Bài học giúp bạn đọc giải quyết các vấn đề lý thuyết và bài tập ứng dụng cho phần điện tích, số khối hạt nhân và các vấn đề liên quan. Những kiến thức được coi là trọng tâm trong chương trình hóa học lớp 10 chương nguyên tử.
Kiến thức cơ bản
1. Điện tích và số khối hạt nhân
a] Điện tích hạt nhân
– Proton mang điện tích 1+. Nếu hạt nhân có Z proton thì số đơn vị hạt nhân là Z, điện tích của hạt nhân là Z+.
– Nguyên tử trung hòa điện nên số proton trong hạt nhân bằng số electron trong nguyên tử.
Số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = số electron
b] Số khối của hạt nhân
– Số khối của hạt nhân, kí hiệu là A, là tổng số proton [kí hiệu là Z] và số hạt nơtron [kí hiệu là N] của hạt nhân đó.
A = Z+N
-Số đơn vị điện tích hạt nhân Z và số khối A là những đại lượng đặc trung của hạt nhân hay nguyên tử. Vì khi biết Z và A của một nguyên tử, ta biết được số proton, số electron, số nơtron trong nguyên tử đó:
N = A-Z
– Proton và nơtron đều có khối lượng xấp xỉ bằng 1đvC, electron có khối lượng quá nhỏ so với hạt nhân, có thể bỏ qua, do đó, có thể coi nguyên tử khối xấp xỉ bằng số khối của hạt nhân.
2. Nguyên tố hóa học
a] Khái niệm
Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.
Như vậy tất cả những nguyên tử của một nguyên tố hóa học có cùng số proton và có cùng số electron, do đó chúng có tính chất hóa học giống nhau.
Cho đến nay người ta đã biết 92 nguyên tố hóa học tự nhiên và khoảng 20 nguyên tố nhân tạo được tạo trong các phòng thí nghiệm.
b] Số hiệu nguyên tử
Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó, kí hiệu là Z.
Số hiệu nguyên tử cho biết:
– Số proton có trong hạt nhân nguyên tử.
– Số electron có trong nguyên tử.
– Số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
c] Kí hiệu nguyên tử
Để biểu thị đặc trưng của một nguyên tố hóa học, bên cạnh kí hiệu hóa học người ta ghi số hiệu nguyên tử [số đơn vị điện tích hạt nhân] và số khối.
Thí dụ: Kí hiệu nguyên tử của nguyên tố X được ghi:
${}_Z^AX$ trong đó:
X: Ký hiệu nguyên tố
Z: Số hiệu nguyên tử
A: Số khối
Thí dụ: Ký hiệu ${}_{11}^{23}Na$ cho biết: Nguyên tử natri có số khối 23, có số hiệu nguyên tử 11 $ \to $ Trong nguyên tử có 11 proton, có 23 – 11 = 12 nơtron và có 11 electron. Nguyên tử khối của Na bằng 23đvC.
Hướng dẫn giải bài tập trong SGK
Bài 4
a] Ký hiệu nguyên tử ${}_{19}^{39}K$ cho biết nguyên tử kali có:
Số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = số electron = 19.
Số nơtron = 39 – 19 = 20.
Trong hạt nhân: số nơtron > số proton.
b] Ký hiệu nguyên tử ${}_8^{16}O$ cho biết nguyên tử oxi có:
Số đơn vị điẹn tích hạt nhân = số proton = số electron = 8.
Số nơtron = 16 – 8 = 8.
Trong hạt nhân: số nơtron = số proton.
Bài 5
Số khối A = số proton Z + số nơtron N.
Một cách gần đúng, về trị số số khối bằng nguyên tử khối. Vì khối lượng nguyên tử bẳng tổng khối lượng của các proton, các nơtron, các electron. Nhưng khối lượng của các electron quá nhỏ so với khối lượng hạt nhân, nên đã bỏ qua. Và khối lượng nguyên tử bây giờ bằng tổng khối lượng của các proton và nơtron – Tổng đó chính là số khối A.
Bài 6
Tra bản tuần hoàn biết nguyên tố Y có Z= 39 $ \to $ Ký hiệu nguyên tử của nguyên tố Y là ${}_{39}^{88}Y$ cho biết:
Nguyên tử Y có: 39 proton, 39 electron, 49 nơtron.
Bài tập tự giải
2.1. Nguyên tử X có tổng số hạt [proton+nơtron+electron] là 34, nguyên tử Y có tổng số hạt là 58.
Xác định số đơn vị điện tích hạt nhân Z và số khối A của nguyên tử các nguyên tố.
2.2. Ký hiệu nguyên tử thể hiện đặc trưng của nguyên tử, vì nó cho biết:
a] Số khối A.
b] Số hiệu nguyên tử Z.
c] Số khối A và số hiệu nguyên tử Z.
d] Nguyên tử khối.
Hãy tìm câu trả lời đúng.
2.3. Cho các nguyên tố X, Y và Z. Tổng số hạt trong những nguyên tử lần lượt là 16, 58 và 82. Sự chênh lệch giữa số khối và nguyên tử khối không quá một đơn vị.
Hãy xác định nguyên tố và viết ký hiệu nguyên tử của nguyên tố đó.
Bài tập có hướng dẫn giải
2.5. Ý nghĩa của số hiệu nguyên tử là nó cho biết
a] Số proton trong hạt nhân nguyên tử.
b] Số nơtron trong hạt nhân nguyên tử.
c] Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử.
d] Số lớp electron trong nguyên tử.
e] Vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
Hãy tìm những câu trả lời sai.
ĐS: b và d
2.6. Hãy xác định điện tích hạt nhân, số proton, số nơtron, số electron và nguyên tử khối của các nguyên tố:
${}_3^7Li$, ${}_9^{19}F$,${}_{12}^{24}Mg$,${}_{20}^{40}Ca$.
Kết luận
Sau bài học trên, bạn cần lưu ý:
- Nắm vững các lý thuyết về số khối và điện tích hạt nhân
- Biết cách giải các dạng bài tập cơ bản như: Xác định điện tích, số proton, số nơtron
- Hiểu bản chất cấu tạo của nguyên tử
- Làm các bài tập để hiểu bản chất
Bài tập số 1[SGK-15]: Hãy chép các câu sau đây vào vở bài tập với đầy đủ các từ hay cụm từ thích hợp. " . . . . . . là hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện: từ . . . . . . tạo ra mọi chất. Nguyên tử gồm . . . . . . mang điện tích dương và vỏ tạo bởi . . . . . . ".
[Phân tích]
Trong câu trên chúng ta sẽ thấy nội dung tương tự với ghi nhớ trong sách giáo khoa. Tuy nhiên, trong bài tập trên vẫn có một số chỗ làm các em phải tư duy như: Từ . . . . . . tạo ra mọi chất. Vậy từ đâu tạo ra mọi chất ?Vè lý thuyết chúng ta đã được học bài này rồi và những ai chưa học thì xem lại lý thuyết tại đây thầy có nói với các em rằng " Các chất được tạo nên từ những hạt vô cùng nhỏ, trung hòa về điện gọi là nguyên tử" Do vậy, từ nguyên tử sẽ tạo ra mọi chất các em nhé.
Còn những kiến thức phía sau thì cũng không có gì đặc biệt ngoài câu "thần chú" như trong ghi nhớ tại sách giáo khoa hóa học lớp 8 trang 15 có ghi: Nguyên tử là những hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện. Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi các hạt electron mang điện tích âm.[Đáp án]
"Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ trung hòa về điện: từ nguyên tử tạo ra mọi chất. Nguyên tử gồm hạt nhân[hạt nhân nguyên tử] mang điện tích dương và lớp vỏ tạo bởi một hay nhiều electron mang điện tích âm mang điện tích âm"
Bài tập số 2[SGK-15]: Trả lời các câu hỏi sau đây: a. Nguyên tử được tạo thành bởi 3 loại hạt nhỏ hơn nữa [gọi là hạt dưới nguyên tử], đó là những hạt nào ? b. Hãy nói tên, kí hiệu và điện tích của những hạt mang điện c. Những nguyên tử cùng loại có cùng số hạt nào trong hạt nhân ?
[Phân tích]
Trong bài tập này chúng ta cũng thấy có 3 ý rõ rệt bao gồm kiến thức về các hạt của nguyên tử, đặc điểm của các hạt cấu thành nên nguyên tử mà người ta gọi đó là hạt dưới nguyên tử. Vậy, chúng ta cần có kiến thức về các hạt để trả lời các câu hỏi này và các hạt đó là gì ? Như thầy đã giới thiệu khá là chi tiết với các em về nguyên tử tại đây rồi, để tạo nên nguyên tử cơ bản chúng ta cần 3 loại hạt đó là: Hạt proton, Hạt Nơtron và hạt Electron. Trong đó, hạt Proton và hạt Nơtron cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử và có kí hiệu lần lượt và P và N. Trong hai hạt cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử thì chỉ có hạt Proton mang điện tích dương thôi các em ạ còn hạt Notron không mang điện tích nhé và cũng vì lý do đó là hạt proton đặc trưng cho 1 nguyên tử bởi chúng không thể thay đổi được và nếu thay đổi số proton trong hạt nhân thì cũng ta sẽ được một nguyên tử mới. Hạt Electron cấu tạo nên lớp vỏ của nguyên tử và hạt electron thì luôn luôn chuyển động hỗn loạn nhưng chúng chỉ chuyển động xung quanh hạt nhân và không bị bay ra ngoài tầm kiểm soát. Hạt electron mang điện tích âm, kí hiệu: e và có điện tích là -[Đáp án]
a. Những hạt đó là: Proton, Nơtron, Electron b. Tên các hạt mang điện là:
Tên: Proton - Kí hiệu: p - Điện tích: +
Tên: Electron - Kí hiệu: e - Điện tích: -
c. Số hạt proton trong hạt nhân
Bài tập số 3[SGK-15]: Vì sao nói khối lượng của hạt nhân được coi là khối lượng của nguyên tử ?
[Phân tích] Khối lượng của nguyên tử bao gồm khối lượng của các hạt cấu tạo nên nguyên tử mà chính là 3 loại hạt như bài tập trên đã đề cập các em ạ. Ba loại hạt đó là Proton, Electron và Nơtron nên khi tính tổng khối lượng chúng ta sẽ cộng khối lượng của cả 3 hạt này vào với nhau. Tuy nhiên, khi nghiên cứu các nhà khoa học thấy rằng khối lượng của hạt Electron vô cùng nhỏ chỉ ~ 0,0005 lần khối lượng của proton nên cái khối lượng của e không đáng kể và coi như không có.
Note: [Khối lượng của Electron nhẹ hơn có thể do chúng chuyển động với vận tốc lớn xung quanh hạt nhân.]Chỉ là giả thuyết - Góp ý tại đây
[Đáp án] Do khối lượng của electron rất nhỏ chỉ bằng khoảng 0,0005 lần khối lượng của proton - không đáng kể. Vì vậy, khối lượng của hạt nhân được coi là khối lượng của nguyên tử.
Bài tập số 4[SGK-15]: Trong nguyên tử, electron chuyển động và sắp xếp như thế nào ? Lấy thí dụ minh họa với nguyên tử oxi.
[Phân tích] Trong nguyên tử, electron luôn luôn chuyển động xung quanh hạt nhân với vận tốc rất cao. Tuy nhiên, các hạt electron này lại xếp thành từng lớp theo một trật tự nhất định.
[Đáp án]
Electron luôn chuyển động nhanh quanh hạt nhân và sắp xếp thành từng lớp.
Ví dụ: Nguyên tử oxi có 8 electron chia hai lớp, lớp trong có 2 và lớp ngoài có 6 electron.
Bài tập số 5[SGK-16]: Cho biết sơ đồ một số nguyên tử như sau:
Hãy chỉ ra: Số p trong hạt nhân, Số e trong một nguyên tử, Số lớp electron và Số electron lớp ngoài cùng của mỗi nguyên tử.
[Phân tích]
Trong bài này chúng ta cần phải nắm được mô hình của một nguyên tử bao gồm một hạt nhân ở trung tâm và bên ngoài chính là các electron chuyển động tạo thành từng lớp có sự phân bố theo trật tự nhất định ở các lớp electron.
Các em nắm được đâu là lớp trong cùng, đâu là lớp ngoài cùng trong mô hình và sự phân bố các electron như thế nào. Để hiểu rõ hơn ta hãy quan sát vào các hình ở trên thầy quy ước đánh số thứ tự từ 1-4 của các hình từ trái qua phải và tương ứng với độ lớn của mô hình.
Trong hình thứ 1, các em thấy ngay được hạt nhân ghi 2+ do đó ta biết được số proton là 2 mà số e bằng số p nên ta có số e là 2 được sắp xếp thành 1 lớp electron gồm có 2 electron chuyển động quanh hạt nhân.
Tương tự như hình thứ 2 thì hình thứ 2 có tất cả 6 proton và 6 electron được xếp thành2 lớp electron là lớp tron cùng có 2 electron và lớp ngoài cùng có 4 electron.
Làm tương tự như các hình sau chúng ta sẽ có đáp án đầy đủ như bên dưới các em nhé!
[Đáp án]
Hình thứ 1: Số proton: 2 Số electron: 2 Số lớp electron: 1 Số electron lớp ngoài cùng: 2 Hình thứ 2: Số proton: 6 Số electron: 6 Số lớp electron: 2 Số electron lớp ngoài cùng: 4 Hình thứ 3: Số proton: 13 Số electron: 13 Số lớp electron: 3 Số electron lớp ngoài cùng: 3 Hình thứ 4: Số proton: 20 Số electron: 20 Số lớp electron: 4 Số electron lớp ngoài cùng: 2 Note: Xem thêm videos hướng dẫn giải bài tập số 5 tại đây: Giải bài tập hóa học lớp 8 - Bài tập số 5 - SGK trang 16Như vậy là thầy đã giúp các em nắm được nội dung chủ yếu qua những bài tập trong sách giáo khoa hóa học lớp 8 trang 15 và trang 16.
Những tin mới hơn
Những tin cũ hơn