Нам уже відомо, що найважливішими структурними одиницями періодичної системи є періоди і групи хімічних елементів.

Ознайомимось із науковими відкриттями, які довели складну будову атома і стали підґрунтям для виявлення причин періодичності.

Відкриття явища радіоактивності

У 1896 р. французький фізик Антуан Анрі Бекерель відкрив випромінювання солей Урану, подібне до рентгенівського.

Він поклав на фотопластинку, захищену чорною упаковкою, зразок сполуки Урану і залишив на сонячному світлі. Через кілька годин проявив і зафіксував пластинку. Виявилося, що на ній дійсно віддрукувалося зображення зразку сполуки Урану.

Згодом Бекерель довів наявність постійного проникаючого випромінювання сполук Урану, адже і в темряві під впливом цих невидимих променів фотопластинка чорніла.

Марія Склодовська-Кюрі назвала це явище радіоактивністю. Вона довела, що радіоактивним є саме атом Урану. У 1898 році Марія Склодовська-Кюрі з’ясувала, що Торій та його сполуки також є радіоактивними. Разом зі своїм чоловіком, французьким фізиком П’єром Кюрі, вона відкрила два нові хімічні елементи – Полоній і Радій.

Неоднорідність радіоактивного випромінювання була встановлена англійським фізиком Ернестом Резерфордом. Він виявив, що радіоактивні елементи випромінюють три типи променів – α-, β- і γ-промені. Прилад для доведення неоднорідності радіоактивного випромінювання складається з джерела випромінювання у свинцевому контейнері, двох електродів та екрана для реєстрування випромінювання.

Під дією електричного поля радіоактивне випромінювання поділяється на три пучки. γ-Випромінювання не відхиляється електромагнітним полем. α-Промені відхиляються у бік катода. β-Промені відхиляються у бік анода.

Моделі будови атома

Ернест Резерфорд бомбардував швидкими α-частинками тонкі металеві пластинки, зокрема золоті. Товщина золотої фóльги, яка була мішенню, відповідала двом тисячам атомів, однак більшість α-частинок проходила крізь неї. І лише незначна їх частка відхилялася, зустрічаючи на своєму шляху перепону.

Поміркуйте, чи є атом суцільним.

На основі дослідів із розсіювання альфа-частинок Резерфорд зробив висновок про наявність у центрі атома дуже маленького ядра, в якому мала бути зосереджена чи не вся маса атома.

На результати дослідів Е. Резерфорда спирався і Дж. Томсон, який у 1903р. запропонував першу модель атома. На його думку, атоми є однорідними кулями з позитивно зарядженої речовини, в якій перебувають електрони. Сумарний заряд електронів компенсує позитивний заряд атома.

У 1904 році Томсон висловив думку, що електрони в атомі становлять групи різних конфігурацій і саме це зумовлює періодичність хімічних елементів. У 1911р. Резерфорд, виходячи з електронної концепції Томсона, запропонував модель атома: в центрі атома перебуває позитивно заряджене ядро, а довкола нього обертаються негативно заряджені електрони. У 1913 р. Нільс Бор, використовуючи принципи квантової механіки, показав, що електрони можуть перебувати не на будь-яких, а на строго визначених орбітах. Планетарна квантова модель атома Резерфорда-Бора змусила вчених по-новому підійти до пояснення будови та властивостей хімічних сполук.

Висновки

Радіоактивне випромінювання неоднорідне, складається з α-, β- і γ-променів.

Відкриття явища радіоактивності та досліди з розсіювання альфа-частинок довели складну будову атома.

У центрі атома знаходиться позитивно заряджене ядро, в якому зосереджена чи не вся маса атома.

Простір навколо ядра займають електрони.

МЕТА УРОКУ

Розвинути здобуті на уроках фізики та хімії знання учнів про радіоактивність і будову атома.

НАЙВАЖЛИВІШІ ПОНЯТТЯ, ЯКІ ВВОДЯТЬ УПЕРШЕ

Радіоактивність, радіоактивні елементи, α-, β- і γ -промені, ядерна модель атома.

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ПРОВЕДЕННЯ УРОКУ

На цьому уроці учні розвивають здобуті на уроках фізики та хімії знання про радіоактивність і будову атома. Повідомлення нових знань відбувається у вигляді історичного екскурсу, а їхнє закріплення – в процесі виконання тестових завдань, пошуку відповідей на проблемні питання. Наприклад, на основі аналізу результатів досліду Резерфорда учні самостійно можуть дійти висновку про дискретність атома.