I. Mục tiêu
Sau khi học xong bài này, học sinh phải nắm được những nội dung sau:
Học sinh biết: - Số electron tối đa trong một lớp và trong một phân lớp
- Trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử
- 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 các electron lớp ngoài cùng
Học sinh vận 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 kì 1, 2, 3.
II. Trọng tâm : Nội dung 3 nguyên lí, quy tắc phân bố electron trong nguyên tử. Học sinh viết được cấu hình electron nguyên tử của một nguyên tố
III. Lựa chọn phương pháp
- Thuyết trình minh họa - Nêu vấn đề (tình huống, bài
tập…) - Trực quan IV. Chuẩn bị
- Giáo viên: Soạn bài, tranh vẽ trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử, bảng cấu hình electron và sơ đồ phân bố el trên các AO của 20 ngtố đầu tiên trong BTH.
- Học sinh: Ôn bài Lớp và phân lớp electron
V. Hình thức kiểm tra đánh giá
- Kiểm tra đánh giá thường xuyên bằng cách kiểm tra sự chuẩn bị bài và làm bài ở nhà của học sinh. Kiểm tra trong quá trình học bài
mới bằng các câu hỏi mở, câu hỏi nêu vấn đề, tình huống
VI. Kế hoạch bài giảng Tiết 1
Tg Nội dung bài giảng
5’
A – Kiểm tra bài cũ Gọi 1 HS lên bảng
1. Cho biết đặc điểm của các el trong một lớp? một phân lớp 2. Cho biết số phân lớp trên một lớp ? số AO trên một phân lớp
5’
B – Bài mới
Tiết 10: Năng lượng của các e trong ngtử.
Cấu hình e ngtử
I. NĂNG LƯỢNG CỦA E TRONG NGUYÊN TỬ
1. Mức năng lượng obitan nguyên tử
- Trong nguyên tử, các electron trên cùng một phân lớp có cùng mức năng lượng gọi là mức năng lượng obitan nguyên tử.
- VD: 1 el chuyển động trên obitan 1s còn được gọi là el chiếm mức năng lượng 1s
Các el cùng chiếm mức năng lượng 2p có năng lượng bằng nhau
- GV yêu cầu HS nhắc lại đặc điểm của el trong nguyên tử là: mỗi el đều có một mức năng lượng xác định, các el có mức nlượng bằng nhau thuộc cùng phân lớp, kí hiệu s, p, d, f.
- GV thông tin: Mỗi phân lớp el tương ứng với một giá trị nlượng xác định của el. Nói cách khác các el 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
7’
2. Trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử
- Khi số hiệu nguyên tử Z tăng, các mức năng lượng Ao tăng dần theo thứ tự sau:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d
- Khi điện tích hạt nhân tăng (số lớp el tăng) có sự chèn mức năng lượng
HS nghiên cứu hình 1.11 (SGK) để rút ra:
- Trật tự các mức năng lượng AO
- Khi số lớp el tăng có hiện tượng chèn mức năng lượng.
- Nhớ trật tự các mức năng lượng cho đến obitan 4p
5’
II. CÁC NGUYÊN LÍ VÀ QUY TẮC PHÂN BỐ EL TRONG NGUYÊN TỬ
1. Nguyên lí Pauli a) Ô lượng tử
- Dùng ô vuông nhỏ để biểu diễn obitan nguyên tử gọi là ô lượng tử. Một ô lượng tử ứng với 1 AO.
-Cách biểu diễn: + AO s vẽ 1 ô vuông + AO p vẽ 3 ô vuông liền nhau
- GV: Pauli sinh 1900 mất 1958, ông là người tìm ra nguyên lí loại trừ mang tên ông.
Là học trò suất sắc của nhà bác học vĩ đại Borh. Quê ông ở Ustralian nhưng ông đã quyết định lập nghiệp ở Đức và Thụy Điển.
Ông đã được nhận giải Noben về Vật lí năm 1945.
- Y/c HS nghiên cứu SGK và cho biết:
+ Ô lượng tử là gì? Cách biểu diễn ô lượng tử
+ Nội dung nguyên lí Pauli
+ Cách kí hiệu el trong 1 ô lượng tử
+ Cách tính số el tối đa trong một phân lớp, 5’
b) Nguyên lí Pauli
- Trên một obitan chỉ có thể có nhiều nhất là 2 el và 2 el này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi el
+1 AO đã có 2e, thì 2e đó gọi là el ghép đôi +Khi AO chỉ có 1e thì e đó gọi là el độc thân 7’ c) Số el tối đa trong 1 lớp và 1 phân lớp
- Số el tối đa trong một lớp el: Lớp n có tối đa 2 n2 electron
- Số el tối đa trong một phân lớp el:
+ Phân lớp s có 1 AO, có tối đa 2e (1s2) + Phân lớp p có 3 AO, có tối đa 6e (2p6) + Phân lớp d có 10e (3d10),phân lớp f: 14e (4f -Các phân lớp s2, p6, d10, f14 có đủ số el tối đa gọi là phân lớp bão hòa
- Phân lớp chưa đủ số el tối đa gọi là phân lớp chưa bão hòa
8’
2. Nguyên lí vững bền
Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các el chiếm lần lượt những obitan có mức năng lượng từ thấp đến cao
Z = 1 Z = 3 Z =2 Z = 8
3’ Củng cố kiến thức
Bài tập về nhà 2, SGK trang 32. bài tập 1.52, 1.56, 1.57 SBT trang 11 Tiết 2:
Tg Nội dung bài giảng
10’
A – Kiểm tra bài cũ Gọi 1 HS lên bảng
1. Cho biết trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử?
2. Phát biểu nội dung nguyên lí Pauli? Kí hiệu
3. Cho biết số electron tối đa trên một lớp, một phân lớp?
4. Phát biểu nội dung nguyên lí vững bền? Áp dụng viết sự phân bố el trên các obitan của nguyên tố có Z = 7
6’ B – Bài mới
Tiết 11: Năng lượng của các e trong ngtử.
Cấu hình e ngtử (tiết 2)
III. CÁC NGUYÊN LÍ VÀ QUY TẮC PHÂN BỐ EL TRONG NGUYÊN TỬ
3. Quy tắc Hund
- Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obitan sao cho số electron độc thân là tối đa và các el này phải có chiểu quay giống nhau.
- VD:
C (Z = 6):
O (Z = 8):
7’
III. CẤU HÌNH ELETRON NGUYÊN TỬ 1. Cấu hình electron nguyên tử.
- Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.
- Quy ước cách viết:
+STT lớp viết bằng chữ số (1,2,3…)
+Phân lớp kí hiệu là chữ cái thường (s,p,d,f) +Số el ghi bằng chỉ số ở trên, bên phải kí hiệu phân lớp (s2, p2…)
-Cách viết cấu hình el nguyên tử:
+Xác định số el của ngtử
+Các el được phân bố theo TT tăng dần các mức năng lượng AO
+Viết cấu hình electron theo TT các phân lớp trong một lớp và theo TT của các lớp el.
- VD:
Mg (Z=12) có 12 e. Che: 1s22s22p63s2 Cu (Z = 29) có 29e.
Cấu hình e: 1s22s22p63s23p64s23d9
8’
2. Cấu hình electron nguyên tử của một số nguyên tố
Bảng 1.2 SGK trang 31
9’ 3. Đặc điểm của lớp el lớp ngoài cùng
Các el lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của các nguyên tố.
Số el lớp ngoài cùng tối đa là 8 - Nếu enc bằng 8, đó là ngtử khí hiếm
- Nếu enc bằng 1, 2, 3, đó là ngtử kim loại (trừ H, He, B)
- Nếu enc bằng 5, 6, 7, đó thường là ngtử phi kim
- Nếu enc là 4, ngtử đó có thể là kim loại hoặcc phi kim
5’
Củng cố HD HS làm các BT trong SGK Bài 1. B-c, A-d, C-b, D-a
Bài tập về nhà 3, 4, 5, 6 SGK trang 32. SBT bài 1.52, 1.56, 1.58, 1.60, 1.61 trang 11, 12 VI. Rút kinh nghiệm, bổ sung
...
...
...
...
...
...
...
...
...
Tiết 12,13. LUYỆN TẬP
CHƯƠNG 1
I. Mục tiêu
1. Củng cố kiến thức:
- Thành phần cấu tạo nguyên tử - Những đặc trưng của nguyên tử - Sự chuyển động của electron nguyên tử
- Sự phân bố electron trên các phân lớp theo thứ tự lớp
- Đặc điểm của lớp electron lớp ngoài cùng
2. Rèn kĩ năng:
- Vận 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 dụng các nguyên lí, quy tắc để viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố
- Dựa vào đặc điểm lớp el ngoài cùng để phân loại các nguyên tố kim loại, phi kim hoặc khí hiếm
II. Trọng tâm : Học sinh nắm chắc thành phần và đặc trưng cơ bản của các hạt cấu tạo nên nguyên tử. Học sinh viết được cấu hình
electron nguyên tử của một nguyên tố, từ đó xác định được số el lớp ngoài cùng và đặc điểm của nguyên tố đó
III. Lựa chọn phương pháp - Tổng hợp - Nhóm IV. Chuẩn bị
- Giáo viên: Soạn bài, các câu hỏi trắc nghiệm khách quan.
Lên kế hoạch ôn tập cho học sinh từ tiết trước
- Học sinh: Ôn lại toàn bộ kiến thức của chương, chuẩn bị các bài tập, câu hỏi cần giải đáp thắc mắc
Nội dung nhắc nhở học sinh ôn tập 1. Thành phần cấu tạo nguyên tử
+ 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 là gì?
+ Kích thước và khối lượng nguyên tử 2. Nguyên tố hóa học
+ Ôn các khái niệm: Nguyên tố hóa học là gì? Đồng vị là gì? Nguyên tử khối là gì?
Nguyên tử khối trung bình là gì ? Phạm vi áp dụng ?
3. Vỏ nguyên tử
+ Electron trong nguyên tử chuyển động như thế nào ? Obitan nguyên tử là gì ?
+ Lớp và phân lớp electron. Cách kí hiệu lớp và phân lớp electron?
+ Số lượng obitan trong một lớp và trong một phân lớp
+ Các nguyên lí và quy tắc phân bố electron của nguyên tử vào các mức năng lượng
+ Cách viết cấu hình electron nguyên tử?
trất tự các mức năng lượng?
V. Hình thức kiểm tra đánh giá
- Kiểm tra đánh giá thường xuyên bằng cách kiểm tra sự chuẩn bị bài và làm bài ở nhà của học sinh. Kiểm tra trong quá trình ôn tập bằng các câu hỏi tổng hợp kiến thức, gọi HS lên giải bài tập
VI. Kế hoạch bài giảng Tiết 1
A- KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG Hoạt động 1: (7’)
Giáo viên chia HS trong lớp thành các nhóm (2 bàn 1 nhóm) trao đổi vở bài tập luân phiên cho nhau. Báo lại cho GV những HS chưa chuẩn bị bài ở nhà
Hoạt động 2: (18’)
Giáo viên yêu cầu HS dựa vào những nội dung đã được nhắc nhở về ôn tập, lần lượt trả lời các câu hỏi và GV ghi lại lên bảng nội dung ôn tập của toàn chương theo hệ thống sơ đồ
Hoạt động 3: (17’)
- GV hướng dẫn HS làm một số bài tập trong SGK
Bài 1. Chọn đáp án D Bài 2. Chọn đáp án A
Bài 3. Mức năng lượng của các obitan 2px, 2py, 2pz hoàn toàn giống nhau. Vì đó là các obitan thuộc cùng một phân lớp
Bài 4. Số electron tối đa của lớp K (2), L (8), M (18) và N ( 32); Phân lớp s(2), p(6), d(10), f(14)
Bài 5. Obitan (a) viết đúng quy tắc, cá cách biểu diễn còn lại đều sai vì đều vi phạm quy tắc Bài 6. Trật tự mức năng lượng AO theo chiều tăng dần: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 5s 4f 5d…
Bài 7. Z = 15: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 Z = 17: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Z = 20: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 Z = 21: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
Z = 31: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1
Bài 8. Fe ( Z = 26): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 - Fe mất 2 e biến thành ion Fe2+, cấu hình của ion Fe2+ là: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
- Fe mất 3 e biến thành ion Fe3+, cấu hình của ion Fe3+ là: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
Hoạt động 4: (3’) Nhắc nhở và giao bài tập về nhà 1.62 đến 1.68 sách bài tập trang 13.
Tiết 2
Giáo viên hướng dẫn học sinh ôn tập các dạng bài tập trọng tâm liên quan đến kiến thức của chương. Chữa bài tập SBT đã giao về nhà cho HS
Hoạt động 1 (7’) GV gọi HS lên trả lời BT 1.62, 1.63, 1.64 SBT
1.62 Gọi 1 HS lên bảng viết
1.63. Yêu cầu HS viết cấu hình electron tương ứng với Z = 8, sau đó so sánh. Chọn đáp án B 1.64 . Yêu cầu HS viết cấu hình electron tương ứng với Z = 15, biểu diễn vào AO. Chọn đáp án C
Hoạt động 2: (4’) HD HS làm dạng bài tập 1.65
...
...
...
...
...
...
...
Hoạt động 3: (5’) Chữa bài 1.66
Yêu cầu HS viết cấu hình electron của các nguyên tố, sau đó xác định số electron lớp ngoài cùng và suy ra tính chất đặc trưng của nguyên tố
Z = 9 (1s2 2s2 2p5) có 7 e ngoài cùng => Là phi kim
Z = 11 (1s2 2s2 2p6 3s1) có 1 e ngoài cùng => Là kim loại
Z = 16 (1s2 2s2 2p6 3s2 3p4) có 6e ngoài cùng =>
Là phi kim
Z = 20 (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2) có 2e ngoài cùng
=> Là kim loại
Hoạt động 4 : (15’) : Hướng dẫn HS ôn tập lại 2 dạng bài cơ bản phần CTNT (Chữa bài kiểm tra 15’)
Bài 1. Liên quan đến tính NTKTB của các đồng vị
Nguyên tử khối trung bình của Clo là 35,5. Clo trong tự nhiên tồn tại ở 2 đồng vị là 1735Cl và
37
17Cl. Tính phần trăm mỗi đồng vị?
Giải: Gọi % của đồng vị 3517Cl là x, thì % của đồng vị 3717Cl là (100 – x). Áp dụng CT tính NTKTB, ta có: Cl
35x 37(100 x)
M 35,5
100
. Giải phương trình thu được x = 75.
Vậy % của đồng vị 3517Cl là 75,và % của đồng vị 3717Cl là (100 – 75) = 25
Bài 2. Liên quan đến đặc trưng của các hạt cấu tạo nên nguyên tử
Tổng các hạt trong nguyên tử X là 34. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10. Tính số khối và viết kí hiệu nguyên tử X ?
Giải : : ta có:n + p + e = 34
Tổng số hạt mang điện là : p + e .Hạt không mang điện là n. Ta có : (p + e) – n = 10
Mặt khác : p = e nên p = z = 11, n = 12