Phương pháp giải bài tập cấu tạo nguyên tử

Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 A M GV: L ng Th D ng - THPT s V n Bn U I Lí DO CH N SNG KI N, KINH NGHI M Ch ng C u t o nguyờn t l ch ng lớ thuy t ch o, b n thõn nú ch a ng nhi u n i dung m i v khú v i h c sinh THPT, vỡ th giỳp h c sinh bi t, hi u v v n d ng c n i dung c a ch ng gi i quy t nh ng v n m cỏc em g p ph i quỏ trỡnh h c b mụn Hoỏ H c l r t quan tr ng Xu t phỏt t th c t ú tụi xin a m t vi ý ki n ti sỏng ki n, kinh nghi m: Ph ng phỏp gi i bi t p ch ng c u t o nguyờn t (l p 10 nõng cao) quớ th y cụ v cỏc em h c sinh tham kh o v gúp ý ki n II L CH S C A SNG KI N, KINH NGHI M T th c t gi ng d y v ti p thu ý ki n c a c a cỏc th y, cụ t b mụn Hoỏ H c v cỏc em h c sinh l p 10 (H c ch ng trỡnh nõng cao) tr ng THPT S V n Bn, tụi nh n th y vi c phõn d ng bi t p lớ thuy t v bi t p nh l ng liờn quan n n i dung c a ch ng cú ý ngh a vụ cựng l n Khụng nh ng giỳp cỏc em h c sinh cú i u ki n m r ng v tỡm hi u sõu thờm v th gi i vi mụ m cũn phỏt tri n c úc t logic, sỏng t o t ú trang b cho h c sinh k n ng h c t p, nghiờn c u c t p lm m t nh khoa h c i v i giỏo viờn, quỏ trỡnh l ng ghộp n i dung, ph ng phỏp gi i bi t p s t o m i quan h hai chi u t ú giỳp giỏo viờn n m c hi u qu giỏo d c v cỏc m t: Nh n th c, thỏi , quan i m, xu h ng hnh vi c a h c sinh T nh ng l i ớch ú m ti sỏng ki n, kinh nghi m Ph ng phỏp gi i bi t p ch ng c u t o nguyờn t (l p 10 nõng cao) ó c xõy d ng v hon thnh III M C CH NGHIấN C U SNG KI N, KINH NGHI M Giỳp giỏo viờn v h c sinh cú i u ki n tỡm hi u sõu h n v c u t o nguyờn t , t o ti n cho quỏ trỡnh tỡm hi u, nghiờn c u c u t o ch t IV NHI M V V PH NG PHP NGHIấN C U Nhi m v c a ti Ki m tra, ỏnh giỏ quỏ trỡnh nh n th c c a h c sinh, giỏo viờn cú i u ki n nõng cao hi u qu giỏo d c ng phỏp nghiờn c u c a ti Ch y u i sõu phõn d ng bi t p theo ch ; k t h p l ng ghộp: lớ thuy t bi t p, bi t p - lớ thuy t ki m tra, ỏnh giỏ h c sinh Ph VI GI I H N (PH M VI) NGHIấN C U Ch ng 1: NGUYấN T - SGK HO H C 10; sỏch bi t p HO H C 10 hai ban (c b n v nõng cao) v cỏc ti li u tham kh o c a NXB Giỏo d c Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 GV: L B N I DUNG I TểM T T N I DUNG L THUY T C ng Th D ng - THPT s V n Bn B N C A CH NG Kích thớc, khối lợng nguyên tử Điện tích: 1+ Khối lợng: 1u Hạt nhân nguyên tử Điện tích: Nơtron (n) Khối lợng: 1u Điện tích: 1Vỏ nguyên tử Electron (e) Khối lợng: 5,5.10-4u Proton (p) Nguyên tử Gồm e có lợng gần Obitan nguyên tử Obitan nguyên tử Kí hiệu: n = K L M N Số obitan: n2 Gồm e có lợng Cấu trúc vỏ nguyên tử Phân lớp e Kí hiệu: s p d f Số obitan: Nguyên lí Pau - li Sự phân bố e Nguyên lí vững bền Quy tắc Hun Trật tự mức lợng Cấu hình e nguyên tử Đặc điểm e lớp Điện tích hạt nhân (Z+): Z = số p = số e Nguyên tố hoá học Số khối (A): A = Z + N Đồng vị Nguyên tử khối trung bình: A = 2 aA + bB 100 Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 GV: L ng Th D ng - THPT s V n Bn II TểM T T CC D NG BI T P C B N D ng 1: - Xỏc nh kh i l ng nguyờn t - Cỏc bi toỏn v r ng c a nguyờn t , c a v t ch t v t kh i h t nhõn nguyờn t bi t kớch th c nguyờn t , h t nhõn v s kh i Ki n th c c n n m v ng: + Nguyờn t c c u t o b i h t c b n : e, p, n Kh i l ng h t e l : 9,1094.10-28 (g) hay 0,55.10-3 u Kh i l ng h t p l :1,6726.10-24 (g) hay u Kh i l ng h t n l :1,6748.10-24 (g) hay u + Kh i l ng nguyờn t : m NT = me + mn + mn Do kh i l nh , nờn coi kh i l + Kh i l ng c a cac h t e r t ng nguyờn t m NT = mn + mn ng riờng c a m t ch t : D = m V + Th tớch kh i c u : V = r ; r l bỏn kớnh c a kh i c u + Liờn h gi a D v V ta cú cụng th c : D = m 3,14.r 3 D ng 2: Cỏc d ng bi t p liờn quan n cỏc h t t o thnh m t nguyờn t Ki n th c c n n m v ng: - T ng s h t c b n (x) = t ng s h t proton (p) + t ng s h t n tron (n) + t ng s h t electron (e) Do p = e nờn (x) = 2p + n - S d ng b t ng th c c a s n tron ( i v i ng v b n cú Z 82 ): p n 1,5 p l p b t ng th c t ú tỡm gi i h n c a p D ng 3: D ng bi t p tỡm s kh i, ph n tr m ng v v kh i l ng nguyờn t (nguyờn t kh i) trung bỡnh Ki n th c c n n m v ng: H u h t cỏc nguyờn t húa h c l h n h p c a nhi u ng v , nờn kh i l ng nguyờn t c a cỏc nguyờn t ú l kh i l cỏc ng v M = xi M i x V i i i: 1, 2, 3, , n ng nguyờn t trung bỡnh c a h n h p Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 GV: L ng Th D ng - THPT s V n Bn xi : s nguyờn t (hay t l % c a nguyờn t ) Mi : nguyờn t kh i (s kh i) Ph ng phỏp: - G i x, (ho c a) v M1 l n l t l thnh ph n % (ho c s nguyờn t ) v nguyờn t kh i c a ng v th nh t - G i y, (ho c b) v M2 l n l t l thnh ph n % (ho c s nguyờn t ) v nguyờn t kh i c a ng v th hai Nguyờn t kh i trung bỡnh c a nguyờn t l M Sau ú l p s ng chộo: M2 - M I x (a) M1 M II y (b) M2 T s , cú: M1 - M x M2 - M a M2 - M = (ho c: = ) b M1 - M y M1 - M L y giỏ tr t i c a bi u th c trờn c giỏ tr c n xỏc nh D ng 4: D a vo c u hỡnh electron xỏc nh nguyờn t l phi kim hay kim lo i v cho bi t tớnh ch t húa h c c a chỳng Ki n th c c n n m v ng: a Trong nguyờn t cỏc electron chi m cỏc m c n ng l ng t th p n cao theo dóy: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s nh ta dựng quy t c Klechkowsky 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p 7d 7f Khi vi t c u hỡnh electron nguyờn t c a cỏc nguyờn t + i v i 20 nguyờn t u c u hỡnh electron phự h p v i th t m c n ng l ng VD: 19K c u hỡnh electron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 + i v i nguyờn t th 21 tr i c u hỡnh electron khụng trựng m c n ng l ng, nờn m c n ng l ng 3d l n h n 4s Vớ d : 26Fe M c n ng l ng : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 C u hỡnh electron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 GV: L ng Th D ng - THPT s V n Bn + C u hỡnh electron c a m t s nguyờn t nh Cu, Cr, Pd cú ngo i l i v i s s p x p electron l p ngoi cựng, vỡ c u hỡnh electron b n nh t VD: Cu cú Z = 29 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 (ỏng l 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2, nh ng electron ngoi cựng nh y vo l p cú m c bóo hũa v m c bỏn bóo hũa) b Xỏc nh nguyờn t l phi kim hay kim lo i + Cỏc nguyờn t cú 1, 2, electron l p ngoi cựng l kim lo i (tr nguyờn t hiro, heli, bo) + Cỏc nguyờn t cú 5, 6, electron l p ngoi cựng l phi kim + Cỏc nguyờn t cú electron l p ngoi cựng l khớ hi m + Cỏc nguyờn t cú electron l p ngoi cựng n u chu k nh l phi kim, chu k l n l kim lo i D ng 5: Bi t p liờn quan n cỏc s l ng t Ki n th c c n n m v ng: - S l ng t chớnh (n N*) S l ng t ny xỏc nh n ng l nguyờn t (E = me , ú m: l kh i l n2 h2 ng c a e ng electron; e: l i n tớch c a electron; h: l h ng s P l ng cú giỏ tr = 6,625 es.s) - S l ng t ph (l) qui nh hỡnh d ng AO (l = 0; AOs l = 1; AOp l = 2; AOd l = 3; AOf ) v xỏc nh mụ men ng l ng M c a electron (M = m.v.r) theo cụng th c: M = h l (l + 1) nú g m cỏc giỏ tr t n n (nh v y ng v i m t giỏ tr c a n s cú n giỏ tr c a l) - S l ng t t (ml) xỏc nh hỡnh chi u mụ men ng l ng c a electron h trờn tr c z; Mz = m , nú qui nh s AO cựng m t phõn l p S l ng t t g m cỏc giỏ tr t - l n + l Nh v y, ng v i m t giỏ tr c a l cú 2l + giỏ tr c a ml hay ng v i m t giỏ tr c a n cú n2 giỏ tr c a ml - S l ng t spin (ms) mụ t hỡnh chi u mụ men ng l ng riờng c a electron, ms cú hai giỏ tr (-1/2 v +1/2) III BI T P P D NG D ng 1: 200C DAu = 19,32 g/cm3 Gi thi t tinh th cỏc nguyờn t Au l nh ng hỡnh c u chi m 75% th tớch tinh th Bi t kh i l ng nguyờn t c a Au l 196,97 Tớnh bỏn kớnh nguyờn t c a Au? H ng d n: Th tớch c a mol Au: V Au = 196,97 = 10,195 cm 19,32 Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 GV: L Th tớch c a nguyờn t Au: 10,195 Bỏn kớnh c a Au: r = ng Th D ng - THPT s V n Bn 75 = 12,7.10 24 cm 23 100 6,023.10 3V 3.12,7.10 24 = = 1,44.10 cm 4. 4.3,14 D ng 2: a Nguyờn t c a m t nguyờn t cú c u t o b i 115 h t H t mang i n nhi u h n h t khụng mang i n l 25 h t Xỏc nh A; N c a nguyờn t trờn H ng d n: Theo u bi, cú : p + e + n = 115 M: p = e nờn ta cú 2p + n = 115 (1) M t khỏc : 2p n = 25 (2) p + n = 115 gi i ta p n = 25 K t h p (1) v (2) ta cú : p = 35 n = 45 c V y A = 35 + 45 = 80 b Xỏc nh c u t o h t (tỡm s e, s p, s n), vi t kớ hi u nguyờn t c a nguyờn t sau, bi t (t ng s h t c b n c a nguyờn t ú l 13) H ng d n: Theo u bi, cú : p + e + n = 13 M : e = p nờn cú : 2p + n = 13 n = 13 2p (*) i v i ng v b n cú : p n 1,5 p (**) Thay (*) vo (**) ta c: p 13 p 1,5 p 13 4,3 3,7 p 4,3 p = n = 13 3,7 13 p 1,5 p 3,5 p 13 p 3,5 p 13 p p 13 p V y e = p = A = + = Ký hi u : 49 X D ng 3: ng cú ng v 2963Cu v 2965 Cu Nguyờn t kh i trung bỡnh c a ng l 63,54 Tỡm t l kh i l ng c a 2963Cu CuCl2 H ng d n: t % c a ng v 2963Cu l x, ta cú ph ng trỡnh: 63x + 65(1 x) = 63,54 x = 0,73 63 V y 29 Cu % = 73% M CuCl = 134,54 Thnh ph n % c a ng v Cu CuCl2 : Thnh ph n % c a 2963Cu CuCl2 : 63,54 = 0,47 = 47% 134,54 Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 GV: L ng Th D ng - THPT s V n Bn Trong 100g CuCl2 cú 47g l Cu (c ng v ) h n h p ng v 2963Cu v 2965 Cu thỡ ng v 2963Cu chi m 73% V y kh i l ng 2963Cu 100g CuCl2 l : 47.73 = 34,31% 100 D ng v 5: Phi kim X cú electron sau cựng ng v i s l ng t cú t ng i s l 2,5 Xỏc nh X v cho bi t v trớ c a X b ng tu n hon Bi t r ng electron X l n l t chi m cỏc obitan b t u t m cú tr s nh tr c H ng d n: T d ki n c a , cú: n + l + ml + ms = 2,5 TH1: ms = -1/2 n + l + m1 = 3, ta cú: - n = cú: l = 0; ml = l + ml = (lo i) - n = cú: l + ml = + l = ; ml = l + ml = (lo i) + l = 1; ml = -1, 0, l + ml = ml = X cú c u hỡnh: 1s22s22p5 (Flo) V trớ: ễ (9), chu kỡ (2), nhúm (VIIA) - n = cú l + ml = + l = 0; ml = X cú c u hỡnh: 1s22s22p63s2 (Mg) V trớ: ễ (2), chu kỡ (3), nhúm (IIA) + l = 1; ml = -1 X cú c u hỡnh: 1s22s22p63s23p4 (S) V trớ: ễ (16), chu kỡ (3), nhúm (VIA) + l = 2; ml = -2 (lo i) TH2: ms = +1/2 n + l + m1 = 2, ta cú cỏc tr ng h p: - n = cú: l = 0; ml = l + ml = (lo i) - n = cú: l + ml = + l = ; ml = X cú c u hỡnh: 1s22s2 (Be) V trớ: ễ (4), chu kỡ (2), nhúm (IIA) + l = 1; ml = -1 X cú c u hỡnh: 1s22s22p1 (Bo) V trớ: ễ (5), chu kỡ (2), nhúm (IIIA) K t lu n: X l phi kim v y X l n l t l: F, S IV GIO N TH NGHI M Ti t: LUY N T P V : THNH PH N C U T O NGUYấN T , KH I L NG C A NGUYấN T ,OBITAN NGUYấN T I/ M C TIấU V ki n th c C ng c ki n th c: - c tớnh cỏc lo i h t c u t o nờn nguyờn t Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 - Nh ng i l GV: L ng Th D ng c tr ng cho nguyờn t : ng - THPT s V n Bn i n tớch, s kh i, nguyờn t kh i V k n ng Rốn k n ng: - V n d ng ki n th c v thnh ph n c u t o nguyờn t , c i m c a cỏc h t c u t o nờn nguyờn t gi i cỏc bi t p liờn quan - D a vo cỏc i l ng c tr ng cho nguyờn t gi i cỏc bi t p v ng v , nguyờn t kh i, nguyờn t kh i trung bỡnh II/ CHU N B - GV: Phi u h c t p; - HS: Nghiờn tr c bi m i III/ CC B C LấN L P n nh l p: S s : V ng: ./ Cú phộp (.) Ki m tra bi c L ng vo ti t luy n t p Bi m i Ho t ng c a Ho t ng c a T/gian Nội dung Th y Trũ B/ BI T P - HS: ch n ỏp ỏn, gi i Ch n ỏp ỏn C Hoạt động thớch Bi tập - Yêu cầu học sinh chọn đáp án, giải - HS khỏc nh n xột, s a thích ch a - GV giải thích thêm, kết luận Hoạt động Bi tập - HS: ch n ỏp ỏn, gi i Ch n ỏp ỏn B - Yêu cầu học sinh thớch chọn đáp án, giải thích - HS khỏc nh n xột, s a - GV giải thích ch a thêm, kết luận 10 Hoạt động Bi tập - Yêu cầu học sinh - HS th o lu n nhúm a thảo luận nhóm để gi i cỏc cõu a, b giải câu a, b - Hai nhúm c i di n lờn - GV nhận xét, kết b ng tr l i luận - Cỏc nhúm cũn l i nh n Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 GV: L ng Th D xột, s a ch a ng - THPT s V n Bn M N = ì1, 6726.1027 + ì1, 6748.1027 + ì 9,1095.1031 = 23, 4382.1027 (kg) = 23, 4382.1024 (g) b me ì 9,1095.1031 = m nt 23, 4382.1027 -14 10 = 2,73.10 Hoạt động - M t h c sinh lờn b ng ỏp d ng cụng th c Bi tập - Cỏc h c sinh cũn l i gi i tớnh nguyờn t kh i - Yêu cầu học vo v trung bỡnh, ta cú: sinh lên bảng, 0,34 ì 36 + 0, 06 ì 38 + 99, học sinh lại 39,98 = 100 giải vào - GV nhận xét, kết Gi i ph ng trỡnh trờn luận ta c A = 40 10 Hoạt động Bi tập - Yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để giải câu a, b - H c sinh th o lu n nhúm gi i cỏc cõu a, b - Hai nhúm c i di n lờn b ng tr l i - Cỏc nhúm cũn l i nh n xột, s a ch a - GV nhận xét, kết luận a 78,99 ì 24 + 10 ì 25 + 11, 01ì 100 = 24,3 A Mg = b Cứ 10 nguyên tử 25Mg có 78,99 nguyên tử 24 Mg có 11,01 nguyên tử 26Mg Vậy có 50 nguyên tử 25Mg có 395 nguyên tử 24Mg có 55 nguyên tử 26Mg C ng c , h ng d n h c nh D n h c sinh v nh lm cỏc bi t p: H p ch t A c t o thnh t cỏc ion u cú c u hỡnh electron 2 1s 2s 2p63s23p6 Trong m t phõn t A cú t ng s h t (p, n, e) l 164 Xỏc nh CTPT c a A? Cho A tỏc d ng v a v i m t l ng Br2 thu c ch t r n D khụng tan n c D tỏc d ng v a v i 100 ml dung d ch H2SO4 c, núng, thu c 13,44 lớt khớ Y (ktc) Xỏc nh n ng mol c a dung d ch axit? Nguyờn t c a nguyờn t A cú b s l ng t c a e l p ngoi l: n = 4; l = 0; m = 0; ms = +1/2 Xỏc nh tờn, v trớ c a A b ng tu n hon? Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 GV: L ng Th D ng - THPT s V n Bn C K T LU N Sau quỏ trỡnh xõy d ng, phỏt tri n v hon thi n ti cú ỏp d ng gi ng d y nh ph thụng, b n thõn tụi nh n th y vi c phõn chia cỏc d ng bi t p ó giỳp ớch cho h c sinh t ng i nhi u: h c sinh ch ng h n h c t p, giỏo viờn cú nhi u i u ki n ỏnh giỏ phõn x p lo i h c sinh Tuy nhiờn õy m i l suy ngh ch quan c a b n thõn tụi, kớnh mong cỏc b n ng nghi p úng gúp ý ki n ti c a b n thõn tụi c hon thi n h n Xin trõn tr ng c m n! 10 Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 Trang 3-5 5-6-7 8-9 10 GV: L M CL C N i dung M u Túm t t lớ thuy t c b n c a ch ng Túm t t cỏc d ng bi t p c b n Bi t p ỏp d ng Giỏo ỏn th nghi m K t lu n 11 ng Th D ng - THPT s V n Bn Sỏng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 GV: L ng Th D ng - THPT s V n Bn TI LI U THAM KH O Sỏch giỏo khoa, sỏch bi t p Hoỏ H c 10 (hai ban) NXB Giỏo D c Hoỏ H c nõng cao 10 NXB Giỏo D c Sỏch tham kh o c a cỏc tỏc gi : Ngụ Ng c An, Nguy n Tr ng Th NXB Giỏo D c phỏt hnh 12 [...]... 3-5 5-6-7 8-9 10 GV: L M CL C N i dung M đ u Tóm t t lí thuy t c b n c a ch ng Tóm t t các d ng bài t p c b n Bài t p áp d ng Giáo án th nghi m K t lu n 11 ng Th D ng - THPT s 1 V n Bàn Sáng ki n kinh nghi m n m h c 2010 - 2011 GV: L ng Th D ng - THPT s 1 V n Bàn TÀI LI U THAM KH O 1 Sách giáo khoa, sách bài t p Hoá H c 10 (hai ban) NXB Giáo D c 2 Hoá H c nâng cao 10 NXB Giáo D c 3 Sách tham kh o c