所示的简化表示原子:物质的最小的部门,可以通过物理或化学方法被孤立。
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在每个原子几个较小的物质被称为粒子。识别三种不同类型的“基本”粒子在一个原子,其电气性能,在原子和各自的位置。
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中子驻留在原子的中心(“核”),质子。中子不带电(免费),而质子有积极的电荷。电子,原子核外居住,有负的电荷。
大多数,如果不是全部,学生将熟悉原子的“太阳系”模型,从中小学科学教育。beplay网页版本但在现实中,这个模型的原子结构是不准确的。众所周知,实际的物理布局的一个原子多,比这更奇怪!
一个可能出现的问题在讨论“电荷的定义。”I’m not sure if it is possible to fundamentally define what “charge” is. Of course, we may discuss “positive” and “negative” charges in operational terms: that like charges repel and opposite charges attract. However, this does not really tell us什么电荷。这在科学哲学困境是很常见的:能够描述什么是东西的行为而不是其身份或性质。
不同类型的原子的不同数量的基本粒子。确定基本粒子的数量在每一个原子的类型:
提示:查找每一个元素元素周期表。
每个原子的碳保证包含6个质子。除非带电原子,它将包含6个电子,质子的电荷平衡。大多数碳原子包含6个中子,但有些可能含有或多或少比6。
每个原子的质子氢是保证包含1。除非带电原子,它将包含1个电子来平衡一个质子的电荷。大多数氢原子没有中子,但也有一些包含一个或两个中子。
每个原子的氦是保证包含2质子。除非带电原子,它将包含2个电子,质子的电荷平衡。大多数氦原子包含2个中子,但有些可能含有或多或少比2。
每个原子的铝是保证包含13个质子。除非带电原子,它将包含13个电子平衡电荷的质子。大多数铝原子包含14个中子,但有些可能含有或多或少比14。
当你研究粒子的数量在每一个原子类型,您可能会遇到这些术语:原子序数和相对原子质量(有时称为原子量)。准备讨论这两项是什么意思。
一定要问你的学生定义他们发现“原子序数”和“原子质量”。
强烈建议学生寻找周期表来帮助他们与他们的研究这个问题。元素周期表的排序可能引发一些额外的问题,比如“为什么不同元素这样安排吗?”This may build to a very interesting discussion on basic chemistry, so be prepared to engage in such an interaction on these subjects if necessary.
构成原子的基本粒子”的三种类型,确定哪些类型(s)影响以下属性的元素:
它从未停止让我着迷有多少元素的基本性质是由一个简单的整数计算每个原子的原子核内的粒子。
在答案,我将介绍这个词同位素。让学生研究这个词是什么意思。不要简单地告诉他们!
希腊的单词琥珀色的(树脂化石)镁铝合金。解释为什么会这个词描述某种类型的亚原子粒子(电子)。
它更容易电“充电”一个原子比改变其化学特性(说,从铅变成黄金)。这个事实表明关于基本粒子在一个原子的相对流动?
电子更容易删除或添加到一个原子比质子。原因也解决的矛盾为什么原子核中的质子紧密结合在一起的一个原子尽管他们相同的电荷。
与你的学生讨论这一事实的重要性:电子可能被添加到或从一个原子,而容易,但质子和中子)(非常紧密地“捆绑”在一个原子。原子像什么,如果他们的质子没有那么紧密地绑定吗?
我们知道会发生什么时,电子的原子物质摩擦在一起。这些物质会发生什么如果没有质子一样紧密地绑定在一起吗?
早期科学研究人员推测,电是看不见的流体这可能通过某些物质。这些物质“多孔”被称为“液体”导体,而物质不受这个被称为“液体”绝缘体。
我们现在知道电是什么组成的:小的物质,小于原子。我们的名字给这些细碎的事?这些粒子的物质如何与整个原子?
这些微小粒子而言,有什么区别导电物质的原子与原子之间的绝缘物质吗?
微小的物质碎片穿过导电物质,包括电,被称为电子。电子原子的最外层的组件:
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虽然电子存在于所有原子,因此在所有正常的物质,外层电子导电物质自由离开父母比电子绝缘物质的原子。这种“自由”电子随机漫步在大部分的物质。如果由一个力在一个一致的方向漂移,这种运动的自由电子成为我们所说的电。
值得注意的是你的学生,金属物质-最好的自然产生的导体具有极移动电子。事实上,固态物理学家们常常会将自由电子在金属作为“气”或“海”具有讽刺意味的是致敬这些早期实验的“液体”假说。
为什么有些原子的具体细节比其他人有自由电子是极其复杂的。我只想说,量子物理学的知识必须真正掌握这个基本现象我们称之为“电。“这个话题变得更加复杂,当我们转向超导和半导体物质。
一些粒子组成的原子的相互反应,科学家分类电荷。电荷有两种基本类型:积极的和负。确定各自的指控以下粒子:
会发生什么如果你在自由空间附近放置两个电子吗?他们会互相排斥或吸引对方吗?两个质子怎么样?一个电子和一个质子怎么样?中子和质子怎么样?
我会让你研究电荷类型(正面或负面)的特点是电子,质子,中子!
至于各自的生理反应,不同电荷的颗粒是身体上的相互吸引而粒子相同的电荷互相排斥。
很多学生想知道“为什么?“在应对电荷。技术的答案与电场通过空间扩展,但这可能是一个哲学不可能回答的问题。电荷被发明的概念来解释电的物理行为吸引和排斥,但创造了一个术语来解释这一现象并没有解释为什么这一现象发生。
不过,这是一个值得讨论的课题,尤其是学生所做的研究,了解电的历史。
原子非常小块的物质。这一事实应该自不待言,但要是我们想起原子是多么的渺小。化学家和物理学家使用计量单位来表示数量的不同的材料基础上有多少原子(或分子)在一个特定的示例。这被称为标准的计量单位摩尔。
1摩尔的纯铁金属重约56克。根据摩尔的定义,有多少原子的铁56克样品吗?
大约有6.022×1023铁原子在这56克样品。这个量是什么样子当用科学记数法?
这个问题的目的是双重的:加强原子非常,非常小,向学生介绍科学记数法的使用。
有多少原子的铁样本测量2×10吗3摩尔?确定答案不使用计算器!
许多学生第一次学习原子结构和电通知一个悖论的位置对所有原子的质子:尽管他们的电荷,他们紧密地绑定在一起,称为“核心”核。基于你知道电荷,解释为什么这是一个悖论,以及什么是悖论的解决方案。
悖论:由于类似的指控往往身体互相排斥,为什么质子(带正电)在原子的原子核死死抱住?他们为什么不飞除了彼此由于电子排斥?
我会让你研究这个悖论的答案你自己!
信不信由你,我曾经读宗教小册子,用这个悖论证明上帝的存在。的观点是这样的:每个人都知道,同种电荷相互排斥,所以它一定是上帝把质子在一起!卷可以写在这个论点背后的心理学,但我跑题了。
这一悖论的解决方案是freshman-level大学物理的主题。对于那些不知道答案,我会给你一个提示:它与核裂变的力量。
写两个代数方程有关的质子和中子的数量在一个原子,原子的相对原子质量和原子序数:
在那里,
P =质子的数量
N =数量的中子
一个=原子质量
原子序数Z =
$ $ = P + N $ $
Z = P $ $ $ $
在那里,
P =质子的数量
N =数量的中子
一个=原子质量
原子序数Z =
诚然,这不是代数的一个具有挑战性的问题,但重要的是温柔的方式向学生介绍实用的代数。你也许会很惊讶有多少学生数学理论知识,甚至很难应用简单的代数原则现实情况。
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问题11回答似乎是类型不正确。它应该如下:A = P + N。