7. évfolyam · kémia · 3.1

Az atomok szerkezetének felfedezése

Több mint kétezer év, sok zseni és néhány véletlen — így jutottunk el a mai atommodellig.

Ráhangolódás

Hogyan kerül mazsola a pudingba?

minden kor a maga modelljével képzelte el az atomot

Az atomok felépítéséről szerzett tudásunk hosszú idő alatt, sokszor véletlen felfedezések segítségével fejlődött a mai szintre.

🧩 kövessük végig a különböző korok atommodelljeit!

🖼️

3D atommodell

sajat-3d-atom.jpg

🖼️

Atommodellek fejlődése (animáció)

sajat-modellek.jpg

Kr. e. 400 körül · ókori Görögország

Démokritosz — az „oszthatatlan" atom

🏺

Démokritosz

sajat-demokritosz.jpg

Démokritoszókori görög filozófus

Már időszámításunk előtt több száz évvel feltételezte, hogy az anyagok apró, oszthatatlan részekből, atomokból állnak.

Úgy képzelte, hogy az anyagok változatosságát az atomok eltérő alakja okozza.

az „atom" szó jelentése: oszthatatlan

🎞️

Rajzfilm: Démokritosz gondolkodik – a homokkupac/kocka egyre kisebb darabokra osztva → oszthatatlan atom

realika-anim-ks5-39-rajzfilm-demokritosz-gondolkodik.swf

🔷

Atom-alakok / modell

sajat-demokritosz-modell.jpg

19. század eleje · Anglia

Dalton — a tömör gömbök

⚪

John Dalton

sajat-dalton.jpg

John Daltonangol természettudós

az atomok tömör golyók, elemenként más tömeggel

„Leporolta" és továbbfejlesztette Démokritosz elméletét: az atomok tömör, oszthatatlan gömbök, amelyek méretükben és tömegükben térnek el.

🧪 szerinte az anyagok molekulákból is felépülhetnek

🎞️

Dalton portré → az atomok tömör, különböző gömbök

realika-anim-ks4-132-dalton-portre-az-atomok-tomor.swf

🎞️

Platón, Arisztotelész, John Dalton – Dalton tömör gömb-atommodellje

realika-anim-ks5-40-platon-arisztotelesz-john-dalton.swf

🖼️

Dalton golyómodell

sajat-dalton-modell.jpg

1897 · a katódsugár nyomában

Thomson — a „mazsolás puding"

🔬

J. J. Thomson

sajat-thomson.jpg

J. J. Thomsonangol fizikus

az atom osztható: negatív elektronokat tartalmaz

🎞️

Thomson-modell; kalapács → „Az atom részekre bontható”

realika-anim-ks4-134-thomson-modell-kalapacs-az-atom.swf

🎞️

J. J. Thomson portréja + katódsugárcső mágnessel (katód, anód, ernyő)

realika-anim-ks5-42-j-j-thomson-portreja-katodsugarcso.swf

🎞️

Thomson „mazsolás puding” atommodellje (pozitív gömb, benne elektronok)

realika-anim-ks5-46-thomson-mazsolas-puding-atommodellje.swf

🎞️

Katódsugárcső – az elektron felfedezése

realika-anim-ks4-133-katodsugarcso.swf

Felfedezte az elektront: a negatív töltésű részecske a katódról áramlik.

Az atom tehát osztható!

🍮 pozitív alapba ágyazott elektronok, mint a mazsola

🎬

Thomson katódsugárcsöve (magyar feliratos videó)

video-thomson-katodcso.mp4

🍮

Mazsolás puding 3D

sajat-puding-modell.jpg

1896 · egy szerencsés véletlen

A radioaktivitás felfedezése

Henri Becquerelfrancia tudós

az atom nem változatlan: sugárzás közben átalakulhat

🖼️

Curie laborja / történet

sajat-curie-labor.jpg

🎞️

Wilhelm Röntgen portréja és a röntgencső

realika-anim-ks5-48-wilhelm-rontgen-portreja-es-a.swf

🎞️

Henri Becquerel – fiókban felejtett uránsó megfeketíti a fotólemezt (a radioaktivitás felfedezése)

realika-anim-ks5-52-henri-becquerel.swf

🎞️

Fiókban hagyott fotólemez megfeketedik – a radioaktivitás felfedezése

realika-anim-ks4-135-fiokban-hagyott-fotolemez-megfeketedik.swf

🎞️

Béta-sugárzás (elektronok), elhajlás elektromos térben

realika-anim-ks5-50-beta-sugarzas.swf

🎞️

Alfa-sugárzás (2 proton + 2 neutron), elhajlás elektromos térben

realika-anim-ks5-49-alfa-sugarzas.swf

🏅 Marie Curie felfedezte a rádiumot és a polóniumot

Egyes atomok külső hatás nélkül láthatatlan sugárzást bocsátanak ki, miközben más atomokká alakulnak.

Háromféle: alfa (α), béta (β), gamma (γ).

🖼️

Henri Becquerel

sajat-becquerel.jpg

🖼️

Marie Curie

sajat-curie.jpg

Marie Curie2× Nobel-díjas

1911 · a híres kísérlet

Rutherford aranyfólia-kísérlete

🥇

Ernest Rutherford

sajat-rutherford.jpg

Ernest Rutherfordangol tudós

a nagy rész áthatol, kevés visszapattan — valami tömör van középen!

🎬

Rutherford aranyfólia-kísérlete (videó)

video-rutherford-aranyfolia.mp4

🎞️

Rutherford aranyfólia-kísérlete: alfa-részecskék a fólián át

realika-anim-ks4-136-rutherford-aranyfolia-kiserlete-alfa-res.swf

🎞️

Rutherford aranyfólia-kísérlete: alfa-részecskék a vékony aranyfólián

realika-anim-ks5-47-rutherford-aranyfolia-kiserlete-alfa-res.swf

🎞️

Atommodell (keringő elektronok), Ernest Rutherford portréja

realika-anim-ks5-0-atommodell.swf

1911 · a következtetés

A „parányi naprendszer" modell

Rutherford szerint az atom közepén egy kis méretű, nagy sűrűségű, pozitív töltésű atommag van. E körül mozognak a negatív elektronok, mint a bolygók a Nap körül.

🪐

Naprendszer-modell 3D

sajat-naprendszer-modell.jpg

🎞️

Thomson-modell áthúzva → atommag + elektronpályák

realika-anim-ks4-137-thomson-modell-athuzva-atommag-elektronp.swf

🎞️

Naprendszer → Rutherford-féle atommodell (1910)

realika-anim-ks5-19-naprendszer-rutherford-fele-atommodell.swf

középen a pozitív atommag, körülötte a keringő elektronok

1913 · korszerűbb modell

Bohr — a meghatározott pályák

🪐

Niels Bohr

sajat-bohr.jpg

Niels Bohrdán tudós

az elektronok rögzített körpályákon keringenek

🎞️

Niels Bohr portré + atommodell

realika-anim-ks4-184-niels-bohr-portre-atommodell.swf

🎞️

Niels Bohr portréja és atommodellje (elektron pályák)

realika-anim-ks5-18-niels-bohr-portreja-es-atommodellje.swf

Az elektronok csak meghatározott sugarú körpályákon mozoghatnak az atommag körül. Ezt a modellt fizikusok és kémikusok egyaránt megkedvelték.

🖼️

Bohr-modell 3D / animáció

sajat-bohr-modell.jpg

1926 · a legkorszerűbb modell

Az elektronfelhő modellje

az elektronok helye nem pontos pálya, hanem elektronfelhő

A legkorszerűbb, kvantummechanikai modell matematikai összefüggésekkel írja le az elektronok mozgását. Az elektronok egy „felhőszerű" elektronburkot alkotnak az atommag körül.

🖼️

Schrödinger, Heisenberg

sajat-schrodinger.jpg

Schrödinger, Heisenbergkvantummechanika

🖼️

Elektronfelhő 3D / animáció

sajat-elektronfelho.jpg

Minden együtt

Az atommodellek fejlődése

🏺

ókor

Démokritosz
oszthatatlan

⚪

~1803

Dalton
tömör gömb

🍮

1897

Thomson
mazsolás puding

🪐

1911

Rutherford
atommag

⭕

1913

Bohr
körpályák

🌫️

1926

kvantum
elektronfelhő

🎬

Hogyan változott az atommodell? (videó)

video-atommodellek.mp4

🎬

Az atommodellek és felfedezőik (videó)

video-atommodellek-felfedezoik.mp4

a modell egyre pontosabb lett, ahogy nőtt a tudásunk

Összefoglalás

Amit ma megtanultunk

új fogalmak: atommodell · elektron · atommag · radioaktivitás · elektronfelhő

🖼️

Modellek 3D galéria

sajat-osszefoglalo-2.jpg

Kvantummechanika

Elektronfelhő az atommag körül.

Rutherford · Bohr

Atommag; körpályák az atommag körül.

Démokritosz · Dalton

Az atom oszthatatlan, tömör gömb.

Thomson

Felfedezte az elektront; „mazsolás puding".

⚛️

3.1 · vége

Köszönöm a figyelmet!

Legközelebb belépünk magába az atomba: az atommag és az elektronburok felépítése.