Bài giảng nắm vững thành phần nguyên tử

Buổi 1 I. Mục tiêu - Nắm vững thành phần nguyên tử, kích thước, khối lượng của nguyên tử, hạt nhân, proton, nơtron, electron, nguyên tố, đồng vị. - Vận dụng giải bài tập. II. Các hoạt động dạy - học * Hoạt động 1: Kiến thức cần nắm vững. - GV đặt câu hỏi gợi mở yêu cầu HS nhắc lại về cấu tạo nguyên tử, đặc điểm các hạt, hạt nhân nguyên tử, nguyên tố hóa học, đồng vị. * Hoạt động 2: Bài tập Bài 1: a. Tính số hạtp, n, e trong 56g Fe biết 1 nguyên tử Fe có 26 p, 30 n và 26 e. Cho NTK trung bình của Fe là 55,85. b. 1 kg e có chứa trong bao nhiêu kg Fe? c. Trong 1 kg Fe chứa bao nhiêu gam e? HD: a. nFe = (mol) có nguyên tử Fe à Số hạt p = số hạt e = 26.= 1,57.1025 Số hạt n = 30. = 1,81.1025 b. Trong 56 g = 0,056 kg Fe có 9,1094.10-31.1,57.1025 (kg) electron ? 1 kg à mFe = = 3917,1 (kg) c. Trong 1 kg Fe có: me = = 2,553.10-4 (kg) Bài 2: Nguyên tử Zn có bán kính r = 1,35 , NTK = 65 a. Tính khối lượng riêng của nguyên tử Zn (g/cm3)? b. Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng nguyển tử tập trung ở hạt nhân với bán kính r = 2.10-15m. Tính khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử Zn? HD: a. Vngtử Zn = pr3 mngtử Zn = 65.1,6605.10-24 (g) à D = = 10,478 (g/cm3) b. Đổi 2.10-15 m = 2.10-13 cm Vhn = p.(2.10-13)3 = 33,5.10-39 (cm3) Dhn = = 3,22.1015 (g/cm3) Bài 3: ở 20oC, DFe = 7,87 g/cm3 với giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Fe là những hình cầu chiếm 75% thể tích tinh thể, phần còn lại là khe trống giữa các quả cầu. Cho KL mol nguyên tử của Fe = 55,85. Tính bán kính gần đúng của nguyên tử Fe ở 20oC ? HD:V1 mol Fe = = = 7,097 (cm3) Vthực 1 mol Fe = 75%.7,097 (cm3) V1 ngtử Fe = = 8,8.10-24 (cm3) à rngtử Fe = = = 1,29.10-8 (cm) = 1,29 () Bài 4: Nguyên tử B có NTK trung bình = 10,81. B gồm 2 đồng vị , . Hỏi có bao nhiêu % đồng vị trong axit boric H3BO3 ? HD: = = 10,81 à x = 81% Bài 5: A, B là 2 đồng vị của 1 nguyên tố. A có NTK = 24, đồng vị B hơn A 1 n. Tính NTK trung bình của 2 đồng vị biết tỉ lệ số nguyên tử của 2 đồng vị A, B là 3:2. HD: Theo giả thiết à NTK của B = 25 Đặt số nguyên tử đồng vị A là 3x à số nguyên tử đồng vị B là 2x à = = 24,4 Bài 6: Nguyên tố Cu có NTK trung bình = 63,54 có 2 đồng vị X, Y. Biết tổng số khối của 2 đông vị = 128, tỉ lệ số nguyên tử 2 đồng vị X:y = 0,37. Xđ số khối của 2 đồng vị ? HD: Vì NTK ằ số khối Đặt số khối của đồng vị X, Y tương ứng là x , y Theo gt có x = y = 128 (10 Đặt số nguyên tử của đồng vị X là 0,37a à số ngtử của đồng vị Y là a Ta có = = 63,54 (2) Từ (1,2) à X = 63, Y = 65 * Hoạt động 3: Bài tập về nhà Bài 7: Nguyên tử Al có bán kính r = 1,43 , NTK = 27 a. Tính khối lượng riêng của nguyên tử Al (g/cm3)? b. Thực tế thể tích thật chiếm bởi các nguyên tử chỉ bằng 74% của tinh thể, còn lại là khe trống. Tính khối lượng riêng của Al? Bài 8: X, Y là hai đồng vị của nguyên tố A có tổng số khối là 72. Hiệu số n của X, Y = 1/8 số hật mang điện dương của B (Z= 16). Tỉ lệ số nguyên tử X, Y = 32,75: 98,25.Tính số khối của 2 đồng vị. Buổi 2 I. Mục tiêu - Tiếp tục củng cố kiến thức về cấu tạo nguyên tử, cấu hình electron của nguyên tử. - Vận dụng làm bài tập tổng số hạt. - Rèn kỹ năng giải toán hoá học. II. Các hoạt động dạy học. * Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ thông qua đó củng cố kiên thức. ? Trong nguyên tử có nhứng hạt cơ bản nào? Hạt nào mang điện điện tích, hạt nào không mang điện tích? ? Mối liên quan giữa các hạt? ? Cách biểu diễn sự phân bố e trong nguyên tử? Cấu hình e, ô lượng tử? ? Đặc điểm lớp e ngoài cùng? * Hoạt động 2: Bài tập Bài 1: nguyên tử X có tổng các hạt p, n, e là 28. X thuộc nhóm VIIA trong BTH. a, Tính số khối hạt nhân nguyên tử X? b, Viết cấu hình e nguyên tử X à X là nguyên tố KL, PK hay KH? Giải thích? HD: p + n + e = 28 Û 2p + n = 28 (1) à p < 14 < 82 nên ta có trông hạt nhân nguyên tử X : 1 Ê Ê 1,5 Û p Ê n Ê 1,5p (2) Từ (1) à n = 28 - 2p thay vào (2) ta có: p Ê 28 - 2p Ê 1,5p Û 3p Ê 28 Ê 3,5p Û 8 Ê p Ê 9,3 à p = 8 hoặc p = 9 Do X thuộc nhóm VIIA à p = 9 à n = 10 à A = 19 C.h.e : 1s22s22p5 à X có 7 e lớp n/c à X là PK Bài 2: Tổng số hạt p, n, e trong một nguyên tử nguyên tố bằng 155, trong đó hạt mang điện nhiều hơn hạt không amng điện là 33. Tính số hiệu nguyen tử của nguyên tố? Viét c.h.e à ngtố gì? Giải thích. HD: 2p + n = 155 p = 47 2p - n = 33 n = 61 Cấu hình e: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1 Bài 3 hợp chất MX3 có tổng các hạt p, n, e là 196, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện la 60. Khối lượng nguyên tử của X lớn hơn M là 8. Tổng 3 loại hạt trên trong ion M3+ là 16 . Tìm Z, A của 2 nguyên tố M, X? HD: Trong nguyên tử M có Z proton, Z electron, N nơtron Trong nguyên tử X có Z' proton, Z' electron, N' nơtron Tổng số hạt trong MX3 : 2Z + N + 3(2Z' + N') = 196 (1) Trong đó hạt mang điện là e, p : 2Z + 6Z' Hạt không mang điện là n: N + 3N' à 2Z + 6Z' - (N + 3N') = 60 (2) KLNT ằ số khối à Z' + N' - (Z + N) = 8 (3) Các hạt trong ion X- : 2Z' + N' + 1 ; trong ion M3+ là: 2Z + N - 3 à 2Z' + N' + 1 - (2Z + N - 3) = 16 (4) Từ (1, 2, 3, 4) à Z = 13; N = 14 à AM = 27 Z' = 17; N' = 18 à AX = 35 Bài 4: Trong phân tử M2X có tổng số hạt p, n, e là 140 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt. Số khối của nguyên tử M lớn hơn số khối của nguyên tử X là 23. Tổng số hạt p, n, e trong nguyên tử M nhiều hơn trong nguyên tử X là 34 hạt. Viết cấu hình e của nguyên tử M, X . CTPT của hợp chất. Đs: K2O Bài 5: chất Y có cấu tạo MX2 trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. Trong hạt nhân M có số n > số p là 4 hạt. Trong hỗn hợp X có số n = p. Tổng số p trong MX2 là 58 . Tìm AM,X = ? . Xác định cấu tạo hợp chất Y. HD: N - Z = 4 Z = 26 Z= N' N = 30 à FeS2 Z + 2Z' = 58 Z' = N' = 16 = à AM = 526 + 30 = 56; AX = 16 + 16 = 32' * Hoạt động 3: Bài tập về nhà Bài 6: Nguyên tử nguyên tố hỗn hợp X có tổng số các hạt p, n, e là 180 trong đó tổng số hạt mang điện gấp 1,432 lần số hạt không mang điện. Viết cấu hình e của X. Dự đoán tính chất hỗn hợp của X. Bài 7: Một kim loại A hoá trị I có tổng các hạt p, n, e trong nguyên tử = 34 . Xác định A. Hợp chất tạo thành giữa A và 1 pk B cùng chu kỳ, cùng hoá trị gọi là hợp chất C. Hoà tan C vào nước ở 150 C để được dung dịch bão hoà có nồng độ 27%. Tính độ tan của C ở 150C. Bài 8: Một nguyên tố R có 3 đơn vị x, y, z biết tổng số các hạt của 3 đơn vị là 129, số n của X nhiều hơn Y là 1 hạt, đồng vị X có số p = số n. a. Xác định điện tích hạt nhân và số khối 3 đồng vị . b. 752875 .1020 nguyên tử R có khối lượng m(g) . Tỉ lệ số nguyên tử các đồng vị như sau Z: Y = 2769 : 141 , Y : X = 611 : 390 (= 47:30) . Xác định AR ; m = ?. Bài 9: Trong phân tử hợp chất M2X có tổng số các hạt là 116, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 36. Khối lượng nguyên tử X >M là 9. Tổng các hạt trong ion X2- > M+ = 17. Xác định số khối của M, X. Bài 10: Tổng số e trong ion AB 2-3 là 42. Trng hỗn hợp A, B số p = n . Tính AA,B = ? . Viết cấu hình e của A, B. Buổi 3 I. Mục tiêu - Rèn kĩ năng viết cấu hình e, mối liên quan giữa vị trí, cấu tao nguyên tử và tính chất của 1 nguyên tố. - Giải bài tập liên quan. II. Các hoạt động dạy - học * Hoạt động 1: Kiến thức cơ bản ? Nêu nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trông BTH. ? Trình bày cấu tạo của BTh. ? Nêu mối liên hệ giữa vị trí và CTNT. ? Các nguyên tố liên tiếp trong một chu kì, một nhóm có số hiệu nguyên tử ntn so với nhau? * Hoạt động 2: Bài tập Bài 1: Nguyên tố A khong phải khí hiếm, nguyên tử của nío có phân lớp e ngoài cùng là 3p. Nguyên tố B có phân lớp e ngoài cùng là 4s. a. Trong 2 nguyên tố A, B; nguyên tố nào là kim loại, phi kim? b. Xđ c.h.e của A, B biết tổng số e ở phân lớp ngoài cùng của 2 nguyên tử A, B bằng 7. HD: a, Theo gt ta có c.h.e nguyên tử của A là: 1s22s22p63s23px Do A không phải khí hiếm nên 1 Ê x Ê 5 và x ẻ Z + Nếu x = 1 thì nguyên tử A có 3 e n/c à A là kim loại + Nếu x = 2 thì nguyên tử A có 4 e n/c và A thuộc chu kì 3 - chu kì nhỏ à A là phi kim + Nếu 3 Ê x Ê 5 thì Nguyên tử A có 5, 6, 7 e n/c à A là phi kim B là: 1s22s22p63s23p63da4sy Ta có 0 Ê a Ê 10 1 Ê y Ê 2 a, y ẻ Z Nguyên tử B có 1 hoặc 2 e n/c à B là kim loại b, Theo gt ta có: x + y = 7 x ẻ [ 1, 5] à x = 5 y ẻ [1, 2] y = 2 x, y ẻ Z Vậy c.h.e của A: 1s22s22p63s23p5 B: 1s22s22p63s23p63da4s2 Bài 2: 2 nguyên tử A, B có c.h.e phân lớp ngoài cùng lần lượt là 3sx; 3p5 a, Xđ số đơn vị điện tích hạt nhân của A, B biết phân lớp 3s của 2 nguyen tử hơn kém nhau 1 electron. b, Cho biết số e độc thân của A, B. Giải thích sự tạo thành liên kết trong phân tử AB? HD: a, Cấu hình e của B: 1s22s22p63s23p5 à số đơn vị đthn của B là 17 à cấu hình e của A: 1s22s22p63s1 à hạt nhân nguyên tử A có số đơn vị điện tích là 11 b, Từ cấu tạo nguyên tử và theo quy tắc bát tử, khi 2 nguyên tử A, B tiếp xúc với nhau nguyên tử A nhường e cho nguyen tử B, chúng trở thành các ion A+, B-+ mang điêb tích trai dấu, hai ion này hút nhau tạo thành phân tử AB (liên kết trong phân tử AB la liên kết ion). A + B à A+ + B- à AB 1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p5 1s22s22p6 1s22s22p63s23p6 Bài 3: Hai nguyên tố A, B thuộc cùng một chu kỳ và hai nhóm liên tiếp trong bảng tuần hoàn tổng số hiệu nguyên tử của A, B là 31 xác định Z, viết caaus hình e nêu tính chất cơ bản của A, B. à Theo giả thiết A, B đứng kế tiếp nhau trong cùng 1 chu kỳ nên A, B có số hiệu nguyên tử hơn kém nhau một đơn vị. Giả sử A đứng trước ?B à ZB = ZA + 1 Ta có: ZB + ZA = 31 ZB + ZA + 1 = 31 ZA = 15 à ZB = 16 Cấu hình e A: 1s22s22p63s23p4 à A thuộc nhóm VI A B: 1s22s22p63s23p5 Tính chất hoá học cơ bản A - A có tính pk Hoá trị cao nhất với oxi của A là VI Oxit cao nhất la AO3 Hoá trị trong hợp chất của A là II Hợp chất với hiđro là H2A Bài 4: A, B là 2 nguyên tố thuộc cùng 1 nhóm A và 2 chu kỳ liên tiếp trong bản tuần hoàn tổng số p trong 2 hạt nhân nguyên tử là 44 (16) Viết cấu hình e nguyên tử A, B và cá ion mà A, B có thể tạo thành HD: Số p trong hỗn hợp A, B và các ion mà A, B là ZA, ZB (ZA, ZB < 44, ZA, ZB thuộc N*). Theo giả thiết có: ZA+ ZB = 44 (1) ZA < ZB (Giả sử A đứng trước B trong BTH) à 2ZA < 44 à ZA < 22 à A, B có thể thuộc chu kỳ 1, 2, 3, 4, 5 à Hạt nhân A, B có số p hơn kém nhau 8 V 18 Nghĩa là ZB – ZA = 8 (2) ZB - ZA = 18 (3) GiảI hệ phương trình (1,2) à ZA = 18 ; ZB = 26 (không thoả mãn) GảI hệ phương trình ZA = 13 ZB = 31 Vởy A13 1s22s22p63s23p1 B31 1s22s22p63s23p63d104s24p1 A, B đều có 3e trong nguyên tử nên A, B có khuynh hướng nhường 3e trở thành ion A3+ 1s22s22p6 B3+ 1s22s22p63s23p63d10 Hoạt động 3: BTVN Hai nguyên tố X, Y thuộc 2 nhóm liên tiếp trong bảng tuần hoàn.Y thuộc nhóm V, ở trạng thái đơn chất X, Y không tác dụng được với nhau. Tổng điện tích dương của hạt nhân 2 nguyên tố là 23+. Viết cấu hình e 2 nguyên tử và nêu tính chất hỗn hợp của 2nguyên tố X, Y?