Презентація "Строение атома"

+1
Попередній слайд
Наступний слайд


Завантажити презентацію "Строение атома"
Слайд #1

СОДЕРЖАНИЕ
1 модуль
1. Строение атома. Опыты Резерфорда.
2. Модель атома Резерфорда.
3. Радиоактивное превращение атомных ядер.
4. Состав атомного ядра.
5. Деление ядер урана.
6. Ядерный реактор.
7. Использование атомной энергии.
2 модуль
1. и распад.
2. Закон сохранения массового и зарядового числа.
3. Изотопы.
4. Термоядерная реакция.
СТРОЕНИЕ АТОМА И
АТОМНОГО ЯДРА
2 - 4
5
7 - 9
6
13 - 15
10 -12
16
18
17
19
20


Слайд #2
1896 г. Анри Беккерель (франц.) открыл явление радиоактивности.
Радиоактивность – способность атомов к самопроизвольному излучению.
1899 г. Эрнест Резерфорд обнаружил, что это излучение неоднородно.
СТРОЕНИЕ АТОМА


Слайд #3
Опыты Резерфорда
1. В толстостенный свинцовый сосуд положили крупицу радия.
Излучение радия обнаружили с помощью фотопластинки.
2. Вокруг цилиндра создали сильное магнитное поле.
Излучение разделилось на три потока.
Следовательно, излучение состоит из потоков положительных частиц, отрицательных и нейтральных.
Положительные назвали альфа-частицами ( - частицы);
Отрицательные – бета-частицы ( - частицы);
Нейтральные – гамма-частицы ( - частицы) или - квантами или фотонами.
СТРОЕНИЕ АТОМА
РАДИОАКТИВНОСТЬ
N
S


Слайд #4
Стеклянный экран, покрытый специальным веществом
Радиоактивное вещество, излучающее - частицы.
Фольга из исследуемого
металла
1911 г. Резерфорд проводит опыты по исследованию строения атома.
1. Все частицы попадают на экран.
2. Сильное отклонение - частиц – результат действия на них положительно заряженной части атома, имеющей довольно большую массу.
СТРОЕНИЕ АТОМА
ОПЫТ РЕЗЕРФОРДА


Слайд #5
- частицы ядро
По Резерфорду атом имеет планетарное строение.
В центре находится положительно заряженное ядро.
Вокруг ядра движутся электроны.
Атом нейтрален, т.к. заряд ядра равен общему заряду электронов.
Такое строение атома объясняет поведение - частиц
СТРОЕНИЕ АТОМА
МОДЕЛЬ АТОМА РЕЗЕРФОРДА


Слайд #6
1903 г. Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди обнаружили, что при - распаде происходит превращение одного химического элемента в другой.
Реакция - распада:
+

В дальнейшем было установлено, что превращение происходит и при - распаде.
+ +
Ядро
- частица
- излучение
электрон
- излучение
СТРОЕНИЕ АТОМА
РАДИОАКТИВНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ АТОМНЫХ ЯДЕР
ВЫВОД
Ядра атомов состоят из более мелких частиц.


Слайд #7
1919 г. Резерфорд исследовал взаимодействие - частиц с ядрами атомов азота. При этом, из ядра атома азота вылетала частица, которую он назвал протоном (первый).

Позднее с помощью камеры Вильсона было доказано, что это действительно положительно заряженная элементарная частица, которая является ядром атома водорода.
Кроме того, образовалось ядро атома кислорода.
+ +
- ядро атома водорода или протон.
Обозначается - , имеет массу ≈ 1а.е.м.
и заряд равный заряду электрона.
СТРОЕНИЕ АТОМА
ОТКРЫТИЕ ПРОТОНА


Слайд #8
1920 г. Резерфорд предполагает существование в ядре нейтральной частицы с массой равной массе протона.
В 30-х гг. при бомбардировке ядер бериллия - частицами было обнаружено новое излучение, которое назвали бериллиевым.
1932 г. Джеймс Чедвиг (англ.) доказал, что бериллиевое излучение - это поток электрически нейтральных частиц с массой равной массе протона.
Эти частицы назвали нейтронами.
СТРОЕНИЕ АТОМА
ОТКРЫТИЕ НЕЙТРОНА


Слайд #9
N – число нейтронов
1932 г. Д.Д.Иваненко (рус.), В.Гейзенберг (нем.) предложили протонно-нейтронную модель строения ядра:
ядро состоит из протонов и нейтронов – нуклонов.
ПРИМЕР.

А = 56, Z = 26, N = 30
СТРОЕНИЕ АТОМА
СОСТАВ АТОМНОГО ЯДРА
Общее число нуклонов в ядре называется
массовым числом и обозначается А
Число протонов в ядре называется
зарядовым числом и обозначается Z
X
A
Z
A = Z+N
Число протонов для данного
элемента постоянное.
Число нейтронов может быть
больше числа протонов, оно
может меняться(получаем
ИЗОТОПЫ вещества)


Слайд #10
ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ
1939 г. Отто Ган и Фриц Штрассман (нем.) открыли деление ядер урана.
Ядра урана бомбардируют нейтронами.
Если нейтрон попадает в нестабильное ядро, то оно делится на два более стабильных ядра, которые разлетаются с огромной скоростью.
При этом они испускают 2-3 нейтрона.
Осколки ядра тормозятся и при этом передают свою энергию окружающей среде
ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР УРАНА


Слайд #11
ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ
ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ


Слайд #12
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОТЕКАНИЕ
ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ
1. МАССА УРАНА.
2. НАЛИЧИЕ ОТРАЖАЮЩЕЙ ОБОЛОЧКИ (бериллий).
3. НАЛИЧИЕ ПРИМЕСЕЙ.
4. НАЛИЧИЕ ЗАМЕДЛИТЕЛЯ НЕЙТРОНОВ – графит, вода, тяжелая вода.
ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ
ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ
Наименьшая масса урана, при которой
возможно протекание цепной реакции,
называется критической массой


Слайд #13
Ядерный реактор является частью
атомной электростанции
ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ
ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР


Слайд #14
ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ
ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР
СТРОЕНИЕ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
1. Активная зона. В ней находятся:
ядерное топливо – обогащенный уран-235;
замедлитель нейтронов (вода).
2. Для управления реакцией служат регулирующие стержни.
3. Теплообменник.
4. Активная зона окружена отражателем из бериллия
и защитной оболочкой из бетона


Слайд #15
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
1. В активной зоне происходит управляемая ядерная реакция, в результате которой выделяется энергия.
2. Энергия передается воде.
3. Горячая вода поступает в теплообменник, где нагревает воду, превращая ее в пар.
4. Вода остывает и возвращается в активную зону.
Это первый замкнутый контур.
5. Пар вращает турбину (отдает ей свою энергию) и конденсируется.
6. Насос перекачивает воду в теплообменник.
Это второй замкнутый контур.
ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ
ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР


Слайд #16
1. АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.
1942 г. Под руководством Э.Ферми в США был построен первый ядерный реактор.
1946 г. Под руководством И.В.Курчатова был создан первый ядерный реактор в СССР.
1954 г. В СССР была введена в действие первая в мире атомная станция.
2. Техника.
1. Космические корабли.
2. Атомные ледоколы.
3. Атомные подводные лодки.
3. Ядерное оружие.
СТРОЕНИЕ АТОМА
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ


Слайд #17
ПРАВИЛО СМЕЩЕНИЯ ДЛЯ - РАСПАДА
При - распаде химического элемента образуется элемент,
расположенный в таблице Д.И.Менделеева на 2 клетки ближе к ее началу.
СТРОЕНИЕ АТОМА
РАДИОАКТИВНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ АТОМНЫХ ЯДЕР
При - распаде ядро радиоактивного элемента
излучает - частицу
и образуется ядро другого химического элемента, зарядовое число которого на 2 единицы меньше, чем у исходного.
При - распаде ядро радиоактивного элемента
излучает электрон ( - частицу)
и нейтральную частицу – антинейтрино.
В результате число протонов в ядре увеличивается на единицу, т.е. увеличивается зарядовое число, образуется новый химический элемент.
- распад
- распад

222
226
88
4
2
86
40
-1
20
19
40
0
0
0
ПРАВИЛО СМЕЩЕНИЯ ДЛЯ - РАСПАДА
При - распаде химического элемента образуется элемент,
расположенный в таблице Д.И.Менделеева на 1 клетку ближе к ее концу.
Rn
Ra
+
He
e
K
Ca
+
+


Слайд #18
Массовые числа химических элементов.
Зарядовые числа химических элементов.
СТРОЕНИЕ АТОМА
РАДИОАКТИВНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ АТОМНЫХ ЯДЕР
222
226
88
4
2
86
Rn
Ra
+
He
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССОВОГО ЧИСЛА И ЗАРЯДА.
В процессе радиоактивного распада массовое число и
заряд распадающегося ядра атома равны суммам
массовых чисел и зарядов образовавшихся в результате
распада веществ.


Слайд #19
ИЗОТОПЫ –разновидности химического элемента,
различающиеся по массе атомных ядер.
СТРОЕНИЕ АТОМА
ИЗОТОПЫ
234
92
U
235
92
U
236
92
U
1
1
H
2
1
H
3
1
H
ПРИМЕРЫ:
1. Изотопы урана
2. Изотопы водорода
- протий - дейтерий - тритий
Все химические элементы имеют одинаковое зарядовое число, т.е. одинаковое число протонов, но разное массовое число, т.е. разное число нейтронов.
Существование у химических элементов изотопов – причина того, что массовые числа многих элементов числа дробные.
ПРИМЕР:
40,078
20
Ca


Слайд #20
ПРИМЕР.
При слиянии изотопов водорода
образуется гелий
и излучается нейтрон.
При этом выделяется энергия.
Для прохождения реакции необходима температура в несколько сотен миллионов градусов (температура в центре Солнца)
СТРОЕНИЕ АТОМА
ТЕРМОЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ
ТЕРМОЯДЕРНОЙ называется реакция слияния легких
ядер (водород, гелий и др.), происходящая при очень
высоких температурах.
2
1
Н
+

3
1
Н
2
4
n
0
1
+