פרויקטים מדעיים של פרוטונים, נויטרונים ואלקטרונים

אתה וכל האובייקטים סביבך עשויים אטומים. אטומים אלה עשויים בתורם מפרוטונים, נויטרונים ואלקטרונים, שלושה סוגים שונים של חלקיקים תת-אטומיים. פרוטונים ונויטרונים מוגבלים לגרעין, בעוד שהאלקטרונים יוצרים ענן מטען שלילי המשתנה סביבו. שיעורים מסוימים בבית הספר עשויים לדרוש ממך לבנות פרויקטים המדגימים את הבנתך את האטומים והחלקיקים התת אטומיים. להלן מספר רעיונות.

חשוב לזכור את ציפיות המורה שלך בעבודה על פרויקט זה, מכיוון שרבים ממה שאנו יודעים על אטומים קשה מאוד לייצג בצורה מודלית. אלקטרון מתנהג גם כמו גל וגם כמו חלקיק, כך שאנחנו לא יכולים להיות בטוחים גם לגבי המומנטום שלו וגם על המיקום בו זמנית. יתר על כן, אלקטרונים סביב גרעין מתנהגים יותר כמו ענן שנע במהירות מאשר מערכת שמש. בהתחשב בהבנה המודרנית של אטומים, אם הכנת דגם של אטום עם כדורים קטנים המיועדים לכך מייצגים אלקטרונים ומיקמו אותם בנקודות ספציפיות סביב הגרעין, המודל שלך יהיה לֹא נָכוֹן. יתכן, עם זאת, המורה שלך רוצה שתכין מודל כמו מערכת מיני סולארית - ואם כן, אפילו אף על פי שמודל מסוג זה אינו מדויק מבחינה מדעית, למטרות השיעור שלך זה מה שאתה צריך לַעֲשׂוֹת.

אם הפרויקט שלך מתיר או דורש ממך להגיש ציורים, אתה יכול לצייר תמונות של אורביטלים אטומיים. אלה אזורים שבהם יש לך סבירות גבוהה למצוא אלקטרונים לרמת אנרגיה מוגדרת. הקישור בקטע משאבים יראה לך את הצורה הבסיסית של כל סוג מסלול. עבור אלמנטים בשלוש השורות הראשונות של הטבלה המחזורית, כל מה שאתה צריך זה אורביטלי s ו- p. למימן ולהליום יש רק מסלול של 1s, ואילו בשתי השורות הבאות יש מסלול של 2s או 3s ועוד שלושה מסלולי p נוספים. לחלופין, אתה יכול לייצג את האלקטרונים כענן מטושטש גדול ובמרכזו נקודה זעירה קטנה לייצוג הגרעין.

אם המורה שלך מבקש ממך לבצע פרויקט מחקר, תוכל לקרוא על ההיסטוריה של האטומים. הדרך בה מדענים חושבים על אטומים השתנתה רבות במהלך המאה וחצי האחרונות. זה יהיה רעיון טוב להזכיר את תורת האטום של דלתון, י. י. מודל האטום של תומסון ומודל האטום של בוהר, מכיוון שכל אחד מאלה היה נקודת ציון בהיסטוריה של תורת האטום. הקישור השני בקטע משאבים מסביר את הרקע לכל אחד מאלה וייתן לך מקום להתחיל בו.

אם אתה רוצה לבנות דגם של אטום, קח כדורי גומי קטנים, חרוזים או חתיכות ממתקים כמו פולי ג'לי ואז הדבק אותם יחד כך שהם יהוו כדור. כדור זה ייצג את הגרעין. לאחר מכן, צרף צמר גפן כדי לייצג את ענן האלקטרונים סביב הגרעין. הוסף מעט נצנצים לכותנה כדי להראות שהאלקטרונים נעים כל הזמן ואנחנו לא ממש בטוחים לגבי מיקומם - אנחנו פשוט יודעים איפה הם כנראה. הטמע את "הגרעין" בחצי כדור צמר גפן; זה ייצג חיתוך של מחצית האטום. זה לא מושלם, כי אין באמת דרך טובה לייצג את האופן שבו אלקטרון מתנהג בפועל באמצעות מודל, אבל זה עובד.

לחלופין, נסה להדביק יחד ממתקים או סלעים קטנים כדי לייצג את הפרוטונים והנייטרונים בגרעין, ואז כיפוף פיסות חוט כך שיווצרו לולאות. הדביקו כדורי קלקר על פיסות החוט הללו כדי לייצג את האלקטרונים, ואז תלו את הגרעין בתוך ה"כלוב "שנוצר על ידי לולאות החוט הללו באמצעות פיסות חוט. זה לא מודל מדויק של האטום, אך בשלב מסוים בהיסטוריה אנשים חשבו כי אטומים הם כמו מערכות סולאריות מיניאטוריות, כך שכיתות מסוימות עדיין עשויות לרצות שתבנה מודל מסוג זה.