Sách giáo viên Hóa Học 10 Nâng Cao NXB GD Sách giáo viên Hóa Học 10 Nâng Cao NXB GD Sách giáo viên Hóa Học 10 Nâng Cao NXB GD Sách giáo viên Hóa Học 10 Nâng Cao NXB GD Sách giáo viên Hóa Học 10 Nâng Cao NXB GD Sách giáo viên Hóa Học 10 Nâng Cao NXB GD Sách giáo viên Hóa Học 10 Nâng Cao NXB GD
Trang 1
—————
TRUONG ET Sk TRY nộ)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LÊ XUÂN TRỌNG (Tổng Chú biên kiêm Chủ biên)
Trang 3
ON TAP DAU NAM
¡- KIẾN THỨC CAN ON TAP
1 Nguyén tiv
Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ bé tạo nên các chất
Nguyên tử của bất kì nguyên tố nào cũng gôm có hạt nhân mang điện tích
dương và lớp vỏ có một hay nhiều electron mang điện tích âm
*® - Electron được kí hiệu là e, có điện tích 1—, khối lượng rất nhỏ bé (không
đáng kể so với khối lượng của nguyên tử) Trong nguyên tử, electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt _
nhân và được sắp xếp thành từng ` ¬
lớp Những electron trong cùng \ \ \
một lớp bị hạt nhân hút với một _ @ ` 2g 8e 18e
lực xấp xỉ nhau Những electron Hat nhân lớp trong gần hạt nhân hơn bị hạt nguyện tử )
nhân hút mạnh hơn Lớp thứ nhất: ˆ Lớpi Lớp2 Lớp3
có tối đa là 2e, lớp thứ hai có tối đa là 8e, lớp thứ ba có tối đa 18e
* - Hại nhân nguyên tử nằm ở tâm của nguyên tử Hạt nhân gồm có hạt proton
va notron :
— Hạt proton được kí hiệu là p, có điện tích 1+, có khối lượng lớn hơn khối
lượng electron khoảng 1836 lần Trong nguyên tử, số hạt proton bằng số
hạt electron
— Hat nơtron được kí hiệu là n, không mang điện, có khối lượng bằng khối
9
lượng hat proton
~ Khéi luong cia nguyên tử được coi là khối lượng của hạt nhân Vì vậy có
thể nói : khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng của các hạt
Trang 4(sp { 11p 1p G lên 12n ¬ 8e te NguyêntửH _ Nguyên tử O Nguyên tử Na 2 Nguyên tố hoá học Nguyên tố hoá học là tập hợp những nguyên tử có cùng số hạt proton trong hạt nhân Những nguyên tử của cùng một nguyên tố hoá học đều có tính chất hoá học giống nhau
3 Hoá trị của một nguyên tố
Hoá trị là con số biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố này với nguyên tử của nguyên tố khác
Hoa trị của một nguyên tố được xác định theo hoá trị của nguyên tố H (được chon làm đơn vị) va hod tri cia O (14 hai don vi)
Trong công thức hod học đưới đây, tích của chỉ số và hoá trị của nguyên tố này bằng tích của chỉ số và hoá trị của nguyên tố kia :
a b
Ax By > ax = by
Biết giá trị của 3 đại lượng, ta tính được đại lượng thứ tư
4 Định luật bảo toàn khối lượng
Trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng của các 'chất sản phẩm bằng
tổng khối lượng của các chất phản ứng
_ Trong một phản ứng hoá học nếu có n chất phản ứng và chất sản phẩm mà đã biết được hối lượng của (n — 1) chất, ta tính được khối lượng của chất còn lại
5 Mol
Trang 5
Khối lượng mol (kí hiệu là M) của một chất là khối lượng tính bằng gam của
_ 6.107 nguyên tử hoặc phân tử chất đó
Thể tích mol của chất khí là thể tích chiếm bởi 6.10 phân tử của chất khí
đó Ở điều kiện tiêu chuẩn, thể tích mol của các chất khí là 22,4 lít
Sự chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và lượng chất được tóm tắt bằng sơ đồ sau : phân tử chất (A) N=6.10” (nguyén tit hoac phan tir) 6 Tỉ khối của chất khí Tỉ khối của khí A đối với khí B cho biết khí An nặng hay nhẹ hơn khí B bao nhiêu lần - Công thức tính tỉ khối của khí A đối với khí B : M /B Mg
Mạ : Khối lượng mol của khí A ; Mp : Khối lượng mol của khí B
Trang 6Công thức tính tỉ khối của khí A đối với không khí : M
Aan = 39°
29 g là khối lượng của 1 mol không khí, gồm 0,8 mol Ny va 0,2 mol Op
7 Dung dich -
Độ tan của một chất trong nước (kí hiệu là S) là số gam của chất đó hoà tan trong 100 g.nudc dé tạo thành dung dịch bão hoà ở một nhiệt độ xác định Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tan -
— Độ tan của chất rắn trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ Nhìn chung, khi
tăng nhiệt độ thì độ tan của chất rắn cũng tăng theo
— Độ tan của chế? khí trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất Độ tan
của chất khí trong nước tăng khi giảm nhiệt độ và tăng áp suất - Nồng độ của dụng dịch : i
- Nông độ phần trăm (C%) của một dung dịch cho biết số gam chất tan có trong 100'g dung dich
Công thức tính nồng độ phần trăm :
C% = - 2s x 100%
Ta
mụ, : Khối lượng chất tan, được biéu thi bang gam
Mag : Khối lượng dung địch, được biểu thị bằng gam
Trang 7
8, Sự phân loại các hợp chất vô cơ (phân loại theo tinh chat hoa hoc)
Các hợp chất vô cơ được phân thành 4 loại : a) Oxit : - Oxit bazơ, như CaO, Fe;Oa Oxit bazơ tác dụng với dung dịch axit, san phẩm là muối và nước : : — Oxit axit, như CO›, SO Oxit axit tác dụng với dung dịch bazơ, sản phẩm là muối và nước
_b) Axir, như HCI, HạSO,, Axit tác dụng với bazơ, sản phẩm là muối và nước c) Bazơ, như NaOH, Cu(OH); Bazơ tác dụng với axit, sản phẩm là muối và nước
4) Muối, như NaCl, KạCOa muối có thể tác dụng với axit, sản phẩm là muối mới và axit mới ; có thể tác dụng với dung dịch bazơ, sản phẩm là muối mới và bazơ mới 7
9 Bảng tuần hồn các ngun tố hố học
> Ô nguyên tố cho biết : số hiệu nguyên tử, kí hiệu hoá học, tên nguyên tố,
nguyên tử khối của nguyên tố đó
Số hiệu nguyên tử là số thứ tự của nguyên tố trong BTH Số hiệu nguyên tử bằng số đơn vị điện tích hạt nhân và bằng số electron trong nguyên tử
* Chu kì gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron -
và được sắp xếp theo chiều tang dan của điện tích hạt nhân
Trong mỗi chu kì, đi từ trái qua phải :
— Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử tăng dần từ 1 đến 8 (trừ chu kì 1) — Tính kim loại của các nguyên tố giảm dần, đồng thời tính phi kim của các
nguyên tố tăng dan
° Nhóm gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có số electron lớp ngoài cùng bằng nhau và được sắp xếp theo chiều tăng của điện tích hạt nhân
nguyên tử
Trong một nhóm nguyên tố, đi từ trên xuống dưới :
— Số lớp electron của nguyên tử tăng dan
— Tính kim loại của các nguyên tố tăng dân, đông thời tính phi kim của các
Trang 8II - BÀI TẬP 1 Hay điển vào ô trống những số liệu thích hợp : 2 Nguyên tử | Sốp | Sốc Số lớp e none ie sÌa ws ep ẹ Nitơ 7 ke 2 2 Nam — 11 2 Luu huynh 16 “ a 2 Agon - " 18 2
Natri có nguyên tử khối là 23, trong hạt nhân nguyên tử có 11 proton ; sắt có nguyên tử khối là 56, trong hạt nhân nguyên tử có 30 nơtron Hãy cho biết tổng số các hạt proton, nơtron, electron tạo nên nguyên tử natri và nguyên tử sắt
Tính hoá trị của các nguyên tố :
a) Cacbon trong các hợp chất : CH,, CO, CO, b) Sat trong các hop chat : FeO, Fe,03
Hãy giải thích vì sao :
a) Khi nưng canxi cacbonat (đá vôi) thì khối lượng chất rắn sau phản
- ứng giảm ?
b) Khi nung một miếng đồng thì khối lượng chất rắn sau phản ứng tăng ?
Hãy tính thể tích (đktc) của :
a) Hỗn hợp khí gồm có 6,40 g khí O; và 22,40 g khí N¿
b) Hễn hợp khí gồm có 0,75 mol có: ; 0;50 mol CO và 0,25 mol Np Hãy tính khối lượng của :
a) Hỗn hợp chất rắn gồm 0,2 mol Fe và 0,5 mol Cu
b) Hỗn hợp khí gồm có 33,0 lít CO; ; 11,2 lít CO và 5,5 lít N; (các thể tích
khí đo ở đktc)
Có những chất khi riéng biét sau : Hy, NH3, SO} Hay tinh : a) Tỉ khối của mỗi khí trên đối với khí nitơ Np
b) Tỉ khối của mỗi khí trên đối với không khí
Trang 9
8
10
Làm bay hơi 300 g nước ra khỏi 700 g dung dịch muối 12%, nhận thấy có 5 gø muối kết tỉnh tách ra khỏi dung địch Hãy xác định nồng độ phần trăm
của dung dich muối bão hoà trong điều kiện nhiệt độ của thí nghiệm :
(Đáp số : 20%) ¬ 8
Trong 800 ml dung dịch NaOH có 8 gam NaOH
a) Tính nềng độ mol của dung dich NaOH
b) Phải thêm bao nhiêu ml nước vào 200 mÌ I dung dich NaOH để có dung dịch NaOH 0,1M ?
(Dap sé : a) 0,25M ; b) 300ml)
Nguyên tố A trong BTH có số hiệu nguyên tử là 12 Hãy cho biết : a) Cấu tạo nguyên tử của nguyên tố A
b) Tính chất hoá học đặc trưng của nguyên tố A
c) So sánh tính chất hoá học của nguyên tố A với các nguyên tố đứng trên và
Trang 10NGUYEN TU A- MỞ ĐẦU - 1= MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 1 Về kiến thức Học sinh biết :
» Điện tích hạt nhân, số khối, nguyên tố hoá học, đồng vị
» Obitan nguyên tử, lớp electron, phân lop electron, cấu hình electron nguyên tử: :
của các nguyên tố hoá học
Học sinh hiểu :
« Thanh phần cấu tạo nguyên tử - Kích thước, khối lượng của nguyên tử
> Sự biến đổi tuần hoàn cấu trúc vỏ nguyên tử của các nguyên tố hoá học
+ Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng
2 Về kĩ năng
» Rèn luyện kĩ năng viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố - Giải các dạng bài tập về cấu tạo nguyên tử
3 Giáo dục tư tưởng, đạo đức
- Xây dựng lòng tin vào khả năng của con người tìm hiểu bản chất của thế ƒ-
giới vi mô
`» Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc trong khoa học
II- MỘT SỐ ĐIỂM CẦN LƯU Ý
1 Nội dung của chương
Trang 11
» Khái niệm về nguyên tố hoá học là rất quan trọng HS cần phân biệt được
các khái niệm nguyên tố hoá học, nguyên tử và đồng vị
+ Khái niệm về obitan nguyên tử, lớp, phân lớp electron rất trừu tượng, khó hình dung Tuy nhiên, HS cần phải nắm được các khái niệm này để viết được cấu hình electron nguyên tử và thấy được sự biến đổi tuần hoàn cấu trúc vỏ nguyên tử của các nguyên tố hoá học
2 Phương pháp dạy học
» Vi những vấn đề về kiến thức là mới mẻ và trừu tượng đối với HS, nên GV cần phải tìm cách diễn đạt đơn giản, trong sáng về ngôn ngữ, phát huy được trí tưởng tượng của HS
+ Nên sử dụng nhiều mô hình, tranh ảnh, nếu có điều kiện nên khai thác các
phần mềm vi tính, giúp HS dễ dàng hình dung được cấu tạo của nguyên tử
» Nên sử dụng bài tập một cách linh hoạt, có hiệu quả Đa số kiến thức trong bài học chủ yếu chỉ yêu cầu HS biết, công nhận, nhưng cần phải biết vận dụng
vào từng vấn đề cụ thể Thông qua việc giải bài tập, HS hiểu bài hơn, nắm kiến
thức chắc hơn GV cần lựa chọn được những bài tập vừa sức với HS mới kích
thích được lòng say mê, tìm tồi cái mới và phát triển kiến thức B- DẠY HỌC CÁC BÀI CỤ THỂ ` THANH PHAN NGUYEN TỬ [] MỤC TIÊU BÀI HỌC Học sinh biết :
« Don vi khối lượng, kích thước của nguyên tử
» Kí hiệu, khối lượng và điện tích của electron, proton, notron
Học sinh hiểu : `
» Nguyên tử là phần tử nhỏ nhất của nguyên tố
Trang 12+ Sơ đồ tóm tắt thí nghiệm tìm ra tia âm cực (hình 1.1 và 1.2 SGK)
+ Mô hình thí nghiệm khám phá hạt nhân nguyên tử (hình 1.3 SGK)
Nếu có điều kiện, nên chuẩn bị đĩa mềm mô tả thành phần cấu tạo nguyên tử và cấu tạo rỗng của nguyên tử
Học sinh - Đọc lại SGK Hoá học 8, phần cấu tạo nguyên tử
[] Gợi Ý TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Để tránh việc áp đặt, bắt buộc HS công nhận là nguyên tử có thật, nguyên tử có cấu tạo phúc tạp, GV dùng hình thức kể chuyện một số công trình nghiên cứu về nguyên tử của một số Nhà bác học và những thí nghiệm tìm ra electron ; proton,,
Ngoài ra, GV nên dùng các phương pháp phối hợp khác như đàm thoại, gợi mở, đùng các bài.tập giúp HS phát hiện và nhận thức ra van dé
_ Bài dạy có cấu trúc như SGK đã trình bày :
1 THÀNH PHAN CAU TAO CUA NGUYEN TU
1 Electron -
a) Su tim ra electron (hinh 1.1 SGK)
-_ Hoạt động 1 : -
* GV dat vấn đề : Từ đầu lớp 8, HS đã biết được nguyên tử là gì ; nguyên tử lã : hạt như thế nào Vì vậy, GV cần giúp HS nhớ lại những kiến thức đó Có thể dùng sơ đồ quen thuộc đã biết về cấu tạo của nguyên tử hiđro gợi ý cho HS trả lời câu hỏi này
'b) Khối lượng và điện tích của electron (hình 1.2 SGK)
* Khai thác các hiện tượng thu được từ thí nghiệm, gợi ý cho HS rút ra được
kết luận về tính chất : Tia âm cực truyền thẳng, gồm các hạt có khối lượng nhỏ, mang điện tích âm GV khẳng định :.hạ có khối lượng nhỏ, mang điện
tích âm đó là electron
2 Sự tìm ra hạt nhân nguyên tử
Hoạt động 2 :
©e GV trình bày thí nghiệm chứng minh sự tồn tại của hạt nhân nguyên tử :
Bắn một chùm hạt œ (hạt anpha, mang điện tích dương, có khối lượng gấp khoảng 7500 lần khối lượng electron) vào một lá kim loại vàng mỏng Dùng màn huỳnh quang để theo dõi đường đi của hạt (hình 1.3 SGK)
Kết quả là hầu hết các hạt œ đều xuyên thẳng qua lá kim loại, một số tất ít di
chệch hướng ban đầu hoặc bật ngược trở lại
Trang 13
* GV giải thích : Nguyên tử có cấu tạo rỗng Trong nguyên tử, các phần tử
mang điện tích đương tập trung thành một điểm và có khối lượng lớn Hạt œ
mang điện tích dương khi đi gần đến hoặc va phải hạt cũng mang điện tích
dương, có khối lượng lớn nên nó bị đẩy và chuyển động chệch hướng hoặc bị bật ngược trở lại Hạt mang điện tích dương đó chính là hạt nhân nguyên tử Như vậy, có thể hình dung nguyên tử gồm có hạt nhân mang điện tích dương
và lớp vỏ mang điện tích âm
© GV lưu ý cho HS biết : Các electron của những nguyên tử khác nhau là hoàn toàn giống nhau
3 Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử
Hoạt động 3 :
° - Bằng phương pháp mô tả, viết sơ đồ phản ứng hạt nhân, GV trình bày để HS
hình dung được thí nghiệm tìm ra proton va tim ra notron
*® GV hướng dẫn HS rút ra kết luận :
Thành phần cấu tạo nguyên tử gồm :
— Hạt nhân nằm ở tâm của nguyên tử, gồm các hạt proton và notron ~ Vỏ nguyên tử gồm các electron chuyển động xung quanh hạt nhân
II KÍCH THƯỚC VÀ KHỐI LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ
1 Kích thước
Hoạt động 4 :
GV giúp HS hình dung được :
+ Nguyên tử có kích thước rất nhỏ Nếu hình dung nguyên tử như một khối cầu thì đường kính của nó vào khoảng 102 m Để thuận lợi cho việc biểu diễn kích thước quá nhỏ của nguyên tử người ta đưa ra một đơn vị độ dài phù hợp là
nanomet (kí hiệu là nm), hay angstrom (kí hiệu là Ả) - 1Inm = 10 ”m ;1A = 10° m: Inm = 10A
+ Nguyên tử khác nhau có kích thước khác nhau Nguyên tử nhỏ nhất là nguyên tử hiđro, có bán kính khoảng 0,053 nm
+ Hạt nhân có kích thước nhỏ hơn kích thước nguyên tử rất nhiều, đường
Trang 14Hình dung nếu phóng đại một nguyên tử vàng lên 10” lần thì nguyên tử vàng có đường kính là 30 cm, nghĩa là nguyên tử to bằng quả bóng rổ, khi đó hạt nhân _ nguyên tử vàng có đường kính vào khoảng 0,003 cm, nghĩa là có kích thước của
một hạt cát nhỏ Từ đó thấy được nguyên tử có cấu tạo rỗng
+ Đường kính của electron và của proton còn nhỏ hơn nhiều (khoảng 10 Š nm) 2 Khối lượng
`_ Hoạt động 5 :
* GV đặt vấn đề : Thực nghiệm đã xác định được khối lượng của nguyên tử cacbon là 19,9264.10 ” kg Để thuận tiện cho việc tính toán, người ta lấy giá
trị Đ khối lượng nguyên tử cacbont” (kí hiệu là u hoặc đvC) làm đơn vị
khối lượng nguyên tử 19,9264.107?” kg 12 * Qua cach đặt vấn đề của GV như vậy, HS hiểu được u (đvC) là gì và áp dụng để làm bài tập sau : lu= = 1,6605.10°2’ kg — Tính khối lượng của nguyên tử hidro theo u, biết khối lượng nguyên tử của nó là 1,6735.10 “ kg Yêu cầu trả lời : Khối lượng nguyên tử của hiđro là 16735.1027 - 1,6605.107”7 — Tính số nguyên tử C có trong 1 gam cacbon, biết khối lượng của nguyên - tử C là 19,9264.10 ” k | Yêu cầu trả lời : số nguyên tử C có trong 1 gam C là : —— ~5.10 19,9264.10” Hoạt động 6 : Củng cố bài
GV lựa chọn các câu hỏi và bài tập trong SGK để củng cố lại những kiến
thức trọng tâm của bài học là :
(*) Nguyên tử cacbon mà hạt nhân của nó có ốp và 6n
Trang 15
+ Nguyên tử có cấu tạo phức tap
~_ + Nguyên tử có cấu tạo rỗng
+ Cách tính khối lượng nguyên tử
Cl HUONG DAN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ BÀI TẬP TRONG S6K 1 Chon: dap án B 2, Chọn đáp án D „3 Khối lượng của một nguyên tử neon tính theo kg Do | m = 20,179 x 1,6605.10 275 A \ 7 a ; ~ 33,498.10" kg — 4 Đáp số : 15,99 „ (avC) _ A 5, Theo dau bai : Mo = 15,842.My Me= 11,906.My Hod Pe Me 11,906.My RE 2 12 Vay Mo tinh theo | Mcla: Mo= 1582MN12 _ = 15,967; lạ CỔ 11,906.My, _ Mo 15,967 _ 5 agg 15, 842 15,842 Thông tín bổ sung
Lịch sẽ phát triển cáa "Chuyết Nguyên tả — Thân tả :
Thuyết Nguyên tử - Phân tử đã xuất hiện cách đây trên 2500 năm Lúc bấy
giờ, Lo-xip (Leucippe) va Dé-mé-crit (Democrite, người Hi Lạp) đã quan niệm nguyên tử là hạt nhỏ nhất của chất, không thể chia được nữa Nguyên tử của - các chất khác nhau có kích thước, hình dạng và sự sắp xếp khác nhau Tuy
nhiên, tư tưởng cho rằng mọi chất đều được hình thành từ nguyên tử đã bị Nhà
-thé Thiên Chúa giáo ngăn cấm và đàn áp
Trang 1616
Đến thế kỉ XVII, ở châu Âu, giả thuyết về sự tồn tại của nguyên tử lại được phục hồi Trải qua nhiều thế kỉ, nhờ công lao của nhiều thế hệ các nhà bác
học, những quan niệm về nguyên tử, phân tử được củng cố và phát triển
Chẳng hạn, Đan-tôn (J Dalton), nhà bác học người Anh (1766 - 1844) cho
rằng mọi chất được tạo nên từ những hạt nhỏ nhất, không phân chia được nữa, gọi là nguyên tử Nguyên tử không tự sinh ra và không tự biến mất Đến
năm 1860, mặc dù chưa có bằng chứng cụ thể về nguyên tử, phân tử, nhưng
những luận điểm về nguyên tử, phân tử được các nhà bác học chính thức công nhận Sang thế kỉ XX, nhờ một loạt các công trình nghiên cứu của các
nhà bác học như Rơ-dơ-pho (E Rutherford, 1871 — 1937), Nin-sơn Bo (N Bohr, 1885 — 1962), thành phần cấu tạo nguyên tử, bản chất liên kết giữa các nguyên tử
được xác định rõ ràng
Sự khám phá ra hiện tượng phóng xạ rất quan trọng đối với sự phát triển của học thuyết cấu tạo nguyên tử, Nhà bác học Pháp Béc-cơ-ren (H Becquerel) nhận thấy rằng các hợp chất uran là những nguồn bức xạ Bức xạ này tác dụng lên kính ảnh, ion hố khơng khí, có khả năng xuyên qua những vật
không trong suốt Ma-ri Quy-ri và Pi-e Quy-ri tiếp tục công trình nghiên cứu
của Béc-cơ-ren và khám phá hai nguyên tố mới là rađi và poloni cũng có khả năng bức xạ cao Khả năng bức xạ cũng có ở thori, actini và nhiều nguyên tố
khác Tính chất này được gọi là sự phóng xạ Việc nghiên cứu những bức xạ
của rađi cho thấy rằng các bức xạ này có thành phần phức tạp Trong điện
trường và từ trường, chùm bức xạ rađi phân tách thành ba chùm tia, được gọi là các tia a, B và y Trong điện trường, các tia œ lệch khỏi phương truyền thẳng
đi về phía bản tích điện âm Chứng tỏ đó là dòng những hạt tích điện dương, bay ra khỏi nguyên tử với tốc độ khoảng 20 000 km/s Khối lượng mỗi hạt này bằng 4 đvC Còn giá trị điện tích thì lớn gấp đôi điện tích của electron Như vậy, các hạt œ là những ion heli mang điện tích 2+ Việc nghiên cứu kĩ lưỡng những tính chất của rađi cho thấy rằng rađi bị phân rã khi phóng xạ, tạo thành 2 nguyên tố mới là heli và rađon Như vậy, hiện tượng phóng xạ đã chứng
minh rằng nguyên tử không phải là không phân chia được, mà gồm những hạt
đơn giản hơn
Lúc đó, giả thuyết về nguyên tử, phân tử trở thành lí thuyết về nguyên tử — phân tử Ngày nay, lí thuyết về nguyên tử - phân tử có cơ sở khoa học vững chắc cả về phương diện lí thuyết và thực nghiệm Lí thuyết này là tư tưởng chủ
Trang 17
HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ an
NGUYEN TO HOA HOC
(C] MUC TIEU BA! HOC Hoc sinh biết :
* Khai niệm về số đơn vị điện tích hạt nhân, phân biệt khái niệm số đơn vị điện tích hạt nhân (2) với khái niệm điện tích hạt nhân (2+)
° Kí hiệu nguyên tử ˆ
Học sinh hiểu -
+ Khái niệm về số khối, quan hệ giữa số khối và nguyên tử khối
+ Quạn hệ giữa số đơn vị điện tích hạt nhân, số proton, số electron trong
nguyên tử
- Khái niệm về nguyên tố hoá học và số hiệu nguyên tử
[] CHUẨN BỊ
Học sinh - Nắm vững đặc điểm của các hạt cấu tạo nên nguyên tử Ứ] GỢI Ý TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1L HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 1 Điện tích hạt nhân
Hoạt động 1 :
¢ GV liên hệ bài vừa học, yêu cầu HS nhắc lại đặc điểm của các hạt cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử, từ đó rút ra kết luận : điện tích hạt nhân do điện tích
của proton quyết định
« _ GV lấy một số thí dụ cụ thể để HS phân biệt và vận dụng một cách linh hoạt
mối liên hệ giữa số đơn vị điện tích hạt nhân, điện tích hạt nhân, số proton và
số electron ị
Thí dụ :
+ Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử oxi là 8 Vậy điện tích hạt
nhân, số proton, số electron của nguyên tử oxi bằng bao nhiêu ? _
+ Nguyên tử natri có 11 electron ở lớp vỗ nguyên tử Cho biết điện tích hạt nhân, số đơn vị điện tích hạt nhân, số proton của nguyên tử natri
2.HOA 10(GV).NC - Aj rip 17
Trang 18- 2 Số khối
Hoạt động 2 :
HS tìm hiểu trong SGK và cho biết số khối của hạt nhân là gì
GV đưa ra một số thí dụ để HS vận dụng biểu thức số khối :
+ Hạt nhân nguyên tử oxi có 8 proton và 9 nơtron Số khối của nguyên tử oxi
này là bao nhiêu ?
+ Nguyên tử clo có điện tích hạt nhân là 17+ Số khối của nguyên tử bằng 35 Hỏi hạt nhân nguyên tử này có bao nhiêu notron ?
+ Số khối của nguyên tử kali là 39 Biết rằng hạt nhân nguyên tử có chứa 20 nơtron Hãy cho biết số proton có trong hạt nhân của nguyên tử kaÌi
+ Ở lớp vô của nguyên tử lưu huỳnh có 16 electron Biết số khối của nó bằng 33 Hãy tính số proton, số nơtron của nguyên tử đó -
18
Từ những thí dụ đó GV thông báo : số khối A và số đơn vị điện tích hạt nhân :
là những đặc trưng rất quan trọng của nguyên tử Dựa vào số khối (A) và số
đơn vị điện tích hạt nhân, ta biết được cấu tạo nguyên tử
II NGUYEN TO HOÁ HỌC 1 Định nghĩa
Hoạt động 3 :
HS tìm hiểu trong SGK và cho biết nguyên tố hoá học là gì
GV giúp HS phân: biệt rõ ràng khái niệm nguyên tử và nguyên tố Nói nguyên tử là nói đến một loại hạt vi mô trung hoà điện gồm có hạt nhân và lớp vỏ, còn nói nguyên tố là nói đến tập hợp các nguyên tử có điện tích hạt nhân
như nhau
2 Số hiệu nguyên tử
Hoạt động 4 :
HS nghiên cứu SGK và cho biết số hiệu nguyên tử là gì, số hiệu nguyên tử
cho biết điều gì :
Ngoài thí dụ trong SGK, GV lấy thêm các thí dụ tương tự để giúp HS nắm
chắc và vận dụng được mối liền hệ giữa số khối, số hiệu nguyên tử, điện tích - hạt nhân, số electron, số proton trong những trường hợp cụ thể
Trang 191 2 3 -3 Ki hiệu nguyên tử Hoạt động § :
HS tìm hiểu trong SGK và giải thích kí hiệu nguyên tử
GV lấy một số thí dụ cụ thể (bài tập 2,4 SGK), giúp HS khai thác kí hiệu
nguyên tử để biết thành phần cấu tạo nguyên tử
[] HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ BÀI TẬP TRONG SGK ˆ
Chọn đáp án C -
Chọn đáp án D
S6 proton = số đơn vị điện tich hat nhan = sé electron
Thí dụ : Số đơn vị điện tích hạt nhân của oxi là 8, suy ra số proton có trong
hạt nhân nguyên tử oxi là 8 và lớp vỏ có 8 electron
Trang 20
5 Số khối (A) là tổng số hat proton (Z) va notron (N) cé trong hạt nhân
nguyên tử Một cách gần đúng, về trị số số khối bằng nguyên tử khối Vì
khối lượng nguyên tử được coi như bằng tổng khối lượng các hạt proton _ Và nơtron có trong hạt nhân nguyên tử Mỗi hạt proton và nơtron có khối lượng gần bằng 1 u Tra trong BTH : Zy = 39 Theo dau bai Ay = 88 > N = 88 - 39 = 49 Số p là 39, số e : 39, số n 49 ĐỒNG VỊ - NGUYÊN TU KHOI VA - NGUYEN TU KHOI TRUNG BINH ñ MỤC TIÊU BÀI HỌC Học sinh biết :
› Khái niệm đồng vị, nguyên tử khối, nguyên tử khối trung bình + Cách xác định nguyên tử khối trung bình
Học sinh vận dụng -
Tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố hoá học một cách thành thạo
[] CHUẨN BỊ
Giáo viên - Tranh vẽ các đồng vị của hiđro
[] Gợi Ý TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC -
20
I DONG VI
Hoat dong 1: ,
HS nghiên cứu so đồ cấu tạo nguyên tử các đồng vị của nguyên tố hiđro và
ˆ trả lời câu hỏi :
+ Đồng vị là gì 2
+ Tại sao 33 Cl va 7 Cl được gọi là hai đồng vị của nguyên tố clo ?
GV lưu ý : Do điện tích hạt nhân quyết định tính chất nguyên tử nên các đồng vị có cùng số proton nghĩa là có cùng số điện tích hạt nhân thì có tính
chất hoá học giống nhau Tuy nhiền, do số nơtron khác nhau nên các đồng vị
Trang 21
có một số tính chất vật lí khác nhau Chẳng hạn, đồng vị C1 có tỉ khối
lớn hơn, có nhiệt độ nóng chảy; nhiệt độ sôi cao hơn đồng vị 12C1 GV dùng
sơ đồ biểu diễn cấu tạo 3 đồng vị của nguyên tố hiđro để giải thích trường
hợp đặc biệt : đồng vị 1H là trường hợp duy nhất hạt nhân không có notron Còn đồng vị iH là trường hợp duy nhất có số nơtron gấp đôi số proton
« “GV đưa ra một số kí hiệu nguyên tử, yêu cầu HS xác định thành phần nguyên tử và từ đó tìm xem những nguyên tử nào là đồng vị của nhau
Thí dụ : Cho các nguyên tử 1A ; SB ; Uc ; 3eD ; ; IE ; SG ; ; LIỀN, ior ; tRK ; ; 34L Tính số proton, số nơtron, số electron và số khối của mỗi
nguyên tử Các nguyên tử nào là đồng vị của nhau ?
UI NGUYEN TU KHOI VA NGUYEN TU KHOI TRUNG BINH 1 Nguyên tử khối
.Hoạt động 2 :
* HS nhc lai don vị khối lượng nguyên tử là gì ? Có giá trị bằng bao nhiêu ? Lam bài tập 1 : Nguyên tử cacbon nặng 19,9206.10 ” kg
_ Hỏi nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử ?
Yêu cầu trả lời : 19/9206.10 ^ =12 (lần)
1,66005.10””7
» - GV thông báo : 12 chính là nguyên tử khối của nguyên tử C
Vậy nguyên tử khối có ý nghĩa gì? _
HS trả lời : Nguyên tử khối của một nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử
°« GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi : Tại sao có thể coi nguyên tử khối bằng số khối của hạt nhân 2?
HS dựa vào nội dung trong SGK để trả lời
2 Nguyên tử khối trung bình
Hoạt động Š :
° - HS nghiên cứu SGK và cho biết nguyên tử khối trung bình là gì Viết công thức tính nguyên tử khối trung bình và giải thích :
Trang 22* GV thông báo : Hầu hết các nguyên tố hoá học trong tự nhiên là hỗn hợp của
nhiều đồng vị, chỉ có một số nguyên tố không có đồng vị như nhôm, flo
Qua phân tích, người ta nhận thấy tỉ lệ số nguyên tử các đồng vị của cùng
- một nguyên tố trong tự nhiên là hong đổi, không phụ thuộc vào hợp chất hoá học chứa các đồng vị đó Thí dụ : TÌ lệ các đồng vị của niken trong tu nhién là 5847; - : 28 Ni 53 Ni 2ẠNI 5 Ni 67,76% 26,16% 2,42% 3,66%
Do đó, nguyên tử khối của một nguyên tố hoá học là nguyên tử khối trung
bình của hỗn hợp các đồng vị, có tính đến tỉ lệ phần trăm mỗi đồng vị trong hỗn hợp aA+bB+ 100 Trong đó: A là nguyên tử khối trung bình, Công thức tính : A = A, B là nguyên tử khối của mỗi đồng vị, a, b là tỉ lệ phần trăm mỗi đồng vị
* Áp dụng công thức, tính nguyên tử khối trung bình của clo Biết clo có
2 đồng vị bên là jCI và ?7CI với tỉ lệ tương ứng là 75,77% và 24,23%
Hoạt động 4 : Củng cố bài |
GV cé thé dua ra mét s6 bai tap giúp HS sử dung công thức tính nguyên tử khối trung bình Thí dụ : :
Bail:
Tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố niken Biết rằng trong tự nhiên các đồng vị của niken tồn tại theo tỉ lệ số nguyên tử :
| Ni; TRN; | BNI; BNI
67,76% 2616% 2,42% 3,66%
GV hướng dẫn HS sử dụng công thức tính nguyền tử khối trung bình : > Any =e” Ni 58.67,76 + 60.26,16 + 61.2,42 +62.3,66 “5: 100 Poe FOE OP — 58.74,
Bài 2 (BT 5 — SGK) :
Theo đâu bài : A =63,546 ; A =63; B=65
Trang 23Nếu gọi a là phan tram số nguyên từ đồng vị $3 Cu, phần trăm số nguyên tử È đồng vị $8Cu 1a (100 ~ a) Thay các giá trị vào biểu thức tính nguyên tử khối trung bình : 63.a +65.(100—a) 100 Giải phương trình, tìm được a = 73% 63,546 = j : Qo HUONG DAN GIAI VA DAP số BÀI TẬP TRONG SGK ñ 1 Chọn đáp án B Po Kí hiệu nguyên tử | Sé proton Sé notron Sé electron a) [8Si 14 14 14 2g 14 1s 14 eS 14 16 14 b) 3¢Fe 26 28 26 38 Fe 26 30 26 37 Fe 26 31 _ 26 38 Fe 26 32 26 Aag = 1,008 107,02 = 107,865 a) Ay = 1,001 Aq = 35,5
* b) Ki hiéu TH là D Các loại phân tử hiđro clorua có thể có :
Trang 24SU CHUYEN DONG CUA ELECTRON
TRONG NGUYEN TU OBITAN NGUYEN TU D MỤC TIÊU BÀI HỌC Học sinh biết - «+ Trong nguyên tử, electron chuyển động xung quanh hạt nhân không theo một quỹ đạo xác định
» Mat độ xác suất tìm thấy electron trong không gian nguyên tử không '
đồng đều Khu vực xung quanh hạt nhân mà tại đó xác suất tìm thấy electron khoảng 90% được gọi là obitan nguyên tử
` Hình dạng các obitan nguyên tử
(1) CHUAN BỊ
Gido vién :
Tranh vẽ,: 1 Mẫu hành tỉnh nguyên tử của Rơ-dơ-pho và Bo ; 2 Obitan nguyên tử hiđro ; 3 Hình ảnh các obitan s, p
[1 GỢI Ý TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
L SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA ELECTRON TRONG NGUYÊN TỬ : 1 Mô hình hành tỉnh nguyen t tử
Hoạt động 1 :
GV dùng sơ đồ mẫu hành tình nguyên tử của Ro-do-pho, Bo va Zom-mo-phen (A Sommerfeld) dé thong bdo cho HS thấy được : trong nguyên tử electron chuyển động trên quỹ đạo xác định Thành công của thuyết Bo là giải thích được
quang phổ nguyên tử hiđro Tuy nhiên, thuyết Bo vẫn không thể giải thích được nhiều tính chất khác của nguyên tử do chưa mô tả a ding trạng thái chuyển động
Trang 252, Mô hình hiện đại về sự chuyển động của electron trong nguyên tử, 'obitan nguyên tử a) Sự chuyển động của electron trong nguyên tử Hoạt động 2 :
GV dùng tranh đám mây electron của nguyên tử hiđro, giúp HS tưởng tượng _ ra hình ảnh xác suất tìm thấy electron (như SGK) -
GV nhấn mạnh : Electron chuyển động rất nhanh, không thể quan sát được - đường đi của nó Nói đám mây electron nhưng không phải do nhiều electron tạo
thành, mà đó chính là những vị trí electron xuất hiện (GV cần nói rõ : vì
electron mang điện tích âm nên đám mây đó mang điện tích âm.) b) Obitan nguyên tứ
Hoạt động 3 :
° GV thong bdo : electron cé thé có mặt ở khắp nơi trong khong | gian nguyén _ tử bao quanh hạt nhân Nhung khả năng đó không đồng đều Chẳng hạn,
trong nguyên tử hidro khả năng có mặt electron lớn nhất là ở trong khu vực cách hạt nhân một khoảng 0,053 nm Ở khu vực này, xác suất tìm thấy electron là lớn nhất Ngoài khu vực này, electron cũng có thể xuất hiện - nhưng với xác suất thấp hơn nhiều
* HS đọc định nghĩa obitan nguyên tử (SGK) Để củng cố khái niệm obitan
nguyên tử, GV đưa ra bài tập : Người ta nói hình dạng obitan nguyên tử hiđro là một khối cầu, đường kính khoảng 0,106 nm nghĩa là gì ?
HS cần trả lời : Trong khối cầu đường kính khoảng 0,106 nm, xác suất tìm _ thấy electron khoảng 90% Còn bên ngoài khối cầu đó xác suất tìm thấy electron
chi khoang 10%
II HÌNH DẠNG OBITAN NGUYÊN TỬ
Hoạt động 4 :
«e GV sử dụng tranh vẽ hình ảnh các obitan s, p Yêu cầu HS nhận xét hình đạng obitan nguyên tử hiđro : là một khối cầu
« - GV phân tích : electron duy nhất của nguyên tử hiđro thường xuyên có mặt ở khu vực gần nhân nhất Ở khu vực đó, electron có năng lượng thấp nhất nên ở trạng thái bền nhất Khối cầu obitan nguyên tử hiđro có kích thước nhỏ nhất, đó là obitan 1s Các obitan nguyên tử 2s, 3s, 4s cũng có dạng khối cầu nhưng với kích thước lớn hơn
Trang 26Ở những trạng thái năng lượng cao hơn, electron có những vị trí ưu tiên khác, obitan nguyên tử có hình đạng khác Chẳng hạn, obitan p có dạng hình số
8 nổi, obitan d, f có hình đạng phức tạp
Hoạt động 5 :
Dựa vào tranh vẽ hình ảnh các obitan, GV phân tích :
+ Obitan s có đối xứng cầu, tâm khối cầu trùng với gốc toạ độ
-+ Obitan p có dạng số 8 nổi, hoặc có.thể hình dung nó là 2 quả cầu tiếp giáp
nhau, đạng một quả tạ đôi Với hình dạng như vậy, mỗi obitan p nhận trục toạ độ làm trục đối xứng Cụ thể: obitan p„ nhận trục x làm trục đối xứng, các obitan
Py, P, lan lượt nhận các trục y, z làm trục đối xứng + Obitan d và obitan f có hình dạng phức tạp Hoạt động 6 : Củng cố bài Sử dụng bài tập trong SGK để củng cố kiến thức trọng tâm của bài Bài4(SGK): | Củng cố kiến thức về sự chuyển động của electron trong nguyên tử - Bài 6 (SGK): :
Củng cố kiến thức về hình dạng và đặc điểm của các obitan nguyên tử
[ HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ BÀI TẬP TRONG SGK
1 Chọn đấp ánB 2 Chọn đáp án B 3 Chọn đáp án B
4 Không thể mô tả sự chuyển động của electron bằng các quỹ đạo chuyển
động, vì electron là hạt vi mô chuyển động rất nhanh Không thể xác định „ được chính xác vị trí của electron
5 Theo lí thuyết hiện đại, trạng thái chuyển động của electron trong nguyên tử
được mô tả bằng hình ảnh đám mây electron
6 — Obitan s có dạng hình cầu
— Obitan p gồm 3 obitan, có dạng hình số 8 nổi :
+ obitan Px định hướng theo trục x + obitan py định hướng theo trục y
Trang 27.LUYỆN TẬP vỀ
THẰNH PHẦN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ, - KHỐI LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ
OBITAN NGUYÊN TỬ
C MYC TIEU BAI HOC
1 Củng cố kiến thức `
» Đặc tính của các hạt cấu tạo nên nguyên tử
z Nhỡng đại lượng đặc trừng cho nguyên tử : Điện tích, số khối, ngúyên tử khối
› Sự chuyển động của electron trong nguyên tử : Obitan nguyên tử, hình
dạng obitan nguyên tử -
2 ‘Ren ki nang
- Vận dụng kiến thức về thành phần cấu tạo nguyên tử, đặc điểm của các hạt
._ cấu tạo nên nguyên tử để giải các bài tập có liên quan
._* Dựa vào các đại lượng đặc trưng cho nguyên tử để giải các bài tập v về > dong
vị, nguyên tử khối, nguyên tử khối trung bình » Vẽ được hình dạng các obitan s và p
- iegiYrổ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
-_ A — KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG
® Những kiến thức về "thành phần cấu tạo nguyên tử, đặc điểm của các hạt cấu tạo nên nguyên tử HS đã được học ở lớp 8 THCS Không cần thiết yêu cầu HS nhớ các giá trị điện tích tính bằng culông, khối lượng tính bằng kg của các hạt cấu tạo nên nguyên tử
| *® - Khái niệm về đồng: vị và nguyên tử khối trung bình là kiến thức mới Obitan
Trang 28- Electron (e) v3 | ”]| ~ Dién tich : 1- _ nguyên tử „ "| ~ Khối lượng ; : Rất nhỏ Nguyên tử Proton (p) ~ Điện tích : I+ | ~ Khéi Iuong » 1 u (ldvC) Hat nhan Notron (n) — Dién tich : 0 — Khối luong ~ 1 u (1dvC) 2 Gháp thông tin ở cột bên trái với các thông tin-ở cột bên phải sao cho đúng nhất
1 Nguyên tử ˆ | _Á Không mang điện
2 Obitan nguyên tử B Dạng hình khối cầu
3 Số khối C Trung hoà điện
4 Nguyên tử khối trung bình -_ D.A=Z+N 5 Obitan s E A =A%a+B%b + - 6.Obitanp _ G Hình ảnh xác suất electron lớn nhất - H Dạng hình số § nổi
GV nhắc HS ôn lí thuyết và làm bài tập trong SGK ở nhà ˆ
Nên tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm
1 Kiểm tra sự chuẩn bị ở nhà của HS
Hoạt động 1 :
Tổ chức cho HS tự kiểm tra vở bài tập của nhau trong nhóm Nhóm trưởng báo cáo tình hình làm bài tập của các bạn trong nhóm
Trang 29
2 Củng cố lí thuyết
Hoạt động 2 :
GV sử dụng phiếu học tập, sơ đồ câm để củng cố, khắc sâu các kiến thức
‘trong tam cho HS B - BÀI TẬP
3 Rèn luyện kĩ năng vận dụng lí thuyết để giải bài tập
Hoạt động 3 : ‘
© - Cho HS lên bảng giải bài tập tiêu biểu hoặc bài tập nhiều HS chưa giải được _* Tuy vao trình độ cụ thể của HS trong lớp, GV có thể sử dựng bài tap trong
SGK hoặc bài tập trong SBT cho HŠ làm tại lớp |
Chú ý : Bài tập lựa chọn phải phù hợp với trình độ của HS mới có tác dụng củng cố và khuyến khích tính tích cực hoạt động của HS
'[] HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ BÀI TẬP TRONG SGK 4 Chọn đáp án C 2 Chọn đáp án B có 3 a) my = 7x 1,6726.102” +7 x 1,6748.10-” + 7.9,1095.107>! = 11.7082.1077 + 11,7236.10”7 + 0,0064.10°°” = 23,4382.10 7” (kg) = 23,4382.10 ** (g) m, _ 7x9,1095.1077! - Mpg 23,4382.10°2" _ 0,0064,10777 _ 23.4382.1077 b) =2,73.102- 4 Ap dung công thức tính nguyên tử khối trung bình Đáp số: A = 40
5 a) Nguyên tử khối trung bình của Mg : Amg = 24,3
b)-Trong hỗn hợp có 50 nguyên tử ””Mg, số nguyên tử déng vi “Mg 18 389
và số nguyên tử đồng vị *ÉMg là 56
Trang 30LOP VA PHAN LOP ELECTRON -
D MỤC TIÊU BÀI HỌC
Học sinh biết -
« Thế nào là lớp và phân lớp electron
» Số lượng các obitan trong một phân lớp và trong một lớp
- Sự giống nhau, khác nhau giữa các obitan trong cùng một phân lớp - Dùng kí hiệu để phân biệt các lớp, phân lớp obitan
(CU CHUAN BI
Giáo viên - Tranh vẽ hình đạng các obitan s, p
Học sinh : Ôn bài sự chuyển động của electron trong nguyên tử
18 GỢI Ý TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
-k LỚP ELECTRON
Hoạt động 1 :
« Từ kiến thức về mật độ điện tích đám mây electron của nguyên tử không đồng đều, GV đặt vấn đề : Tại sao electron có khu vực ưu tiên ?
GV giải thích : điểu này có liên quan đến năng lượng của electron Trong
nguyên tử, mỗi.electron có một trạng thái năng lượng nhất định Tuỳ vào trạng thái năng lượng này, mỗi electron có khu vực ưu tiên riêng
» GV yêu cầu HS nhắc lại một số kiến thức về cấu tạo nguyên tử : nguyên tử
gồm có hạt nhân mang điện tích dương và electron mang điện tích âm
Từ đó GV đặt vấn đề : như vậy hạt nhân hút electron nhờ lực hút tĩnh điện
Electron gần nhân bị hút mạnh hơn, liên kết với hạt nhân chặt chẽ hơn Người ta nói electron ở gần nhân có năng lượng thấp Ngược lại, electron ở xa nhân liên kết yếu với hạt nhân, có năng lượng cao
Vậy electron có năng lượng thấp thường xuyên có mặt ở khu vực gần hạt nhân, hình thành một lớp electron có kích.thước nhỏ Còn electron có năng lượng
cao hơn thường xuyên có mặt ở khu vực xa nhân hơn, hình thành một lớp electron có kích thước lớn hơn Hay nói cách khác, năng lượng ‹ của electron chủ
yếu phụ thuộc vào số thứ tự của lớp
GV dùng tranh vẽ obitan s làm thí dụ : quả cầu nhỏ mô tả lớp electron gần nhân, còn quả cầu lớn hơn mô tả lớp electron xa nhân hơn ' ,
Trang 31_ẮGV trình bày : Số thứ tự lớp electron là những Số nguyên, bắt đầu từ số Ì,
-_ hoặc kí hiệu bằng các chữ in hoa :
n= 1, - 2, 3, 4, 5, 6, 7 :
Kíhiệu: K, Lý M, N, O, P, Q
GV lưu ý nói rõ cho HS biết lớp K là lớp gần nhân nhất
I PHAN LOP ELECTRON
Hoạt động 2 :
GV yêu cầu HS nhắc lại : Thế nào là một lớp electron
HS nghiên cứu SGK để trả lời câu hỏi : Các electron có năng lượng như thế nào thì thuộc cùng một phân lớp ? Cac obitan nguyên tử thuộc cùng một phân lớp có đặc điểm chung gì ?
GV thông báo: Tuyỳ thuộc vào đặc điểm của từng lớp: mà mỗi lớp có thể có một hay nhiều phân lớp Cụ thể : Lớp K (n= 1) có một phân lớp Kí hiệu : Is Lớp L (n = 2) có hai phân lớp Kí hiệu : 2s, 2p Lớp M (n =3) có ba phân lớp Kí hiểu : 3s, 3p, 3d - Từ đó ta có thể suy ra lớp thứ n có n phân lớp Áp dụng : Yêu cầu HS cho biết lớp N (n= 4) có mấy phân lớp Viết kí hiệu các phân lớp đó _ II SỐ OBITAN NGUYÊN TỬ TRONG MỘT PHÂN LỚP ELECTRON Hoat động 3 :
_ GV cần làm cho HS hiểu được tại sao các phân lớp khác nhau có số obitan
khác nhau và yêu cầu HS nhắc lại hình dạng, đặc điểm của các obitan
GV phân tích :
Obitan s có dạng khối cầu, không có phương ưu tiên Hay nói cách khác, obitan s chỉ có một cách định hướng trong không gian Như vậy, > phan lớp s chỉ
có 1 obitan s
Obitan p có dạng hình số 8 nổi, nằm dọc theo các trục toa độ, nhận các trục
toạ độ x, y, z làm trục đối xứng Như vậy, obitan p có ba cách định hướng trong
không gian Phân lớp g có 3 obitan, kí hiệu : p,, Dy: Pz -
GV cần nhấn mạnh : Ba obitan p của cùng một phân lớp định hướng khác
nhau trong không gian, nhưng có năng lượng bằng nhau
Trang 32* GV md rong : Hình dạng các obitan càng phức tạp, càng có nhiều cách định hướng trong không gian Obitan d có năm cách định hướng, phân lớp d có
5 obitan Obitan f hình dạng phức tạp hơn, có bảy cách định hướng Do đó
phân lớp f có 7 obitan ˆ
Kế luận : Số obitan trong các phân lớp s s, p, d, f tuong ứng là: 1,3, 5,7
IV SỐ OBITAN NGUYÊN TỬ TRONG MỘT LỚP ELECTRON
Hoạt động 4 :
* GV huéng dan HS tinh số obitan trong một lớp
Yêu cầu HS nhắc lại số phân lớp trong mỗi lớp và số obitan trong mỗi phân lớp Trên cơ sở đó lần lượt tính số obitan trong các lớp K, L, M, N
Thí dụ : Lớp L (n.= 2) có hai phân lớp : 2s và 2p
Phân lớp s có 1 obitan, phân lớp p có 3 obitan Tổng cộng lớp L có 4 obitan GV khái quát : Số obitan trong một lớp có thể tính theo công thức lớp thứ n
có n obitan
.® _ Yêu cầu HS kiểm tra lại các kết quả tính được ở trên
HS thường hay lúng túng, nhầm lẫn : Viết 2p lại hiểu là phép tính 2 nhân với
p, mà phân lớp p có 3 obitan nên tổng cộng phân lớp này có 6 obitan Tiếp tục tính phân lớp 3p.có 9 obitan Do đó, GV cần luyện kĩ năng viết kí hiệu phân lớp
và ghi nhớ số obitan trong một phân lớp là không đổi, cho dù phân lớp đó ở
_ lớp nào
Hoạt động 5 : Củng cố bài (sử dụng các bài tập trong SGK)
[Ì HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ BÀI TẬP TRONG SGK
1 Chọn đáp án D 2 Chọn đáp án B
Trang 33
NANG LUONG CUA CAC ELECTRON TRONG NGUYEN TU CAU HINH ELECTRON NGUYEN TU
-_ H MỤC TIÊU BÀI HỌC
Hoc sinh biét :
+ Số electron tối đa trong một phân lớp và trong một lớp - Các nguyên lí, quy tắc sắp xếp electron trong-nguyên tử
Học sinh hiểu : :
- Cách viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố
« Đặc điểm của electron lớp ngoài cùng
Hoc sinh van dụng : Dựa vào các nguyên lí, quy tắc về sự phân bố electron trong nguyên tử để viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố thuộc chu kil, 2, 3
Oo CHUẨN BỊ:
Giáo viên :
+ Tranh vẽ trật tự các mức năng lượng obtfan nguyên tử
» Bang cau hinh electron va so đồ phân bố electron trên các obitan nguyên tử của 20 nguyên tố đầu tiên trong BTH
T SợI Ý TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
I NANG LUGNG CUA ELECTRON TRONG NGUYEN TU
1 Mức năng lượng obitan nguyên tử
Hoạt động I :
GV yêu cầu HS nhắc lại đặc điểm của electron trong nguyên tử là mỗi electron:
đều có một mức năng lượng xác định, các electron có mức năng lượng bằng nhau
thuộc cùng phân lớp, các phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái s, p, d
Từ kiến thức đã có như vậy GV bổ sung : Mỗi phân lớp electron tương ứng, với một giá trị năng lượng xác định của electron Nói cách khác, các electron trên cùng một phân lớp thuộc cùng mức năng lượng Người ta gọi mức năng
lượng này là mức năng lượng obitan nguyên tử, gọi tắt là mức năng lượng AO
Trang 34Thí dụ : 1 electron chuyển động trên obitan 1s còn được nói là electron: j
chiếm mức năng lượng ls
Z=
34
Các electron cùng chiếm mức năng lượng 2pc có năng lượng bằng nhau
2 Trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử Hoạt động2: _
HS nghiên cứu hình 1.11 (SGK) để :
+ Rút ra trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử
+ Thấy được khi số lớp electron tăng có hiện tượng chèn mức năng s lượng + Nhớ trật tự các mức năng lượng cho đến obitan 4p
II CÁC NGUYÊN LÍ VÀ QUY TÁC PHAN BO ELECTRON
TRONG NGUYÊN TỬ 1: Nguyên lí Pau-li (W Pauli)
Hoạt động 3 :
GV thông báo về tiểu sử và thành tích khoa học của Pau-]1 HS nghiên cứu SGK và cho biết :
+ Ô lượng tử là gì ? Cách biểu diễn ô lượng tử
+ Nội dung nguyên lí Pau-li
+ Cách kí hiệu electron trong một ô lượng tử
.+ Cách tính số electron tối đa trong một phân lớp và trong một lớp 2 Nguyên lí vững bền
Hoạt động 4 :
HS nghiên cứu SGK và cho biết : + Nội dung nguyên lí vững bền
+ Vận dụng nguyên lí vững bền để phân bố electron của nguyên tử vào obitan
Thí dụ phân bố electron vào các ô lượng tử của các nguyên tố có 2= 2; 2= 3;
3
3 Quy tac Hun (Hund)
Hoat dong 5:
HS nghiên cứu quy tắc Hun trong SGK
'Vận dụng quy tắc Hun để phân bố electron trong các phân lớp của nguyên tử
C(Z=6) vaN (Z=7)
Trang 35
I CAU HiNH ELECTRON NGUYEN TU Hoat dong 6:
1 Cấu hình electron nguyên tử HS nghiên cứu SGK để biết :
_ + Cấu hình electron nguyên tử là gì
+ Cách viết cấu hình electron nguyên tử
_GV chú ý hướng dẫn HS viết gọn cấu hình electron và viết cấu hình electron
dưới dạng ô lượng tử
2 Viết cấu hình eiectron nguyên tử của một số nguyên tố
GV dẫn dắt HS viết cấu hình electron nguyên tử của 10 nguyên tố đầu Cần
phải dừng lại phân tích kĩ các trường hợp : electron chuyển sang phân mức
năng lượng mới (vận dụng nguyên lí vững bền, chú ý đến số electron tối đa
trong mỗi phân lớp), các electron doc than, electron ghép đôi (vận dụng quy : tắc Hun) -
Trong khi viét-cdu hinh electron, GV cần cho HS nhận xét về số lớp electron, số thứ tự lớp ngoài cùng, số electron lớp ngoài cùng, số electron ghép đôi, số” electron độc thân (yêu cầu HS gạch chân lớp ngoài cùng)
hình thành liên kết hoá học
Sau khi HS đã biết về nguyên tắc và được hướng dẫn thực hành viết cấu hình electron nguyên tử của 10 nguyên tố đầu, GV cho HS tự viết tiếp cấu hình electron nguyên tử của 10 nguyên tố tiếp theo
GV có thể chọn hình thức hấp dẫn, phù hợp để HS tích cực tham gia v vào bài
học như : thi viết giữa các nhóm thẻo kiểu thi' 'viét ti€p stic"’
3 Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng
Hoạt động 7 : :
GV yêu cầu HS dựa vào thứ tự các lớp, năng lượng của các electron trên các
_ lớp và phân lớp để trả lời câu hỏi : electron nào ở gần hạt nhân nhất ? xa hat
nhân nhất ? electron nào liên kết với hạt nhân mạnh nhất ? yếu nhất 2
GV thông tin : Electron lớp ngoài cùng liên kết rất yếu với hạt nhân nguyên
tử Các electron lớp ngoài cùng rất.quan trọng vì chúng đễ tham gia vào sự
GV yêu cầu HS căn cứ vào bảng c 1 "hình electron nguyện tử của 20 nguyên
tố đầu trong BTH, cho nhận xét về số ‘electron ở lớp ngoài cùng
Trang 36
HS sé phat hiện được : ở lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố, có thể có 1, 2, 3, và tối đa là 8 electron
* GV yêu cầu HS cho biết trong số 20 nguyên tố đầu của BTH, nguyên tố nào là kim loại, phi kim, đồng thời nhận xét số lượng electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố đó (dùng bảng viết cấu hình electron đã treo sẵn để
HS nhận xét) -
» - GV viết tóm tắt trên bảng để HS ghỉ nhớ
Trong nguyên tử :
+ Lớp ngoài cùng có tối đa 8 electron
+ Nguyên tử có 8 electron lớp ngoài cùng (trừ He chỉ có 2) là nguyên tử của các nguyên tố khí hướm
+ Nguyên tử có I1, 2, 3 electron n lớp ngoài cùng là nguyên tử của các nguyên
tố kim loại (trừ B)
+ Nguyên tử có 5, 6, 7 electron 1 lop ngoài cùng thường là nguyên tử của các nguyên tố phi kim
+ Nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng có thể là nguyên tử của các
nguyên tố kim loại hoặc phi kim
» - GV nhấn mạnh : Electron lớp ngoài cùng đóng vai trò rất quan trọng, có khả năng quyết định tính chất hoá học của các nguyên tố
Hoạt động 8 : Củng cố bài
* Mục tiêu cuối cùng của bài này là HS viết được cấu hình electron, nhận biết
lớp electron ngoài cùng và số electron lớp ngoài cùng, từ đó phân loại ;
nguyên tố kim loại, phi kim hay khí hiếm Dựa vào mục tiêu này, tuỳ vào
trình độ nhận thức cụ thể của HS, GV có thể lựa chọn bài tập củng cố rất đơn
giản (xoay quanh 10, 20 nguyên tố đầu) Thí du : 1 Viết cau hinh electron nguyên tử của các nguyên tố sau bằng 2 cách : He (Z = 2); Na(Z=11); 0 (Z=8); P(Z= 15); Ne (Z= 10); Ca (Z = 20) Trong các nguyên tố trên, nguyên tố nào là kim loại ? phi kim ? khi hiém ?' tại sao ?
2 Cho biết số electron độc thân ở nguyên tử của các nguyên tố trên
Trẻ lời : + Viết cấu hình electron bằng cách dùng kí hiệu Lớp, phân lớp và bằng cách phân bố electron vào các ô lượng tử
Trang 37thé | lào ‡- ua ic ‡ M để | —'
— Nguyên tử của nguyên tố kim loại có 1, 2.hoặc 3 e lớp ngoài cùng - — Nguyên tử của nguyên tố phi kim có 5, 6 hoặc 7 e lớp ngoài cùng ~ Nguyên tử của nguyên tố khí hiếm có 8 e lớp ngoài cùng (trừ He có 2 e)
+ Dựa vào sự phân bố electron vào các ô lượng tử để biết số e độc thân
GV có thể sử dụng thời gian của tiết này để hướng dẫn HS làm các bài tập
khó hoặc chữa bài tập của bài trước
[] HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ BÀI TẬP TRONG SGK A 3, PA, B-c ; A-d; C—b; D~a Giải thích dựa vào quy tắc Hun Cấu hình electron : Z.= 20 : 1322s?2p53s”3p54s” Z = 21: 1s°2s"2p°3s"3p°3d'4s” Z.= 22 : 1s22s22p53s?2pŠ3d”4s” Z.=24 : 1322522pS3s?3p53d”4s! Z=29: 1922sˆ22p53s”3pS34!94s Nhận xét :
+ Cấu hình Z = 20 khác với các cấu hình còn lại ở chỗ không có phân lớp 3d + Cấu hình Z = 24 và Z = 29 có ! electron ở phân lớp 4s
Tra trong BTH các nguyên tố để biết số thứ tự của nguyên tố đã cho Viết cấu hình electron của mỗi nguyên tử Xác định số electron lớp ngoài cùng Sự phân bố electron trên các obitan nguyên tử của các nguyên tố K (2 = 19)
và Ca (Z = 20) có đặc điểm là đều bỏ qua phân lớp 3d, các electron thứ 19,
Trang 38Thông tin bé sung
Pauli (Wolfgang Pauli) sinh nam 1900 và mất năm 1958 Ông là người tìm ra nguyên lí loại trừ mang tên ông (Nguyên lí loại trừ Paurli)
Pau-li là học trò xuất sắc của nhà bác học vĩ đại Bo Pau-li đã đưa ra khái niệm về số lượng tử thứ tư để mô tả spin electron :
Quê hương của Paurli là Ơ-xtrây-li-a, nhưng ơng đã quyết định lập nghiệp ở Đức và Thuy Điển Ông đã được nhận giải Nô-ben về ‘Vat lí năm 1945 Trước chiến tranh Thế giới lần thứ 2, Pau-li di cư sang Mĩ và trở thành công dân Mĩ vào năm 1946 :
LUYỆN TẬP CHƯƠNG 1
[] MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Củng cố kiến thức
+ Thành phần cấu tạo nguyên tử + Những đặc trưng của nguyên tử
- Sự chuyển động của electron trong nguyên tử + Sự phân bố electron trên các phân lớp theo thứ tự lớp
+ Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng
2 Rèn kĩ.năng
» Van dụng kiến thức về thành phần cấu tạo nguyên tử, đặc điểm của các hạt
cấu tạo nên nguyên tử để làm bài tập về cấu tạo nguyên tử
~ Vận đụng các nguyên lí, quy tắc để viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố
» Dua vào đặc điểm lớp electron ngoài cùng để phân loại các nguyên tố kim loại, phi kim hoặc khí hiếm
E] GỢI Ý TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
A — KIẾN THỨC CAN NAM VỮNG
Nội dung bài tập về lí thuyết cũng như tính toán nhằm khác sâu, kiểm tra
kiến thức của HS đựa trên mục tiêu đặt ra Thông qua các bài tập điển hình có thể đánh giá được khả năng biết, hiểu và vận dụng kiến thức của HS
Trang 39ra lái Qs 1g †: it
-Có thể lựa chọn hình thức luyện tập phù hợp như làm việc theo nhóm, dùng
máy chiếu qua đầu, cấu tạo các bài tập dưới dạng những bài kiểm tra nhỏ để HS thực hiện trong 5 đến 10 phút, sau đó tổ chức cho HS tự chấm bài cho nhau
Cần phân phối thời gian hợp lí, phù hợp với trình độ của HS để giờ luyện tập có hiệu quả, đạt được mục tiêu của bài học
GV cần nhắc nhở HS chuẩn bị học lí thuyết, làm bài tập trong SGK ở nhà
Kiểm tra sự chuẩn bị ở nhà của HS Hoat dong 1:
- e -GV chia HS trong Idp thanh cdc nhém (khoảng 5 đến 6 HS một nhóm), trao đổi vở bài tập luân phiên cho nhau Tuỳ số lượng bài tập yêu cầu bắt buộc _ phải làm, GV có thể đưa ra thang điểm để HS tự chấm điểm cho nhau
Thí dụ : Có 5 bài tập bắt buộc phải làm Làm đủ số lượng bài, viết sạch sẽ,
được 5 điểm Làm đúng mỗi bài được 1 điểm
* GV theo dõi, hướng dẫn HS làm việc
Hoạt động này có thể thực hiện trong 10 phút Sau đó, GV lấy vài quyển vở HS đã chấm điểm để nhận xét kết quả làm việc của HS và giải đáp những vấn đề
khó mà HS còn lúng túng Dựa vào bảng tóm tắt kiến thức SGK, GV củng cố cho
HS theo từng nhóm kiến thức
1 Nhóm kiến thức về thành phần cấu tạo nguyên tử
Hoạt động 2 :
GV hướng dẫn HS ôn lại những kiến thức trọng tâm sau :
+ Nguyên tử có thành phần cấu tạo như thế nào và đặc điểm của các hạt cấu
tạo nên nguyên tử
+ Điện tích hạt nhân, nguyên tố 5 hod hoc va déng VỊ + Kích thước và khối lượng nguyên tử
Hoạt động 3 :
2 Nhóm kiến thức về nguyên tố hố học Ơn lại các khái niệm : + Nguyên tố hơá học
+ Đồng vị ` ”
+ Nguyên tử khối, nguyên tử khối trung bình
3 Nhóm kiến thức về vỏ nguyên tử
GV giúp HS hệ thống lại các kiến thức :
+ Chuyển động của electron’ trong nguyên tử Obitan nguyên tử
Trang 40+ Lớp và phân lớp electron Cách kí hiệu lớp và phần lớp electron _
+ Số lượng obitan trong một lớp và trong một phân lớp
ˆ + Các nguyên lí và quy tắc phân bố electron của nguyên tử vào các mức năng lượng B - BÀI TẬP GV sử dụng các bài tập trong SGK để rèn cho HS kĩ năng vận dụng kiến thức để giải bài tập [l HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ BÀI TẬP TRONG SGK 40 Chọn đáp án D _ Chọn đáp án A
Mức năng lượng của các obitan 2p,, 2py 2p; hoàn toàn giống nhau, vì đó là
các obitan thuộc cùng một phân lớp
Số electron tối đa của : Lớp K:2 Phân lớp s : 2 L:8 p:6 M:18 -đ:10 N:32 f:14 Obitan a) viết đúng quy tắc Các cách biểu diễn còn lại đều sai vì đều vi phạm quy tắc Trật tự mức năng lượng ÁO theo chiều tăng dần : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d óp 7s 5f 6d Z=15: 1s" 2s" 2p° 38° 3p” Z=17: is” 2s" 2p° 3s" 3p° Z = 20: Is* 2s” 2p® 3s” 3p5 4s? Z=2I: 1s” 2s” 2p 3s” 3pŠ 3đ! 4s” Z.=31: 1s” 2s? 2pŠ 3s” 3pŠ 34!0 4s24p!, Fe (Z = 26) : 1s” 2s” 2p° 3s” 3p° 3d° 4s”
— Fe mất 2e biến thành ion Fe~*
Cấu hình electron của ion Fe”" : 1s” 2s” 2p° 38° 3p° khi
— Fe mất 3e biến thành ion Fe”?