Перевірте свої знання легкими, середніми та складними питаннями про атомні моделі, запропонованими Далтоном, Томсоном, Резерфордом та Нільсом Бором.
Запитання легкого рівня
питання 1
На зображенні нижче представлено, яку атомну модель?
Відповідь: атомна модель Резерфорда-Бора.
Атомна модель Резерфорда-Бора була вдосконаленням, запропонованим Бором, до моделі, створеної Резерфордом.
Атом Резерфорда (1911) наслідував планетарну модель, ніби ядром було Сонце, а електрони відповідали планетам.
У моделі Резерфорда-Бора електрони перебувають на кругових орбітах з різним рівнем енергії і рухаються навколо центрального ядра.
питання 2
Який вчений запропонував першу сучасну атомну модель, яка стала називатися «більярдною кулею»?
а) Ісаак Ньютон.
б) Демокріт.
в) Джон Далтон.
г) Ернест Резерфорд.
Правильна альтернатива: в) Джон Далтон.
Приблизно в 19 столітті Дальтон припустив, що атом є неподільною частинкою, електрично нейтральною і надзвичайно малою.
Для вченого всі види матерії повинні складатися з атомів, які нагадували «більярдну кулю», оскільки вони є жорсткою та неподільною сферою.
Дізнайтеся більше проАтомна модель Дальтона.
питання 3
Перевірте неправильну альтернативу:
а) Перші ідеї щодо внутрішньої будови атомів були від Томсона.
б) В атомній моделі Резерфорда-Бора електрони, які обертаються навколо ядра, обертаються не випадково, а описують певні орбіти.
в) Атомна модель Дальтона розглядала існування зарядів на атомах.
г) Демокріт і Левкіпп першими визначили поняття матерії та атома.
Неправильна альтернатива: в) Атомна модель Дальтона розглядала існування зарядів на атомах.
Для Дальтона атом був масивною, неподільною частинкою, яку не можна було ні створити, ні зруйнувати.
Відповідно до його атомної моделі, атом був би найменшою частинкою речовини і не може бути поділений, наприклад, на менші одиниці, такі як електрони.
питання 4
Щодо моделі Резерфорда, розгляньте такі твердження як істинні чи хибні:
а) Атомна модель Резерфорда припускає, що атом має вигляд планетарної системи.
б) Атомна модель Резерфорда стала відомою як „модель сливового пудингу” або „пудинг із родзинками” завдяки своїй зовнішності.
в) В атомній моделі Резерфорда електрони обертаються навколо ядра (складається з протонів і нейтронів), подібно до планет, що обертаються навколо Сонця.
г) Атомну модель Резерфорда також називають "атомною моделлю Резерфорда-Бора"
Відповідь: V, F, V, F.
правда. Відповідно до атомної моделі, запропонованої Резерфордом, атом складався б із позитивно зарядженого ядра і негативно заряджені електрони були б навколо нього, як і планети навколо Сонце.
б) НЕВИДИМО. Цю назву отримала атомна модель, запропонована Томсоном. Для нього атом був би позитивно зарядженою кулею з електронами, заряд яких є негативним, вкладеними в його поверхню.
в) ІСТИНА. Резерфорд представив свою атомну модель з атомом, заповненим порожніми просторами. Центральна область була б позитивно заряджена, а область навколо ядра була б заповнена електронами, набагато легшими, ніж протони ядра.
г) НЕВИДИМО. Бор запропонував вдосконалення моделі Резерфорда. Для нього електрони перебували б на різних енергетичних рівнях.
Дізнайтеся більше проАтомна модель Резерфорда.
питання 5
Атомні моделі описують деякі структурні аспекти атомів. Про це твердження можна сказати, що:
а) Атомні моделі були розроблені грецькими вченими Левкіппом і Демокрітом.
б) Основними атомними моделями є: Модель Резерфорда та Модель Резерфорда-Бора.
в) Першою розробленою атомною моделлю була атомна модель Резерфорда.
г) Атомні моделі були розроблені вченими з метою кращого розуміння атома та його складу.
Правильна альтернатива: г) Вчені розробили атомні моделі для кращого розуміння атома та його складу.
Створюється модель для пояснення явища чи експерименту з урахуванням існуючих баз знань.
З моменту появи нової інформації завдяки науковим відкриттям атомні моделі еволюціонували так, що не виникало конфліктів щодо складу речовини.
Дізнайтеся більше проатомні моделі.
питання середнього рівня
питання 6
(UFJF-MG) Пов’яжіть заяви із відповідними опікунами:
I - Атом не є неподільним, а речовина має електричні властивості (1897).
II - Атом - масивна куля (1808).
III - Атом утворений двома областями, які називаються ядром та електросферою (1911).
а) I - Далтон, II - Резерфорд, III - Томсон.
б) I - Томсон, II - Далтон, III - Резерфорд.
в) I - Далтон, II - Томсон, III - Резерфорд.
г) I - Резерфорд, II - Томсон, III - Далтон.
д) I - Томсон, II - Резерфорд, III - Далтон.
Правильна альтернатива: б) I - Томсон, II - Далтон, III - Резерфорд.
Я - Томсон. Експерименти з катодними променями змусили Томсона виявити, що електрони є частиною речовини. Крім того, знання про радіоактивність змусило його зрозуміти, що атом не є ні масивним, ні неподільним.
II - Дальтон. За його моделлю, атом був масивною, неподільною сферою. Настільки мала, що кількість атомів у речовині не підрахувати.
III - Резерфорд. Його дослідження щодо радіоактивних викидів призвели до відкриття існування ядра (позитивно заряджена область) а електросфера (область, утворена електронами) відповідно до відхилень, що спостерігаються при бомбардуванні леза золото.
Дізнайтеся більше проатом.
питання 7
(UFRGS) Розглянемо наступні твердження щодо експерименту Резерфорда та атомної моделі Резерфорда-Бора.
I - Більша частина об’єму атома складається з щільного і позитивного ядра.
II - Електрони рухаються по нерухомих орбітах навколо ядра.
III - Електрон при стрибку з зовнішньої на внутрішню орбіту випромінює чітко визначену кількість енергії.
Які з них правильні?
а) Тільки я.
б) Тільки II.
в) Тільки III.
г) Тільки II та III.
д) I, II та III.
Правильна альтернатива: г) Тільки ІІ та ІІІ.
Я НЕПРАВИЛЬНО. Більшу частину об’єму атома складає електросфера, область атома, де розташовані електрони.
II. ПРАВИЛЬНО У моделі Резерфорда-Бора електрони розташовуються на орбітах із специфічним рівнем енергії навколо ядра.
III. ПРАВИЛЬНО Атом у основному стані має свої електрони, розташовані на відповідних енергетичних рівнях. Якщо електрон рухається з вищого енергетичного рівня на нижчий енергетичний, випромінюється енергія.
Дізнайтеся більше проатомна будова.
питання 8
(З адаптацією Vunesp) У 1913 р. Нільс Бор (1885-1962) запропонував модель, яка надала пояснення походження атомних спектрів. У цій моделі Бор ввів ряд постулатів, серед яких енергія електрона може приймати лише певні дискретні значення, займаючи дозволені рівні енергії навколо атомного ядра. Розглядаючи модель Бора, різні атомні спектри можна пояснити термінами
а) надходження електронів різними елементами.
б) втрати електронів різними елементами.
в) різних електронних переходів, які варіюються від елемента до елемента.
г) просування різних електронів на більш енергетичні рівні.
д) ядерна нестабільність різних елементів.
Правильна альтернатива: в) різних електронних переходів, які змінюються від елемента до елемента.
Бор спирався на три дослідження для створення своєї атомної моделі. Чи вони:
- Атомна модель Резерфорда
- Квантова теорія енергії Планка
- Спектр ліній хімічних елементів
Для Бора різні атомні спектри змінюються від одного елемента до іншого, оскільки електрони рухатися навколо ядра на нерухомих орбітах, коли атом знаходиться у своєму стані фундаментальний.
Однак при стрибку з однієї орбіти на іншу певна кількість енергії виділяється у вигляді кванта і, отже, існують різні електронні переходи.
Дізнайтеся більше про Атомна модель Бора.
питання 9
(PUC-RS) Історичне прийняття ідеї, що матерія складається з атомів, було повільним і поступовим. У Стародавній Греції Левкіпп і Демокрит пам’ятали тим, що ввели поняття атома, але їхні пропозиції були відкинуті іншими філософами і впали в забуття. Наприкінці 18 - на початку 19 століття, коли ідеї Лавуазьє набули широкого визнання, з'явилася перша сучасна атомна теорія, запропонована _______. Ця теорія постулювала, що елементи складаються з одного типу атома, тоді як композиційні речовини являють собою комбінації різних атомів у певних пропорціях. Майже через сто років дослідження з катодними променями привели Дж. Дж. Томсон до відкриття _______, частинки дуже малої маси та електричного заряду _______, присутньої у всіх відомих матеріалах. Кілька років потому, в ході експериментів, в яких тонкий золотий лист був засипаний альфа-частинками, Резерфорд дійшов висновку, що в центрі атома невеликий, але масивний _______ значний.
Слова, які правильно заповнюють порожні місця і відповідно зібрані в
а) Дальтон - електрон - негативне - ядро
б) Бор - катіон - позитивний - електрон
в) Дальтон - нейтрон - нейтрал - протон
г) Бор - фотон - негативний - аніон
д) Дальтон - протон - позитивне - ядро
Правильна альтернатива: а) Дальтон - електрон - негатив - ядро.
Дальтон: постулюється, що елементи складаються з одного типу атома, тоді як композиційні речовини являють собою комбінації різних атомів відповідно до певних пропорцій.
Електрон: Це було відкрито Томсоном під час вивчення електричної природи речовини, вимірювання заряду і маси електронів, заряд яких від’ємний.
Ядро: виявлено Резерфордом при бомбардуванні золотого леза та спостереженні відхилень радіоактивних викидів, оскільки його заряд позитивний.
Дізнайтеся більше проелектрони.
питання 10
(ESPM-SP) Атом Резерфорда (1911) порівнювали з планетною системою (атомне ядро представляє Сонце та електросферу, планети):
Електросфера - це область атома, яка:
а) містить негативно заряджені частинки.
б) містить позитивно заряджені частинки.
в) містить нейтрони.
г) концентрує практично всю масу атома.
д) містить протони та нейтрони.
Правильна альтернатива: а) містить негативно заряджені частинки.
Для Резерфорда центральна область атома складалася б із позитивного заряду і навколо нього буде найбільшою областю атома, електросферою, електрони якої розподіляються, як планети навколо сонця.
Дізнайтеся більше пропротони.
Питання складного рівня
питання 11
(Udesc) Розглядаючи найрелевантніші атомні моделі, з історичної та наукової точки зору, виберіть правильну альтернативу.
а) До відкриття радіоактивності атом вважався неподільним (Дальтон). За моделлю послідувала модель Томсона, який запропонував утворити атом позитивно зарядженою масою з розподіленими в ньому електронами.
б) У моделі Далтона атом складався з позитивно зарядженого ядра та електросфери. Наступною моделлю стала модель Бора, який представив ідею, що електрони займають орбітали із заданими енергіями, ця модель подібна до моделі Сонячної системи.
в) В атомній моделі Далтона атом вважався неподільним. Наступною моделлю стала модель Резерфорда, в якій атом складався з негативно зарядженого ядра та електросфери.
г) Модель Дальтона припускала, що атом утворений позитивно зарядженою масою з розподіленими в ньому електронами. Наступною моделлю була модель Резерфорда, в якій атом складався з позитивно зарядженого ядра та електросфери.
д) В атомній моделі Далтона електрони займають орбітали із заданими енергіями, ця модель нагадує модель Сонячної системи. Послідовною моделлю була модель Томсона, яка запропонувала утворити атом позитивно зарядженою масою з розподіленими в ньому електронами.
Правильна альтернатива: а) До відкриття радіоактивності атом вважався неподільним (Дальтон). За моделлю послідувала модель Томсона, який запропонував утворити атом позитивно зарядженою масою з розподіленими в ньому електронами.
Поки Далтон вірив у неподільність атома, Томсон вивчав електричну природу речовини і, с це підтвердило його подільність існуванням електронів (негативний заряд) навколо сфери (заряду позитивні).
Дізнайтеся більше проАтомна модель Томсона.
питання 12
(FAME) Модель, запропонована Бором, представила єдине квантове число для опису поведінки електрона в атомі. Модель квантової механіки використовує три квантові числа.
Щодо квантових чисел, запропонованих у моделі Бора та в моделі квантової механіки, ПРАВИЛЬНО стверджувати, що
а) атомна модель Бора пов'язана з квантовим числом, яке описує орієнтацію орбіталей.
б) азимутальне квантове число має додатні цілі значення, і в міру збільшення цього квантового числа орбіталь стає більшою.
в) рівень з основним квантовим числом n буде складатися з n підрівнів, і кожен підрівень відповідає різному допустимому значенню вторинного квантового числа від 1 до n-1.
г) відносні енергії електрона на орбіталях атома Гідрогену мають різні значення, коли електрон знаходиться на орбіталях того самого підрівня.
Правильна альтернатива: в) рівень з основним квантовим числом n буде складатися з n підрівнів, і кожен підрівень відповідає різному допустимому значенню вторинного квантового числа від 1 до n-1.
Модель квантової механіки є найсучаснішою і найскладнішою для опису атома. Квантові числа використовуються для позначення розташування електронів на орбіталях.
Основне квантове число (n) вказує на рівень енергії, на якому знаходиться електрон. Вторинне або азимутальне квантове число (l) вказує на підрівень, яким може бути електрон.
Дізнайтеся більше про квантові числа.
питання 13
(UFAL) Один з експериментів, проведений командою Резерфорда, зробив революцію в тому, як фізики того часу почали уявляти атом. Він полягав у бомбардуванні тонких золотих лопатей для вивчення прогинів (зсувів) альфа-частинок. Відповідно до атомної моделі, запропонованої Резерфордом, враховуючи наступні твердження
Я Атомне ядро надзвичайно мало щодо розміру атома, і воно знаходиться в ядрі, де знаходяться протони та нейтрони.
II. Атом - це позитивно заряджена сфера, в яку будуть вкладені негативно заряджені електрони.
III. Матерія складається з атомів, які є неподільними і незнищенними частинками.
IV. Атом складається з двох різних областей: щільного ядра, дуже малого, і області дуже великого об'єму, зайнятої електронами, електросфери.
виявляється, вони правильні
а) I, II, III та IV.
б) лише ІІ та IV.
в) лише ІІ та ІІІ.
г) Тільки I, III та IV.
д) Тільки I та IV.
Правильна альтернатива: д) Тільки І та ІV.
Я ІСТИНА. Оскільки атом складається з ядра (протони + нейтрони) та електросфери (електрони), атомне ядро надзвичайно мало по відношенню до розміру атома.
II. ПОМИЛКОВИЙ. Ця модель відповідає моделі, запропонованій Томсоном. Для Резерфорда атом був би схожий на планетарну систему.
III. ПОМИЛКОВИЙ. Його експерименти показали, що речовина має різні заряди і порожні простори.
IV. ІСТИНА. Зробивши порівняння із Сонячною системою, для Резерфорда ядро було б як Сонце, а електросфера відповідала б планетам.
Дізнайтеся більше пронейтрони.
питання 14
(Udesc) Електроенергія (від грецького електрон, що означає бурштин) - це фізичне явище, спричинене електричними зарядами. Існує два типи електричних зарядів: позитивні та негативні. Заряди з однаковими іменами (однаковим знаком) відштовхують один одного, а ті, що мають різні імена (різні знаки), приваблюють. Відповідно до інформації, поставте галочку на правильній альтернативі.
а) Описане вище явище неможливо пояснити за допомогою атомної моделі Дальтона.
б) Описане вище явище не можна пояснити за допомогою атомної моделі Томсона.
в) Протони мають негативний електричний заряд.
г) Описане вище явище неможливо пояснити за допомогою атомної моделі Резерфорда.
д) Електрони мають позитивний електричний заряд.
Правильна альтернатива: а) Описане вище явище не можна пояснити за допомогою атомної моделі Дальтона.
Для Дальтона атом був неподільною частинкою і тому не міг бути розділений на заряди.
питання 15
(PUC-RS) Джон Далтон відповідав за впровадження атомної теорії в науку в перші роки XIX століття. На той час ще було неможливо дізнатися, скільки атомів кожного елемента було включено до складу простих молекул. Сьогодні ми знаємо, що формула молекули води - Н2О, а аміак - це NH3. Дальтон припустив, що найпростіші молекули - це комбінації 1: 1; таким чином, вода мала б HO, а аміак - NH. Дальтон представив атомну шкалу маси на основі водню, яка мала масу 1.
За часів Далтона вважалося, що за масою вода має 1/8 водню, а аміак - 1/6 водню. Таким чином, можна було зробити висновок, що атомні маси кисню та азоту відповідно коштують
а) 7 і 5.
б) 8 і 6.
в) 9 і 7.
г) 16 і 14.
д) 32 і 28.
Правильна альтернатива: а) 7 і 5.
Вода та аміак - речовини, що утворюються в результаті з’єднання елементів.
Якщо у воді кількість водню представляло 1/8, то з восьми частин, на які він був розділений, 7 відповідало кисню, що було його внеском у формування молекули 7/8.
В аміаку кількість водню представляло 1/6, тобто поділяючи молекулу на 6 частин, лише одна представляла водень, а інші 5 частин відповідали азоту.
Прочитайте про Еволюція атомних моделей.
Ознайомтеся з іншими проблемами з коментованим дозволом у Вправи на атоми.