Phương pháp giải bài tập cấu tạo phân tử

Header Page of 123 Sỏng kin kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn A M U I Lí DO CHN SNG KIN, KINH NGHIM Chng Cu to nguyờn t l chng lớ thuyt ch o, bn thõn nú cha ng nhiu ni dung mi v khú vi hc sinh THPT, vỡ th giỳp hc sinh bit, hiu v dng c ni dung ca chng gii quyt nhng m cỏc em gp phi quỏ trỡnh hc b mụn Hoỏ Hc l rt quan trng Xut phỏt t thc t ú tụi xin a mt vi ý kin ti sỏng kin, kinh nghim: Phng phỏp gii bi chng cu to nguyờn t (lp 10 nõng cao) quớ thy cụ v cỏc em hc sinh tham kho v gúp ý kin II LCH S CA SNG KIN, KINH NGHIM T thc t ging dy v tip thu ý kin ca ca cỏc thy, cụ t b mụn Hoỏ Hc v cỏc em hc sinh lp 10 (Hc chng trỡnh nõng cao) trng THPT S Vn Bn, tụi nhn thy vic phõn dng bi lớ thuyt v bi nh lng liờn quan n ni dung ca chng cú ý ngha vụ cựng ln Khụng nhng giỳp cỏc em hc sinh cú iu kin m rng v tỡm hiu sõu thờm v th gii vi mụ m cũn phỏt trin c úc t logic, sỏng to t ú trang b cho hc sinh k nng hc tp, nghiờn cu c lm mt nh khoa hc i vi giỏo viờn, quỏ trỡnh lng ghộp ni dung, phng phỏp gii bi s to mi quan h hai chiu t ú giỳp giỏo viờn nm c hiu qu giỏo dc v cỏc mt: Nhn thc, thỏi , quan im, xu hng hnh vi ca hc sinh T nhng li ớch ú m ti sỏng kin, kinh nghim Phng phỏp gii bi chng cu to nguyờn t (lp 10 nõng cao) ó c xõy dng v hon thnh III MC CH NGHIấN CU SNG KIN, KINH NGHIM Giỳp giỏo viờn v hc sinh cú iu kin tỡm hiu sõu hn v cu to nguyờn t, to tin cho quỏ trỡnh tỡm hiu, nghiờn cu cu to cht IV NHIM V V PHNG PHP NGHIấN CU Nhim v ca ti Kim tra, ỏnh giỏ quỏ trỡnh nhn thc ca hc sinh, giỏo viờn cú iu kin nõng cao hiu qu giỏo dc Phng phỏp nghiờn cu ca ti Ch yu i sõu phõn dng bi theo ch ; kt hp lng ghộp: lớ thuyt bi tp, bi - lớ thuyt kim tra, ỏnh giỏ hc sinh VI GII HN (PHM VI) NGHIấN CU Chng 1: NGUYấN T - SGK HO HC 10; sỏch bi HO HC 10 hai ban (c bn v nõng cao) v cỏc ti liu tham kho ca NXB Giỏo dc Footer Page of 123 Header Page of 123 Sỏng kin kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn B NI DUNG I TểM TT NI DUNG L THUYT C BN CA CHNG 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 Footer Page of 123 Nguyên tử khối trung bình: A = 2 aA + bB 100 Header Page of 123 Sỏng kin kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn II TểM TT CC DNG BI TP C BN Dng 1: - Xỏc nh lng nguyờn t - Cỏc bi toỏn v rng ca nguyờn t, ca vt cht v t ht nhõn nguyờn t bit kớch thc nguyờn t, ht nhõn v s Kin thc cn nm vng: + Nguyờn t c cu to bi ht c bn : e, p, n Khi lng ht e l : 9,1094.10-28 (g) hay 0,55.10-3 u Khi lng ht p l :1,6726.10-24 (g) hay u Khi lng ht n l :1,6748.10-24 (g) hay u + Khi lng nguyờn t : m NT = me + mn + mn Do lng ca cac ht e rt nh, nờn coi lng nguyờn t m NT = mn + mn + Khi lng riờng ca mt cht : D = m V + Th tớch cu : V = r ; r l bỏn kớnh ca cu + Liờn h gia D v V ta cú cụng thc : D = m 3,14.r 3 Dng 2: Cỏc dng bi liờn quan n cỏc ht to thnh mt nguyờn t Kin thc cn nm vng: - Tng s ht c bn (x) = tng s ht proton (p) + tng s ht ntron (n) + tng s ht electron (e) Do p = e nờn (x) = 2p + n - S dng bt ng thc ca s ntron (i vi ng v bn cú Z 82 ): p n 1,5 p lp bt ng thc t ú tỡm gii hn ca p Dng 3: Dng bi tỡm s khi, phn trm ng v v lng nguyờn t (nguyờn t khi) trung bỡnh Kin thc cn nm vng: Hu ht cỏc nguyờn t húa hc l hn hp ca nhiu ng v, nờn lng nguyờn t ca cỏc nguyờn t ú l lng nguyờn t trung bỡnh ca hn hp cỏc ng v M = xi M i x Vi Footer Page of 123 i i: 1, 2, 3, , n Header Page of 123 Sỏng kin kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn xi : s nguyờn t (hay t l % ca nguyờn t) Mi : nguyờn t (s khi) Phng phỏp: - Gi x, (hoc a) v M1 ln lt l thnh phn % (hoc s nguyờn t) v nguyờn t ca ng v th nht - Gi y, (hoc b) v M2 ln lt l thnh phn % (hoc s nguyờn t) v nguyờn t ca ng v th hai Nguyờn t trung bỡnh ca nguyờn t l M Sau ú lp 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 = (hoc: = ) b M1 - M y M1 - M Ly giỏ tr tuyt i ca biu thc trờn c giỏ tr cn xỏc nh Dng 4: Da vo cu hỡnh electron xỏc nh nguyờn t l phi kim hay kim loi v cho bit tớnh cht húa hc ca chỳng Kin thc cn nm vng: a Trong nguyờn t cỏc electron chim cỏc mc nng lng t thp n cao theo dóy: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s nh ta dựng quy tc Klechkowsky 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p 7d 7f Khi vit cu hỡnh electron nguyờn t ca cỏc nguyờn t + i vi 20 nguyờn t u cu hỡnh electron phự hp vi th t mc nng lng VD: 19K cu hỡnh electron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 + i vi nguyờn t th 21 tr i cu hỡnh electron khụng trựng mc nng lng, nờn mc nng lng 3d ln hn 4s Vớ d : 26Fe Mc nng lng : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 Cu hỡnh electron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Footer Page of 123 Header Page of 123 Sỏng kin kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn + Cu hỡnh electron ca mt s nguyờn t nh Cu, Cr, Pd cú ngoi l i vi s sp xp electron lp ngoi cựng, vỡ cu hỡnh electron bn nht VD: Cu cú Z = 29 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 (ỏng l 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2, nhng electron ngoi cựng nhy vo lp cú mc bóo hũa v mc bỏn bóo hũa) b Xỏc nh nguyờn t l phi kim hay kim loi + Cỏc nguyờn t cú 1, 2, electron lp ngoi cựng l kim loi (tr nguyờn t hiro, heli, bo) + Cỏc nguyờn t cú 5, 6, electron lp ngoi cựng l phi kim + Cỏc nguyờn t cú electron lp ngoi cựng l khớ him + Cỏc nguyờn t cú electron lp ngoi cựng nu chu k nh l phi kim, chu k ln l kim loi Dng 5: Bi liờn quan n cỏc s lng t Kin thc cn nm vng: - S lng t chớnh (n N*) S lng t ny xỏc nh nng lng ca e nguyờn t (E = 2 me4 , ú m: l lng electron; e: l in tớch n2 h2 ca electron; h: l hng s Plng cú giỏ tr = 6,625 es.s) - S lng t ph (l) qui nh hỡnh dng AO (l = 0; AOs l = 1; AOp l = 2; AOd l = 3; AOf ) v xỏc nh mụ men ng lng M ca electron (M = m.v.r) theo cụng thc: M = h l (l + 1) nú gm cỏc giỏ tr t n n (nh vy ng vi mt giỏ tr ca n s cú n giỏ tr ca l) - S lng t t (ml) xỏc nh hỡnh chiu mụ men ng lng ca electron trờn trc z; Mz = h m , nú qui nh s AO cựng mt phõn lp S lng t t gm cỏc giỏ tr t - l n + l Nh vy, ng vi mt giỏ tr ca l cú 2l + giỏ tr ca ml hay ng vi mt giỏ tr ca n cú n2 giỏ tr ca ml - S lng t spin (ms) mụ t hỡnh chiu mụ men ng lng riờng ca electron, ms cú hai giỏ tr (-1/2 v +1/2) III BI TP P DNG Dng 1: 200C DAu = 19,32 g/cm3 Gi thit tinh th cỏc nguyờn t Au l nhng hỡnh cu chim 75% th tớch tinh th Bit lng nguyờn t ca Au l 196,97 Tớnh bỏn kớnh nguyờn t ca Au? Hng dn: Th tớch ca mol Au: V Au = Footer Page of 123 196,97 = 10,195 cm 19,32 Header Page of 123 Sỏng kin kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn Th tớch ca nguyờn t Au: 10,195 Bỏn kớnh ca Au: r = 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 Dng 2: a Nguyờn t ca mt nguyờn t cú cu to bi 115 ht Ht mang in nhiu hn ht khụng mang in l 25 ht Xỏc nh A; N ca nguyờn t trờn Hng dn: Theo u bi, cú : p + e + n = 115 M: p = e nờn ta cú 2p + n = 115 (1) Mt khỏc : 2p n = 25 (2) p + n = 115 gii ta c p n = 25 Kt hp (1) v (2) ta cú : p = 35 n = 45 Vy A = 35 + 45 = 80 b Xỏc nh cu to ht (tỡm s e, s p, s n), vit kớ hiu nguyờn t ca nguyờn t sau, bit (tng s ht c bn ca nguyờn t ú l 13) Hng dn: Theo u bi, cú : p + e + n = 13 M : e = p nờn cú : 2p + n = 13 n = 13 2p (*) i vi ng v bn 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 13 p 1,5 p 3,5 p 13 p 3,7 3,5 p 13 p p 13 p Vy e = p = A = + = Ký hiu : 49 X Dng 3: ng cú ng v 2963Cu v 2965 Cu Nguyờn t trung bỡnh ca ng l 63,54 Tỡm t l lng ca 2963Cu CuCl2 Hng dn: t % ca ng v 2963Cu l x, ta cú phng trỡnh: 63x + 65(1 x) = 63,54 x = 0,73 63 Vy 29 Cu % = 73% M CuCl = 134,54 Thnh phn % ca ng v Cu CuCl2 : Thnh phn % ca 2963Cu CuCl2 : Footer Page of 123 63,54 = 0,47 = 47% 134,54 Header Page of 123 Sỏng kin kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn Trong 100g CuCl2 cú 47g l Cu (c ng v) hn hp ng v 2963Cu v 2965 Cu thỡ ng v 2963Cu chim 73% Vy lng 2963Cu 100g CuCl2 l : 47.73 = 34,31% 100 Dng v 5: Phi kim X cú electron sau cựng ng vi s lng t cú tng i s l 2,5 Xỏc nh X v cho bit v trớ ca X bng tun hon Bit rng electron X ln lt chim cỏc obitan bt u t m cú tr s nh trc Hng dn: T d kin ca , cú: n + l + ml + ms = 2,5 TH1: ms = -1/2 n + l + m1 = 3, ta cú: - n = cú: l = 0; ml = l + ml = (loi) - n = cú: l + ml = + l = ; ml = l + ml = (loi) + l = 1; ml = -1, 0, l + ml = ml = X cú cu hỡnh: 1s22s22p5 (Flo) V trớ: ễ (9), chu kỡ (2), nhúm (VIIA) - n = cú l + ml = + l = 0; ml = X cú cu hỡnh: 1s22s22p63s2 (Mg) V trớ: ễ (2), chu kỡ (3), nhúm (IIA) + l = 1; ml = -1 X cú cu hỡnh: 1s22s22p63s23p4 (S) V trớ: ễ (16), chu kỡ (3), nhúm (VIA) + l = 2; ml = -2 (loi) TH2: ms = +1/2 n + l + m1 = 2, ta cú cỏc trng hp: - n = cú: l = 0; ml = l + ml = (loi) - n = cú: l + ml = + l = ; ml = X cú cu hỡnh: 1s22s2 (Be) V trớ: ễ (4), chu kỡ (2), nhúm (IIA) + l = 1; ml = -1 X cú cu hỡnh: 1s22s22p1 (Bo) V trớ: ễ (5), chu kỡ (2), nhúm (IIIA) Kt lun: X l phi kim vy X ln lt l: F, S IV GIO N TH NGHIM Tit: LUYN TP V: THNH PHN CU TO NGUYấN T, KHI LNG CA NGUYấN T,OBITAN NGUYấN T I/ MC TIấU V kin thc Cng c kin thc: - c tớnh cỏc loi ht cu to nờn nguyờn t Footer Page of 123 Header Page of 123 Sỏng kin kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn - Nhng i lng c trng cho nguyờn t: in tớch, s khi, nguyờn t V k nng Rốn k nng: - Vn dng kin thc v thnh phn cu to nguyờn t, c im ca cỏc ht cu to nờn nguyờn t gii cỏc bi liờn quan - Da vo cỏc i lng c trng cho nguyờn t gii cỏc bi v ng v, nguyờn t khi, nguyờn t trung bỡnh II/ CHUN B - GV: Phiu hc tp; - HS: Nghiờn trc bi mi III/ CC BC LấN LP n nh lp: S s: Vng: ./ Cú phộp (.) Kim tra bi c Lng vo tit luyn Bi mi Hot ng ca Hot ng ca T/gian Nội dung Thy Trũ B/ BI TP - HS: chn ỏp ỏn, gii Chn ỏp ỏn C Hoạt động thớch Bi tập - Yêu cầu học sinh chọn đáp án, giải - HS khỏc nhn xột, sa thích cha - GV giải thích thêm, kết luận Hoạt động Bi tập - HS: chn ỏp ỏn, gii Chn ỏp ỏn B - Yêu cầu học sinh thớch chọn đáp án, giải thích - HS khỏc nhn xột, sa - GV giải thích cha thêm, kết luận 10 Hoạt động Bi tập - Yêu cầu học sinh - HS tho lun nhúm a thảo luận nhóm để gii cỏc cõu a, b giải câu a, b - Hai nhúm c i din lờn - GV nhận xét, kết bng tr li luận - Cỏc nhúm cũn li nhn Footer Page of 123 Header Page of 123 Sỏng kin kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn xột, sa cha 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 10 10 Hoạt động - Mt hc sinh lờn bng Bi tập - Cỏc hc sinh cũn li gii - Yêu cầu học vo v sinh lên bảng, học sinh lại giải vào - GV nhận xét, kết luận Hoạt động Bi tập - Yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để giải câu a, b - Hc sinh tho lun nhúm gii cỏc cõu a, b - Hai nhúm c i din lờn bng tr li - Cỏc nhúm cũn li nhn xột, sa cha - GV nhận xét, kết luận = 2,73.10-14 ỏp dng cụng thc tớnh nguyờn t trung bỡnh, ta cú: 39,98 = 0,34 ì 36 + 0, 06 ì 38 + 99, 100 Gii phng trỡnh trờn ta c A = 40 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 Cng c, hng dn hc nh Dn hc sinh v nh lm cỏc bi tp: Hp cht A c to thnh t cỏc ion u cú cu hỡnh electron 2 1s 2s 2p63s23p6 Trong mt phõn t A cú tng s ht (p, n, e) l 164 Xỏc nh CTPT ca A? Cho A tỏc dng va vi mt lng Br2 thu c cht rn D khụng tan nc D tỏc dng va vi 100 ml dung dch H2SO4 c, núng, thu c 13,44 lớt khớ Y (ktc) Xỏc nh nng mol ca dung dch axit? Nguyờn t ca nguyờn t A cú b s lng t ca e lp ngoi l: n = 4; l = 0; m = 0; ms = +1/2 Xỏc nh tờn, v trớ ca A bng tun hon? Footer Page of 123 Header Page 10kin of 123 Sỏng kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn C KT LUN Sau quỏ trỡnh xõy dng, phỏt trin v hon thin ti cú ỏp dng ging dy nh ph thụng, bn thõn tụi nhn thy vic phõn chia cỏc dng bi ó giỳp ớch cho hc sinh tng i nhiu: hc sinh ch ng hn hc tp, giỏo viờn cú nhiu iu kin ỏnh giỏ phõn xp loi hc sinh Tuy nhiờn õy mi l suy ngh ch quan ca bn thõn tụi, kớnh mong cỏc bn ng nghip úng gúp ý kin ti ca bn thõn tụi c hon thin hn Xin trõn trng cm n! Footer Page 10 of 123 10 Header Page 11kin of 123 Sỏng kinh nghim nm hc 2010 - 2011 Trang 3-5 5-6-7 8-9 10 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn MC LC Ni dung M u Túm tt lớ thuyt c bn ca chng Túm tt cỏc dng bi c bn Bi ỏp dng Giỏo ỏn th nghim Kt lun Footer Page 11 of 123 11 Header Page 12kin of 123 Sỏng kinh nghim nm hc 2010 - 2011 GV: Lng Th Dng - THPT s Vn Bn TI LIU THAM KHO Sỏch giỏo khoa, sỏch bi Hoỏ Hc 10 (hai ban) NXB Giỏo Dc Hoỏ Hc nõng cao 10 NXB Giỏo Dc Sỏch tham kho ca cỏc tỏc gi: Ngụ Ngc An, Nguyn Trng Th NXB Giỏo Dc phỏt hnh Footer Page 12 of 123 12 ... 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... 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 Cng c, hng dn hc nh Dn hc sinh... ỏn, gii Chn ỏp ỏn C Hoạt động thớch Bi tập - Yêu cầu học sinh chọn đáp án, giải - HS khỏc nhn xột, sa thích cha - GV giải thích thêm, kết luận Hoạt động Bi tập - HS: chn ỏp ỏn, gii Chn ỏp ỏn B