Контрольная работа по теме "Строение атома"

Историческая справка.

Процессы становления классической науки тесно связаны с появлением науки в собственном значении этого слова. Первоначально наука возникает в форме экспериментально-математического естествознания. Период XVIII – XIX вв. считается периодом так называемой классической науки, и характеризуется в первую очередь мощным развитием  физики, а также астрономии, химии и биологии. Наука классического периода носит объективный характер в исследованиях, как единственно верный способ познания мира, т.е. исследования объекта (предмета) самого по себе.

Хронологически становление классического естествознания начинается примерно в XVI-XVII вв. и заканчивается на рубеже XIX-XX вв. Данный период можно условно разделить на 2 этапа:   1) этап механистического  естествознания (до 30-х гг. XIX в.); 2)  этап зарождения и формирования эволюционных идей (до конца XIX -начала XX в.).

Этап механистического естествознания

Начало этого этапа совпадает со временем перехода от феодализма к капитализму в Западной Европе. Начавшееся бурное развитие производительных сил (промышленности, горное и военное дело, транспорт и т.п.) потребовало целого ряда технических задач, что в свою очередь вызвало интенсивное формирование и развитие частных наук, среди которых наиболее значительной была механика. Укрепилась идея о возможности изменения природы и приспособления ее под нужды человека на основе познания ее закономерностей, все больше осознается практическая ценность научного знания.

Этап зарождения и формирования эволюционных идей (30-е гг. XIX в. - к. XIX -н. XX в.)

С конца XVIII в. в естественных науках накапливались факты и богатый эмпирический материал, которые не могли соотноситься с механической картиной мира и не объяснялись ею. Процесс изменений генерировался с основном со стороны физики, геологии и биологии.

В период XVIII - н. XIX вв. на развитии физики существенное влияние оказало, прежде всего, учение Ньютона, окончательно победившее картезианскую теорию. Особенно быстрыми темпами развивалась механика. На развитие физики важное влияние оказывал технический процесс, развитие производственных сил определило потребность в разработке физики твердых тел, исследовании законов теплоты, электричества и магнетизма. Развивается и оптика (работы Д. Брадлея). Все эти разделы оформляются в самостоятельные отрасли физики , сначала очень обособленные, и вопроса об  исследовании законов превращений различных физических форм движения не возникало. Физика еще не стремилась к построению единой научной картины мира, а была нацелена на выявление и количественные исследования отдельных явлений, фактов, частных закономерностей. В первой половине XIX в. бурный рост производства, промышленные революции и перевороты, необходимость развития крупной машинной индустрии, металлургии, горнодобычи, металлообрабатывающих отраслей и т.п. определяют потребность в развитии естествознания как элемента промышленного и сельскохозяйственного производства. Это привело к быстрым темпам развития физической науки, и становления прикладных, технических отраслей. Появились новые отрасли - теплотехника, электротехника (в т.ч. гальванопластика), фотография. Вторая половина XIX  - н. XX вв. характеризуются высокими темпами развития всех сложившихся и новых отраслей физики, особенно теории теплоты и электродинамики. Данный период был отмечен целым рядом принципиальных научных открытий: рентгеновские лучи (В. Рентген, Томсон, Резерфорд), электрон, радиоактивность (А. Беккерель, Э. Резерфорд, П. и М. Кюри), фотоэффект (Столетов), периодическая система химических элементов (Менделеев).  Были сформулированы принципы термодинамики, и в связи с изучением необратимых систем произошел переход к статистической физике (Карно, Клазиус, Томсон). В работах Маха, Клиффорда дальнейшее развитие получили теории пространства и времени. Была создана теория электромагнитного поля (Максвелл, Герц).

Строение атома.

Атом состоит из атомного ядра и вращающихся вокруг него электро­нов. В 1932 г. было установлено, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов.

Протон — положительно заряженная частица с массой в 1836 раз большей, чем масса электрона. Электрический заряд протона совпадает по модулю с зарядом электрона q_p = 1,6× 10^-19 Кл. Ядра разных атомов содержат разное число протонов. Так в ядре атома водорода один протон, а в ядре атома кислорода их восемь, в ядре урана 92 протона. Число прото­нов в ядре совпадает с порядковым номером соответствующего элемента в таблице Менделеева. Число протонов в ядре обозначают буквой Z. Столь­ко же и электронов в атоме.

В периодической таблице для каждого элемента указано, кроме поряд­кового номера, ещё одно число, которое, будучи округленным до целого числа, показывает общее число частиц (протонов и нейтронов) в атомном ядре. Оно обозначается буквой А и называется массовым числом.

Нейтрон — нейтральная частица с массой, которая в 1839 раз превы­шает массу электрона. Заряд нейтрона равен нулю. Число нейтронов обо­значают буквой N.

N = A – Z . Чтобы найти число нейтронов в ядре, надо из массового числа ядра вы­честь число протонов в нем.

В течение года электрический ток пропускался через три последова­тельно соединенных с тщательно отшлифованными торцами металличе­ских цилиндра (Си, AI, Рb) одинакового радиуса. Никаких, даже микро­скопических, следов переноса вещества не обнаружилось: следовательно, ионы в металлах не участвуют в переносе электричества, а пере­нос заряда в металлах осуществляется частицами, которые явля­ются общими для всех металлов.

Таким об­разом, было окончательно доказано, что носителями электрического тока в металлах являются свободные электроны.

Валентные электроны, сравнительно слабо связанные с атомными яд­рами, отрываются от атомов металла, становятся «свободными» и могут перемещаться по всему объему. Таким образом, в узлах кристаллической решетки располагаются ионы металла, и между ними хаотически движутся свободные электроны.

Задания

История

1.   Восстановите хронологическую последовательность возникновения следующих понятий:

   1) Фонограф

   2) Телеграф

   3) Электромагнетизм

   4) Микробиология

2.   Расставьте фамилии деятелей русской науки 19 века в соответствии роду деятельности:

    - Физика                                                                            1. Пьер и Мария Кюри

    - Медицина                                                                       2. И.И. Мечников

    - Химия                                                                             3. Менделеев

3.       Установите соответствие между терминами и учеными 19 века

1.   Происхождение видов                        а) Х.А.Лоренц

2.   Электрические волны                         б) Г.Герца

3.   Электрон                                              в) Ч. Дарвин

4.   Туберкулез                                           г) Р.Кох

5.   Электромагниты                                 д) Дж. Стоней

4.   Кто этот ученый, о котором говорит статья «Человек с тысячью идей», «Ему не было еще и  тридцати лет, но именно тогда к нему пришло решение - посвятить себя изобретательству… Он внес много усовершенствований в телеграфное дело, изобрел фонограф. Ему принадлежала идея  создания электрического освещения.

5.   Что способствовало развитию науки в странах Запада…

6.   Какой(ие) исторический(ие) фактор(ы)  тормозил развитие отечественной науки в России?

7.   Определите связь между научными открытиями и повседневной жизнью человека (приведите факты).

Химия

1.            Укажите формы существования химического элемента.

2.            Дайте определение относительной молекулярной и атомной массам.

3.            Из каких частиц состоит атомное ядро?

4.            Укажите, о каком элементе идет речь: в его атоме 34 электрона, шесть из которых  находятся на внешнем электронном слое.

5.            Определите химический элемент с электронной схемой 1s²2s²2p³     

6.            Соотнеси:

Форма существования  химического   элемента	Название вещества
А) отдельные атомы                                                               Б) простые вещества                                                              В) сложные вещества	1) неон 2) азот 3) вода 4) водород 5) углекислый газ

7. прочитайте  текст.

алхимическими металлами "управляют"семь планет классической астрологии. В алхимической практике для обозначения металла чаще всего используют символ управляющей планеты;

* Солнце       управляет золотом

* Луна                           серебром

* Венера                            медью

* Марс                            железом

* Юпитер                          оловом

* Меркурий                      ртутью

* Сатурн                          свинцом

Вопросы:

1) какой вид моделирования использовали алхимики?

2) дополните текст, применяя такой же вид моделирования, который в нем уже использован.

Физика

1.     В каком материале – эбоните или шерсти – электроны в молекулах и атомах вещества сильнее удерживаются притяжением атомных ядер?

2.     Чем отличается положительный ион от отрицательного?

3.     Соотнеси:

А) Если стеклянную палочку потереть о шелк, то палочка приобретет

Б) Атом, захвативший лишний электрон превращается в

В) У протона

1) положительный заряд

2) отрицательный заряд

3) нет заряда

4) положительный ион

5) отрицательный ион

4.     Имеются три одинаковых заряженных шара. Заряды первого и второго из них соответственно равны (- 6 мкКл) и 8 мкКл. После того как эти шары были приведены в контакт, а затем разъеденены, один из шаров соприкоснулся с третьим шаром, заряд которого стал (- 1 мкКл). Чему был равен первоначальный заряд третьего шара?

5.     Какая масса электронов создает заряд (- 10 Кл)? заряд электрона (- 1,6 * 10-19 Кл), а его масса 9,1 * 10-31 кг. Полученный ответ выразите в нанограммах (нг) и округлите до десятых.

6.    Сколько протонов, нейтронов, электронов в атоме меди ?

7.     Как вы понимаете фразу: «Электрон, протон и нейтрон являются элементарными частицами»?