Giáo án Hóa học 10 chương 1 và chương 2: Cấu tạo nguyên tử Bảng tuần hoàn

Giáo án Hóa học 10 chương 1 và chương 2: Cấu tạo nguyên tử Bảng tuần hoàn . Giáo án Hóa học 10 chương 1 và chương 2: Cấu tạo nguyên tử Bảng tuần hoàn . Giáo án Hóa học 10 chương 1 và chương 2: Cấu tạo nguyên tử Bảng tuần hoàn . Giáo án Hóa học 10 chương 1 và chương 2: Cấu tạo nguyên tử Bảng tuần hoàn .

Chương 1: NGUYÊN TỬ Bài 1: THÀNH PHẦN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ I Thành phần cấu tạo nguyên tử : * Nguyên tử có cấu tạo rỗng * Nguyên tử cấu tạo hạt nhân nguyên tử mang điện dương (gồm loại hạt proton , nơtron ) vỏ nguyên tử gồm e mang điện âm chuyển động quanh hạt nhân * Đặc điểm loại hạt : Loại hạt Kí hiệu Elect ron e Khối lượng me = 9,1.10-31kg = đvc 1840 Điện tích qe = -1,6.10-19C = - e0 = 1- =0,00055đvc Proton P mP = 1,6726 10-27kg = 1đvc ( e0 lµ đơn vị điện tích ) qP = +1,6.10-19C = e0 = 1+ Nơtron n nn = 1,6748 10-27kg = 1đvc qn = Nhận xét : Khối lượng nguyên tử tập chung hạt nhân *Vì nguyên tử trung hòa điện nên số p = số hạt e II Kích thước khối lượng nguyên tử : Kích thước nguyên tử : * Coi nguyên tử khối cầu đường kính ngun tử khoảng 1A0 , đường kính hạt nhân 10-4A0 Nhận xét : Kích thước nguyên tử gấp 10.000 lần kích thước hạt nhân * Cơng thức tính thể tích khối cầu : V = πr 3 V : thể tích khối cầu R : Bán kính khối cầu π = 3,14 * Đơn vị độ dài : 1nm = 10-9m ; 1A0 = 10-10 m ; 1cm = 10-2 m Khối lượng nguyên tử : * Cơng thức tính KLNT : m = ∑ mP + ∑ mn + ∑ me Vì me nhở so với mP , mn nên m = ∑ m P + ∑ m n = m hn Nhận xét : Kích thước hạt nhân nhỏ so với kích thước nguyên tử khối lượng lại tập chung hạt nhân * Đơn vị khối lượng nguyên tử : 1u = 1đvc = 1,6605 10 -27 kg Bài 2: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - NGUYÊ N TỐ HH- ĐỒNG VỊ I Hạt nhân nguyên tử : Điện tích hạt nhân : * Hạt nhân mang điện tích dương * Số đơn vị đthn = số p = số e = Z Số khối (A) : * Đ/n : Số khối tổng số hạt p (Z) số hạtnơtron (N ) * Công thức : A = Z  +   N A : số khối ; Z số hạt p ; N số hạt n II Nguyên tố hóa học : Kn : Nguyên tố hóa học tập hợp tất ngun tử có điện tích hạt nhân ( Z ) VD : 1H , 1D , 1T thuộc nguyên tố hiđrô Số hiệu nguên tử : * Số điện tích hạt nhân Z đại lương đặc trưng cho nguyên tố gọi số hiệu nguyên tử hay số thứ tự nguyên tố * Là dậi lượng đặc trưng ngun tố có số p khác VD : 1H , 11Na , 12 Ca … * Số hiệu nguyên tử cho biết số p hạt nhân, số e nguyên tử Kí hiệu nguyên tử : A Z X X kí hiệu ngun tố hóa học Z số hiệu nguyên tử A số khối * Chú ý : + Khi biết kí hiệu nguyên tử ta biết đầy đủ thông tin thành phần cấu tạo nguyên tử nguyên tố VD : 178O , 2311Na … + Những ngun tử có điện tích hạt nhân có tính chất hố học giống III Đồng vị : Kn : khái niệm: đồng vị nguyên tố hoá học nguyên tử có số p khác số n, số khối A chúng khác VD: nguyên tố hidro có đồng vị: H H (D ) H ( T) Hạt nhân có 1p hạt nhân có 1p, 1n hạt nhân có 1p, 2n * Chú ý : Do hạt nhân định tính chất nguyên tử nên đồng vị có số p có tính chất hố học giống Tuy nhiên, số n khác nên đồng vị có số tính chất vật lí khác Phân loại: * Đồng vị bền ( Các đồng vị bền có Z ≤ 83 ) , với đồng vị bền ta có ≤ N ≤ 1,524 Z * Đồng vị khơng bền hay đồng vị phóng xạ ( hầu hết đồng vị có Z > 83 khơng bền ) IV Nguyên tử khối - Nguyên tử khối lượng trung bình : Nguyên tử khối : *K/ n : Là khối lượng tương đối nguyên tử * Nguyên tử khối nguyên tử cho biết KLNT nặng gấp lần đơn vị KLNT VD; mAl = 27u * Chú ý : NTK ( KLNT ) = số khối hạt nhân Nguyên tử khối trung bình : *K/ n : Nguyên tử khối trung bình nguyên tử khối nguyên tố ( Vì có nhiều nguyên tố có nhiều đồng vị ) * Công thức : A= A1x1 + A2 x + + An x n (1) x1 + x + + x n Nếu nguyên tố có đồng vị : A= Với x1 + x + + x n = 100% A.x + B (100 − x) (2) 100 Bài -5 : CẤU TẠO VỎ NGUYÊN TỬ CẤU HÌNH ELECTRON I Sự chuyển động electron – Obitan nguyên tử : Sự chuyển động e: * Electron chuyển động nhanh xung quanh hạt nhân ,không theo quĩ đạo xác định tạo thành vỏ nguyên tử * Electron chuyển động nhanh xung quanh hạt nhân tạo thành đám mây e * tạng thái , khả tìm thấy e lớn gần hạt nhân giảm dần xa hạt nhân Obitan nguyên tử : * K/ n : Là vùng không gian xung quanh hạt nhân xác xuất có mặt e khoảng 90% gọi obitan nguyên tử * Hình dạng AO : + Obitan s : mây có dạng hình cầu + Obitan p : mây có dạng hình tạ + Obitan d , f : mây có dạng hoa nhiều cánh * Khi AO chứa đủ e , ta nói e ghép đơi Các e ghép đôi thường không tham gia vào liên kết hóa học * Khi AO chứa e , ta nói e độc thân Các e độc thân dễ tham gia vào liên kết hóa học II Lớp e phân lớp e : 1.Lớp electron: * Kn : Lớp e khu vực không gian e có mức lượng gần * Kí hiệu lớp e : n: ( n số thứ tự lớp e ) K L M N O P Q Phân lớp electron : * Kn : Phân lớp e khu vực không gian e có mức lượng * Kí hiệu phân lớp e : s , p , d , f * Số phân lớp e lớp e : Lớp K ( n =1 ) có phân lớp e : 1s Lớp L ( n =2 ) có phân lớp e : 2s 2p Lớp M ( n = ) có phân lớp e : 3s 3p 3d Lớp N ( n = ) có phân lớp e : 4s 4p 4d 4f * Số AO có phân lớp e : + Phân lớp : s ( 1AO ) , p ( 3AO ) , d ( 5AO ) , f ( 7AO ) NX : Số phân lớp e lớp STT lớp ( ≤ n ≤ ) III Số e tối đa phân lớpvà lớp: Số e tối đa phân lớp : Phân lớp s  → 1AO  → e Phân lớp p  → 3AO  → e Phân lớp d  → 5AO  → 10 e Phân lớp f  → 7AO  → 14 e NX : Số e tối đa phân lớp = lần số AO có phân lớp Số e tối đa lớp : Lớp e Số phân lớp e Số AO Lớp K ( n =1 ) 1s Lớp L ( n =2 ) 2s 2p Lớp M ( n =3 ) 3s 3p 3d Lớp N ( n =4 ) 4s 4p 4d 4f 16 NX : + Số e tối đa lớp = lần số AO có lớp + Số e tối đa lớp = 2n2 ( ≤ n ≤ ) Số e tối đa 18 32 IV Cấu trúc e nguyên tử : Nguyên lí qui tắc : a) Nguyên lí vững bền : Trong nguyên tử e chiếm AO có mức lượng từ thấp đến cao ( Từ : Qui tắc Klech Kowski ) 1s 2s2p 3s3p4s 3d4p5s… b) Nguyên lí PauLi : Số e tối đa 1AO 2e 2e có chiều tự quay khác , biểu diễn mũi tên ngược chiều ↑↓ c)Qui tắc Hund : Trong phân lớp e phân bố AO cho số e độc thân tối đa e có chiều tự quay giống N: ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↑ ↑ Cấu hình electron : * Cấu hình e nguyên tử biểu diễn phân bố e phân lớp thuộc lớp khác * Qui ước : ( SGK ) + STT lớp e ghi chữ số ( 1, , ) phía trước + Phân lớp e ghi chữ thường + Số e phân lớp ghi số phía bên phải phân lớp * Cách viết cấu hình e : ( SGK ) Viết cấu hh́nh electron Fe (Z = 26) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 S(Z = 16) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 * Chú ý : Khi viết cấu hình e: Cấu hình e phải viết theo thứ tự lớp e Cấu hình e thu gọn : Dựa vào cấu hình e khí đứng trước gần Tính bền : + Lớp e bền chứa tối đa 8e ( Bão hòa ) + Phân lớp bền bão hòa hay bán bão hòa : S2 ,P6 ,d10 ,f 14 hay S1 ,P3 ,d5 ,f nên ( n-1)d4 ns2 → ( n-1)d5 ns1 ( n-1)d9 ns2 → ( n-1)d10 ns1 VD : 29Cu , 24Cr , Mo ( Z = 42 ) , Ag ( Z = 47) VD : Hồn thành cấu hình e đầy đủ ngun tử có phân lớp e ngịai 4s1 Phân loại nguyên tố : + Nguyên tố S : Là nguyên tố mà nguyên tử có e cuối điền vào phân lớp s + Nguyên tố p : Là nguyên tố mà nguyên tử có e cuối điền vào phân lớp p + Nguyên tố d : Là nguyên tố mà nguyên tử có e cuối điền vào phân lớp d + Nguyên tố f : Là nguyên tố mà nguyên tử có e cuối điền vào phân lớp f Đặc điểm lớp e : * Khi biết cấu hình e dự đốn loại nguyên tố ( KL , PK , Khí ) * Có e lớp ngồi : + CK nhỏ phi kim + CK lớn kim loại Chương 2: CẤU TẠO BTH CÁC NGUYÊN TỐ HĨA HỌC ĐỊNH LUẬT TUẦN HỒN Bài 7: BẢNG HTTH CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC I Nguyên tắc xếp : Các nguyên tố xếp theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử Các nguyên tố mà nguyên tử có số lớp e xếp thành hàng ngang ( Chu kì ) Các nguyên tố mà nguyên tử có e hóa trị xếp thành cột ( Nhóm ) Chú ý : e hóa trị e có khả tham gia vào liên kết hóa học ( e lớp mgoài hay phân lớp sát ngồi phân lớp chưa bão hịa ) II Cấu tạo bảng tuần hồn: Ơ ngun tố : * Mỗi nguyên tố hóa học xếp vào bảng tuần hồn , gọi ô nguyên tố * Số thứ tự ô nguyên tố số hiệu nguyên tử nguyên tố Chú ý : Ô nguyên tố cho biết : 1- Số hiệu nguyên tử 2-Kí hiệu nguyê tố 3-Tên nguyên tố 4- NTK TB 5- Độ âm điện 6- Cấu hình e thu gọn 7- Số oxi hóa 2.Chu kì : * Chu kỳ dãy gồm nguyên tố mà nguyên tử chúng có số lớp electron , xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần * Mỗi chu kỳ mở đầu kim loại kiềm, kết thúc khí * Trong chu kỳ, từ trái sang phải số electron lớp ngồi tăng dần * Chu kì 1,2,3 chu kì nhỏ Chu kì 4,5,6,7 chu kì lớn , chu kì chu kì chưa hồn thành Chú ý : STT chu kì số lớp e nguyên tử nguyên tố VD: Xét cụ thể chu kì Chu kỳ có ngun tố Z có số trị từ đến Chu kỳ có nguyên tố Z có số trị từ đến 10 Chu kỳ có nguyên tố Z có số trị từ 11 đến 18 Chu kỳ có 18 nguyên tố Z có số trị từ 19 đến 36 Chu kỳ có 18 nguyên tố Z có số trị từ 37 đến 54 Chu kỳ có 32 nguyên tố Z có số trị từ 55 đến 86 3.Nhóm nguyên tố : * Nhóm nguyên tố gồm nguyên tố mà nguyên tử có e hóa trị , có tc hóa học tương tự xếp thành cột * Số e hóa trị = STT nhóm ( Nguyên tố s , p có số e ngồi số e hóa trị ) * Các loại phân nhóm : + Nhóm A ( phân nhóm ): gồm ngun tố s nguyên tố p + Nhóm B ( phân nhóm phụ ): gồm nguyên tố d nguyên tố f * Cách xác định vị trí nguyên tố BTH + Lớp e ngồi có dạng nsa npb + Lớp e ngồi có dạng (n-1)da nsb VD: Xét cụ thể nhóm Các dạng BTH : Có dạng thường gặp * Dạng bảng dài : Gồm có chu kì 16 nhóm ( Nhóm A nhóm B ) * Dạng bảng ngắn : Gồm có chu kì nhóm ( Phân nhóm Phân nhóm phụ ) Bài -9 : SỰ BIẾN ĐỔI TUÀN HOÀN - ĐỊNH LUẬT TUẦN HỒN I Sự biến đổi tuần hồn cấu hình e : * Cấu hình electron nguyên tử ngun tố nhóm A nhóm 1: viết cấu hình e ng.tử H, Li , Na, K nhóm 2: viết cấu hình e ng.tử Be, Mg, Ca nhóm 3: viết cấu hình e ng.tử B, Al , Ga nhóm 4: viết cấu hình e ng.tử C, Si , Ge * Nguyên tử nguyên tố nhóm có số e hóa trị số thứ tự nhóm Đó nguyên nhân làm cho nguyên tố nhóm có tính chất hố học giống * Sau chu kì, cấu hình e lớp ngồi ngun tử nguyên tố nhóm A lặp lại Gọi biến đổi tuần hồn cấu hình e * biến đổi tuần hồn cấu hình e ngun nhân biến đổi tuần hồn tính chất ngun tố II Sự biến đổi tuần hồn tính chất nguyên tố : 1.Bán kính nguyên tử : a) Khái niệm :Là khoảng cách từ hạt nhân đến lớp e b) Qui luật biến đổi * Chu kì : + Trong chu kì từ trái sang phải bán kính nguyên tử giảm dần + Giải thích * Nhóm A + Qui luật : Trong nhóm từ xuống bán kính nguyên tử tăng dần + Giải thích KL : Vậy bán kính ngun tử ngun tố nhóm A biến đổi tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân 2.Năng lượng ion hóa : a) Khái niệm : Năng lượng ion hóa thứ ( I1) lượng tối thiểu cần để tách e thứ khỏi nguyên tử b) Qui luật biến đổi: * Chu kì + Qui luật : Trong chu kì từ trái sang phải lượng ion hóa thứ nguyên tử tăng dần + Giải thích * Nhóm A +Qui luật :Trong nhóm từ xuống lượng ion hóa thứ nguyên tử giảm dần + Giải thích KL : Năng lượng ion hóa thứ nguyên tử nguyên tố nhóm A biến đổi tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân Ái lực electron : a) Khái niệm : Ái lực electron nguyên tử lượng tòa hay thu vào nguyên tử kết hợp thêm 1e để biến thành ion âm b) Qui luật biến đổi: * Chu kì + Trong chu kì từ trái sang phải lực e nguyên tử tăng dần + Giải thích * Nhóm A + Qui luật : Trong nhóm A từ xuống lực e nguyên tử giảm dần + Giải thích KL : Vậy giá trị lực e biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân Độ âm điện (χ): a)Khái niệm : Độ âm điện nguyên tố đặc trưng cho khả hút e nguyên tử phân tử ( Độ âm điện cang lớn nguyên tử hút e mạnh ngược lại ) b) Qui luật biến đổi: * Chu kì +Qui luật : Trong chu kì từ trái sang phải độ âm điện tăng dần + Giải thích * Nhóm A + Qui luật :Trong nhóm A từ xuống độ âm điện giảm dần + Giải thích KL : Vậy độ âm điện nguyên tố nhóm A biến đổi tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân 5.Hóa trị : Trong chu kì từ trái sang phải hóa trị cao nguyên tố với Oxi tăng từ đến , cịn hóa trị với Hiđrô nguyên tố phi kim giảm từ đến KL: Vậy hóa trị cao nguyên tố O , hóa trị H nguyên tố phi kim biến đổi tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân * Chú ý : 1) Cách viết công thức hợp chất nguyên tố : STT nhóm IA IIA IIIA 1) Hợp chất có hóa trị cao O R2O RO R O3 : 2) Hợp chất có hóa trị cao H RH : (rắn) IVA VA VIA VIIA RO2 R O5 RO3 R O2 RH ↑ (khí ) RH2 (rắn) RH3 (rắn) RH4 ↑ (khí ) RH3 ↑ (khí ) RH2 ↑ (khí ) R(OH)2 R(OH)3 R(OH)4 R(OH)5 R(OH)6 R(OH)7 3) H cht hiroxit ROH Một số điểm cần lu ý viết công thứuc hiđrôxit + R ( oxi ) có hóa trị cao oxi liên kết với nhiêu nhóm OH + Trong phân tử hiđroxit : Sè nguyªn tư H ≤ , số ngun tử O ≤ Nếu phảI trừ đI số ngun lần phân tử H2O khỏi hiđrơxit pt H O VD : R(OH)4   → H2 RO3 pt H O R(OH)7  → HRO4 + Trong hiđrơxit có - Số ngun tử H = số nguyên tử O ta viết chung R(OH)n , bazơ - Số nguyên tử H ≠ số nguyên tử O viết H O viết cuối , axit ) Nếu công thức có hóa trị cao với oxi R2On : + Nếu R thuộc nhóm I ,II, III  → công thức hợp chất với H RHn ( rắn ) + Nếu R thuộc nhóm cịn lại  → công thức hợp chất với H RH 8- n ( khí ) 2 6.Tính kim loại ,tính phi kim : a) K/n : + Tính kim loại : Là t/c nguyên tố mà nguyên tử dễ nhường e để trở thành ion dương Nguyên tử nguyên tố dễ nhường e , tính kim loại mạnh + Tính phi kim : Là t/c nguyên tố mà nguyên tử dễ nhận e để trở thành ion âm Nguyên tử nguyên tố dễ nhận e , tính phi kim mạnh b) Sự biến đổi tính KL , PK : + Trong chu kì từ trái sang phải tính KL nguyên tố giảm dần , đồng thời tính phi kim tăng dần + Trong nhóm từ xuống tính KL nguyên tố tăng dần , đồng thời tính phi kim giảm dần KL : Vậy tính KL, tính phi kim ngun tố nhóm A biến đổi tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân Tính a xit ,bazơ o xit hiđrơxit : * Trong chu kì từ trái sang phải , tính bzơ oxit hiđ roxit tương ứng giảm dần , đồng thới tính axit chúng tăng dần * Trong nhóm từ xuống tính bzơ oxit hiđroxit tương ứng tăng dần ,đồng thới tính axit chúng giảm dần KL : Vậy tính axít –bazơ oxit hiđroxit tương ứng nguyên tố biến đổi tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân III Định luật tuần hồn :Tính chất nguyên tố thành phần, tính chất đơn chất hợp chất chúng biến thiên tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân Bài 10: Ý NGHĨA CỦA BẢNG TUẦN HOÀN Quan hệ vị trí cấu tạo nguyên tử : Khi biết vị trí ngu tố BTH có tể suy cấu tạo nguyên tử nguyên tố ngược lại Quan hệ vị trí tính chất nguyên tố : Khi biết vị trí ngun tố BTH suy tính chất hóa học So sánh tính chất nguyên tố với nguyên tố lân cận : Dựa vào qui luật biến đổi tính chất ngun tố bảng tuần hồn so sánh tính chất hóa học nguyên tố với nguyên tố lân cận ... hiệu nguyên tử : A Z X X kí hiệu nguyên tố hóa học Z số hiệu nguyên tử A số khối * Chú ý : + Khi biết kí hiệu nguyên tử ta biết đầy đủ thông tin thành phần cấu tạo nguyên tử nguyên tố VD : 17 8O... Cấu tạo bảng tuần hồn: Ơ ngun tố : * Mỗi ngun tố hóa học xếp vào bảng tuần hồn , gọi ngun tố * Số thứ tự ô nguyên tố số hiệu ngun tử ngun tố Chú ý : Ơ nguyên tố cho biết : 1- Số hiệu nguyên tử. .. Chương 2: CẤU TẠO BTH CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC ĐỊNH LUẬT TUẦN HỒN Bài 7: BẢNG HTTH CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC I Nguyên tắc xếp : Các nguyên tố xếp theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử Các nguyên