Giáo án hóa học lớp 10 nâng cao - Bài 7 (tiết 10,11) NĂNG LƯỢNG CỦA CÁC ELECTRON TRONG NGUYÊN TỬ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ ( pptx

Giáo án hóa học lớp 10 nâng cao - Bài 7 (tiết 10,11)
NĂNG LƯỢNG CỦA CÁC ELECTRON TRONG
NGUYÊN TỬ CẤU HÌNH ELECTRON NGUN TỬ
(Sách giáo khoa Hố học 10 nâng cao)

A. CHUẨN KIẾN THỨC VÀ KĨ NĂNG
1) Kiến thức
Hiểu được:
- Mức năng lượng obitan trong nguyên tử và trật tự sắp
xếp.
- Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong
nguyên tử: Nguyên lí vững bền, nguyên lý Pau li, quy tắc
Hun.
- Cấu hình electron và cách viết cấu hình electron trong
nguyên tử.
- Sự phân bố electron trên các phân lớp, lớp và cấu hình
electron nguyên tử của 20 nguyên tố đầu tiên.


- Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng.
2) Kĩ năng
- Viết được cấu hình electron dưới dạng ơ lượng tử
của một ngun tố hố học.
Dựa vào cấu hình electron lớp ngồi cùng của ngun
tử suy ra tính chất cơ bản của ngun tố đó là kim loại, phi
kim hay khí hiếm.
B. CHUẨN BỊ
GV: * Tranh vẽ trật tự các mức năng lượng obitan
nguyên tử.
* Bảng cấu hình electron và sơ đồ phân bố
electron trên các obitan của 20 nguyên tố đầu tiên.

C. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
HOẠT ĐỘNG CỦA

HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ

THẦY
Hoạt động 1:

I.

NĂNG

LƯỢNG

* Các electron trong cùng ELECTRON
lớp electron, cùng phân NGUYÊN TỬ

CỦA

TRONG


lớp electron có mức năng
lượng như thế nào?

1. Mức năng lượng obitan

HS trả lời.

nguyên tử.

GV bổ sung MNL obitan:

Trong nguyên tử, các electron

Các electron trên cùng trên mỗi obitan có một mức
một phân lớp thuộc cùng năng lượng định. Người ta gọi
mức năng lượng. Người mức năng lượng này là mức
ta gọi mức năng lượng năng lượng obitan nguyên tử,
này là mức năng lượng gọi tắt là mức năng lượng AO.
obitan nguyên tử, gọi tắt Trên cùng một phân lớp, các
là mức năng lượng AO.
electron trên các obitan khác
* VD; Phân lớp 2p có ba nhau có mức năng lượng obitan
obitan 2px, 2py, 2pz tuy có bằng nhau.
sự

định

hướng

trong

khơng gian khác nhau
nhưng có cùng mức năng
lượng obitan.
Hoạt động 2:

2. Trật tự các mức năng
lượng obitan nguyên tử.

Nghiên cứu hình 1.12 và
rút ra trật tự các mức

Các mức năng lượng AO tăng


năng

lượng

obitan dần theo thứ tự sau:

nguyên tử.

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d…
NX: Khi diện tích hạt nhân tăng
(n=4 trở đi) có sự chèn mức
năng lượng.

Hoạt động 3:

II. CÁC NGUYÊN LÝ VÀ
QUY

* GV thơng báo về tiểu
sử và thành tích khoa học

TẮC

PHÂN

ELECTRON

BỐ

TRONG

NGUYÊN TỬ

của Pau-li.
1. Nguyên lí Pau-li
* Nghiên cứu SGK và
cho biết:
- Ơ lượng tử là gì?

a. Ơ lượng tử
- Ứng với n = 1 chỉ có một
obitan 1s ta vẽ một ơ vng.

- Cách kí hiệu electron
trong một ơ lượng tử?

- Ứng với n = 2 có một obitan
2s và ba obitan 2p (2px, 2py,
2pz) ta vẽ một ô vuông của
phân lớp 2 s và ba ô vuông liền

nhau của phân lớp 2p.
VD: Các ô lượng tử với n = 1
và n = 2

* Nghiên cứu SGK và Obitan 1s
2spy, 2spz
cho biết?

2s 2spx,

- Nội dung nguyên lí Pau- b. Ngun lí Pau-li
ki?

Trên một obitan chỉ có thể có

- Tính số electron tối đa nhiều nhất là hai electron và hai
trong một phân lớp và electron chuyển động tự quay
trong một lớp ?

khác chiều nhau xung quanh trục
riêng của mỗi electron.
Khi obitan chỉ có một electron
gọi là electron độc lập.
2e ghép đôi

1e


độc thân

*Lớp n có n2 obitan. Nên lớp n
có tối đa 2n2 electron.
* Số electron tối đa trong một
phân lớp e. -- Phân lớp s có
1AO nên tối đa 2e.
- Phân lớp p có ba obitan nên
có tối đa 6 e. - Phân lớp d có
năm obitan nên có tối đa 10e
- Biểu diễn số electron tối đa
trong các phân lớp bằng các ô
lượng tử:
Số electron tối đa trong phân
lớp s

Số electron tối đa trong phân


lớp p

Số electron tối đa trong phân
lớp d

Số electron tối đa trong phân
lớp f

Hoạt động 4:

- Các phân lớp s2, p6, d10, f14 có
đủ số electron tối đa gọi là phân

* Đọc SGK và cho biết
nội dung của nguyên lí
vững bền.

lớp bão hoà.
- Các phân lớp s1, p2, d6, f4 chưa
đủ số electron tối đa gọi là phân

Vận dụng quy tắc Hund

lớp chưa bão hoà.

để phân bố electron trong
các obitan của nguyên tử

2. Nguyên lí vững bền


?

Ở trạng thái cơ bản, trong

GV nêu một ssố VD.

nguyên tử các electron chiếm
lần lượt những obitan có mức
năng lượng từ thấp đến cao.
VD: Nguyên tử hiđro (Z=1) có
1 electron. Vì vậy, có thể biểu
diễn sự phân bố electron của

ngun tử H như sau:

H (Z=1): 1s1 hay
Nguyên tử heli (Z=2)

He (Z=2): 1s2 hay
Hoạt động 5:

Nguyên tử liti (Z=3)

* Đọc SGK và cho biết
nội dung

quy tắc Li (Z=3): 1s22s1 hay

Hund.
Hoạt động 6:
Vận dụng nguyên lí Pau-

Tương tự:


li, nguyên lí vững bền, Be (Z=4): 1s22s2 hay
quy tắc Hund để phân bố
electron của các nguyên

3) Quy tắc Hund

tử O (Z=8)
Trong cùng một phân lớp, các

F (Z=9); N (Z=7)

electron sẽ phân bố sao cho số e
độc thân là tối đa, và các e này
có chiều tự quay giống nhau
xung quanh trục riêng của mỗi
e.

Chẳng hạn : Đối với N.

N (Z = 7): 1s2 2s2 2p3

Tương tự, HS biểu diễn
thêm đối với O và F.

Các electron độc thân được kí
hiệu bằng các mũi tên nhỏ cùng
chiều và quy ước hướng lên
trên.
III. CẤU HÌNH ELECTRON
TRONG NGƯYÊN TỬ.


Hoạt động 7:

1. Cấu hình electron

* Đọc SGK và cho biết:

Cấu hình electron biểu diễn sự

- Cấu hình electron là gì? phân bố electron trên các phân
lớp thuộc các lớp khác nhau.
- Các viết cấu hình
* Quy ước cách viết cấu hình
electron
* Quy ước cách viết cấu
hình electron.
- Số thứ tự của lớp được
viết bằng số.

electron (SGK)
* Các bước viết cấu hình
electron: (SGK)
VD:

Na (Z=11): 1s2 2s2 2p6 3s1
- Phân lớp được kí hiệu
bằng chữ cái thường: s, p, Mg (Z=12): 1s2 2s2 2p6 3s2
d,f.

Ar (Z=18): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

- Số electron viết trên kí K (Z=19): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p64s1
hiệu của các phân lớp như
Fe (Z=26): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
số mũ.
3d6 4s2
* Các bước viết cấu hình
Hoặc viết gọn là [ Ar] 3d6 4s2

electron:
[ Ar] là kí hiệu cấu hình
- Xác định số e của
electron của khí hiếm đứng
nguyên tử.
trước Fe.


- Các electron phân bố
theo thứ tự tăng dần các
mức năng lượng A0, theo
nguyên lí Pau-ki, nguyên
lí vững bền và quy tắc
Hund.
* Viết cấu hình electron
của các nguyên tử Na
(Z=11); Mg (Z=12); Ar
(Z=20); K (Z=19); Fe
(Z=26).
* Viết cấu hình electron
nguyên tử của các nguyên
tố có Z = 1 đến
Z=20.

Xác

định

số 2. Câu hình electron ngun

electron lớp ngồi cùng tử của một nguyên tố.
khi số hiệu nguyên tử Viết cấu hình electron nguyên
tăng dần?
tử của 20 nguyên tố đầu tiên
Hoạt động 8:

trong BTH.


* Dựa vào cấu hình 3. Đặc điểm của electron lớp
electron nguyên tử của ngoài cùng
nguyên tố Clo, Natri, cho Trong nguyên tử:
biết electron nào ở gần
- Lớp ngoài cùng có tối đa 8
hạt nhân nhất, xa hạt nhân
electron.
nhất, electron nào liên kết
- Nguyên tử có 8 electron lớp
với hạt nhân mạnh nhất,
ngồi cùng (trừ He có 2) đều rất
yếu nhất?
bền vững, là nguyên tử của
* Các electron ở lớp K ở
nguyên tố khí hiếm.
gần hạt nhân nhất, liên
- Nguyên tử có 1, 2, 3 electron
kết với hạt nhân mạnh
lớp ngồi cùng (trừ B) là
nhất, cịn các electron lớp
ngun tử của nguyên tố kim

ngoài cùng liên kết rất
loại.
yếu với hạt nhân nguyên
- Nguyên tử có 5, 6, 7 electron
tử.
* Dựa vào bản cấu hình
electron của 20 ngun tố

lớp ngồi cùng là nguyên tử của
nguyên tố phi kim.

đầu, cho nhận xét về số - Nguyên tử có 4 electron lớp
lượng electron lớp ngoài ngoài cùng là nguyen tử của
cùng

nguyên tố phi kim (nếu nguyên


* Trong bản trên nguyên tố ở chu kì nhỏ); là kim loại
tố nào là kim loại, phi (nếu nguyên tố ở chu kì lớn).
kim, khí hiếm?

Các electron lớp ngồi cùng

Các electron lớp ngồi rất quan trọng, có khả năng
cùng rất quan trọng vì quyết định TCHH của một
chúng dễ tham gia vào ngun tố.
việc hình thành liên kết
hố học. Do đó các
electron ngồi cùng quyết

định

TCHH

của

một

ngun tố.

D. CỦNG CỐ DẶN DỊ
Hoạt động 9: Củng cố bài
Bài 1: Viết cấu hình electron nguyên tử của các
nguyên tố sau bằng hai cách:
He (Z=2); N (Z=7); Mg (Z=12); Ca (Z=20); Fe
(Z=26); Br (Z=35)


a. Nguyên tố nào là kim loại? Là phi kim? Là khí
hiếm?
b. Cho biết số lớp electron, số electron độc thân của
nguyên tử các nguyên tố trên?
Bài 2: (Bài 3 SGK) Hãy viết cấu hình electron của các
ngun tử có Z=20, Z = 22, Z = 24, Z = 29. Cho nhận xét
cấu hình electron của các ngun tử đó khác nhau như thế
nào?
Nhận xét:
- Cấu hình Z = 20 khác với các cấu hình cịn lại ở chỗ
khơng có phân lớp 3d.
- Cấu hình Z = 24 và Z = 29 có 1 electron ở phân lớp

4s; phân lớp 3d bán bão hoà hoặc bão hoà.
Bài 3 Viết cấu hình electron của các ngun tử có Z =
11, Z = 1 9 và cho biết khi nguyên tử của chúng nhường đi
1 electron thì lớp ngồi cùng có đặc điểm gì?
BTVN 1.48 đến 1.54 (SBT); 1 đến 7 (SGK).
………………………………………………………………
……………………….