Открытие протона и нейтрона. Массовое и зарядовое число атома. Силина Н. А., учитель физики МОУ СОШ № 2 п. Редкино Тверской области

Содержание

Слайд 2

После открытия атомного ядра возник вопрос: не является ли и оно

После открытия атомного ядра
возник вопрос:
не является ли и
оно

составным?
Может быть,
и ядро состоит
из каких-то частиц?
Слайд 3

К изучению структуры ядра приступил уже известный вам Резерфорд. Он применил

К изучению структуры ядра

приступил уже известный вам Резерфорд.
Он применил знакомый

вам метод: бомбардировку α - частицами.
Слайд 4

И этот метод снова принес открытие: в 1919 году Резерфорд обнаружил,

И этот метод снова принес открытие:
в 1919 году Резерфорд обнаружил,
что при бомбардировке

атомов азота вылетают частицы,
как две капли воды похожие на ядра атомов водорода - имеющие такие же заряд и массу.
Вскоре выяснилось, что это и есть ядра водорода.
Слайд 5

Резерфорд назвал их протонами.

Резерфорд назвал их

протонами.

Слайд 6

Выяснилось, что протон имеет положительный заряд, равный по модулю заряду электрона,

Выяснилось, что протон имеет положительный заряд,
равный по модулю заряду электрона,
но

масса протона оказалась примерно
в 1800 раз больше массы электрона
Слайд 7

Могут ли все ядра состоять только из протонов? От этого заманчиво

Могут ли все ядра состоять только из протонов?

От этого заманчиво

простого предположения пришлось отказаться практически сразу.
Слайд 8

И вот почему: если бы все ядра состояли только из протонов,

И вот почему:

если бы все ядра
состояли только из протонов,
масса

ядра была бы пропорциональна его заряду,
так как и масса, и заряд ядра были бы пропорциональны числу протонов.
Однако на самом деле такой пропорциональности нет.
Слайд 9

Так, масса ядра гелия (α - частицы) в 4 раза больше

Так, масса ядра гелия
(α - частицы)
в 4 раза больше массы


ядра атома водорода,
а заряд ядра гелия всего лишь
в 2 раза больше заряда
ядра
водорода.
Слайд 10

Изотопы Выяснилось, что существуют ядра с одинаковым зарядом, но разными массами. Такие ядра назвали изотопами.

Изотопы

Выяснилось,
что существуют ядра
с одинаковым зарядом, но разными массами.


Такие ядра назвали изотопами.
Слайд 11

Существование изотопов также противоречило предположению о том, что ядра состоят только

Существование изотопов также противоречило предположению о том,

что ядра состоят только из

протонов:
ведь в таком случае ядра
с разной массой
обязательно
должны были бы иметь
и разный заряд.
Слайд 12

Открытие нейтрона

Открытие нейтрона

Слайд 13

В массах ядер обнаружилась любопытная закономерность: массы всех ядер, в том

В массах ядер обнаружилась

любопытная закономерность:
массы всех ядер,
в том числе

изотопов,
с высокой точностью
были кратны массе
протона.
Слайд 14

Но как «поймать» эти нейтральные частицы? Ведь их очень трудно зарегистрировать!

Но как «поймать»
эти нейтральные частицы?
Ведь их очень трудно зарегистрировать!

Слайд 15

Из-за того, что нейтральные частицы не испытывают электрических взаимодействий, они легко

Из-за того, что
нейтральные частицы
не испытывают электрических взаимодействий,
они легко пронизывают

вещество, или, как говорят,
обладают большой проникающей способностью.
Слайд 16

Открытия предсказанных Резерфордом нейтральных частиц пришлось ждать целых 12 лет. Но

Открытия предсказанных Резерфордом

нейтральных частиц пришлось ждать целых 12 лет.
Но их

все-таки обнаружили,
причем именно по «главной улике» - большой проникающей способности.
Слайд 17

При облучении α - частицами атомов бериллия было зарегистрировано излучение, пронизывающее

При облучении α - частицами атомов бериллия было зарегистрировано излучение,
пронизывающее
20

- сантиметровую
свинцовую плиту,
которая задерживала все другие виды излучений.
Слайд 18

Проходя затем через парафин, это излучение выбивало протоны большой энергии, и

Проходя затем через парафин,
это излучение выбивало протоны большой энергии,
и

уже по свойствам вылетевших протонов
были установлены свойства
«неуловимых» нейтральных частиц – нейтронов!
Слайд 19

Ученик Резерфорда Джеймс Чедвик доказал, что эти частицы являются предсказанными Резерфордом

Ученик Резерфорда Джеймс Чедвик доказал,
что эти частицы являются предсказанными Резерфордом

нейтральными «двойниками» протона.
Вследствие их нейтральности их назвали нейтронами.
Слайд 20

В отличие от протона и электрона нейтрон не является стабильной частицей,

В отличие от протона и электрона нейтрон не является стабильной частицей,

то есть не может существовать «сам по себе» сколь угодно долго.
Среднее время жизни нейтрона - около 15 минут, после чего он распадается на протон, электрон и еще одну нейтральную частицу, которая называется антинейтрино.
Эта частица обладает намного большей проникающей способностью, чем нейтрон.
Слайд 21

Хотя «неуловимость» нейтрона «задержала» его открытие, она оказалась самым ценным его

Хотя «неуловимость» нейтрона «задержала» его открытие,
она оказалась самым ценным его

свойством
с точки зрения практического применения.
Слайд 22

Дело в том, что именно благодаря высокой проникающей способности нейтроны оказались

Дело в том, что именно благодаря высокой проникающей способности
нейтроны оказались

наиболее подходящим средством
для «зажигания» ядерных реакций в реакторах.
Слайд 23

Сразу же после открытия нейтрона Дмитрий Дмитриевич Иваненко и Вернер Гейзенберг

Сразу же после открытия нейтрона Дмитрий Дмитриевич Иваненко
и Вернер Гейзенберг
предложили


протонно - нейтронную модель ядра.
Слайд 24

Согласно этой модели ядра всех атомов состоят из положительно заряженных протонов

Согласно этой модели ядра всех атомов состоят
из положительно заряженных протонов


и нейтральных нейтронов,
которые получили общее название - нуклоны.
Слайд 25

Количество протонов в ядре называют зарядовым числом Зарядовое число равно номеру

Количество протонов в ядре называют зарядовым числом

Зарядовое число равно
номеру

химического элемента
в периодической системе элементов Менделеева.
Зарядовым числом определяются химические свойства элемента.
Слайд 26

Число нейтронов в ядре обозначают

Число нейтронов в ядре обозначают 

Слайд 27

Величина, равная общему числу нуклонов в данном ядре, называется массовым числом

Величина, 
равная
общему числу нуклонов
в данном ядре, называется массовым числом

Слайд 28

Массовое число определяет относительную атомную массу химического элемента. Она равна произведению

Массовое число

определяет относительную атомную массу химического элемента.
Она равна произведению
массового числа
на

атомную единицу массы.
Слайд 29

Ядро атома обозначают так же, как и соответствующий химический элемент, ставя

Ядро атома обозначают

так же, как и соответствующий химический элемент,
ставя перед

ним
вверху –
массовое число,
а внизу - зарядовое число:
Слайд 30

Из каких частиц состоит атомное ядро? Каково их общее название? Каковы

Из каких частиц состоит атомное ядро?
Каково их общее название?
Каковы свойства

этих частиц?
Какой из нуклонов обладает большей проникающей способностью? С чем это связано?
Что такое изотопы? Приведите примеры изотопов.
Ядро какого элемента состоит только из одного нуклона? Что это за нуклон?
Слайд 31

Что такое зарядовое число? Как оно связано с положением соответствующего элемента

Что такое зарядовое число?
Как оно связано
с положением соответствующего элемента


в периодической системе элементов
(таблице Менделеева)?
Что такое массовое число?
Как оно связано
с относительной атомной массой? Обоснуйте ваш ответ.