Giáo án tự chọn 10 tiết 4: Cấu tạo vỏ nguyên tử

CẤU TẠO VỎ NGUYÊN TỬ
Tự chọn 4
? Ngày soạn: 15/09/2014
A. MỤC TIÊU BÀI HỌC :
1.Kiến thức: Biết được:
- Các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân nguyên tử không theo những quỹ đạo xác định, tạo nên
vỏ nguyên tử.
- Trong nguyên tử, các electron có mức năng lượng gần bằng nhau được xếp vào một lớp (K, L, M, N, O, P, Q).
- Một lớp electron bao gồm một hay nhiều phân lớp. Các electron trong mỗi phân lớp có mức năng lượng bằng
nhau.
2.Kĩ năng:
Xác định được thứ tự các lớp electron trong nguyên tử, số phân lớp (s, p, d) trong một lớp.
3. Phát triển năng lực :
- Năng lực giải giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học
- Năng lực suy luận
- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào việc làm bài tập
4.Thái độ: Kích thích sự yêu thích môn học
B. CHUẨN BỊ : Các bài tập về cấu tạo vỏ nguyên tử
C. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC :
Vấn đáp gợi mở + Hợp tác nhóm nhỏ + Nêu vấn đề
D. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
HĐ1: Cấu tạo vỏ nguyên tử
GV: Trong nguyên tử các e chuyển động như thế nào? Nêu đặc điểm của các e trên cùng 1 lớp, 1 phân lớp? Ký
hiệu các phân lớp? ký hệu các lớp? Số phân lớp có trong mỗi lớp? Số e tối đa trong mỗi phân lớp, trong mỗi lớp?
HS: Trả lời các câu hỏi mà GV đặt ra
- Sự chuyển động của e trong nguyên tử
- Lớp electron: các e có mức năng lượng gần bằng nhau thuộc cùng 1 lớp. các e được đánh số từ phía gần hạt
nhân ra ngoài theo thứ tự mức năng lượng tăng dần. Số e tối đa trên mỗi lớp là 2n2.
- Phân lớp e: lớp e lại được chia thành 1 hoặc nhiều phân lớp (s, p, d, f). Số phân lớp bằng số thứ tự của lớp.
TT lớp
Tên lớp

Lớp
K
L
M
N

1
K

2
L

3
M

Phân lớp
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f

4
N

5
O

6
P

7
Q

Số e tối đa
2
=2
2+6
=8
2+6+10 =18
...

HĐ2: Vận dụng làm bài tập sau:
GV cho HS tự giải các bài tập 1 và 2
Bài 1: Hãy cho biết mối quan hệ giữa đơn vị điện tích hạt nhân Z với số proton, số electron với số thứ tự của
nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn.
Bài 2: Các lớp electron được đặc trưng bằng các số nguyên (gọi là số lượng tử chính)
n = 1, 2, 3, 4…. Và được đặt bằng các chữ cái.
a) Hãy ghi tên lớp electron ứng với các lớp n = 1, 2, 3, 4.


b) Sắp xếp các lớp đó theo thứ tự từ trong ra ngoài.
Bài 3: Dùng 14,6g dd HCl vừa đủ để hòa tan 11,6g hidroxit của một kim loại A có hóa trị II
a. Xác định tên của hidroxit của kim loại A
b. cho biết A có số proton bằng số nơtron và có số khối bằng nguyên tử khối trung bình. Cho biết A có bao nhiêu
lớp electron? Số electron trong mỗi lớp?
HD:
a. GV: Đặt công thức của hidroxit kim loại A hóa trị II : A(OH)2
Viết PTPƯ xảy ra? Tìm M A(OH )2 � MA = ? � Tên A
HS : Viết PTPƯ A(OH) 2  2HCl � ACl2  H 2 O
14, 6

1
n HCl 
 0, 4mol � Theo PT n A(OH )2  n HCl  0, 2mol
36,5
2
11, 6
M A(OH )2 
 58 � M A  34  58 � M A  24 � A là kim loại Mg
0, 2
b. GV: Tính proton dựa vào số khối
HS: Do số khối bằng nguyên tử khối trung bình � A= MA = 24; A= Z + N
mà Z = N � Z = N= 12
Viết sơ đồ phân bố e trên các lớp và xác định số lớp electron
E = Z= 12 � sơ đồ phân bố e trên các lớp 2/8/2
Bài 4: Nguyên tử Y có tổng số hạt là 46 hạt. Số hạt không mang điện bằng

8
số hạt mang điện. Xác định tên của
15

Y? Cho biết Y có bao nhiêu electron? Số electron trong mỗi lớp?
HD:
GV: Thiết lập các biểu thức liên quan giữa các loại. Tính proton, nơtron � A � Tên
� Viết sơ đồ phân bố e trên các lớp và xác định số lớp electron
HS:

P + e + N = 46 �
2P + N = 46
8
8

� Giải PT ta có: P = 15; N = 16 � A = 31
N  (P  e)
N  2P
15
15
� Y là phôtpho …..
E = Z= 15 � sơ đồ phân bố e trên các lớp 2/8/5

HĐ3: GV mở rộng kiến thức về obitan nguyên tử
HS theo dõi SGK trang 22, 23
HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ
? Sự chuyển động của e trong nguyên tử
theo mô hình hiện đại.
Gv: dùng tranh đám mậy e của nguyên tử
H giúp học sinh tưởng tượng ra hình ảnh
xác suất tìm thấy electron.
? Học sinh đọc sgk và nêu định nghĩa thế
nào là obitan nguyên tử?
Gv: obitan nguyên tử của nguyên tử H có
hình gì?

NỘI DUNG
1. Sự chuyển động của e trong nguyên tử.
Trong ng tử, các e chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân
không theo một quỹ đạo xác định.
Người ta chỉ nói đến xác suất có mặt e tại một thời điểm
quan sát được trong không gian của nguyên tử.
2. Obitan nguyên tử.
Obitan nguyên tử là khu vực xung quanh hạt nhân mà
tại đó xác suất có mặt e khoãng 90%.

3. Hình dạng obitan nguyên tử.
Ph©n líp s có 1 obitan, obitan s cĩ dạng hình cầu.


Gv: phân tích e duy nhất của nguyên tử H
thường có mặt ở gần khu vực hạt nhân nhất
và ở đó e có mức năng lượng thấp nhất nên
bền nhất. Obitan nguyên tử H có hình cầu.
Ơû trạng thái năng lượng cao hơn e ưu tiên
có mặt ở vị trí ưu tiên khác nên obitan
nguyên tử có hình dạng khác
Gv: cho biết thế nào là Ô luợng tử
Với n=1 ta có 1 obitan 1s vẽ 1 ô vuông
n = 2 có 1 obitan 2s và 3 obitan 2p
Vẽ nh h×nh bªn:
GV giíi thiệu nguyªn lÝ Pauli
vµ quy t¾c Hund:
* Quy tắc Hund:
Trong cùng một phân lớp các e phân bố
trên các obitan sao cho có số e độc thân là
tối đa và các e này phải có chiều tự quay
giống nhau.
Vd: 6C: 1s2 2s2 2p2

Phân lớp p có 3 obitan px, py, pz , obitan p có dạng hình số 8 nổi.
Phân lớp d có 5 obitan , obitan d có hình dạng phức tạp.
Phân lớp f có 7obitan , obitan d có hình dạng phức tạp.
4. Ô lượng tử.
* Để biểu diễn AO một cách đơn giản dùng ô vuông nhỏ được gọi
là ô lượng tử.

Vd: các ô lượng tử ứ với n=1 và n= 2.

* Nguyên lí Pau-li:
- Trong một obitan chỉ có tối đa là 2 e và 2 e này chuyển động tự
quay khác chiều nhau xung quanh truc riêng của mỗi e.
- Obitan có 2 e thì gọi 2e đó là e ghép đôi, Khi obitan có 1e thì
gọi e đó là e độc thân.

BTVN: Ôn lại các kiến thức chuẩn bị cho bài mới
Bài 1. Cho biết cấu hình e của các nguyên tố sau:
1s2 2s2 2p6 3s1
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
a) Gọi tên các nguyên tố.
b) Nguyên tố nào là kim loại, phi kim, khí hiếm? Vì sao?
c) Đối với mỗi nguyên tử, lớp e nào liên kết với hạt nhân chặt nhất, yếu nhất?
d) Có thể xác định khối lượng nguyên tử của các nguyên tố đó được không? Vì sao?
Bài 2. Cho biết cấu hình e ở phân lớp ngoài cùng của các nguyên tử sau lần lượt là 3p1 ; 3d5 ; 4p3 ; 5s2 ; 4p6.
a) Viết cấu hình e đầy đủ của mỗi nguyên tử.
b) Cho biết mỗi nguyên tử có mấy lớp e, số e trên mỗi lớp là bao nhiêu?
c) Nguyên tố nào là kim loại, phi kim, khí hiếm? Giải thích?
Bài 3. Cho các nguyên tử sau:
A có điện tích hạt nhân là 36+.
B có số hiệu nguyên tử là 20.
C có 3 lớp e, lớp M chứa 6 e.
D có tổng số e trên phân lớp p là 9.
a) Viết cấu hình e của A, B, C, D.
b) Vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử.
c) Ở mỗi nguyên tử, lớp e nào đã chứa số e tối đa?