еді.
Ғалымдардың зерттеуі бойынша атом ядроларының заряды
Мұндағы Z – элементтің Менделеев Кестесіндегі реттік саны;
e – элементар заряд.
Бұл теңдіктен мынадай қорытынды шығаруға болады:
- әрбір электронның немесе протонның заряды бір элементар зарядқа (e = 1,6*10-19 Кл) тең;
- кез-келген элемент атомының ядросындағы протондар саны сол элементтің менделеев кестесіндегі Z реттік санына тең.
Мысалы, гелий атомы ядросының () заряды , ал заряд саны Z1 = 2.
Кез-келген элемент атомының ядросындағы протон мен электронды жалпылап нуклондар деп атайды, ал тұтас ядроны нуклид дейді.
Бір- бірінен тек ядросындағы нейтрондар санына қарай ажыратылатын элемент түрлерін изотоптар деп атайды. - жеңіл сутегі өте көп; - ауыр сутегі дейтерий сирек кездеседі; - тритий кездеспейді.
Элемент изотоптарының химиялық қасиеттері бірдей, сондықтан оларды химиялық амалдармен ажыратуға болмайды. Изотоптарды тек массалық сандарына қарай ажыратып, сезімтал құралдардың жәрдемімен бөліп алады.
1911 жылы ағылшын физигі Резерфордтың атом ортасында оң зарядты ядро, ал оның айналасында электрон бұлтын түзе қозғалатын электрон бар .Американ физигі Милликен электрон теріс заряд көрсете- тінін тәжірибе жүзінде дәлелдеп,оны бірге тең деп қабылдады. Атом жалпы электр- бейтарап болғандықтан, электрондар зарядының жалпы саны ядро зарядына тең.
Ал 1913 жылы Резерфордтың шәкірті Г.Мозли атом ядросындағы зарядтардың шамасы элементтің периодтық жүйедегі рет нөміріне тең болатындығын анықтады.
Мозлидің ашқан жаңалығынан кейін Менделеевтің жасаған периодтық жүйесіндегі
Ar–K,Co–Ni,Te–I элементтердің орындарының алмасуы заңды екені анықталды.Осыған байланысты,элементтердің реттік нөмірі атом ядросындағы оң зарядтың санын,сол сияқты ядро айналасында қозғалатын электрондар санын көрсетеді.
Реттік нөмірдің физикалық мәні осында.Элементтердің реттік нөмірі – оның атом ядросының заряды. Атомның ядро заряды химиялық элементтердің қасиеттерін сипаттайтын маңызды шама. Атом құрылысын одан әрі зерттеу кезінде құрамына протондар мен нейтрондар деп аталатын бөлшектер кіретіні анықталды.
Атомның элементар бөлшектері:
Бөлшектер
Белгісі
Салыстырмалы заряды
Салыстырмалы массасы
Протон
р
+
1
Нейтрон
п
0
1
Электрон
е
−
0
1. Элемент атомының массасы протон мен нейтрон массасының қосындысына тең.
2. Ядродағы протон саны элементтің реттік нөміріне тең.
А = Z + N; A – атомдық масса; Z – протон; N – нейтрон;
Табиғатта атомдық массасында айырмашылығы болатын бірдей элементтер атомы болады. Мысалы, хлор элементінің массасы 35 және 37 болатын екі түрі кездеседі. Бұл атомдардың ядросында протондар саны бірдей,ал нейтрондар саны әр түрлі. Олар изо- топтар. Изотоптар – ядро зарядтары бірдей,атомдық массалары әртүрлі атомдардың түр өзгерістері. Изотоп – бірдей орында деген мағнаны білдіреді.
Изотоптарда протон мен электрон саны бірдей, нейтрон сандары әртүрлі. Әрбір изотоп екі түрлі шамамен өлшенеді: массасы және элементтің рет нөмірі. Мысалы:
1. - атомдарының ядро зарядтары бірдей – оттегі изотоптары.
Периодтық жүйеде келтірілген элементтердің атомдық массалары изотоптардың табиғи қоспаларының орташа массалық саны. Изотоптар туралы мәліметтерді ескере отырып, оқушыларға химиялық элемент ұғымының нақты анықтамасын беру қажет. Химиялық элемент дегеніміз – ядро заряды бірдей атомдар түрі.Периодтық заңға атом құрылысы тұрғысынан жаңа анықтамасын береміз.
Ядролық физикадағы өлшем бірліктер. Өлшем бірліктерінің Халықаралык жүйесіндегі қолданылатын ұзындықтың, массаның және т.б. өздеріңе таныс өлшем бірліктерімен қатар, ядролық физикада арнайы бірліктер қолданылады. Бұл қажеттілік ядролық процестердің субатомдық әлемде өтетінінен туындайды.
Мысалы, ядролық физикадағы ең үлкен қашықтық атом радиусының өзі 10-10 м-ге тең. Ұзындық бірлігі ретінде ферми алынады: 1фм = 10-15 м. Массаның бірлігі ретінде көміртегі атомы массасының бөлігі алынады, ол массаның атомдық бірлігі болып табылады:
Ядролық физикада энергияныэлектронвольтпен өлшейді,
1 эВ = 1,6 · 10-19 Дж.
Еселік мәндер де қолданылады:
1 кэВ =103 эВ; 1 МэВ =106 эВ;1 ГэВ =109 эВ.
Көбінесе элементар бөлшектердің массаларын массаның атомдық бірлігімен қатар энергияның өлшем бірлігі МэВ немесе ГэВ-пен де өлшейді. Сондықтан массаның атомдық бірлігіне сәйкес болатын энергияның эквивалентін анықтайық. Масса мен энергияның өзара байланыста болатыны Эйнштейннің формуласынан белгілі.
6. Жаңа материалды бекіту –
І. Бекіту сұрақтары: Физикалық диктант 1.Зарядтың ............ түрі бар. Олар ....... және ....... зарядтар деп аталады. 2.Электрленуді байқауға арналған аспап ........................ деп аталады. 3.Электр зарядтарын өткізу қабілетіне қарай .............. және ................. болып бөлінеді. 4.Атом оң зарядты .................. және теріс зарядты ..................... тұрады. 5.Атомда тұтас алғанда заряд болмайды, яғни ол ............................... .
Тест
Атом құрылысын зерттеген ғалым кім? А) Ньютон; Б) Резерфорд; В) Эйнштейн; Г) Фарадей. 2. Атом неден тұрады? А) Электроннан; Б) Протон және нейтроннан; В) Ядродан және электроннан; Г) Молекуладан. 3. Ядроның құрамында қайдай бөлшектер бар? А) Электрон; Б) Протон; В) Нейтрон; Г) Протон және нейтрон. 4. Электр зарядының өлшем бірлігі қандай? А) А;Б) Н;В) Кл;Г) Ом. 5. Электрон зарядының сан мәні қандай? А) -1,6 * 10-19 Кл; Б) 9,1 * 10-31 Кл; В) 8,3 * 10-23 Кл; Г) 1,6 * 1019 Кл V. Үйге тапсырма. VI. Оқушы білімін бағалау.
№1 тапсырма 1-деңгей Оттегі атомының ядросын 8 электрон айналады. Оттегі атомының ядросында неше протон бар? 2-деңгей Жіңішке жібек жіпке бірі зарядталған, екіншісі зарядталмаған бірдей екі шар ілінген. Шарлардың қайсысы зарядталғанын қалай анықтауға болды? №2 тапсырма 1-деңгей Атомның құрылысы қандай және оның қандай бөлігі оң, қай бөлігі теріс зарядталған? 2-деңгей Литий атомының құрамында 3 протон бар екені белгілі. Литий атомында жалпы қанша бөлшек бар? Оларды атаңдар. №3 тапсырма 1-деңгей Қолда бары: зарядталған электроскоп пен металл таяқша. Таяқшада электр тогы болу үшін не істеу керек? 2-деңгей Неон атомы оң ионға немесе теріс ионға айналғанда, онда қандай өзгерістер болады?
7. Сабақты қорытындылау-5 минут:
Оқушылардың жаңа сабақта алған білімдерін пысықтау, сабаққа белсенді қатысқан оқушыларды мадақтау.
8. Оқушылардың білімін және сабаққа белсенділігін бағалау-2 минут. Үй тапсырмасы-2минут:
1. Есеп шығару: А.П.Рымкевич «Физика есептерінің жинағы» 1178, 1179, 1180-есептер.