Giáo án: thành phần nguyên tử (ban nâng cao)

Chơng 1. Nguyên tử Lớp 10 - Ban nâng cao
Trờng Đại học S phạm Hà Nội
Khoa Hóa học
Bộ môn Phơng pháp giảng dạy
Giáo án bài 1:
Thành phần nguyên tử
(1 tiết)
Giáo viên: Hoàng Thị Bắc
I. Mục tiêu bài học
1. Về kiến thức
Học sinh biết:
- Nguyên tử là phần tử nhỏ nhất của nguyên tố.
- Nguyên tử có cấu tạo phức tạp. Nguyên tử có cấu tạo rỗng.
2. Về kỹ năng
- Rèn luyện phơng pháp t duy trừu tợng.
- Làm quen với phán đoán, suy luận khoa học.
- Rèn luyện kĩ năng tính toán: tính khối lợng, kích thớc nguyên tử.
II. chuẩn bị
Giáo viên:
- Phần mềm mô phỏng thí nghiệm tìm ra electron của J.J.Thomson.
- Phần mềm mô phỏng thí nghiệm chứng minh sự tồn tại của hạt nhân nguyên tử.
- Phần mềm mô tả thành phần cấu tạo nguyên tử và cấu tạo rỗng của nguyên tử.
Học sinh:
- Đọc lại sách giáo khoa Hóa học lớp 8 phần cấu tạo nguyên tử.
III. Giảng BàI mới
Ta biết mọi vật thể đều đợc tạo ra từ chất này hay chất khác. Thế còn các chất đợc
tạo ra từ đâu? Câu hỏi đó đã đợc đặt ra từ cách đây mấy nghìn năm. Ngày nay, khoa
học đã có câu trả lời rõ ràng và các em sẽ đợc biết trong bài này.
Hoạt động của GV Hoạt động HS Ghi bảng
Chơng 1. Nguyên tử Lớp 10 - Ban nâng cao
Hoạt động 1

Cho HS quan sát thí nghiệm mô
phỏng tìm ra electron của Thomson
và mô tả thí nghiệm.
Hỏi: Tại sao tia đi từ cực âm
sang cực dơng lại lệch về phía
bản mang điện tích dơng và bị
đẩy ra xa bản mang điện tích âm?
KL: Tia đó gọi là tia âm cực.
Bản chất của tia âm cực là chùm
các hạt nhỏ bé mang điện tích
âm, gọi là các electron.
Mô tả thí nghiệm
và nhận xét.
Vì tia đó mang
điện tích âm.
I. Thành phần cấu tạo nguyên
tử
1. Sự tìm ra electron
Năm 1897, Thomson đã phát
hiện ta tia âm cực, mà bản chất là
các chùm hạt nhỏ bé mang điện
tích âm, gọi là các electron (e).
m
e
= 9,1095.10

31
kg
q
e

= 1,602.10

19
C
(qui ớc q
e
= 1)
Hoạt động 2
Cho HS quan sát thí nghiệm mô
phỏng chứng minh sự tồn tại của
hạt nhân nguyên tử và mô tả thí
nghiệm.
Hỏi: Các em quan sát thí
nghiệm và hãy nêu nhận xét về đ-
ờng đi của các hạt khi nó đi
qua lá vàng?
Giải thích: Chùm hạt mang
điện tích dơng khi đi gần đến
hoặc va phải hạt cũng mang điện
tích dơng, có khối lợng lớn nên
nó bị đẩy và chuyển động chệch
hớng hoặc bị bật ngợc trở lại. Hạt
mang điện tích dơng đó chính là
hạt nhân nguyên tử.
Hầu hết các hạt
đều xuyên thẳng qua
lá vàng nhng có một
số rất ít đi lệch hớng
ban đầu hoặc bị bật
lại phía sau khi gặp

lá vàng.
2. Sự tìm ra hạt nhân nguyên tử
Nguyên tử có cấu tạo rỗng, gồm:
- Hạt nhân mang điện tích dơng
nằm ở tâm của nguyên tử, và có
kích thớc rất nhỏ so với kích thớc
của nguyên tử.
- Vỏ electron của nguyên tử gồm
các electron chuyển động xung
quanh hạt nhân.
Hoạt động 3
Năm 1918 khi nghiên cứu sự
phóng điện trong khí loãng, Rơ-
dơ-pho thấy rằng, ngoài tia âm
cực còn có một dòng các hạt khác
có điện tích bằng điện tích của
electron nhng trái dấu. Nếu khí
trong ống phóng điện là hiđro thì
tạo ra ion dơng nhẹ nhất, gọi là
proton (kí hiệu là p).
3. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử
a) Sự tìm ra proton
H H
+
+ e
Hạt ion H
+
là hạt proton.
m
p

= 1,6726.10
-27
kg
q
p
= +1,602.10
-19
C = -q
e
(qui ớc q
p
= 1+)
- Các hạt electron (e) và proton (p)
có trong thành phần của mọi
nguyên tử.
Chơng 1. Nguyên tử Lớp 10 - Ban nâng cao
Hoạt động 4
Năm 1932, Chatwick (cộng tác
viên của Rơ-dơ-pho) dùng hạt
bắn phá một tấm kim loại beri
mỏng đã phát hiện ra một loại hạt
mới có khối lợng xấp xỉ proton,
nhng không mang điện, đợc gọi là
hạt nơtron (kí hiệu là n).
b) Sự tìm ra nơtron
Năm 1932, Chat-uých đã phát
hiện ra hạt nơtron (n).
m
n
=1,6748.10

-27
kg m
p
q
n
= 0
Kết luận:
Thành phần cấu tạo của nguyên tử gồm:
- Hạt nhân nằm ở tâm của nguyên tử gồm các hạt proton và nơtron.
- Vỏ nguyên tử gồm các electron chuyển động xung quanh hạt nhân.
Đặc tính của các hạt cấu tạo nên nguyên tử
Đặc tính hạt nhân
Vỏ nguyên tử Hạt nhân
Electron (e) Proton (p) Nơtron (n)
Điện tích
(q)
Cu-lông
q
e
= 1,602.10

19
C q
p
= +1,602.10

19
C
q
n

= 0
Qui ớc
1
1+ 0
Khối lợng (m)
m
e
= 9,1095.10

31
kg
0,549.10

3
u
m
p
= 1,6726.10

27
kg
1 u
m
n
= 1,6748.10

27
kg
1 u
Chú ý:

- Khối lợng của nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân.
- Khối lợng của các electron không đáng kể so với khối lợng của nguyênt tử.
- Trong nguyên tử số electron bằng số proton cho nên nguyên tử trung hòa về điện.
Hoạt động 5
Cho HS quan sát phần mô
phỏng cấu tạo nguyên tử.
Đờng kính của nguyên tử
khoảng 10

10
m còn đờng kính của
hạt nhân nguyên tử khoảng 10

14
m. Nh vậy đờng kính của nguyên
tử lớn hơn đờng kính của hạt nhân
khoảng 10
4
lần, tức là nguyên tử có
cấu tạo rỗng, ở giữa là hạt nhân
nguyên tử còn xung quanh là các
electron chuyển động.
II. Kích thớc và khối lợng của
nguyên tử
1. Kích thớc nguyên tử
- Để biểu thị kích thớc của
nguyên tử ngời ta thờng dùng đơn vị
nanomet (nm) hay angstrom ().
1nm = 10

9
m;
1 = 10

10
m;
1nm = 10
- Đờng kính nguyên tử 10

10
m.
- Đờng kính hạt nhân nguyên tử
10

14
m.
Hoạt động 6
Chơng 1. Nguyên tử Lớp 10 - Ban nâng cao
VD: Tính khối lợng nguyên tử
oxi, biết hạt nhân nguyên tử oxi
có 8p và 8n.
Giải:
Có 8p có 8e
m
p
= 8 ì 1,6726.10

27
= 13,3808.10

27
kg
m
n
= 8 ì 1,6748.10

27
= 13,3984.10

27
kg
m
e
= 8 ì 9,1095.10

31
= 72,876.10

31
kg
m
hn
= m
p
+ m
n
= 26,7792.10

27
kg

m
nt
= m
hn
+ m
e
= 26,7865.10

27
kg
1 HS lên bảng còn
lại tự làm vào vở.
2. Khối lợng nguyên tử
Vì nguyên tử đợc tạo nên từ 3
loại hạt: p, n, e mà m
e
<< m
p
m
nt
m
p
+ m
n
m
nt
m
hn
tức là khối lợng của nguyên tử tập
trung hầu hết ở hạt nhân.

Hoạt động 7
Đối với nguyên tử ngời ta ít
dùng đơn vị gam (khối lợng tuyệt
đối: KLTĐ) mà dùng khối lợng u
(khối lợng tơng đối: KLtđ). Đơn
vị này đợc định nghĩa nh sau:
u =
3
C
A
1 1 12.10
m .
12 12 N

=

27
1,66055.10 kg.

=
Mối liên hệ giữa KLtđ với
KLTĐ và khối lợng mol nguyên
tử (M):
- KLtđ = KLTĐ ì N
A
- Khối lợng mol nguyyên tử
(g/mol) có giá trị đúng bằng KLtđ
của nguyên tử.
VD: Tính khối l-
ợng nguyên tử hiđro

theo u, biết khối l-
ợng nguyên tử tuyệt
đối của nó là
1,6725.10

27
kg.
1 HS lên bảng còn
lại tự làm vào vở.
Giải:
M
H
=
27
27
1,6725.10
1,66055.10


= 1,08 u.
Đơn vị khối lợng nguyên tử
u =
3
C
A
1 1 12.10
m .
12 12 N

=

27
1,66055.10 kg.

=

KLTĐ (kg)
KLtđ (u)
u (kg)
=
Hoạt động 8
Bài tập củng cố
1 nguyên tử R có tổng số hạt các loại bằng 115. Số hạt mang điện tích nhiều hơn số hạt
không mang điện tích là 25 hạt. Tìm nguyên tử khối của nguyên tử R?
Bài giải:
Ch¬ng 1. Nguyªn tö Líp 10 - Ban n©ng cao

p n e 115
p e 35
(p e) n 25
n 45
p e
+ + =

= =


+ − = ⇒
 
=



=

C¸ch 1:
m
nt
= 1,3406.10
−
25
kg
M =
25
27
1,3406.10
1,6605.10
−
−
= 80,7 u.
C¸ch 2:
M = 35×0,549.10
−
3
+ 35×1 + 45×1 = 80,02 u.
Bµi tËp vÒ nhµ: 1, 2, 3, 4, 5 (SGK trang 8)
--------------- / ---------------