מבנה האטוםמבנה האטום)היסודות ומבנה )היסודות ומבנה

האטום(האטום(

מבנה האטוםמבנה האטום)היסודות ומבנה )היסודות ומבנה

האטום(האטום(מצגת לימודמצגת לימוד

מדעים - שכבה ח' מדעים - שכבה ח'

מערכי שיעור ממוקדי הצלחהמערכי שיעור ממוקדי הצלחה11גרסא גרסא

ממה בנויים החומרים?

קרח, אדי מים –איך זה יתכן

שאפשר להפוך את שניהם למים

נוזליים?

מה הקשר בין המושגים אטום

ויסוד?

גז הליום וגז חמצן – במה הם שונים זה מזה? במה הם דומים?

מדוע מתכות מוליכות חשמל?

הליוםהליוםהליוםהליום

הם אבני הבניין של כל הם אבני הבניין של כל היסודותהיסודותהחומרים המצויים בעולמנו!!החומרים המצויים בעולמנו!!

: קיימים בעולמנו מעל למיליון חומריםמים, נחושת-כלורית, עץ, פחמן דו-חמצני, חנקן

ועוד רבים.מספר זה הולך וגדל משנה לשנה, בשל עבודת

הכימאים.

אך אם נפרק את כל החומרים נגלה כי הם אך אם נפרק את כל החומרים נגלה כי הם "אבני בניין" – אלו הם "אבני בניין" – אלו הם 9292מורכבים מ- מורכבים מ-

היסודות.היסודות.

מה מאפיין את כל היסודות?מה מאפיין את כל היסודות?

וכך יראה, בהגדלה ענקית, גז החמצן.

כל היסודות בנויים מחלקיקים הנקראים בפי . אטומיםהמדענים –

וכך יראה, זהו אטום נחושת.בהגדלה ענקית,

לוח נחושת.

זהו אטום חמצן.

כל יסוד בנוי מסוג אחד של אטומים.

יסודות. כמה יסודות. כמה 9292בטבע קיימים בטבע קיימים סוגי אטומים קיימים בטבע?סוגי אטומים קיימים בטבע?

סוגי אטומים קיימים בטבע.100א-

סוגי אטומים קיימים בטבע.92ב-

סוגי אטומים קיימים בטבע.120ג-

לא ניתן לדעת כמה סוגי אטומים ד-קיימים בטבע.

סוגי 1שאלה אטומים

אם כך - יסוד הוא חומר הבנוי מסוג אחד של אטומים זהים.אם כך - יסוד הוא חומר הבנוי מסוג אחד של אטומים זהים.

יסוד הוא חומר שלא ניתן לפרקו לחומרים אחרים.

כל החומרים בנויים מחלקיקים!?זוכריםזוכרים

אך ניתן לומר גם שכל החומרים בנויים מאטומים.

היסודות משמשים לבניין של חומרים מורכבים, אך הם עצמם אינם מורכבים מחומרים אחרים.

מסקנה: חלקיק = אטוםמסקנה: חלקיק = אטום

עושים "סדר"עושים "סדר"

חומרי ם

יסודות

אטומים

בנויים מ..

בנויים מ..

פחמן וחמצן

CO2פחמן דו-חמצני((

מה שונה אם כך בין היסוד חמצן מה שונה אם כך בין היסוד חמצן לבין היסוד הליום?לבין היסוד הליום?

מספר האטומים שמרכיבים את היסוד.א-

מצב הצבירה של היסודות.ב-

סוג האטומים שמרכיבים את היסוד.ג-

אין שום דבר שונה ביניהם.ד-

בין יסודות2שאלה

נחזור לשאלה בתחילת המצגת:נחזור לשאלה בתחילת המצגת:

תזכורת -שינויים במצבי הצבירה של החומר

מוצקמוצקנוזלנוזלגזגז

קטן בינוניגדולמרחק בין חלקיקים

אין כלל

סדר.

קרובים אך לא

מסודרים.

מסודרים

מאוד.סידור

החלקיקים

תנועה

חופשית.

שינוי מקום

והחלקה.

"תנודה"

במקום.תנועת

החלקיקים

חלשים

מאודחזקים

חזקים

מאוד

כוחות משיכה

בין החלקיקים

דוגמאדוגמאקרחקרחמיםמיםאדי מיםאדי מים

במה שונה קרח מוצק ממים נוזליים?במה שונה קרח מוצק ממים נוזליים?

בסידור האטומים ובגודל האטומים.א-

בסידור האטומים ובסוג האטומים.ב-

בסידור האטומים, במרחק ביניהם ג-ובכוחות המשיכה ביניהם.

בסוג האטומים, בנפח האטומים ד-ובכמות האטומים.

מצבי צבירה3שאלה

יסודות בנויים מאטומים. יסודות בנויים מאטומים. וממה בנויים האטומים?וממה בנויים האטומים?

הבינו המדענים הבינו המדענים 1919מאמצע המאה ה-מאמצע המאה ה- שהאטום אינו מיקשה אחת.שהאטום אינו מיקשה אחת.

האטום בנוי משני חלקים

עיקריים:. גרעין האטום1

. "ענן" אלקטרונים הנעים סביב 2

הגרעין

יסודות בנויים מאטומים. יסודות בנויים מאטומים. וממה בנויים האטומים?וממה בנויים האטומים?

הבינו המדענים שהאטום 19מאמצע המאה ה- אינו מיקשה אחת.

האטום בנוי משני חלקים עיקריים:

. גרעין האטום1

. "ענן" אלקטרונים הנעים סביב הגרעין2

אך גם גרעין האטום בנוי מחלקיקים אך גם גרעין האטום בנוי מחלקיקים פרוטונים פרוטונים זעירים יותר הנקראים: זעירים יותר הנקראים:

ונויטרונים.ונויטרונים.

אלקטרונים אלקטרונים

נויטרוניםנויטרוניםנויטרוניםנויטרונים פרוטוניםפרוטוניםפרוטוניםפרוטונים

בנוי מ..בנוי מ..

בנוי מ..בנוי מ..

אטום אטום

גרעין האטוםגרעין האטום

במה דומים האטומים של אותו יסוד זה במה דומים האטומים של אותו יסוד זה לזה?לזה?

במספר האלקטרונים.א-

במספר הפרוטונים. ב-

במספר הנויטרונים.ג-

כל התשובות נכונות. ד-

אטומי היסוד4שאלה

((eeהאלקטרונים )- האלקטרונים )-

מטען חלקיקים קטנים מאוד, בעלי 1. )-( אשר נעים חשמלי שלילי

במהירות גבוהה סביב גרעין האטום.

בגלל תנועתם המהירה נהוג לציירם כ"ענן" 2.סביב הגרעין.

מספר האלקטרונים הנעים סביב גרעין 3.האטום שווה למספר הפרוטונים בתוך גרעין

האטום.

בעלי מטען חשמלי חיובי ולכן הם "מושכים" את 2.האלקטרונים )שמטענם שלילי(.

, בקירוב, ממסת האלקטרון. 2000מסתם גדולה פי 3.מכאן שרוב מסת האטום מרוכזת בגרעין.

נמצאים בגרעין האטום 1.וצמודים לנויטרונים.

((PPהפרוטונים )+ הפרוטונים )+

כל אטומי היסוד חנקן הם כל אטומי היסוד חנקן הם מאותו סוג והם זהים זה מאותו סוג והם זהים זה

לזה. לזה.

נכונהא-

לא נכונהב-

אטומי 5שאלה החנקן

טענה זו –

המשך- הפרוטונים )+ המשך- הפרוטונים )+ PP))

לעולם קבועים במקומם בגרעין האטום 4.– לא עוזבים אותו.

מספרם בגרעין שווה למספר 5.האלקטרונים סביב הגרעין ולמספר

הנויטרונים בתוך הגרעין של האטום.

הנויטרונים שווים במסתם ושווים 6.במספרם לפרוטונים. אך מטענם

החשמלי נייטרלי )לא חיובי ולא שלילי(.

אטום היסוד הליום

תעודת זהות - הליוםתעודת זהות - הליום

– –HeHeסימן כימי סימן כימי

)לפי מס' )לפי מס' 22מספר אטומי -מספר אטומי -הפרוטונים(הפרוטונים(

מצב צבירה בטמפ' החדר - גזמצב צבירה בטמפ' החדר - גז

תעודת זהות - הליוםתעודת זהות - הליום

– –HeHeסימן כימי סימן כימי

)לפי מס' )לפי מס' 22מספר אטומי -מספר אטומי -הפרוטונים(הפרוטונים(

מצב צבירה בטמפ' החדר - גזמצב צבירה בטמפ' החדר - גז

אטום היסוד הליום

תעודת זהות - הליוםתעודת זהות - הליום

– –HeHeסימן כימי סימן כימי

)לפי מס' )לפי מס' 22מספר אטומי -מספר אטומי -הפרוטונים(הפרוטונים(

מצב צבירה בטמפ' החדר - מצב צבירה בטמפ' החדר - גזגז

באטום הליום ניתן למצוא אלקטרונים, 2

פרוטונים 2 נויטרונים.2ו-

אטום היסוד חמצן אטום היסוד חמצן שונהשונהבמה במה מאטום היסוד פחמן?מאטום היסוד פחמן?

הם שונים בסוג האלקטרונים שמרכיב אותם.א-

הם שונים במספר האלקטרונים והפרוטונים ב-שמרכיב אותם.

הם שונים רק במספר הפרוטונים שמרכיב ג-אותם.

הם כלל לא שונים זה מזה.ד-

הבדלים בין 6שאלה יסודות

סידור האלקטרוניםסידור האלקטרונים

– הקרובה הרמה הראשונהביותר לגרעין.

אלקטרונים.22יכולה להכיל עד

– רחוקה יותר הרמה השנייהמהגרעין, אחרי הראשונה.

אלקטרונים.88יכולה להכיל עד

– יכולה הרמה השלישית אלקטרונים. 88להכיל עד

– הקרובה הרמה הראשונהביותר לגרעין.

אלקטרונים.22יכולה להכיל עד

– רחוקה יותר הרמה השנייהמהגרעין, אחרי הראשונה.

אלקטרונים.88יכולה להכיל עד

– יכולה הרמה השלישית אלקטרונים. 88להכיל עד

גרעין

גרעין

1רמה 2רמה

אלקטרון

האלקטרונים מסודרים ברמות. נתייחס בשלב זה לשלוש רמות בלבד.

3רמה

סידור סידור האלקטרוניםהאלקטרונים

הרמות מתמלאות לפי הרמות מתמלאות לפי הסדר. הסדר.

לא תהיה רמה שלישית לא תהיה רמה שלישית באטום מסויים אם הרמה באטום מסויים אם הרמה

השנייה לא מלאה וכן השנייה לא מלאה וכן הלאה.הלאה.

P 6

6גרעין ובו פרוטונים

1רמה

2רמה

אלקטרון

איזה מהבאים מתאים לאטום איזה מהבאים מתאים לאטום החמצן?החמצן?

P 8

א

P 8

P 8

P 6

ד ג ב

ציור אטום7שאלה

..88לאטום חמצן מספר אטומי לאטום חמצן מספר אטומי לפניכם איורים של אטומים. לפניכם איורים של אטומים.

המשך - סידור המשך - סידור האלקטרוניםהאלקטרונים

אלקטרונים נמצאים בכל החומרים.

זה לזה. זהים בתכונותיהםכל האלקטרונים

מיסוד ליסוד. מספרם שונהעם זאת

אטום של היסוד כלור

מספר אטומי 17

אטום של היסוד נתרן

מספר אטומי 11

המשך - סידור המשך - סידור האלקטרוניםהאלקטרונים

מספר האלקטרונים שונה מיסוד ליסוד.

.(2,8,8)האלקטרונים מסודרים בשלוש רמות

של אטום של יסוד האחרונה ברמהבגלל אופן סידור זה יהיו

אלקטרונים בהשוואה לאטום של יסוד אחר.יותרמסוים

אטום של היסוד כלור

מספר אטומי 17

7 אלקטרונים

ברמה האחרונה

אטום של היסוד נתרן

מספר אטומי 11

1אלקטרון ברמה

האחרונה

P 17

P 11

נתרןכלור

מתכות מתכות ואל-מתכותואל-מתכות

אלקטרונים שנמצאים

ברמה האחרונה

נמשכים משיכה חלשה

יותר לגרעין האטום

בהשוואה לאלקטרונים

שקרובים יותר לגרעין.

Naנתרן –

11מספר אטומי

ברמה 1אלקטרון האחרונה

P 11

מתכות מתכות ואל-מתכותואל-מתכות

אלקטרונים שנמצאים ברמה האחרונה נמשכים משיכה חלשה יותר לגרעין

האטום בהשוואה לאלקטרונים שקרובים יותר לגרעין.

4אם מספרם יורד מ- אלקטרונים, הם ניתקים בקלות יחסית מהאטום

ונקראים –."אלקטרונים חופשיים"

אלקטרון חופשי

Naנתרן –

11מספר אטומי

ברמה 1אלקטרון האחרונה

P 11

מתכות מתכות ואל-מתכותואל-מתכות

4אם מספרם יורד מ- אלקטרונים, הם ניתקים בקלות

יחסית מהאטום ונקראים –."אלקטרונים חופשיים"

אלקטרון חופשי

Naנתרן –

11מספר אטומי

ברמה 1אלקטרון האחרונה

P 11

יש אלקטרונים חופשיים לכל המתכות)שניתקים מהאטומים( ולכן הן מוליכות זרם

חשמלי.

זרם חשמלי הוא זרם זרם חשמלי הוא זרם של אלקטרונים של אלקטרונים

חופשיים.חופשיים.

מדוע מתכות מוליכות זרם מדוע מתכות מוליכות זרם חשמלי ואל-מתכות אינן חשמלי ואל-מתכות אינן

מוליכות?מוליכות?

כי לאטומי המתכות יש אלקטרונים חופשיים.א-

כי לאטומי האל-מתכות יש אלקטרונים חופשיים.ב-

כי לאטומי המתכות אין אלקטרונים חופשיים.ג-

כי לאטומי האל-מתכות אין אלקטרונים.ד-

מתכת 8שאלה ואל-מתכת

מה ניתן לומר על אלקטרונים מה ניתן לומר על אלקטרונים חופשיים?חופשיים?

הם שונים בצורתם וגודלם מאלקטרונים אחרים.א-

הם רחוקים מהגרעין ונמשכים משיכה חלשה אליו.ב-

באטום אחד והם נמצאים ברמה 4מספרם קטן מ-ג-

האחרונה של האטום.

תשובות ב',ג',ה' נכונות.ד-

הם ניתקים מהגרעין ומהווים את הזרם החשמלי.ה-

אלקטרונים 9שאלה חופשיים

זרם חשמלי במוליך מתכתי הוא זרם חשמלי במוליך מתכתי הוא תנועה של אלקטרונים חופשיים תנועה של אלקטרונים חופשיים

בכיוון אחד.בכיוון אחד.

תנועת אלקטרונים חופשיים במוליך שאיננו מחובר למעגל

חשמלי.

תנועת אלקטרונים חופשיים במוליך המחובר למעגל חשמלי.

e

eee

e

ee

e

e

e

ee

e

e

במה שונים אטומי הנחושת במה שונים אטומי הנחושת מאטומי הגופרית ?מאטומי הגופרית ?

הפרוטונים שבגרעין הנחושת שונים א-

מהפרוטונים שבגרעין הגופרית.

באטום הנחושת הפרוטונים והאלקטרונים ב-

נמצאים בגרעין, באטום הגופרית- מחוץ לגרעין.

באטום הנחושת יש אלקטרונים חופשיים ג-

ובאטום הגופרית אין.

נחושת מול 10שאלה גופרית

עבודת בית עבודת בית

בחרו מתוך טבלת היסודות: ציירו את מבנה 1.האטום של שתי מתכות ושתי אל-מתכות.

חפשו במקורות מידע ונסו להסביר את 2.המושג "חשמל סטטי".

בנו תרשים המקשר בין המונחים הבאים: 3.אטום, אלקטרונים, פרוטונים, נויטרונים,

גרעין. ציינו את מטענו החשמלי של כל חלקיק.