Giáo án tích hợp liên môn bài Nguyên tử Hóa học lớp 10

Giáo án tích hợp liên môn bài Nguyên tử Hóa học lớp 10: Tích hợp các môn Hóa học, vật lí, toán học trong dạy học bài Nguyên tử. Giáo án tích hợp liên môn bài Nguyên tử Hóa học lớp 10: Tích hợp các môn Hóa học, vật lí, toán học trong dạy học bài Nguyên tử.

TÍCH HỢP KIẾN THỨC CÁC MƠN TỐN VÀ VẬT LÝ VÀO GIẢNG DẠY BÀI “THÀNH PHẦN NGUN TỬ” MƠN HĨA HỌC LỚP 10 I MỤC TIÊU Kiến thức - Hs nêu thành phần nguyên tử, gồm vỏ nguyên tử hạt nhân Vỏ nguyên tử gồm hạt electron, hạt nhân gồm proton nơtron - HS biết khối lượng điện tích electron, proton nơtron, kích thước khối lượng nhỏ nguyên tử Kỹ - Liên hệ kiến thức vật lí để tìm hiểu tia âm cực, hạt nhân nguyên tử - Liên hệ kiến thức toán học để xác định mối quan hệ số hạt proton số hạt electron nguyên tử o - Sử dụng đơn vị đo lường u, đvđt, nm, A Phát triển lực - lực ngôn ngữ hóa học - lực phát vấn đề: thơng qua thí nghiệm - liên hệ kiến thức môn học khác việc giải vấn đề Tình cảm, thái độ - Có lòng u thích mơn - Có thái độ nghiêm túc học tập II CHUẨN BỊ Giáo viên: - phương pháp: - phương pháp trực quan - phương pháp đàm thoại - phương pháp phát giải vấn đề - đồ dùng: giáo án, mơ hình 1.3 1.4 Học sinh Xem trước III TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG Ổn định tổ chức Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số Kiểm tra cũ Khồng Giảng Hoạt động GV –HS Nội dung Hoạt động 1: Tìm hiểu quan niệm nguyên tử lịch sử ? Nghiên cứu SGK cho biết vài nét lịch sử quan niệm nguyên tử từ thời Democrit đến kỷ XIX GV: Điều hay khơng, ta nghiên cứu thành phần cấu tạo nguyên tử Tomxon Hoạt động 2: Nghiên cứu hạt electron I Thành phần cấu tạo nguyên tử - Đặt vấn đề mục đích TN: Nguyên tử Electron không chia nhỏ hay a) Sự tìm electron cấu tạo từ hạt nhỏ hơn? Thí nghiệm 1: - GV mơ tả thiết bị phóng điện qua ống hút chân khơng: đặt hai điện cực có hiệu điện 15kV ống chân không, thấy thành thuỷ tinh phát sáng tia phát từ cực âm gọi tia âm cực Kết luận: Tia âm cực chùm tia phát từ cực ậm GV: Vậy tia âm cực TN1 có phải Thí nghiệm 2: vật chất có thực hay khơng, chứng minh nó? GV mơ tả thí nghiệm nêu tượng: đường tia âm cực, ta đặc chong chóng nhẹ chóng chóng bị quay GV đặt câu hỏi: trường hợp chong chóng quay? GV giúp HS liên hệ kiến thức vật lí: chong chóng quay có lực tác dụng vào Tia âm cực làm chong chóng quay chứng tỏ tia âm cực có khả tạo lực, tia âm cực phải vật chất Kết luận: Tia âm cực chùm hạt vật => rút kết luận? chất có khối lượng chuyển động nhanh GV: Tia âm cực có mang điện hay Thí nghiệm 3: khơng? Nếu mang điện điện tích âm hay điện tích dương? GV mơ tả thí nghiệm tượng: khơng có tác dụng điện trường tia âm cực truyền thẳng Khi cho tia âm cực vào hai điện cực mang điện tích trái dấu tia âm cực lệch phía điện cực dương GV đặt câu hỏi: tia âm cực lệch phía điện cực dương chứng tỏ điều gì? GV giúp HS liên hệ kiến thức vật lí: điện tích trái dấu hút Tia âm Kết luận: Tia âm cực chùm hạt cực lệch phía điện cực dương chứng mang điện tích âm tỏ tia âm cực phải mang điện tích âm Từ kết thí nghiệm 1,2, nhà bác học quy nạp thành kết luận Người ta gọi hạt tạo tia âm cực chung chất tia cực electron (ký hiệu: e) b) Khối lượng điện tích electron ? Tham khảo SGK cho biết khối - Khối lượng: me = 9,1094.10-31 kg lượng điện tích electron? - Điện tích: qe = -1,602.10-19C = GV: điện tích electron điện tích -1đvđt = -eo = 1nhỏ nên lấy làm đơn vị điện Đơn vị điện tích: eo = 1,602.10-19 tích Hoạt động 3: Tìm hiểu hạt nhân nguyên tử Sự tìm hạt nhân GV: Nguyên tử trung hoà điện Nguyên tử có phần mang điện tích âm, phải có phần mang điện tích dương Phần mang điện tích dương phân tán nguyên tử hay tập trung vào vùng đó? Làm để chứng minh GV mô tả thiết bị 1.4 Rơzơfo GV nêu thí nghiệm: Năm 1911, Rơ-dơpho cộng dùng hạt α bắn phá vàng mỏng dùng hình huỳnh quang đặt sau vàng để theo dõi đường hạt α Kết thí nghiệm cho thấy hầu hết hạt α xun thẳng qua vàng, có số hạt lệch hướng ban đầu số it hạt bị bật lại phía sau GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức mơn vật lí, giải thích hầu hết hạt α xuyên qua vàng chứng tỏ điều gì, trường hợp hạt α lệch hướng hay bị bắn bật lại? HS giải thích: - Hầu hết hạt α xuyên qua vàng chứng tỏ chúng không bị va chạm xuyên qua vàng, điều cho thấy vàng có cấu tạo rỗng - Một số hạt α lệch hướng ban đầu chứng tỏ chúng đến gần phần tử Hạt α mang điện tích dương, chúng bị lệch chứng tỏ đến gần phần tử mang điện tích dương - Một số it hạt bị bật lại phía sau bị bắn bật lại chứng tỏ chúng có va chạm, phần vật chất mang điện tích dương vàng Kết thí nghiệm nói lên điều gì? => kết luận? KL: - Nguyên tử có cấu tạo rỗng - Hạt nhân nguyên tử mang điện tích (+) nằm tâm có kích thước nhỏ - Xung quanh hạt nhân có electron ? Hạt nhân nguyên tử bị chia tạo nên vỏ nguyên tử nhỏ không? Cấu tạo hạt nguyên tử - Vẫn có khả phân chia a) Sự tìm proton GV đưa thông tin: năm 1918, bắn phá hạt nhân nguyên tử nitơ hạt α, Rơ–dơ–pho quan sát thấy xuất hạt nhân nguyên tử oxi loại hạt có khối lượng mang điện tích dương, gọi hạt proton - hạt proton (p) thành phần cấu qp = +1,602.10-19 C = 1+ đvđt tạo hạt nhân nguyên tử mp = 1,6726.10-27 kg ≈ 1u GV đưa thông tin: Năm 1932, Chatb) Sự tìm nơtron Uých dùng hạt α bắn phá hạt nhân nguyên tử beri quan sát thấy xuất loại hạt có khối lượng xấp xỉ khối lượng proton không mang điện, gọi hạt nơ.tron - hạt nơtron (n) thành phần qn = cấu tạo hạt nhân nguyên tử mn = 1,6748.10-27 kg ≈ 1u => Rút kết luận hạt nhân nguyên c) Cấu tạo hạt nhân nguyên tử tử? - Hạt nhân gồm hạt p n GV lưu ý: Nguyên tử tạo nên từ loại hạt - electron mang điện tích âm 1- proton mang điện tích dương 1+ - nơtron khơng mang điện Ngun tử trung hòa điện, rút nhận xét số lượng hạt p, n, e nguyên tử? HS trả lời: nguyên tử trung hòa điện nghĩa tổng điện tích nguyên tử => tổng giá trị điện tích dương = tổng giá trị điện tích âm Điện tích dương gây hạt proton, proton 1+ Điện tích âm gây hạt electron, electron 1Tổng giá trị điện tích dương = tổng giá trị điện tích âm => số hạt proton = số hạt nơtron Chú ý: - Nguyên tử trung hòa điện => số p = số e - Khối lượng electron nhỏ so với khối lượng hạt nhân => khối lượng tập trung hạt nhân Hoạt động 4: Tìm hiểu kích thước khối lượng nguyên tử II Kích thước khối lượng nguyên tử Kích thước - Các nguyên tử khác => kích - kích thước nguyên tử nhỏ o thước khác - dùng đơn vị: nm A o - Nếu hình dung nguyên tử 1nm = 10-9m; A = 10-10m; -10 cầu có đường kính ≈ 10 m - đường kính ngun tử ≈ 10-10m = 10GV thơng báo: Đường kính nguyên tử lớn đường kính hạt nhân khoảng 10.000 lần => đường kính hạt nhân 1cm đường kính ngun tử 10.000cm = 100m => tưởng tượng nguyên tử bóng đá hạt nhân hạt cát nằm => ngun tử có cấu tạo rỗng nm - đường kính hạt nhân ≈ 10-5nm - đường kính hạt e, p ≈ 10-8nm Khối lượng ? Nghiên cứu SGK cho biết đơn vị + Khối lượng nguyên tử tuyệt đối: tính khối lượng nguyên tử kg u? theo kg thực m = mp + mn + me + Khối lượng nguyên tử tương đối: tính theo đơn vị u 1u = khối lượng nguyên tử C 12 (1đvC) 1u = 19,9265.10 −27 = 1,6605.10-27 kg 12 Hoạt động 5: Tổng kết nội dung học Nêu kết luận tổng quát? Kết luận tổng quát: GV chiếu bảng tổng kết nội dung học đ.tích k/lượng Lớp vỏ: electron (e): 1- 5,5.10-4u Hạt nhân: proton (p): 1+ 1u nơtron (n): 1u - Nguyên tử có cấu tạo rỗng - khối lượng nguyên tử tập trung hạt nhân - nguyên tử trung hoà điện => số p = số e Củng cố Lớp vỏ: electron (e): đ.tích k/lượng 15,5.10-4u Hạt nhân: proton (p): 1+ 1u (đvC) nơtron (n): 1u (đvC) - Nguyên tử có cấu tạo rỗng - khối lượng nguyên tử tập trung hạt nhân - nguyên tử trung hoà điện => số p = số e Hướng dẫn nhà Làm BT -5 SGK Tr.9 Bài 1: Khi điện phân nước, người ta xác định ứng với 1g hidro thu 7,936g oxi Hỏi nguyên tử oxi có khối lượng gấp lần khối lượng nguyên tử hidro? Bài 2: Khi điện phân 87,66g muối ăn NaCl nóng chảy thu 34,485 g natri kim loại Xác định nguyên tử khối clo, biết nguyên tử khối Na 22,99 g/mol Bài 3: Khi điện phân 18,45g nước thu 2,418 g hidro Xác định nguyên tử khối oxi, biết nguyên tử khối H 1,008 g/mol Rút kinh nghiệm dạy: ... hiểu hạt nhân nguyên tử Sự tìm hạt nhân GV: Nguyên tử trung hoà điện Nguyên tử có phần mang điện tích âm, phải có phần mang điện tích dương Phần mang điện tích dương phân tán nguyên tử hay tập trung... nguyên tử II Kích thước khối lượng nguyên tử Kích thước - Các nguyên tử khác => kích - kích thước nguyên tử nhỏ o thước khác - dùng đơn vị: nm A o - Nếu hình dung nguyên tử 1nm = 10- 9m; A = 10- 10m;... 10- 10m; -10 cầu có đường kính ≈ 10 m - đường kính ngun tử ≈ 10- 10m = 10GV thơng báo: Đường kính nguyên tử lớn đường kính hạt nhân khoảng 10. 000 lần => đường kính hạt nhân 1cm đường kính ngun tử