Что находится внутри атома?

Опорная карта

Учебная модель · частицы и расстояния не в масштабе

Ситуация и вопрос

Почему атом в целом может быть нейтральным, если внутри есть положительно заряженные частицы? Для ответа надо учитывать и отрицательный заряд.

Новые слова без пропусков

Ядро — очень малая центральная область атома с протонами и нейтронами; оно несёт почти всю массу. Нейтрон не имеет электрического заряда. Электрон имеет отрицательный заряд и находится в области вокруг ядра. В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов. Ион образуется, если атом или группа атомов теряет либо присоединяет электроны. Электроны не вращаются по нарисованным орбитам как планеты: круги лишь учебная схема.

Предскажите

Предскажите заряд частицы с 3 протонами и 2 электронами. А если электронов 4? Нейтроны влияют на знак заряда?

Исследуйте или разберите данные

Возьмите бумажные карточки «+», «0» и «−», ничего электрического не подключайте. Случай А: 3 протона, 4 нейтрона, 3 электрона. Случай Б: те же ядро и 2 электрона. Случай В: то же ядро и 4 электрона. Сложите только заряды, считая их единицы по модулю одинаковыми.

Разобранный пример

А нейтрален: +3 и −3 дают 0. Б имеет заряд +1; В — −1. Все три случая относятся к одному элементу с атомным номером 3, потому что число протонов не менялось. Модель карточек правильно считает заряд, но ничего не говорит о точном расположении электронов.

Где легко ошибиться

Ошибка: прибавлять нейтроны при расчёте заряда или думать, что потеря электрона превращает элемент в другой. На схеме ядро слишком велико по отношению к атому; расстояния и электронное облако сильно упрощены.

Перенос в новый случай

У частицы 8 протонов, 8 нейтронов и 10 электронов. Каковы элемент и заряд? Можно ли из этих данных заключить, что частица существует как свободный ион в стакане воды?

Ответ и проверка памяти

Проверка: элемент — кислород, формальный заряд −2. Одного счёта недостаточно, чтобы утверждать условия существования частицы. Закройте страницу и объясните, почему число протонов задаёт элемент, а разность протонов и электронов — заряд.

Проверка знаний

1. Сколько электронов у нейтрального атома с 3 протонами?
2. Каков заряд при 2 электронах?

Ответы: Три; +1.

Когда вернуться

Закройте страницу и через 10 минут воспроизведите карту, определите термины своими словами и решите новый случай. Через сутки и через неделю повторите без подсказки. Если ошибка осталась, вернитесь к разобранному примеру и запишите, какой шаг был пропущен.

Что делает атом атомом своего элемента?

Почему два атома углерода могут иметь разную массу?