pp gbt ctnt

[r]

(1)

A MỞ ĐẦU

I LÝ DO CHỌN SÁNG KIẾN, KINH NGHIỆM

Chương “Cấu tạo nguyên tử” chương lí thuyết chủ đạo, thân chứa đựng nhiều nội dung khó với học sinh THPT, giúp học sinh biết, hiểu vận dụng nội dung chương để giải vấn đề mà em gặp phải q trình học mơn Hố Học quan trọng Xuất phát từ thực tế tơi xin đưa vài ý kiến đề tài sáng kiến, kinh nghiệm: “Phương pháp giải tập chương cấu tạo nguyên tử” (lớp 10 nâng cao) để q thầy em học sinh tham khảo góp ý kiến

II LỊCH SỬ CỦA SÁNG KIẾN, KINH NGHIỆM

Từ thực tế giảng dạy tiếp thu ý kiến của thầy, cô tổ mơn Hố Học em học sinh lớp 10 (Học chương trình nâng cao) trường THPT Số Văn Bàn, nhận thấy việc phân dạng tập lí thuyết tập định lượng liên quan đến nội dung chương có ý nghĩa vơ lớn Khơng giúp em học sinh có điều kiện mở rộng tìm hiểu sâu thêm giới vi mơ mà cịn phát triển óc tư logic, sáng tạo từ trang bị cho học sinh kĩ học tập, nghiên cứu tập làm nhà khoa học Đối với giáo viên, trình lồng ghép nội dung, phương pháp giải tập tạo mối quan hệ hai chiều từ giúp giáo viên nắm hiệu giáo dục mặt: Nhận thức, thái độ, quan điểm, xu hướng hành vi học sinh Từ lợi ích mà đề tài sáng kiến, kinh nghiệm “Phương pháp giải tập chương cấu tạo nguyên tử” (lớp 10 nâng cao) xây dựng hoàn thành

III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU SÁNG KIẾN, KINH NGHIỆM

Giúp giáo viên học sinh có điều kiện tìm hiểu sâu cấu tạo nguyên tử, tạo tiền đề cho trình tìm hiểu, nghiên cứu cấu tạo chất

IV NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1 Nhiệm vụ đề tài

Kiểm tra, đánh giá trình nhận thức học sinh, giáo viên có điều kiện nâng cao hiệu giáo dục

2 Phương pháp nghiên cứu đề tài

Chủ yếu sâu phân dạng tập theo chủ đề; kết hợp lồng ghép: lí thuyết - tập, tập - lí thuyết để kiểm tra, đánh giá học sinh

VI GIỚI HẠN (PHẠM VI) NGHIÊN CỨU

(2)

B NỘI DUNG

I TĨM TẮT NỘI DUNG LÍ THUYẾT CƠ BẢN CỦA CHƯƠNG

Nguyªn tư

CÊu trúc vỏ nguyên tử

Nguyên tố hoá học

Kích th

ớc, khối l

ợng nguyên tử

Hạt nhân nguyên tử

Vỏ nguyên tử

Proton (p)

Nơtron (n)

Điện tích: 1+

Khối l

ợng: 1u

Điện tích: 0

Khối l

ợng: 1u

Electron (e)

Điện tích:

1-Khối l

ợng: 5,5.10

u

Obitan nguyên tử

Gồm e có l

ợng

gần nhau.

KÝ hiÖu: n = .

K L M N

Sè obitan: n

Phân lớp e

Gồm e có l

−

ỵng b»ng

nhau.

KÝ hiƯu: s p d f

Sè obitan: 7

Sù ph©n bè e

Nguyªn lÝ Pau - li

Nguyªn lÝ vững bền

Trật tự mức l

ợng

Quy tắc Hun

Cấu hình e nguyên tử

Đặc điểm e lớp cùng

Điện tích hạt nhân (Z+): Z = sè p = sè e

Sè khèi (A): A = Z + N

Nguyên tử khối trung bình: A =

Đồng vị

(3)

II TểM TT CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN 1 Dạng 1:

- Xác định khối lượng nguyên tử

- Các toán độ rỗng nguyên tử, vật chất tỉ khối hạt nhân nguyên tử biết kích thước nguyên tử, hạt nhân số khối

Kiến thức cần nắm vững:

+ Nguyên tử cấu tạo hạt : e, p, n

Khối lượng hạt e : 9,1094.10-28 (g) hay 0,55.10-3 u Khối lượng hạt p :1,6726.10-24 (g) hay u

Khối lượng hạt n :1,6748.10-24 (g) hay u

+ Khối lượng nguyên tử : mNT =me +mn +mn Do khối lượng cac hạt e nhỏ, nên coi khối lượng nguyên tử mNT =mn +mn

+ Khối lượng riêng chất :

V m D= + Thể tích khối cầu :

3

r

V = π ; r bán kính khối cầu + Liên hệ D V ta có cơng thức :

3 14 ,

r m D=

2 Dạng 2: Các dạng tập liên quan đến hạt tạo thành nguyên tử

- Tổng số hạt (x) = tổng số hạt proton (p) + tổng số hạt nơtron (n) + tổng số hạt electron (e) Do p = e nên (x) = 2p + n

- Sử dụng bất đẳng thức số nơtron (đối với đồng vị bền có 2≤Z ≤82): để lập bất đẳng thức từ tìm giới hạn p

p n p≤ ≤1,5

3 Dạng 3: Dạng tập tìm số khối, phần trăm đồng vị khối lượng nguyên tử (nguyên tử khối) trung bình

Hầu hết nguyên tố hóa học hỗn hợp nhiều đồng vị, nên khối lượng nguyên tử nguyên tố khối lượng ngun tử trung bình hỗn hợp đồng vị

∑

=

i i i

x M x M

(4)

xi : số nguyên tử (hay tỉ lệ % nguyên tử) Mi : nguyên tử khối (số khối)

Phương pháp:

- Gọi x, (hoặc a) M1 thành phần % (hoặc số nguyên tử) nguyên tử khối đồng vị thứ

- Gọi y, (hoặc b) M2 thành phần % (hoặc số nguyên tử) nguyên tử khối đồng vị thứ hai

Nguyên tử khối trung bình nguyên tố M

Sau lập sơđồđường chéo:

M M1

M2

M2 - M M1 - M I x (a)

II y (b)

Từ sơ đồ, có: -= y M

-M M

x

M (hoặc:

2

1 -a

= b M

-M M

M )

Lấy giá trị tuyệt đối biểu thức giá trị cần xác định

4 Dạng 4: Dựa vào cấu hình electron xác định nguyên tố phi kim hay kim loại cho biết tính chất hóa học chúng

a. Trong nguyên tử electron chiếm mức lượng từ thấp đến cao theo dãy: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s …

Để nhớ ta dùng quy tắc Klechkowsky 1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f… 6s 6p 6d 6f… 7s 7p 7d 7f…

Khi viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố

+ Đối với 20 nguyên tố đầu cấu hình electron phù hợp với thứ tự mức lượng

VD: 19K cấu hình electron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

+ Đối với nguyên tử thứ 21 trở cấu hình electron không trùng mức lượng, nên mức lượng 3d lớn 4s Ví dụ : 26Fe

(5)

+ Cấu hình electron số nguyên tố Cu, Cr, Pd … có ngoại lệ xếp electron lớp ngồi cùng, để cấu hình electron bền

VD: Cu có Z = 29 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 (đáng lẽ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2, electron ngồi nhảy vào lớp để có mức bão hòa mức bán bão hòa)

b. Xác định nguyên tố phi kim hay kim loại

+ Các ngun tử có 1, 2, electron lớp ngồi kim loại (trừ nguyên tố hiđro, heli, bo)

+ Các nguyên tử có 5, 6, electron lớp phi kim + Các nguyên tử có electron lớp ngồi khí

+ Các ngun tử có electron lớp ngồi chu kỳ nhỏ phi kim, chu kỳ lớn kim loại

5 Dạng 5: Bài tập liên quan đến số lượng tử Kiến thức cần nắm vững:

- Số lượng tử (n ∈ N*) Số lượng tử xác định lượng e nguyên tử (E = 22 2me4

n h

π

− , m: khối lượng electron; e: điện tích electron; h: số Pơlăng có giá trị = 6,625 es.s)

- Số lượng tử phụ (l) qui định hình dạng AO (l = 0; AOs l = 1; AOp l = 2; AOd l = 3; AOf .) xác định mô men động lượng M electron (M = m.v.r) theo công thức: M = ( 1)

2 h

l l

π + gồm giá trị từ đến n – (như ứng với giá trị n có n giá trị l)

- Số lượng tử từ (ml) xác định hình chiếu mô men động lượng electron trục z; Mz =

2 h

m

π , qui định số AO phân lớp Số lượng tử từ gồm giá trị từ - l đến + l Như vậy, ứng với giá trị l có 2l + giá trị ml hay ứng với giá trị n có n2 giá trị ml

- Số lượng tử spin (ms) mơ tả hình chiếu mơ men động lượng riêng electron, ms có hai giá trị (-1/2 +1/2)

III BÀI TẬP ÁP DỤNG

Dạng 1: Ở 200C DAu = 19,32 g/cm3 Giả thiết tinh thể nguyên tử Au hình cầu chiếm 75% thể tích tinh thể Biết khối lượng nguyên tử Au 196,97 Tính bán kính nguyên tử Au?

Hướng dẫn:

Thể tích mol Au: 10,195 32

, 19

97 , 196

cm

(6)

Thề tích nguyên tử Au: 24 23 12,7.10 10 023 , 100 75 195 ,

10 = − cm

Bán kính Au: r 3 V 3 24 1,44.10 8cm 14 , 10 , 12

3 = − = −

=

π

Dạng 2:

a. Nguyên tử nguyên tố có cấu tạo 115 hạt Hạt mang điện nhiều hạt không mang điện 25 hạt Xác định A; N nguyên tử

Theo đầu bài, có : p + e + n = 115 Mà: p = e nên ta có 2p + n = 115 (1) Mặt khác : 2p – n = 25 (2)

Kết hợp (1) (2) ta có : giải ta ⎩ ⎨ ⎧ = − = + 25 115 n p n p ⎩ ⎨ ⎧ = = 45 35 n p Vậy A = 35 + 45 = 80

b. Xác định cấu tạo hạt (tìm số e, số p, số n), viết kí hiệu nguyên tử nguyên tố sau, biết (tổng số hạt nguyên tố 13)

Theo đầu bài, có : p + e + n = 13

Mà : e = p nên có : 2p + n = 13 ⇒ n = 13 – 2p (*) Đối với đồng vị bền có : p≤n≤1,5p(**)

Thay (*) vào (**) ta được: p≤13−2p≤1,5p

5 , , , , 13 13 , , 13 , 13 13 13 = ⇒ = ⇒ ≤ ≤ ⇒ ⎪ ⎪ ⎭ ⎪⎪ ⎬ ⎫ ≈ ≥ ⇒ ≥ ⇔ ≤ − ≈ ≤ ⇒ ≤ ⇔ − ≤ n p p p p p p p p p p Vậy e = p = A = + = Ký hiệu : 9X

4

Dạng 3: Đồng có đồng vị Nguyên tử khối trung bình đồng 63,54 Tìm tỉ lệ khối lượng CuCl

Cu 63 29 Cu 65 29 Cu 63

29

Đặt % đồng vị 63Cu x, ta có phương trình: 63x + 65(1 – x) = 63,54 29

⇒ x = 0,73 Vậy 63Cu% = 73%

29 MCuCl2 =134,54

Thành phần % đồng vị Cu CuCl2 : 0,47 47% 54

, 134

54 ,

63 = =

Thành phần % 63Cu CuCl

(7)

Trong 100g CuCl2 có 47g Cu (cả đồng vị) hỗn hợp đồng vị đồng vị chiếm 73% Vậy khối lượng 100g CuCl

Cu 63 29 Cu

65

29 Cu

63

29 Cu

63

29 :

% 31 , 34 100

73

47 =

Dạng 5: Phi kim X có electron sau ứng với số lượng tử có tổng đại số 2,5 Xác định X cho biết vị trí X bảng tuần hoàn Biết electron X chiếm obitan m có trị số nhỏ trước

Hướng dẫn:

Từ kiện đề, có: n + l + ml + ms = 2,5 TH1: ms = -1/2 ⇒ n + l + m1 = 3, ta có:

- n = có: l = 0; ml = ⇒ l + ml = 1≠2 (loại) - n = có: l + ml =

+ l = ; ml = l + m⇒ l = 0≠1 (loại)

+ l = 1; ml = -1, 0, ⇒ l + ml = ⇔ ml = X có cấu hình: 1s22s22p5 (Flo) Vị trí: Ơ (9), chu kì (2), nhóm (VIIA)

- n = có l + ml =

+ l = 0; ml = X có cấu hình: 1s22s22p63s2 (Mg) Vị trí: Ơ (2), chu kì (3), nhóm (IIA)

+ l = 1; ml = -1 X có cấu hình: 1s22s22p63s23p4 (S) Vị trí: Ơ (16), chu kì (3), nhóm (VIA)

+ l = 2; ml = -2 (loại)

TH2: ms = +1/2 n + l + m⇒ = 2, ta có trường hợp: - n = có: l = 0; ml = ⇒ l + ml = (loại)

- n = có: l + ml =

+ l = ; ml = X có cấu hình: 1s22s2 (Be) Vị trí: Ơ (4), chu kì (2), nhóm (IIA)

+ l = 1; ml = -1 X có cấu hình: 1s22s22p1 (Bo) Vị trí: Ơ (5), chu kì (2), nhóm (IIIA)

Kết luận: X phi kim X là: F, S IV GIÁO ÁN THỂ NGHIỆM

Tiết: LUYỆN TẬP VỀ:

THÀNH PHẦN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ,

KHỐI LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ,OBITAN NGUYÊN TỬ I/ MỤC TIÊU

1 Về kiến thức

Củng cố kiến thức:

(8)

- Những đại lượng đặc trưng cho nguyên tử: Điện tích, số khối, nguyên tử khối

2 Về kỹ năng

Rèn kĩ năng:

- Vận dụng kiến thức thành phần cấu tạo nguyên tử, đặc điểm hạt cấu tạo nên nguyên tử để giải tập liên quan

- Dựa vào đại lượng đặc trưng cho nguyên tử để giải tập đồng vị, nguyên tử khối, nguyên tử khối trung bình

II/ CHUẨN BỊ

- GV: Phiếu học tập;

- HS: Nghiên trước III/ CÁC BƯỚC LÊN LỚP

1 Ổn định lớp: Sỹ số:

Vắng: …./ Có phép (….) 2 Kiểm tra cũ

Lồng vào tiết luyện tập 3 Bài

T/gian Hoạt động

Thầy

Hoạt động

Trò Néi dung

6’

10’

Hoạt động 1

Bμi tËp 1.

- Yêu cầu học sinh chọn đáp án, giải thích

- GV giải thích thêm, kết luận

Hot ng 2

Bμi tËp 2.

- Yêu cầu học sinh chọn đáp án, giải thích

- GV gi¶i thÝch thªm, kÕt luËn

Bμi tËp 3

- Yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để giải câu a, b - GV nhận xét, kết luận

- HS: chọn đáp án, giải thích

- HS khác nhận xét, sửa chữa

- HS: chọn đáp án, giải thích

- HS khác nhận xét, sửa chữa

- HS thảo luận nhóm để giải câu a, b

- Hai nhóm cửđại diện lên bảng để trả lời

- Các nhóm cịn lại nhận

B/ BÀI TẬP 1. Chọn đáp án C

2. Chọn đáp án B

(9)

10’

Hoạt ng 4

Bi tập 4

- Yêu cầu học sinh lên bảng, học sinh lại giải vào

- GV nhận xét, kết luận

Bμi tËp

- Yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để giải câu a, b

- GV nhËn xÐt, kÕt luËn

xét, sửa chữa

- Một học sinh lên bảng - Các học sinh lại giải vào

- Học sinh thảo luận nhóm để giải câu a, b

- Hai nhóm cửđại diện lên bảng để trả lời

- Các nhóm lại nhận xét, sửa chữa

27 N 27 31 27 24

M 1,6726.10 1, 6748.10 9,1095.10

23, 4382.10 (kg) 23, 4382.10 (g)

− − − − − = × + × + × = = b 31 e 27 nt -14 m 9,1095.10 m 23, 4382.10 = 2,73.10

− − ×

=

4. áp dụng cơng thức tính ngun tử khối trung bình, ta có:

0,34 36 0, 06 38 99, 39,98

100

× + × +

=

Giải phương trình ta A = 40

5 a.

Mg 78,99 24 10 25 11, 01

A 100 = 24,3 × + × + × = b

Cứ 10 nguyên tử 25Mg có 78,99 nguyên tử

24Mg có 11,01

nguyên tử 26Mg

Vậy có 50 nguyên tử 25Mg có 395 nguyên tử 24Mg có

55 nguyªn tư 26Mg 4 Củng cố, hướng dẫn học nhà

Dặn học sinh nhà làm tập:

1. Hợp chất A tạo thành từ ion có cấu hình electron 1s22s22p63s23p6 Trong phân tử A có tổng số hạt (p, n, e) 164 Xác định CTPT A? Cho A tác dụng vừa đủ với lượng Br2 thu chất rắn D không tan nước D tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu 13,44 lít khí Y (đktc) Xác định nồng độ mol dung dịch axit?

(10)

C KẾT LUẬN

Sau trình xây dựng, phát triển hồn thiện đề tài có áp dụng giảng dạy nhà phổ thông, thân nhận thấy việc phân chia dạng tập giúp ích cho học sinh tương đối nhiều: học sinh chủ động học tập, giáo viên có nhiều điều kiện đểđánh giá phân xếp loại học sinh Tuy nhiên suy nghĩ chủ quan thân tơi, kính mong bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến đểđề tài thân tơi hồn thiện

(11)

MỤC LỤC

Trang Nội dung

1 Mở đầu

2 Tóm tắt lí thuyết chương 3-5 Tóm tắt dạng tập 5-6-7 Bài tập áp dụng

(12)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Sách giáo khoa, sách tập Hoá Học 10 (hai ban) NXB Giáo Dục Hoá Học nâng cao 10 NXB Giáo Dục