ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK Elektrování těles Model atomu Podstata elektrování těles 1 1

1. Vyučovací hodina ELEKTROVÁNÍ TĚLES 2

Papír a sáček se PŘITAHUJÍ. Připravte si list papíru, polyethylenový sáček, polyethylenový proužek a proveďte následující pokusy: Sáčkem přetřete list papíru a pozorujte vzájemné působení papíru a sáčku. Papír a sáček se PŘITAHUJÍ. 3

Papír a proužek se PŘITAHUJÍ. Přehněte polyethylenový proužek a přetřete ho mezi prsty. Proužky se ODPUZUJÍ. Přibližte k proužku list papíru z prvního pokusu. Papír a proužek se PŘITAHUJÍ. 4

Sáček a proužek se ODPUZUJÍ. Přibližte k proužku sáček z prvního pokusu. Sáček a proužek se ODPUZUJÍ. 5

Shrnutí Papír a sáček se PŘITAHUJÍ. Proužky se ODPUZUJÍ. Papír a proužek se PŘITAHUJÍ. Sáček a proužek se ODPUZUJÍ. Papír a sáček se chovají ODLIŠNĚ. 6

* Elektrování těles * Třením se některá tělesa zelektrují – mají elektrický náboj. Zelektrovaná tělesa mají kladný nebo záporný elektrický náboj. Bylo dohodnuto, že náboj který získal třením PE sáček je záporný. 7

* Elektrování těles * Tělesa se nesouhlasnými náboji se přitahují elektrickou silou. Tělesa s souhlasnými náboji se odpuzují elektrickou silou. Zelektrovaná tělesa se přitahují nebo odpuzují, aniž se dotýkají – okolo zelektrovaných těles je elektrické pole. 8

Úkoly 1.Třením zelektruj dvojice předmětů a urči jejich náboj. Využij znalosti náboje PE sáčku. (řešení) Vlasy a hřeben. b) Ebonitová tyč a kožešina. (řešení) c) Nafukovací balónek a svetr. (řešení) 9

Úkoly 2. Uveď další příklady elektrování těles. (řešení) 10

Úkoly 3. Rozhodni, zda obrázky správně znázorňují vzájemné působení zelektrovaných kuliček. + - řešení a) 11

Úkoly 3. Rozhodni, zda obrázky správně znázorňují vzájemné působení zelektrovaných kuliček. - řešení b) 12

Úkoly 3. Rozhodni, zda obrázky správně znázorňují vzájemné působení zelektrovaných kuliček. + řešení c) 13

Úkoly 4. Proč na sebe kuličky působí, i když se nedotýkají? řešení 14

2. Vyučovací hodina MODEL ATOMU 15

Do konce 19. století byl atom považován za nejmenší, nedělitelnou částici. Později bylo zjištěno, že atom je složen z jádra a elektronového obalu. Atomové jádro obsahuje protony a neutrony, elektronový obal je tvořen elektrony. 16

Protony mají kladný elektrický náboj. + Neutrony nemají elektrický náboj. Elektrony mají záporný elektrický náboj. - Počet protonů a elektronů je stejný, atom je tedy elektricky neutrální. 17

Atomy různých chemických prvků se liší různým počtem protonů v jádru atomu. Chemické prvky jsou seřazeny do periodické soustavy prvků, kterou najdeme v Tabulkách (str. 172). 18

Model atomu helia - + + - Proton Neutron Elektron + - Elektronový obal Jádro atomu - + + - Proton Neutron Elektron + - 19

* Model atomu * Atom se skládá z jádra a elektronového obalu. V jádře jsou protony a neutrony, v obalu jsou elektrony. Proton má kladný náboj, elektron má záporný náboj, neutron nemá elektrický náboj. (Obrázek) 20

* Model atomu * Počet elektronů v obalu je stejný jako počet protonů v jádře atomu. Atom jako celek je elektricky neutrální. Atomy různých chemických prvků se liší počtem protonů v jádru. 21

Úkoly Jaké je silové působení (řešení) a) mezi dvěma protony ? b) mezi dvěma elektrony ? (řešení) c) mezi protonem a elektronem ? (řešení) 22

Úkoly 2. Nakresli model atomu dusíku. (řešení) 3. Kolik elektronů je v obalu atomu, jestliže v jádru je pět protonů ? (řešení) 23

4. Který prvek má v jádru 8 protonů? Úkoly 4. Který prvek má v jádru 8 protonů? (řešení) (řešení) 5. Atom má průměr asi 0,000 000 1 mm. Jak dlouhá by byla řada deseti miliónů atomů seřazených vedle sebe? 24

PODSTATA ELEKTROVÁNÍ TĚLES 3. Vyučovací hodina PODSTATA ELEKTROVÁNÍ TĚLES 25

Tak vznikne částice, která již není elektricky neutrální. Atom má stejný počet protonů v jádru jako elektronů v elektronovém obalu. Atom je elektricky neutrální. Někdy (např. při tření) může dojít k odtržení elektronů z obalu nebo naopak k přijetí elektronů do obalu atomu. Tak vznikne částice, která již není elektricky neutrální. 26

Taková částice má kladný náboj a nazývá se kladný iont. Odtržením elektronů z obalu vznikne částice, která má více protonů v jádru než elektronů v obalu. Taková částice má kladný náboj a nazývá se kladný iont. 27

Model kladného iontu Proton Neutron Elektron + - + + - + + - Tento iont vznikl odtržením dvou elektronů z obalu atomu prvku, který se nazývá Beryllium (značka 4Be). 28

Taková částice má záporný náboj a nazývá se záporný iont. Přijetím elektronů do obalu vznikne částice, která má více elektronů v obalu než protonů v jádru. Taková částice má záporný náboj a nazývá se záporný iont. 29

Model záporného iontu Proton + - Neutron Elektron + - - Tento iont vznikl přijetím jednoho elektronu do obalu atomu Vodíku (značka H). 30

Co je příčinou tohoto jevu? Papír a PE sáček Vzpomeňte si na pokus s papírem a PE sáčkem. Jejich vzájemným třením došlo k jejich zelektrování. Co je příčinou tohoto jevu? 31

Při tření papíru a PE sáčku přejde část elektronů z papíru na PE sáček. Tím v PE sáčku vzniknou z některých neutrálních atomů záporné ionty. PE sáček se zelektroval záporně. V papíru vzniknou z některých atomů kladné ionty. Papír se zelektroval kladně. Kladně zelektrovaný papír a záporně zelektrovaný PE sáček se přitahují elektrickou silou. 32

* Podstata elektrování těles * Kladný iont vznikne odtržením jednoho nebo více elektronů z obalu elektricky neutrálního atomu. Kladný iont má kladný elektrický náboj. 33

* Podstata elektrování těles * Záporný iont vznikne přijetím jednoho nebo více elektronů do obalu elektricky neutrálního atomu. Záporný iont má záporný elektrický náboj. Ke vzniku iontů dochází např. při elektrování těles třením. 34

Jaký náboj má tato částice? Úkoly Jak se nazývá částice, která má v elektronovém obalu více elektronů než kolik je protonů v jádru? Jaký náboj má tato částice? (řešení) 35

Úkoly 2. Jaké je silové působení (řešení) mezi kladným a záporným iontem? (řešení) b) mezi dvěma zápornými ionty? 36

Proč ? Jak nazýváme pozorovaný jev ? Úkoly 3. Sundáme-li si z hlavy čepici, která obsahuje umělá vlákna, vlasy se k čepici přitahují. Proč ? Jak nazýváme pozorovaný jev ? (řešení) 37

Úkoly 4. Při tření plastového pravítka a papíru přejde část elektronů z pravítka na papír. Jaké částice vzniknou v papíru a jaké v pravítku ? Jaké bude vzájemné působení pravítka a papíru ? (řešení) 38

Př. 1a) Vlasy a hřeben Vlasy a PE sáček se přitahují. PE sáček Vlasy PE sáček má záporný náboj. - + Protože se přitahují nesouhlasné náboje, musí mít vlasy náboj kladný. Vlasy a hřeben se přitahují. Vlasy Hřeben Vlasy mají kladný náboj. + - Hřeben má náboj záporný. zpět 39

Př. 1b) Ebonitová tyč a kožešina PE sáček a tyč se odpuzují. PE sáček Tyč PE sáček má záporný náboj. - - Protože se odpuzují souhlasné náboje, musí mít tyč náboj záporný. Tyč Kožešina Tyč a kožešina se přitahují. Tyč má kladný náboj. + - Kožešina má náboj záporný. zpět 40

Př. 1c) Nafukovací balónek a svetr PE sáček a balónek se přitahují. PE sáček Balónek PE sáček má záporný náboj. - + Protože se přitahují nesouhlasné náboje, musí mít balónek náboj kladný. Balónek a svetr se přitahují. Balónek Svetr Balónek má kladný náboj. + - Svetr má náboj záporný. zpět 41

Př. 2. Příklady elektrování těles Pravítko a papír Pravítko a vlasy Sukně a silonky Papuče a koberec Skleněná tyč a kůže Vlasy a svetr Výroba papíru Textilní výroba zpět 42

Př. 3a) Zelektrované kuličky + - Obrázek JE SPRÁVNÝ, protože nesouhlasné náboje se PŘITAHUJÍ. zpět 43

Př. 3b) Zelektrované kuličky - Obrázek NENÍ SPRÁVNÝ, protože souhlasné náboje se ODPUZUJÍ. zpět 44

Př. 3c) Zelektrované kuličky + Obrázek JE SPRÁVNÝ, protože souhlasné náboje se ODPUZUJÍ. zpět 45

Zelektrované kuličky na sebe působí prostřednictvím ELEKTRICKÉHO POLE. zpět 46

Př. 1a) Působení mezi protony Protony mají kladný náboj. + + Dva protony na sebe působí odpudivými elektrickými silami, protože jejich náboje jsou souhlasné. zpět 47

Př. 1b) Působení mezi elektrony Elektrony mají záporný náboj. - - Dva elektrony na sebe působí odpudivými elektrickými silami, protože jejich náboje jsou souhlasné. zpět 48

Př. 1c) Působení mezi protonem a elektronem Proton má kladný náboj a elektron má záporný náboj. + - Proton a elektron na sebe působí vzájemnými přitažlivými elektrickými silami, protože jejich náboje jsou nesouhlasné. zpět 49

Př. 2. Model atomu dusíku Dusík má značku N a v jádru má 7 protonů. - Počet elektronů je stejný jako počet protonů. - - + + + - + + + - + - - - zpět 50

Př. 3. Pět protonů v jádru atomu Atom, který má v jádru pět protonů, má v atomovém obalu 5 elektronů. Prvek, který má v jádru pět protonů se nazývá BOR a má značku B. zpět 51

Př. 4. Osm protonů v jádru atomu Prvek, který má v jádru osm protonů se nazývá KYSLÍK a má značku O. Kromě osmi protonů je v jádru osm neutronů. V atomovém obalu je osm elektronů. zpět 52

Př. 5. Řada atomů Průměr atomu je asi 0,000 000 1 mm (jedna desetimiliontina milimetru). 10 000 000 . 0,000 000 1 mm = 1 mm Když poskládáme do řady 10 000 000 atomů, bude tato řada dlouhá 1 mm. zpět 53

Př. 1. Částice, která má v elektronovém obalu více elektronů než kolik je protonů v jádru se nazývá záporný iont. Náboj záporného iontu je záporný. zpět 54

Př. 2a) Kladný a záporný iont mají nesouhlasné náboje, proto na sebe působí vzájemnými přitažlivými elektrickými silami. zpět 55

Př. 2b) Záporné ionty mají souhlasné náboje, proto na sebe působí vzájemnými odpudivými elektrickými silami. zpět 56

Př. 3. Vlasy a čepice Vlasy a čepice získaly při sundávání čepice nesouhlasné náboje, a proto na sebe působí vzájemnými přitažlivými elektrickými silami. Jev se nazývá elektrování těles. zpět 57

Př. 4. Pravítko a papír V papíru vzniknou kladné ionty. Papír se zelektroval kladně. V pravítku vzniknou záporné ionty. Pravítko se zelektrovalo záporně. Pravítko a papír mají nesouhlasné náboje, proto na sebe budou působit vzájemnými přitažlivými elektrickými silami. zpět 58