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3
El átomo
Comprensión lectora:
EL PARARRAYOS DE FRANKLIN
Texto con preguntas sobre el experimento del pararrayos de
Franklin contado por él mismo.
Actividades de refuerzo:
ELECTRIZACIÓN DE LA MATERIA
2.2.
Electrones y protones
Para que los alumnos describan y capten el significado de las ex-
periencias con tubos de descarga de gases, que permitieron po-
ner de manifiesto la existencia de los electrones y los protones, es
necesario recurrir a las simulaciones o los vídeos que existen en
la web.
Vídeo:
EL TUBO DE RAYOS CATÓDICOS
Vídeo en inglés que explica con una animación las experiencias
que científicos como Thomson realizaron en los tubos de descar-
ga de gases y que les permitieron descubrir el electrón.
Vídeo:
LOS TUBOS DE DESCARGA
Vídeo con textos en inglés en el que se muestran las experiencias
reales con los tubos de descarga de gases.
Animación:
EL ÁTOMO ES DIVISIBLE
En esta animación se puede ver la trayectoria de los electrones
dentro de un tubo de descarga de gases. En ella se puede com-
probar, que viajan en línea recta, tienen masa y su carga es ne-
gativa.
Las conclusiones que deduce Thomson después de realizar las ex-
periencias con los tubos de descarga de gases, que le permitieron
identificar la partícula responsable de la carga eléctrica negativa,
se pueden resumir así:
❚
Los rayos catódicos, electrones, viajan del cátodo (polo nega-
tivo) al ánodo (polo positivo), lo que significa que tienen carga
negativa.
❚
Los rayos catódicos son capaces de mover unas pequeñas as-
pas, lo que quiere decir que tienen masa y velocidad.
❚
Los rayos catódicos producen sombras si se coloca un obstáculo
en su camino, lo que indica que viajan en línea recta.
Vídeo:
LOS RAYOS CANALES EN UN TUBO
DE DESCARGA DE GASES
Las conclusiones que se deducen tras realizar las experiencias con
tubos de descarga de gases que tienen el cátodo perforado son:
Los «rayos canales» que se producen en un tubo de descarga de
gases que contiene hidrógeno en su interior son protones. Estos
viajan del ánodo al cátodo pero al estar este perforado lo atravie-
san y chocan con la pared del tubo que está tras el cátodo. Esto
quiere decir que estas partículas son positivas.
Aunque la carga eléctrica del electrón es la carga eléctrica ele-
mental, no se utiliza como unidad de carga eléctrica. La unidad de
carga eléctrica es el culombio.
Simulador:
MATERIA Y ELECTRICIDAD
Mediante el programa Converber, para convertir unidades, el
alumno puede convertir el valor de la carga en culombios a nú-
mero de electrones y viceversa.
Actividades de refuerzo:
ELECTRICIDAD Y PARTÍCULAS ATÓMICAS
Evaluación de competencias:
LA ELECTRIZANTE MATERIA
Actividad competencial para evaluar las 7 competencias clave.
Solución de las actividades
7
Identifica la trayectoria que siguen los electrones en un
tubo de descarga.
+
–
Ánodo
Cátodo
Tubo
de vidrio
Haz de partículas
negativas (electrones)
Generador
La trayectoria que sigue los electrones dentro de un tubo de
descarga de gases es rectilínea y está dirigida desde el cátodo,
o polo negativo, al ánodo, o polo positivo.
8
¿Cuántas veces es mayor la carga del protón que la del
electrón? ¿Y la masa?
El electrón y el protón tienen, en valor absoluto, la misma car-
ga, 1,602
⋅
10
−
19
C. La relación entre la masa del protón y la
del electrón es:
1,673
⋅
10
−
27
kg
9,109
⋅
10
−
31
kg
=
1836,6
Luego la masa del protón es 1836, 6 veces mayor que la del
electrón.
9
¿Qué tienen en común el protón y el electrón? ¿Qué les
diferencia?
El protón y el electrón tienen en común el valor de su carga
eléctrica y se diferencian en el signo de la carga y en el valor de
su masa.
10
Sabiendo que la carga del electrón es 1,602
⋅
10
−
19
C,
¿cuántos electrones son necesarios para tener una car-
ga de 1 C?
Son necesarios 6,242
⋅
10
18
electrones.
11
¿Cuántos electrones tiene en exceso un cuerpo cuya
carga es
−
2 C? ¿Cuántos electrones le faltan a un cuer-
po cuya carga es
+
2 C?
Un cuerpo con carga
−
2 C tiene en exceso 1,25
⋅
10
19
electro-
nes. A un cuerpo con una carga de
+
2 C le faltan 1,25
⋅
10
19
electrones.
