Bài giảng Bài 07: bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học

Chương 2 BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN Bài 7: BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC A. MỤC TIÊU. Giúp HS hiểu nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố hoá học vào bảng tuần hoàn, cấu tạo bảng tuần hoàn (ô nguyên tố, chu kỳ, nhóm nguyên tố). Rèn luyện kĩ năng vận dụng: Từ vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn suy ra cấu hình electron và ngược lại B. CHUẨN BỊ. GV: Bảng tuần hoàn cở lớn. HS: Bảng tuần hoàn cở nhỏ. C. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC HĐ của GV HĐ của HS Hoạt động 1: (10 phút) Sơ lượt về sự phát minh ra bảng tuần hoàn GV: Cho hs xem bảng tuần hoàn và gọi hs đọc phần chữ nhỏ. Hoạt động 2: (10 phút) I. NGUYÊN TẮC SẮP XẾP CÁC NGUYÊN TỐ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN. GV: Cho hs xem bảng tuần hoàn rồi rút ra nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn. GV: Điện tích hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn thay đổi như thế nào ? GV: Các nguyên tố trong cùng một hàng có đặc điểm gì giống nhau? GV: Các nguyên tố trong cùng một cột có đặc điểm gì giống nhau? GV: Đây là 3 nguyên tắc cơ bản để sắp xếp các nguyên tố vào bảng tuần hoàn. GV: Electron hoá trị là những electron có khả năng gì? và nằm ở lớp thứ mấy trong vỏ electron nguyên tử? Hoạt động 3: (20 phút) II. CẤU TẠO CỦA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC. 1. Ô nguyên tố. GV: Cho hs xem ô nguyên tố sau đó giới HS: Quan sát bảng tuần hoàn và đọc SGK HS: Quan sát bảng tuần hoàn HS: Tăng đần theo chiều tăng của điện tích hạt nhân. HS: Có cùng số lớp electron trong nguyên tử HS: Có cùng số electron lớp ngoài cùng trong vỏ electron của nguyên tử. HS: Electron hoá trị là những electron có khả năng tham gia hình thành liên kết hoá học. Chúng thường nằm ở lớp ngoài cùng và có thể ở cả phân lớp sát lớp ngoài cùng chưa bão hoà. HS: Quan sát thiệu các thông tin được ghi trong ô như: số hiệu nguyên tử, kí hiệu hoá học, tên nguyên tố, nguyên tử khối, độ âm điện, cấu hình electron và số oxi hoá. Ví dụ cụ thể cho nguyên tố Al. GV: Chọn 1 ô và yêu cầu hs trình bày các thông tin mà hs thu nhận được. GV: Các thông tin này rất quan trọng giúp ta tìm hiểu cấu tạo, tính chất của nguyên tử GV nhấn mạnh: Số thứ tự của ô đúng bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó. Vì vậy khi biết số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn thì có thể suy ra số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử, số proton, số electron. 2. Chu kì GV: Dựa vào bảng tuần hoàn hãy cho biết vị trí của chu kì và rút ra nhận xét. GV: Cho hs nguyên cứu từng chu kì (từ 1 7). GV: Chu kì 1 có bao nhiêu nguyên tố? Mở đầu là nguyên tố nào? Kết thúc là nguyên tố nào? Có bao nhiêu lớp electron? Mỗi lớp có bao nhiêu electron? GV: Hỏi tương tự với chu kì 2? GV: Hỏi tương tự với chu kì 3? GV: Hỏi tương tự với chu kì 4? HS: Số thứ tự nguyên tố = số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron trong nguyên tử. HS: Chu kì là dãy những nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron. Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron trong nguyên tử. Chu kì nào cũng được bắt đầu bằng kim loại kiềmvà kết thúc bằng một khí hiếm (trừ chu kì 1). HS: Chu kì 1 gồm 2 nguyên tố là H(Z = 1) 1s2 và He(Z = 2) 1s2. Nguyên tử của 2 nguyên tố này chỉ có 1 lớp electron, đó là lớp K. HS: Chu kì 2 gồm 8 nguyên tố bắt đầu là Li(Z = 3) 1s22s1 và Ne(Z = 2) 1s22s22p6. Nguyên tử của các nguyên tố này chỉ có 2 lớp electron, đó là: lớp K(gồm 2 electron) và lớp L(có số electron tăng từ 1 8). HS: Chu kì 3 gồm 8 nguyên tố bắt đầu là Na(Z = 11) 1s22s22p63s1 và Ar(Z = 18) 1s22s22p63s23p6. Nguyên tử của các nguyên tố này chỉ có 3 lớp electron, đó là: lớp K(2 electron), lớp L(8 electron) và lớp M(có số electron tăng từ 1 8). HS: Chu kì 4 gồm 18 nguyên tố, bắt đầu là K(Z = 19): [Ar]4s1 và kết thúc là Kr(Z =36): GV: Hỏi tương tự với chu kì 5? GV: Hỏi tương tự với chu kì 6? GV bổ sung: Chu kì 7 chưa đầy đủ, dự đoán 32 nguyên tố tương tự chu kì 6. GV: Các chu kì 1, 2, 3 được gọi là chu kì nhỏ. Các chu kì 4, 5, 6, 7 được gọi là chu kì lớn. GV: Cho hs xem phần chử nhỏ nói về họ lantan và họ actini. Hoạt động 4: (30 phút) 3. Nhóm nguyên tố GV: Treo bảng tuần hoàn lên bảng và chỉ vào vị trí của từng nhóm và nhấn mạnh các đặc điểm: Nhóm nguyên tố gồm các nguyên tố có cấu hình electron nguyên tử lớp ngoài cùng tương tự nhau do đó tính chất hoá học gần giống nhau được xếp thành một cột. Bảng tuần hoàn có 18 cột được chia thành 8 nhóm A (đánh số từ IA VIIIA) và 8 nhóm B (đánh số từ IIIB đến VIIIB, rồi IB và IIB). Mỗi nhóm là một cột, riêng nhóm VIIIB gồm 3 cột. a/ Xác định số thứ tự nhóm A GV: Để xác định số thứ tự của nhóm cần dựa vào cấu hình electron hoá trị. GV: Hãy cho biết cấu hình electron hoá trị của nhóm A? GV: Cách xác định số thứ tự của nhóm? GV: Dựa vào electron hoá trị có thể dự đoán tính chất nguyên tố? GV: Các nguyên tố nhóm A bao gồm những nguyên tố nào? Ví dụ? [Ar] 3d104s24p6. HS: Chu kì 5 gồm 18 nguyên tố, bắt đầu là Rb (Z = 37): [Kr]: 5s1 và kết thúc là Xe (Z = 54): [Kr]4d105s25p6. HS: Chu kì 6 gồm 32 nguyên tố, bắt đầu từ Cs(Z = 55): [Xe]6s1 và kết thúc là khí hiếm Rn(z = 86): [Xe]4f145d106s26p6. HS: Quan sát và ghi vào tập. HS: Nhóm A nsanpb a, b là số electron trên phân lớp s và p. 1a2 và 0b6 HS: STT nhóm A = a + b. HS: Nếu a + b 3 Kim loại Nếu a + b = 4 Kim loại/ Phi kim Nếu 5 a + b 7 Phi kim Nếu a + b = 8 Khí hiếm HS: Các nhóm A bao gồm các nguyên tố s và p. Ví dụ: Na(Z = 11): 1s22s22p63s1 IA b/ Xác định số thứ tự nhóm B. GV: Các nguyên tố nhóm B bao gồm những nguyên tố d (từ nhóm IB VIIIB) và nguyên tố f (họ lantan và họ actini). Ở đây ta chỉ giới hạn xác định số thứ tự nhóm B của các nguyên tố d. GV: Hãy cho biết cấu hình electron hoá trị của các nguyên tố d ở dạng tổng quát? GV: Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố có Z = 26 và cho biết vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì, nhóm)? GV: Các nguyên tố d gọi là các kim loại chuyển tiếp. GV: Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố có Z = 29. GV: Phân lớp 3d9 chỉ thiếu 1e là đạt phân lớp bão hoà bền vững 3d10, do đó 1e ở phân lớp 4s sẽ nhảy vào để tạo ra hiện tượng “bão hoà gấp”. Vậy cấu hình electron đúng của nguyên tố phải như thế nào? Suy ra vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn? GV: Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố có Z = 24. GV: Phân lớp 3d4 chỉ thiếu 1e là đạt phân lớp bán bão hoà bền vững 3d5, do đó 1e ở phân lớp 4s sẽ nhảy vào để tạo ra hiện tượng “bán bão hoà gấp”. Vậy cấu hình electron đúng của nguyên tố phải như thế nào? Suy ra vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn? GV: Vậy khi viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố d cần chú ý ngoại lệ nào? Hoạt động 5: (20 phút) CỦNG CỐ VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ GV: Cần nắm vững: Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn. O(Z = 8): 1s22s22p4 VIA HS: Cấu hình electron hoá trị của nguyên tố d: (n – 1)dansb. Điều kiện: b =2, 1 a 10 Nếu a + b < 8 STT nhóm = a + b Nếu a + b = 8, 9, 10 STT nhóm = 8 Nếu a + b > 10 STT nhóm = (a + b) -10 HS: Z = 26: [Ar]3d64s2 vị trí: chu kì 4 nhóm VIIIB HS: Z = 29: [Ar]3d94s2 HS: Z = 29: [Ar]3d104s1 vị trí: chu kì 4 nhóm IB HS: Z = 24: [Ar]3d44s2 HS: Z = 24: [Ar]3d54s1 vị trí: chu kì 4 nhóm VIB HS: b = 2, a = 9 b = 1, a = 10 b = 2, a = 4 b = 1, a = 5 HS: Trả lời và về nhà làm bài tập. Các đặc điểm của chu kì. Cách xác định số thứ tự nhóm A và nhóm B từ đó suy ra vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn dựa vào cấu hình electron hoá trị. Giải bài tập: 1, 2, 3, 4, 5 (SGK). Bài tập về nhà: 6, 7, 8, 9 (SGK).