מודל האטום

1. מודל האטום התכוננו להיות מופתעים...

2. מעניין, אצלנו המורה מציירת את האטומים תמיד כמו כדורים.... תמר, את יודעת, למדנו שכל החומרים בנויים מאבני בנין שנקראים אטומים

3. לבנים??? כדורים??? מהו בכלל האטום?!

4. מודל האטוםאיך מודל נולד? • שיטות מחקר וטכנולוגיות חדשות מתפתחות עם הזמן. • תוצאות חדשות מתקבלות ומידע נוסף נצבר. • ממצאים חדשים מובילים לשינויים בחשיבה. • שינויים בחשיבה מובילים למודל חדש.

5. דמוקריטוס הגה למעשה את המודל הראשון למבנה האטום. האמצעים הטכנולוגים שעמדו לרשותו היו פטישים שונים. דמוקריטוס ידע שניתן לשבור עצמים לחלקים קטנים מאוד, וגם הבחין בתופעות כמו היוצרות חול ים מהתפוררות של סלעי אבן חול. הוא הניח כי על ידי שבירת החומר ליחידות קטנות יותר ויותר ניתן יהיה להגיע ליחידה הבסיסית ביותר אותה אין באפשרותנו לחלק יותר. רבים לא האמינו לדעתו. הוא כינה יחידה זו: א ט ו ם = בלתי ניתן לחלוקה. אנחנו כיננו יחידה זו חלקיק. דמוקריטוס- יוון העתיקה המאה הראשונה לפני הספירה

6. מתקופת יוון העתיקה ועד סוף ימי הביניים האטומים תוארו כחלקיקיםצפידים, כלומר חלקיקים העשויים מקשה אחת ללא יכולת חלוקה. מאחרוני המדענים שדבקו במודל זה היה דלתון (1766-1844).

7. זו לא חכמה, הם סתם המציאו, הרי באמת אי אפשר לראות את האטום

8. לתאר תופעות להסביר עובדות מדעיות לנבא תופעות שעדיין לא נוסו. המדענים אומנם "המציאו", אבל בכלל לא סתם. דלתון בנה מודל מחשבתי שיכול:

9. לדוגמא, המודל הצליח להסביר את המעברים של החומר בין מצבי הצבירה. נוזל (l) גז (g) מוצק (s)

10. מצוין, עכשיו הבנתי, שהאטום הוא כדור קטן שאי אפשר לפרק אותו. המודל הזה היה מצוין, עד לשנת 1900...

11. בסביבות שנת 1900 קרה דבר ששינה את הכל. תומפסון היה מדען, ובאחד מהניסויים הוא העביר חשמל בתוך שפופרת זכוכית וגילה דבר בכלל לא הגיוני.

12. מה היה לא הגיוני???

13. שחזור הניסוי של תומפסוןלפני חיבור האלקטרודות לסוללה אחרי חיבור האלקטרודות לסוללה תומסון הכניס לשפופרת הזכוכית שתי אלקטרודות והעביר ביניהן זרם חשמלי. את הזרם החשמלי הוא ראה באמצעות לוח פלואורסצנטי, בצורת ניצוצות אור. להפתעתו, כאשר האלקטרודות היו מחוברות לסוללה, הזרם הוסת מנתיבו על ידי האלקטרודות, לכיוון האלקטרודה החיובית. אלקטרודות

14. הוא הסיק שבזרם החשמלי ישנם חלקיקים בעלי מטען חשמלי שלילי, ולכן הם נמשכו לכיוון האלקטרודה החיובית. תומפסון גילה חלקיקים קטניםוקלים הרבה יותר מהאטום!!! זה דבר שהמודל הכדורי של האטום לא הצליח להסביר!! *ניסוי חיובי ושלילי*

15. אם כך, המודל הכדורי הוא לא נכון??

16. הוא נכון בחלקו, אך לא מדויק. תומפסון הבין שיש חלקיקים בתוך האטום, שיש להם מטען חשמלי שלילי. מכיוון שהאטום אינו מחשמל, הוא הסיק שיש איזור בעל מטען חשמלי חיובי, שמנטרל את המטען השלילי של החלקיקים.

17. מודל עוגת הצימוקים של תומפסון. תומפסון קרא לחלקיקים השליליים אלקטרונים. מסה בעלת מטען חיובי ( + )

18. מממ... עוגת הצימוקים נשמע מודל נחמד.

19. אומנם נחמד, אך גם המודל הזה לא היה מספיק מדויק, ולכן לא החזיק מעמד הרבה זמן. ב-1920 היה ניסוי ששינה הכל.

20. רתרפורד היה מדען ש"הפגיז" אטומי זהב בחלקיקים זעירים בעלי מטען חיובי. (חומר רדיואקטיבי) הוא ציפה שהחלקיקים יעברו דרך האטומים, כמו שפגז חודר דרך קיר דק.

21. רתרפורד השתמש במכשיר שבודק להיכן הגיעו החלקיקים שהפגיז לאחר שעברו דרך אטומי הזהב.

22. התוצאות היו מפתיעות!! חלק מהחלקיקים הוסטו לצדדים והמוזר הוא שמעטים מהם אף חזרו לאחור!!!

23. מה יכול להדוף חלקיקים חיוביים? מטען חיובי!

24. רתרפורד ראה שיש דבר מה באטום שהדף את החלקיקים חזרה, והסיק מכך שהמטען החיובי של האטום אינו מפוזר בכל האטום, אלא מרוכז במקום אחד. על כן היה בכוחו לדחות חזרה את החלקיקים החיוביים שהפגיז. צפו בסירטון

25. רתרפורד ראה את האטום כבעל גרעין בו נמצא מטען חיובי, כאשר האלקטרונים בעלי המטען השלילי, נעים במרחב מחוץ לגרעין. http://

26. מודל זה הסביר היטב מדוע חלק מהחלקיקים סטו לצדדים וחלקם אף חזרו לאחור.

27. התפתחות מודל האטום-אז מה היה לנו: • מדמוקריטוס ועד דלתון- סוף ימי הביניים: מודל האטום ככדור צפיד (שלם). • תומפסון העביר זרם בין 2 אלקטרודות וגילה את האלקטרונים השליליים: מודל עוגת הצימוקים: מסה חיובית ובתוכה משובצים אלקטרונים קטנים שליליים. • רטפורד "הפגיז" עלה זהב בחלקיקים חיוביים: מודל של גרעין חיובי וסביבו אלקטרונים חיוביים.

28. אם כך, האטום הוא בעל גרעין, אבל בטח היה עוד ניסוי ששינה את המודל. נכון מאוד, מודל האטום עובר שינויים אשר עושים אותו למדויק יותר ויותר, כך שהוא יכול להסביר יותר ויותר תופעות.

29. אז.. מהו מודל האטום בימינו?

30. פרוטון גרעין ניוטרון בימינו יודעים שבעצם.... גם הגרעין איננו חלקיק אחד!כיום יודעים שהגרעין מורכב משני סוגי חלקיקים:פרוטונים וניוטרונים

31. הפרוטונים והנויטרונים • הפרוטונים (p) בעלי מטען חיובי (+). • הנויטרונים (n) חלקיקים ניטראליים מבחינה חשמלית. • הפרוטונים והנויטרונים בעלי מסה שווה (כמעט), והיא גדולה פי 2000 ממסת האלקטרון! • רגע! אם כל הפרוטונים טעונים במטען חשמלי חיובי, איך הפרוטונים לא מתרחקים אחד מהשני?? תשובה: הכוח הגרעיני חזק יותר מהכוח החשמלי!

32. נראה אם הבנתן... • האלקטרונים הם חלקיקים תת אטומיים בעלי מטען חשמלי שלילי. • הפרוטונים הם חלקיקים תת אטומיים בעלי מטען חשמלי חיובי. • המטען החשמלי הכולל של האטום הוא ניטרלי. • מכאן אפשר להסיק ש... מספר האלקטרונים שווה ל מספר הפרוטונים באטום.

33. תנועת האלקטרונים • האלקטרונים מסתובבים סביב הגרעין במהירות רבה, בחלל האטום, סביב הגרעין. • מדוע האלקטרונים השליליים אינם נמשכים לתוך הגרעין? - ניסוי הכוח הצנטרפוגלי. • ככל שהאלקטרון יותר רחוק מגרעין האטום, כך האנרגיה שלו יותר גדולה.

34. כיצד נראים כנפי המאוורר כשהם מסתובבים? • כמו כנפי המאוורר, כך גם האלקטרונים: מכיוון שמהירות האלקטרונים כה גבוהה, בלתי אפשרי לדעת איפה הם בכל רגע, והם "נראים" כמו ענן אלקטרונים.

35. קצת סדרי גודל... רדיוס האטום גדול פי 10,000 ויותר מרדיוס הגרעין. ובמילים אחרות: • אם גרעין האטום היה 1 מ"מ,רדיוס האטום יהיה בערך 100 מטר, כלומר בניין של 40 קומות! http://www.youtube.com/watch?v=dvTe1-a6Pdo להתחיל מדקה 5:30 מה לדעתכן יש בכל החלל העצום של האטום?

36. לסיכום: מודל האטום כיום

37. מתי נדע שהגענו למודל הסופי של האטום? במצגת זו ראינו דוגמה למודל מדעי שמתפתח ומשתנה לאור העובדות החדשות. ההתפתחויות המדעיות מהירות ומפתיעות אפילו אותנו. יתכן שלעולם לא נדע מהו המודל המדויק ביותר, אך המחקר עדיין בעיצומו...

38. להתראות ולימוד נעים