Protoner, neutroner og elektroniske videnskabsprojekter

Du og alle objekterne omkring dig er lavet af atomer. Disse atomer er til gengæld lavet af protoner, neutroner og elektroner, tre forskellige slags subatomære partikler. Protoner og neutroner er begrænset til kernen, mens elektronerne danner en skiftende sky af negativ ladning omkring den. Nogle klasser i skolen kan kræve, at du konstruerer projekter, der demonstrerer din forståelse af atomer og subatomære partikler. Her er et par ideer.

Det er vigtigt at holde din lærers forventninger i tankerne, mens du arbejder på dette projekt, fordi meget af det, vi ved om atomer, er meget vanskeligt at repræsentere i modelform. En elektron opfører sig både som en bølge og som en partikel, så vi kan ikke være sikre på både dens momentum og position på samme tid. Desuden opfører elektroner omkring en kerne sig mere som en hurtig bevægelig sky end et solsystem. I betragtning af den moderne forståelse af atomer, hvis du lavede en model af et atom med små kugler beregnet til repræsentere elektroner og placere dem på bestemte punkter rundt om kernen, din model ville være ukorrekt. Det kan dog være, at din lærer vil have dig til at lave en model som et mini-solsystem - og i så fald endda skønt den slags model er videnskabeligt unøjagtig, er det i forbindelse med din klasse, hvad du burde gør.

Hvis dit projekt tillader eller kræver, at du indsender tegninger, kan du tegne billeder af atomorbitaler. Dette er regioner, hvor du har stor sandsynlighed for at finde en elektron til et bestemt energiniveau. Linket under afsnittet Ressourcer viser dig den grundlæggende form for hver type orbital. For elementer i de første tre rækker i det periodiske system er alt hvad du behøver s og p orbitaler. Brint og helium har kun en 1s orbital, mens de næste to rækker har en 2s eller 3s orbital plus tre ekstra p orbitaler. Alternativt kan du repræsentere elektronerne som en stor fuzzy sky med et lille lille punkt i midten for at repræsentere kernen.

Hvis din lærer beder dig om at lave et forskningsprojekt, kan du læse om atommers historie. Måden forskere tænker på atomer har ændret sig meget i løbet af det sidste halvandet århundrede. Det ville være en god ide at nævne Daltons teori om atomet, J. J. Thomsons atommodel og Bohrs atommodel, da hver af disse var et vartegn i atomteoriens historie. Det andet link under sektionen Ressourcer forklarer baggrunden for hver af disse og giver dig et sted at komme i gang.

Hvis du vil bygge en model af et atom, skal du tage små gummikugler, perler eller stykker slik som gelébønner og derefter lim dem sammen, så de danner en kugle. Denne kugle repræsenterer kernen. Vedhæft derefter bomuldsuld for at repræsentere elektronskyen omkring kernen. Tilsæt lidt glitter i bomullen for at vise, at elektronerne konstant bevæger sig, og vi er ikke rigtig sikre på deres placering - vi ved bare, hvor de sandsynligvis er. Integrer "kernen" i en halv kugle af bomuldsuld; dette repræsenterer en udskæring af halvdelen af ​​atomet. Det er ikke perfekt, for der er ikke rigtig en god måde at repræsentere, hvordan en elektron faktisk opfører sig ved hjælp af en model, men det fungerer.

Alternativt kan du prøve at lime slik eller små klipper sammen for at repræsentere protoner og neutroner i kernen, og bøj derefter trådstykker, så de danner sløjfer. Stick styrofoam kugler på disse stykker tråd for at repræsentere elektronerne, og hæng derefter kernen inde i "buret" dannet af disse trådløkker ved hjælp af snore. Dette er ikke en nøjagtig model af atomet, men på et tidspunkt i historien troede folk, at atomer var som miniaturesolsystemer, så nogle klasser vil måske stadig have dig til at bygge denne slags model.