Теория
Атом и атомное ядро
Атом — не «шарик без начинки». В его центре сидит крошечное, но тяжёлое ядро, а вокруг движутся лёгкие электроны. Почти вся масса атома — в ядре, а размер ядра в десятки тысяч раз меньше самого атома. На ОГЭ по этой теме нужно уметь две вещи: считать частицы в атоме по таблице Менделеева и разбираться с радиоактивным распадом. Обе задачи решаются буквально в одно-два действия — главное не путать буквы.
Главное
- Ядро состоит из протонов (заряд +1) и нейтронов (заряда нет). Вместе их называют нуклонами.
- Z — заряд ядра. Он равен числу протонов и совпадает с порядковым номером элемента в таблице Менделеева.
- A — массовое число, то есть общее число частиц в ядре: A = Z + N, где N — число нейтронов.
- Отсюда число нейтронов: N = A − Z.
- Атом в целом нейтрален, поэтому число электронов в оболочке равно числу протонов: e = Z.
- Изотопы — атомы одного элемента (одинаковый Z), но с разным числом нейтронов (разное A).
- Радиоактивность — самопроизвольный распад нестабильных ядер. Период полураспада T — время, за которое распадается половина имевшихся ядер.
- Если прошло время t, число прошедших периодов n = t/T, и от исходного числа ядер N₀ останется N₀/2ⁿ (после одного периода — 1/2, после двух — 1/4, после трёх — 1/8 и так далее).
Как решать
Задача про состав атома: «Заряд ядра серы равен 16, массовое число изотопа — 32. Сколько протонов в ядре?»
- Выпиши, что дано: Z = 16, A = 32.
- Пойми, что спрашивают. Протоны? Это ровно Z = 16. Электроны нейтрального атома? Тоже Z = 16. Нейтроны? Тогда N = A − Z = 32 − 16 = 16.
- Запиши ответ числом, без единиц измерения.
Задача про распад: «Период полураспада йода-131 — 8 суток. Во сколько раз уменьшится число ядер через 24 суток?»
- Найди число периодов: n = 24/8 = 3.
- За каждый период ядер становится вдвое меньше: 1/2 → 1/4 → 1/8.
- Значит, число ядер уменьшится в 2³ = 8 раз. В развёрнутом ответе обязательно покажи эту цепочку «вдвое за каждый период» — без пояснения балл не дадут.
Ловушки ОГЭ
- Вопрос «сколько нейтронов?» — самый коварный. Нейтроны — это A − Z, а не A и не Z. Прочитай вопрос дважды: протоны, электроны или нейтроны?
- Не думай, что за 3 периода полураспада ядер станет меньше в 3 или в 6 раз. Уменьшение идёт вдвое за каждый период: за 3 периода — в 2·2·2 = 8 раз.
- Распадаются не все ядра «до нуля за два периода»: после каждого периода всегда остаётся половина от предыдущего количества.
- В текстовой задаче не выдавай голый ответ «в 8 раз» — обоснование с периодом полураспада обязательно, это часть оценивания.
Где пригодится
- Задание 11 — состав атома и ядра: протоны, нейтроны, электроны по Z и A.
- Задание 18 — работа с текстом физического содержания: радиоактивный распад и период полураспада с развёрнутым пояснением.
Попробуй решить
Реши задачу этого типа прямо здесь — проверю сразу и покажу разбор:
- <p>Заряд ядра атома элемента молибден (Mo) равен 42 (это порядковый номер элемента), массовое число изотопа — 98. Сколько электронов в электронной оболочке нейтрального атома этого изотопа?</p>
- <p>Заряд ядра атома элемента кобальт (Co) равен 27 (это порядковый номер элемента), массовое число изотопа — 59. Сколько электронов в электронной оболочке нейтрального атома этого изотопа?</p>
- <p>В опыте Резерфорда почти все α-частицы проходили сквозь тонкую золотую фольгу без отклонения, и лишь редкие отбрасывались назад. Какой вывод о строении атома отсюда следует?</p> <p>Выберите верное утверждение с объяснением.</p> <ol><li>Почти вся масса и весь положительный заряд атома сосредоточены в крошечном ядре, а большая часть объёма атома пуста — поэтому назад отбрасываются лишь редкие частицы, налетевшие почти точно на ядро.</li><li>Атом — сплошной шар из положительно заряженного вещества с вкраплёнными электронами, поэтому частицы и проходят сквозь него, лишь слегка тормозясь.</li><li>Редкие α-частицы отскакивали от электронов: электрон значительно тяжелее α-частицы и отбрасывает её при ударе.</li><li>В центре атома есть ядро, но заряжено оно отрицательно — именно поэтому оно отбрасывает α-частицы назад.</li></ol> <p>Запишите цифру, соответствующую выбранному ответу.</p>
- <p>Изотоп хлор-37: заряд ядра равен 17 (это порядковый номер элемента хлор), массовое число — 37. Сколько электронов в электронной оболочке нейтрального атома этого изотопа?</p>
- <p>Заряд ядра атома элемента углерод (C) равен 6 (это порядковый номер элемента), массовое число изотопа — 12. Сколько нейтронов содержится в ядре этого изотопа?</p>
- <p>Заряд ядра атома элемента кислород (O) равен 8 (это порядковый номер элемента), массовое число изотопа — 16. Сколько электронов в электронной оболочке нейтрального атома этого изотопа?</p>
Разбор заданий
Изотоп водород-2: заряд ядра равен 1 (это порядковый номер элемента водород), массовое число — 2. Сколько электронов в электронной оболочке нейтрального атома этого изотопа?
Показать решение
Атом нейтрален: число электронов равно числу протонов, то есть заряду ядра: 1.
Ответ: 1.
Заряд ядра атома элемента фосфор (P) равен 15 (это порядковый номер элемента), массовое число изотопа — 31. Сколько электронов в электронной оболочке нейтрального атома этого изотопа?
Показать решение
Атом нейтрален: число электронов равно числу протонов, то есть заряду ядра: 15.
Ответ: 15.
Частые вопросы
Что нужно знать по теме «Атом и атомное ядро» для ОГЭ по физике?
Атом — не «шарик без начинки». В его центре сидит крошечное, но тяжёлое ядро, а вокруг движутся лёгкие электроны. Почти вся масса атома — в ядре, а размер ядра в десятки тысяч раз меньше самого атома. На ОГЭ по этой теме нужно уметь две вещи: считать частицы в атоме по таблице Менделеева и… Полный разбор с примерами — выше на этой странице.
В каких заданиях ОГЭ по физике встречается тема «Атом и атомное ядро»?
Тема «Атом и атомное ядро» встречается в заданиях №5, №11 — по действующим спецификации и демоверсии ФИПИ.
Где потренироваться в заданиях по теме «Атом и атомное ядро»?
В тренажёре Совелия — задачи этого типа с мгновенной проверкой, подсказками и разбором именно твоей ошибки. Бесплатно, без рекламы, прогресс сохраняется.