Какие заряды имеют электрон и атом

Уроки и эксперименты по электронике.

Для начала изучения электроники нам необходимо знать что такое атом.

Это нам понадобится для понимания внутренних процессов в радиодеталях да и не только .Ведь понимая процесс изнутри его проще понять и запомнить на долгое время.

Все вокруг нас в том числе и мы состоит из атомов. Атом настолько мал, что только в одной капле воды два секстиллиона атомов кислорода а это 2*10^21 степени.(рис 1)

Основной частью атома является его ядро в котором находится почти вся масса атома, само ядро состоит из протонов и нейтронов. Вокруг которого послойно вращаются электроны.(рис 2)

Электрон и протон имеют свой электрический потенциал. То есть в них хранятся мельчайшие порции электричества. (рис 2)

Электрон обладает отрицательным зарядом .

Протон имеет положительный заряд +.

Нейтрон является электрически нейтральным отсюда и его название.

Атомы различных веществ отличаются по количеству протонов в ядре и электронов вращающихся вокруг него так в атоме водорода один протон (рис3.1)и один электрон далее по сложности гелий у него в ядре два протона два электрона(рис3.2), у лития три протона три электрона(рис 3.3) и т.д.

Атомы различаются по количеству протонов в ядре

На сегодняшний день известно 107 основных видов атомов их называют химическими элементами. Соединяя эти 107 химических элементов между собой получаются миллиарды различных веществ(рис 4). То есть разные сочетания атомов образуют вещества такие как гранит и бумагу, нефть и алмазы, медь и алюминий да и все что нас окружает.

Электроны вращаются вокруг ядра атома не абы как а послойно. В первом слое от ядра атома могут вращаться не более двух электронов (рис. 5) второй слой может вместить в себя уже до восьми, третий до восемнадцати тд.

Наиболее важным слоем является крайний слой электронов, благодаря ему атом может взаимодействовать с другими атомами образуя при этом молекулы, а ещё последний слой электронов влияет на его электропроводность, но об этом вы узнаете далее.

Атом может называться атомом только в том случаи если его количество протонов будет равно количеству электронов в нем.(рис 6.1)

Если же количество протонов и электронов различаются между собой то этот атом называют ионом.

В случаи если электронов в атоме больше протонов то такой атом называют отрицательным ионом(рис. 6.2) и наоборот протонов больше чем электронов то его называют положительным ионом(рис 6.3).

Если вы не чего не поняли, то нечего страшного в этом нет, ведь подобная информация весьма сложна в усвоении и в связи с этим советую вам посмотреть видео на эту тему.

Контрольные вопросы.

    Из чего состоит атом?

Из протонов, нейтронов (ядро атома) и послойно вращающихся вокруг них электронов.

Количеством протонов, электронов, нейтронов. Количество протонов указывает на порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева.

Все тела состоят из отдельных очень малых частиц – атомов и молекул(рис.1.1). Атомов свыше 100 видов, они различаются массой и химическими свойствами.

Рисунок 1.1. Атом гелия а) и кислорода б)

Упрощенно атом можно представить в виде ядра, окруженного оболочкой из постоянно движущихся с большой скоростью электронов. Ядро состоит из:

Внутри ядра действуют особые ядерные силы сцепления. Они значительно больше электрических сил отталкивания.

Электроны располагаются вокруг ядра несколькими слоями (оболочками, уровнями) на очень большом, по сравнению со своими размерами, расстоянии. Оболочки обозначаются латинскими буквами K, L, M, N (рис. 1.2).

Рисунок 1.2. Схематическое изображение атомов меди

Электроны, расположенные на внешней оболочке, называются валентными. Они слабее связаны с ядром, чем электроны, находящиеся на ближних к ядру орбитах. Ими определяется способность атомов данного элемента вступать в химические связи, а также электропроводность различных материалов.

Ядро и электроны обладают электрическими зарядами:

· протоны имеют положительный заряд;

· нейтроны – нейтральны, не имеют заряда.

Масса протона равна массе нейтрона, масса электрона = 1/1836 массы ядра водорода.

Любой электрический заряд может производить работу, которая выражается в притяжении или отталкивании другого заряда.

Атомы, потерявшие часть своих электронов, становятся положительно заряженными. Они называются положительными ионами.

Атомы, получившие избыточные электроны, становятся отрицательно заряженными и называются отрицательными ионами.

Процесс отталкивания или присоединения электронов называется ионизацией. Ионизация возникает только при сообщении атому определенного количества энергии: в виде тепла, облучения и т.д.

Наибольшая энергия требуется для освобождения свободных электронов. Электроны, потерявшие связь с атомами и перемещающиеся в пространстве между ними, называются свободными.

Когда атомы соединяются, образуя молекулу, меняется движение валентных электронов. Они являются источниками энергии, выделенной при соединении атомов. Но энергия почти невесомых электронов очень мала. Основная громадная сила, скрытая в атоме – это энергия сил сцепления (взаимодействия) частиц ядра.

Электричество содержится во всех веществах в виде электронов и протонов. Обе частицы имеют одинаковое количество заряда, но противоположной полярности. В зависимости от того, какие частицы оказываются в избытке – электроны или протоны, оно заряжается положительно или отрицательно.

Обычно, атом химических элементов электрически нейтрален: общий отрицательный заряд электрона равен положительному заряду ядра.

Если потереть стеклянной палочкой по коже, то часть электронов с поверхности стекла переходит на кожу. На стекле образуется избыток положительных зарядов, а на коже – избыток отрицательных. Стекло заряжается положительно, а кожа – отрицательно.

Заряд является статическим электричеством, т.к. электроны и протоны находятся в состоянии покоя (нет направленного движения).

За единицу измерения электрических зарядов принят кулон (к). В одном кулоне 6,28∙10 18 электронов (миллион умножить на миллион и ещё раз на миллион).

1. Что больше, масса протона или масса нейтрона?

2. Из чего состоят все тела?

3. Как заряжены электроны?

4. Чем различаются атомы?

5. Какие электроны называются валентными?

6. Какой заряд имеет атом?

7. Как располагаются электроны вокруг ядра?

8. Какие электроны называются свободными?

9. Из чего состоит ядро?

10. Как заряжены нейтроны?

11. Что сильнее связано с ядром, протоны и нейтроны или валентные электроны?

12. Как заряжены протоны?

13. Какие ионы называются отрицательными?

14. Какие ионы называются положительными?

15. Что такое энергия сил сцепления (взаимодействия) частиц ядра?

16. Назовите единицы измерения электрических зарядов.

17. Что такое ионизация?

18. Какое условие должно выполняться для возникновения процесса ионизации?

19. Какие заряды притягиваются?

20. Какие заряды отталкиваются?

Дата добавления: 2016-04-22 ; просмотров: 707 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Химия — наука о веществах. Эта наука исследует строение, свойства и превращения веществ.

Для того что бы понимать химические процессы необходимо подробно знать строение атома.

Атом – (от греческого atomos — неделимый) наименьшая частица химического элемента, носитель его свойств.

Атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Ядро атома состоит из двух видов частиц: нейтронов, не имеющих заряда и положительно заряженных протонов, которые и определяют положительный заряд ядра.

Вокруг ядра атома вращаются отрицательно заряженные электроны, образующие электронное облако – совокупность всех электронов в атоме. О том, что такое электронное облако и электронное строение атома будет отдельная тема.

Число протонов равно числу электронов, поэтому атом – электронейтральная частица. Вспомните из школьного курса химии формулу: A = Z + N

Масса протонов и нейтронов приблизительно одинакова и равна

1,67 * 10^(-27) кг. Масса электрона, в свою очередь, примерно равна 9,11 * 10^(-31) кг, поэтому основная масса атома сосредоточена в ядре.

Рассмотрим основные параметры, характеризующие атом

Атомный номер (порядковый номер) Z – номер химического элемента, определяемый по периодической системе элементов. Атомный номер элемента показывает количество протонов и электронов в элементе.

Атомная масса, а точнее относительная атомная масса – масса атома, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.). Она определяется как отношение массы данного атома к 1/12 массы нейтрального изотопа углерода 12С.

К понятию атомная масса близко понятие массовое число А – сумма чисел протонов и нейтронов (нуклонов) атома. Но численно оно равно только для изотопа углерода 12С, для остальных элементов массовое число – целочисленное значение, а относительная атомная масса нет. Например: массовое число изотопа водорода равно 1, а относительная атомная масса 1,00794 (см картинку)

А что такое изотопы?

Изотоп — атомы одного элемента, имеющие одинаковый заряд ядра (следовательно, и количество электронов), но различное число нейтронов (следовательно, различные массовые числа). Например, элемент водород имеет семь изотопов, но наиболее всем известны и чаще всего встречаются из них три: 1Н протий, 2Н дейтерий и 3Н тритий.

Электронная формула (конфигурация) – порядок заполнения электронов по различным электронным оболочкам.

Думаю, что на это стоит остановиться, ибо все в одном посте не охватишь.

Следующие посты будут посвящены электронному строению атома, истории открытия атома и развитию представлений о его строении.

Оцените статью
Добавить комментарий