Protoner, neutroner och elektronprojekt

Du och alla föremål runt dig är gjorda av atomer. Dessa atomer är i sin tur gjorda av protoner, neutroner och elektroner, tre olika typer av subatomära partiklar. Protoner och neutroner är begränsade till kärnan, medan elektronerna bildar ett skiftande moln av negativ laddning runt den. Vissa klasser i skolan kan kräva att du konstruerar projekt som visar din förståelse för atomer och subatomära partiklar. Här är några idéer.

Det är viktigt att hålla lärarens förväntningar i åtanke när du arbetar med detta projekt, för mycket av det vi vet om atomer är mycket svårt att representera i modellform. En elektron beter sig både som en våg och som en partikel, så vi kan inte vara säkra på både dess momentum och position samtidigt. Dessutom beter sig elektroner runt en kärna mer som ett snabbt rörligt moln än ett solsystem. Med tanke på den moderna förståelsen av atomer, om du gjorde en modell av en atom med små bollar avsedda att representera elektroner och placera dem vid specifika punkter runt kärnan, skulle din modell vara felaktig. Det kan dock vara så att din lärare vill att du ska göra en modell som ett mini-solsystem - och i så fall till och med även om den typen av modeller är vetenskapligt felaktig är det för din klass vad du borde göra do.

Om ditt projekt tillåter eller kräver att du skickar in teckningar kan du rita bilder på atomorbitaler. Det här är regioner där du har stor sannolikhet att hitta en elektron för en specificerad energinivå. Länken under avsnittet Resurser visar den grundläggande formen för varje typ av banor. För element i de tre första raderna i det periodiska systemet behöver du bara s- och p-orbitaler. Väte och helium har bara en 1s-orbital, medan de två följande raderna har en 2s eller 3s-orbital plus ytterligare tre p-orbitaler. Alternativt kan du representera elektronerna som ett stort suddigt moln med en liten liten punkt i mitten för att representera kärnan.

Om din lärare ber dig att göra ett forskningsprojekt kan du läsa om atoms historia. Sättet som forskare tänker på atomer har förändrats mycket under det senaste hundra århundradet. Det vore en bra idé att nämna Daltons teori om atomen, J. J. Thomsons atommodell och Bohrs atommodell, eftersom var och en av dessa var ett landmärke i atomteorins historia. Den andra länken under avsnittet Resurser förklarar bakgrunden för var och en av dessa och ger dig en plats att komma igång.

Om du vill bygga en modell av en atom, ta små gummikulor, pärlor eller godisbitar som gelébönor och lim sedan ihop dem så att de bildar en boll. Denna boll representerar kärnan. Fäst sedan bomullsull för att representera elektronmolnet runt kärnan. Lägg till lite glitter i bomullen för att visa att elektronerna rör sig ständigt och vi är inte riktigt säkra på deras plats - vi vet bara var de förmodligen är. Bädda in "kärnan" i en halv sfär av bomullsull; detta kommer att representera en utskärning av halva atomen. Det är inte perfekt, för det finns inte riktigt ett bra sätt att representera hur en elektron faktiskt beter sig med en modell, men det fungerar.

Alternativt kan du försöka limma godis eller små stenar för att representera protonerna och neutronerna i kärnan och sedan böja bitar av tråd så att de bildar öglor. Stick in styrofoambollar på dessa trådstycken för att representera elektronerna, häng sedan kärnan inuti "buret" som bildas av dessa trådslingor med hjälp av trådar. Detta är inte en exakt modell av atomen, men vid ett tillfälle i historien trodde människor att atomer var som miniatyr solsystem, så vissa klasser kanske fortfarande vill att du ska bygga den här typen av modeller.