Slide 1

‫המודל‬
‫החלקיקי‬


Slide 2

‫היוונים הקדמונים חשבו הרבה על החוקים לפיהם מתנהג העולם‪.‬‬
‫הם ניסו גם להבין‪ ,‬ממה ואיך בנויים החומרים‪.‬‬

‫באמת איך בנויים‬
‫החומרים ?‬


Slide 3

‫הם חשבו כך‪:‬‬

‫מה יקרה אם נחתוך את מוט הברזל‬
‫הזה לשניים?‬


Slide 4


Slide 5

‫ואת החצי שוב נשבור לשניים‬


Slide 6


Slide 7

‫ונמשיך לחתוך ולחתוך‬


Slide 8

‫עד שנקבל פיסות (חתיכות) כל כך‬
‫קטנות שאי אפשר לחתוך אותם יותר‬


Slide 9

‫לפי ההגיון הזה‪ :‬אפשר לחלק חומר עד לחלקיקים קטנים‬
‫מאוד שאותם כבר אי אפשר לחלק יותר‪.‬‬

‫לחלקיקים האלה הם נתנו שם‪ :‬בלתי‬
‫נחלקים ‪:‬‬

‫א‪ -‬טומים‬


Slide 10

‫א‪ -‬טום = בלתי‬
‫נחלק‪.‬‬


Slide 11

‫את אותה המסקנה ניתן לומר בצורה אחרת ‪:‬‬

‫כל חומר בנוי מחלקיקים מאוד מאוד קטנים שאותם אי‬
‫– אפשר לחלק לחלקיקים קטנים יותר‪.‬‬

‫לחלקיקים המאוד מאוד קטנים קוראים‬

‫א‪ -‬טומים‪.‬‬


Slide 12

‫החומר‬
‫בנוי מחלקיקים‬
‫קטנים‬


Slide 13

‫לחלקיקים הקטנים הללו קוראים א‪ -‬טומים‪.‬‬


Slide 14

‫היוונים הקדמונים טענו כי‪:‬‬
‫כל החומרים בנויים מחלקיקים קטנים בלתי ניתנים‬
‫לחלוקה‬

‫לחלקיקים הללו הם קראו‬

‫‪.‬‬

‫א ‪-‬טומים‬


Slide 15

‫היוונים הקדמונים הוחלפו במדענים‬

‫שבמשך תקופה קצרה גילו‬
‫כי ‪:‬‬
‫אכן החומרים בנויים מא‪ -‬טומים‬
‫אבל האטומים כן מתפרקים לחלקיקים קטנים יותר ‪.‬‬


Slide 16


Slide 17

‫הא‪ -‬טום שחשבו שלא ניתן לפרוק‬
‫אפשר לפרק לשני חלקים עיקריים‪:‬‬
‫לגרעין‬
‫ולאלקטרונים‬


Slide 18

‫האלקרטונים‬

‫מסתובבים‬
‫סביב לגרעין ללא הפסקה‪.‬‬


Slide 19

‫קבוצה כזאת של גרעין ואלקטרונים הם בעצם אטום‬
‫או במילים אחרות‪:‬‬

‫האלקטרונים והגרעין בונים את הא‪ -‬טום‬

‫‪.‬‬


Slide 20

‫והרבה אטומים בונים גוש של חומר‬


Slide 21


Slide 22


Slide 23


Slide 24


Slide 25


Slide 26


Slide 27


Slide 28

‫אם אפשר לפרק את הא ‪-‬טומים לחלקיקים קטנים‬

‫אז למה עדיין קוראים להם א‪ -‬טומים‬
‫למה עדיין קוראים להם בלתי נחלקים?‬

‫התשובה היא פשוטה מאוד ‪:‬‬
‫אם נפרק גוש חומר לחלקים יותר ויותר קטנים‪.‬‬


Slide 29

‫נקבל חלקיקי חומר כפי שלמדנו‬
‫‪.‬‬


Slide 30

‫זה לא‬

‫הם כברלא‬

‫יקרה‬

‫יתפרקו לחלקיקי חומר קטנים יותר‬


Slide 31

‫הפרוק יהיה לגרעין ואלקטרונים‬


Slide 32

‫ולכן גם היום ניתן לומר‪ :‬הא‪-‬טום הוא החלקיק הקטן‬
‫ביותר של החומר‬

‫זה החלקיק של החומר שאותו‬
‫אפשר לפרק רק לאלקטרונים‬
‫וגרעין‪.‬‬
‫ולא לחליקיק חומר קטנים יותר‪.‬‬


Slide 33

‫בואו סכם מה שלמדנו עד עכשיו‪:‬‬
‫החומרים הפשוטים בנויים מחלקיקים קטנים מאוד‬

‫את החלקיקים האלה אי‬

‫אפשר לחלק לחלקיקים יותר קטנים‬

‫מאותו החומר וקוראים להם א‪ -‬טומים‪.‬‬
‫כן אפשר לפרק את הא‪-‬טומים לאלקטרונים ולגרעין‪.‬‬
‫כל האטומים בעולם בנויים אם כך מאלקטרונים וגרעין ההבדל הוא גודל‬
‫הגרעין ומספר האלקטרונים‬


Slide 34

‫לתאור הזה‪ ,‬לדגם הזה של איך החומר בנוי‬
‫מאטומים קוראים‪:‬‬

‫הדגם החלקיקי‬
‫או‬

‫המודל החלקיקי‬


Slide 35

‫בעזרת המודל‪ -‬הדגם הזה אפשר להסביר הרבה מאוד תופעות של החומר‪.‬‬

‫קל מאוד להסביר תופעות הקשורות לחום ולחומר‪.‬‬

‫במצגת זו נסביר תופעות הקשורות לחום ולחומר‪.‬‬


Slide 36

‫הולכת חום‬


Slide 37

‫לשם דוגמא להסברים שלנו ישמש הפעם מוט ברזל‪.‬‬


Slide 38

.


Slide 39

‫כאשר מחממים מוט ברזל זמן לא מועט‬

‫חמממממממממ‬

‫הוא הופך להיות חם גם במקום שלא חיממו אותו‪.‬‬


Slide 40

‫האם כל החומרים הופכים להיות חמים במקום‬
‫שלא חיממו אותם?‬

‫התשובה ברורה בוודאי‬

‫שלא‬


Slide 41

‫זו בדיוק הסיבה בגללה ידיות של סירים יהיו עשויות מחומר לא מתכתי‪.‬‬


Slide 42

‫לתופעה זו שגוף מתחמם לאורכו גם במקומות שלא מחממים‬
‫אותם באותו רגע‬

‫קוראים הולכה‪.‬‬


Slide 43

‫האם המודל החלקיקי מסביר מהי הולכה?‬
‫בואו נקטין את האיש שלנו עד שיהיה קטן כמו אטום‬

‫‪.‬‬


Slide 44

‫בגודל של אטום איך הוא יראה את‬
‫החומר?‬


Slide 45

‫הוא יראה אותו כקבוצה ענקית‬
‫של אטומים צפופים (כי ככה זה במבנה‬
‫המוצק)‬


Slide 46

‫מה יראה האיש שלנו כשהחימום יתחיל‬


Slide 47

‫הוא יראה‬


Slide 48

‫תנועה של‬
‫אלקטרונים‬


Slide 49

‫רק אלקטרונים נעים והאטום לא‬
‫נע ממקומו רחוק‬


Slide 50

‫רק אלקטרונים נעים והאטום לא‬
‫נע ממקומו רחוק‬


Slide 51

‫כלפי חוץ ‪,‬תנועת האלקטרונים‪ ,‬תתורגם לחושינו‬

‫‪,‬כאילו החום נע או הולך‬

‫לאורך המוט‬

‫זוהי ההולכה‪,‬‬


Slide 52

‫את החום מוליכים האלקטרונים‬

‫את החום לא‬

‫מוליכים האטומים‬

‫ההולכה היא במצב המוצק בלבד‬


Slide 53

‫ולמה יש חומרים מבודדים?‬

‫כי בהם האלקטרונים לא‬
‫ולהוליך‬

‫יכולים להתרחק מהאטום‬


Slide 54

‫כיצד המודל החלקיקי מסביר‬
‫הולכה בנוזלים?‬
‫צריך להזכיר ‪:‬‬
‫ההבדל בין מוצק ונוזל הוא שבמוצק האטומים מחוברים חזק אחד לשני‪ ,‬ובנוזל החלקיקים‬
‫לא מחוברים חזק אחד לשני‪.‬‬


Slide 55

‫אם נחמם את המים שבאקווריום מלמטה‪.‬‬


Slide 56

‫ניווכח ששכבת המים התחתונה החמה (שמסומנת בכתום)‬
‫מתחילה לעלות למעלה‬


Slide 57

‫איך מסביר את זה המודל החלקיקי?‬


Slide 58

‫שכבה שלמה של אטומים מתחילה לנוע‬
‫כלפי מעלה‬


Slide 59

‫האטומים שקיבלו אנרגיה מהחום (מסומנים בכתום) נעים‬
‫כלפי מעלה‬


Slide 60

‫האטומים השלמים נעים שכבה שלמה של אטומים שלמים נעה‪.‬‬

‫לתנועה כזו של אטומים‬
‫שלמים קוראים הסעה כי‬
‫הם נוסעים למעלה ‪,‬‬


Slide 61

‫כשמדליקים נר ‪ ,‬אפשר להבחין בתנועה של אויר נע למעלה‪.‬‬


Slide 62

‫איך מסביר זאת המודל החלקיקי‪:‬‬


Slide 63

‫חלקיקי הגז מבצעים הסעה כמו בנוזל הם נוסעים‬
‫כלפי מעלה‬


Slide 64

‫שכבה שלמה‬
‫אטומים שלמים‬
‫של‬

‫נעה כלפי מעלה‬


Slide 65

‫חלקיקי הגז הקרובים לחום והמרוחקים אחד מהשני‬

‫נוסעים‬

‫כלפי מעלה‬


Slide 66

‫הולכה‬
‫הסעה‬

‫– במצב מוצק‬

‫– במצב נוזל וגז‬


Slide 67


Slide 68

‫בידוד‪ :‬מניעה של הובלת החום‪.‬‬


Slide 69

‫רוב אמצעי הבידוד עובדים על העיקרון ‪:‬‬

‫בניגוד לאוויר חופשי‪ ,‬אוויר כלוא מבודד ולא‬
‫מוליך חום ‪.‬‬


Slide 70

‫האוויר החופשי מסיע חום‬
‫אם ניכלא את האוויר‪.‬‬

‫הוא לא יסיע חום‬


Slide 71

‫לכן כל מוצרי הבידוד מ‪...‬בלוקים חלולים לבניין‬


Slide 72


Slide 73

‫עד סוודר וחומרי בידוד‬
‫בהם האוויר כלוא בחללים שבין סיבי הצמר‬


Slide 74

‫כולם חומרים מבודדים‪.‬‬


Slide 75

‫הרחבה בנושא‬
‫"מולקולות רק למי שרוצה "‬


Slide 76

‫ראינו שחומרים פשוטים בנויים מסוג אחד של אטומים‪.‬‬

‫אבל מה קורה כשאנחנו לוקחים חומר פשוט אחד נגיד גז מימן מחומם‬

‫ונניח שהאטומים שלו נראים כך‪:‬‬

‫מימן‬


Slide 77

‫עכשיו לוקחים גז חמצן מחומם‬

‫שהאטומים שלו מתוארים כך‪:‬‬

‫חמצן‬


Slide 78

‫עכשיו עושים חומר חדש שבנוי מחמצן ומימן‪.‬‬

‫חמצן‬

‫מימן‬
‫חומר‬
‫חדש‬


Slide 79

‫חמצן‬

‫מימן‬
‫חומר‬

‫חדש‬


Slide 80

‫מה יקרה לאטומים של שני החומרים?‬

‫האם הם יתחברו וייצרו אטום מסוג חדש?‬

‫האם הם יתחברו וייצרו זוגות של אטומים מחוברים יחד אחד כזה ואחד כזה?‬

‫או קבוצות של אטומים‬


Slide 81

‫מה יקרה לאטומים כשניצור חומר חדש שעשוי ממימן ומחמצן?‬

‫האטומים יתחברו ביניהם ולא תמיד ביחס של אחד על אחד‪.‬‬


Slide 82

‫הם לא ייצרו אטום מסוג חדש הם פשוט יתחברו ביניהם אבל לא תמיד אחד עם אחד‪.‬‬
‫במקרה שלנו זה יהיה שני אטומי מימן על אטום אחד חמצן‪.‬‬


Slide 83

‫האם יש אטומים של מימן שהם לבד ?‬

‫האם יש אטומים של חמצן שהם לבד?‬

‫האם החומר החדש בנוי מאטומים בודדים של חמצן או מימן?‬


Slide 84

‫החומר החדש בנוי מקבוצות של אטומים מחוברים ביחד בכל קבוצה אטמים מסוגים שונים ‪.‬‬

‫החומר החדש לא בנוי מהרבה אטומים שכולם מאותו הסוג‬

‫החומר החדש בנוי מאטומים משני סוגים שהתחברו ביניהם ויצרו קבוצה של אטומים‬

‫החומר הזה בנוי מהרבה קבוצות כאלה של אטומים‪.‬‬

‫לכל קבוצה כזו קוראים מולקולה‬


Slide 85

‫החומרים הפשוטים בנויים מאטומים‬

‫החומרים המסובכים יותר בנויים מאטומים שתהחברו לקבוצות למולקולות‬


Slide 86

‫ויש חומרים מסובכים יותר בהם יש אטומים ממספר סוגים ולא מסוג אחד‬
‫במקרה כזה ‪ :‬מתחברים תחילה הא‪ -‬טומים ויוצרים חלקיק יותר גדול‬

‫והחלקיק היותר גדול הוא הבונה את החומר ‪.‬‬


Slide 87


Slide 88


Slide 89

‫בכל מקרה ניתן לומר שהחומר בנוי מחלקיקים‬