CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HSG 9 (phần 1)

CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN
Dạng 1: Bài tập về các hạt cơ bản và viết cấu hình electron
• Nêu đặc điểm mỗi loại hạt
• Tổng số hạt proton được kí hiệu là …….hoặc……., tổng số nơtron kí hiệu là ……..và tổng số
electron kí hiệu là ………..
• Mối quan hệ giữa các hạt:
P = …………….
………….
≤

P
N
≤
………….. hay ………..
≤
N
≤
………….
A = …… + …...
Khối lượng nguyên tử = …….. + ………. (đv.C) = ……….. (đv.C)
II. Hạt nhân nguyên tử
Cấu tạo hạt nhân
Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ hai loại hạt:
Hạt proton: điện tích = ……và khối lượng = …………..đv.C hay ………………kg
Hạt nơtron: điện tích = ……và khối lượng = …………..đv.C hay……………….kg
Hạt proton là hạt nhỏ nhất mang điện tích dương nên được chọn làm điện tích đơn vị hay điện tích
nguyên tố, kí hiệu là…………..
Điện tích của hạt nhân ………điện tích các proton ……… số proton (kí hiệu là Z+).
Khối lượng hạt nhân ……….. m
p
+ m

n
=…………..đv.C
Ví dụ: hạt nhân của nguyên tử cacbon có điện tích là …. và khối lượng là …… đv.C.
Chú ý : Trong một hạt nhân nguyên tử bất kì ta luôn có:
Trong đó: P là tổng số hạt proton và N là tổng số hạt nơtron.
Số khối:
Tổng số hạt proton và nơtron là một số nguyên và được gọi là số khối, kí hiệu là A:
A = ……………………..
ý nghĩa của số khối A:
- Cho biết……………………………………………………………trong hạt nhân.
- Giá trị của A cũng chính là giá trị khối lượng ………………………….theo đv.C.
Khái niệm về nguyên tố hoá học
- Khái niệm về nguyên tố hoá học: Bao gồm tất cả các nguyên tử có cùng …………………………,
tức là có cùng …………………………………………………..
- Do vậy: các nguyên tử có …………………………… sẽ thuộc về các nguyên tố hoá học khác nhau.
Ví dụ: tất cả các nguyên tử có điện tích hạt nhân bằng ……. tạo nên nguyên tố cacbon, tất cả các
nguyên tử có điện tích hạt nhân bằng 8+ tạo nên nguyên tố oxi.
Ngày nay người ta đã xác định được 109 nguyên tố hoá học, trong đó có 17 nguyên tố là phi kim còn
lại là các nguyên tố kim loại hoặc bán kim loại.
• Cách kí hiệu nguyên tố hoá học:
A
Z
X
1
1
≤

P
N
≤

1,5 hay P
≤
N
≤

1,5P
Trong đó X là………………………., A là…………….và Z là………………
Ví dụ, kí hiệu của nguyên tố lưu huỳnh là:
32
16
S .
Từ kí hiệu của nguyên tố lưu huỳnh ta có thể biết được những đặc điểm gì về nguyên tử lưu
huỳnh.
Trả lời:...........................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Đồng vị
Trong thực tế tồn tại những nguyên tử mà hạt nhân có cùng số hạt proton nhưng lại có số hạt
nơtron khác nhau, chúng có cùng thuộc một nguyên tố hoá học không.
Trả lời: (Dựa trên định nghĩa về nguyên tố hoá học) ....................................................................
.......................................................................................................................................................
ở đây, “đồng” là cùng, “vị” là vị trí (trong bảng hệ thống tuần hoàn), do đó đồng vị là
………………….……………………….., mà mỗi vị trí trong bảng HTTH chỉ dành riêng cho một
……………………..nên các nguyên tử “đồng vị” thì thuộc về cùng một ………………………….
Hầu hết mỗi nguyên tố hoá học đều tạo thành từ nhiều …………………. khác nhau.
Ví dụ cacbon có 3 đồng vị:
12
C (6p + 6n),
13
C (…. ..p + 7n),
14

C (…..p + 8n)
Clo có 2 đồng vị :
35
Cl (17p + 18n) và
37
Cl (…..p + 20n)
Bài 1. Hãy cho biết các nguyên tử nào sau đây là đồng vị của nhau:
A (6p + 6n); B ( 8p + 8n); C (6e + 8n); D ( 17p + 18n); E (8p + 9n) ; F (8e + 10n); G (17p + 20n).
• Cách tính khối lượng nguyên tử của một nguyên tố có nhiều đồng vị:
Cũng do mỗi nguyên tố thường có nhiều đồng vị khác nhau nên khối lượng của một nguyên tố là khối
lượng trung bình của các đồng vị.
Ví dụ: trong tự nhiên clo có hai đồng vị: đồng vị
35
Cl chiếm 75% và đồng vị
37
Cl chiếm 25%. Mặt khác
ta cũng biết rằng khối lượng của nguyên tử clo được lấy trong tính toán là…….. …Đây là giá trị trung gian
giữa 35 và 37 và được tính như sau:
35.
×
100
75
+ 37
×
100
25
=
III. Vỏ nguyên tử
• Khái niệm lớp:
Từ thực nghiệm người ta nhận thấy rằng có nhiều electron chịu tác dụng của lực hút hạt nhân xấp xỉ

bằng nhau, tức là có mức năng lượng ……………. nhau. Người ta gọi đó là các electron thuộc cùng một lớp.
Các lớp được đánh số từ trong ra ngoài theo thứ tự:
Lớp: 1 2 3 4 5 6….
Kí hiệu: K L M N O P….
• Khái niệm phân lớp:
Người ta cũng nhận thấy rằng trong mỗi lớp lại có những electron chịu tác dụng của lực hút hạt nhân
hoàn toàn giống nhau nghĩa là có năng lượng …………………………., các electron đó được gọi là các
electron trong cùng phân lớp. Như vậy trong mỗi lớp lại có nhiều ……………. khác nhau. Người ta kí hiệu
các phân lớp bằng các chữ cái thường:
Phân lớp: s p d f g h …
Số phân lớp trong một lớp …………… số thứ tự của lớp, cụ thể là:
Lớp thứ 1 có …………phân lớp: phân lớp 1s
Lớp thứ 2 có ………….phân lớp: phân lớp 2s và 2p
2
?
Lớp thứ 3 có ………….phân lớp: phân lớp ………….. và ……
Lớp thứ 4 có ………… phân lớp: phân lớp ……………và ……
• Số obital trong một phân lớp:
Mỗi phân lớp các electron được sắp xếp vào các obital, mỗi obital được kí hiệu bằng một ô vuông:
- Phân lớp s có 1 obital, kí hiệu :
- Phân lớp p có 3 obital, kí hiệu :
- Phân lớp d có 5 obital, kí hiệu: .................................................................................................
- Phân lớp f có 7 obital, kí hiệu : .................................................................................................
Nhận xét: Số obital trong một phân lớp luôn luôn là một số………………………
Nguyên lí Paoli: Trong mỗi obital chứa được tối đa 2 electron.
Các hệ quả rút ra từ nguyên lí:
Hệ quả 1: Số electron trong một phân lớp
- Phân lớp s có ………….obital nên chứa tối đa…………electron
- Phân lớp p có ………….obital nên chứa tối đa…………electron
- Phân lớp d có ………….obital nên chứa tối đa…………electron

- Phân lớp f có ………….obital nên chứa tối đa…………electron
Hệ quả 2: Số electron trong một lớp
- Lớp thứ nhất (có 1 phân lớp …………..) số electron = …... … = ……..
×
1
2

- Lớp thứ hai (có 2 phân lớp ……………) số electron = …………= ……..
×
2
2
- Lớp thứ ba (có 3 phân lớp ………….) số electron = …...……=……..
×
3
2
- Lớp thứ n (có n phân lớp s, p ,d ……) số electron = ……………………
IV. Cấu trúc electron ở vỏ nguyên tử

Sự phân bố electron vào các obital
Nguyên lí vững bền: các electron được điền lần lượt vào
các obital có mức năng lượng từ ………. đến ………...
Lớp n: …………………………………………..
Lớp 6: 6s 6p 6d 6f 6g 6h
Lớp 5: 5s 5p 5d 5f 5g
Lớp 4: 4s 4p 4d 4f
Lớp 3: 3s 3p 3d
Lớp 2: 2s 2p
Lớp 1: 1s
Như vậy các electron sẽ điền theo thứ tự năng lượng: …
Cấu hình electron

3
1s
2s
3s
4s
2p
3p
4p
3d
4d
Năng
lượng
5s
5p
Lớp 1 2 3 4 5
Hình 2. Sơ đồ biểu diễn sự phân bố các
electron ở lớp vỏ theo lớp và phân lớp.
Là trật tự phân bố các electron theo thứ tự các lớp và phân lớp, từ lớp …………… đến lớp
……………….
Các bước viết cấu hình electron
Bước 1: sắp xếp các electron vào các obital theo …………………………………….
Bước 2: sắp xếp lại các phân lớp theo đúng thứ tự của lớp, từ ……..trong cùng đến …….ngoài cùng
(như ở hình 1).
Ví dụ 1. Viết cấu hình electron của nguyên tử oxi (Z = 8)
Phân mức năng lượng: ..................................................................................................................
Cấu hình electron: .........................................................................................................................
Ví dụ 2. Viết cấu hình electron của nguyên tử sắt (Z = 26)
Phân mức năng lượng: ..................................................................................................................
Cấu hình electron: .........................................................................................................................
Nhận xét: Đối với các nguyên tố có Z = 1 đến Z = 20 thì thứ tự điền electron theo phân mức năng

lượng …………………………..cấu hình electron.
Biểu diễn sự phân bố các electron vào các obital
• Đối với phân lớp đã đủ electron:
Điền vào mỗi obital hai mũi tên ngược chiều nhau: hướng lên trên và xuống dưới.
• Đối với phân lớp còn thiếu electron (phân lớp ngoài cùng):
- Điền lần lượt vào mỗi obital một mũi tên hướng lên trên
- Nếu còn dư electron thì tiếp tục điền lần lượt vào mỗi obital một mũi tên hướng xuống dưới.
Ví dụ: Biểu diễn sự phân bố các electron vào các obital của nguyên tử oxi và sắt dựa trên cấu hình
electron ở trên.
Đối với nguyên tử oxi:
Đối với nguyên tử sắt:
V. Đặc điểm lớp electron ngoài cùng
• Lớp electron ngoài cùng là lớp electron liên kết với hạt nhân ………………….
còn các lớp electron phía trong bị hạt nhân hút ……………… nên chỉ các electron
…………………. mới có thể tham gia vào việc hình thành liên kết hoá học. Do vậy
lớp electron này …………………….. tính chất hoá học của nguyên tử.
• Nguyên tử bền vững khi đạt cấu hình electron ngoài cùng có 8 electron. Do đó lớp
electron ngoài cùng chứa tối đa 8 electron.
- Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng là kim loại
- Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng là phi kim
- Các nguyên tử có 8 electron ở lớp ngoài cùng là khí hiếm
- Các nguyên tử có 4 electron ở lớp ngoài cùng có thể là kim loại có thể là phi kim
4
1s
2s 2p
1s
2s 2p 3s 3p 3d
4s
• Khi biết số electron lớp ngoài cùng người ta có thể biết được:
- Tính chất đặc trưng của nguyên tử là kim loại hay phi kim

- Hoá trị cao nhất = số electron lớp ngoài cùng
- Hoá trị trong hợp chất với hidro = 8 - số electron lớp ngoài cùng
Cấu tạo nguyên tử và Bảng HTTH
Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố:
- Các nguyên tố được sắp xếp vào các ô theo chiều………………………...tăng dần
Số thứ tự ô =......................................................................................................................................
- Các nguyên tố…………………………………………….được xếp vào một nhóm.
Số thứ tự nhóm = ………………….………….. = ..........................................................................
- Các nguyên tố…………………………………………….được xếp vào một chu kì.
Số thứ tự chu kì = ............................................................................................................................
Bài 1.
Cho biết vị trí các nguyên tố sau đây trong bảng HTTH biết rằng nguyên tử của chúng có cấu hình
electron là:
a- 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
:
Số thứ tự:..............Chu kì: ................. Nhóm .................. Phân nhóm:...............................................
b- 1s
2
2s

2
2p
6
3s
2
3p
4
:
Số thứ tự:................Chu kì:.....................Nhóm.......................Phân nhóm:
c- 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
5
4s
2
:
Số thứ tự:...............Chu kì:.......................Nhóm......................Phân nhóm:
Bài 2.
Nguyên tố R nằm ở phân nhóm chính nhóm VII trong bảng HTTH. Hãy cho biết:
1- Số electron lớp ngoài cùng:......................Hoá trị cao nhất:..........................................................
2- Tính chất đặc trưng:.....................................................................................................................
3- Công thức oxit:……..………………......Đây là oxit axit/bazơ:...................................................

4- Công thức hợp chất với hidro:..........................................................................................................
Bài 3.
Nguyên tố M nằm ở ô số 13 trong bảng HTTH. Nguyên tử của nguyên tố M có tổng số hạt cơ bản là
40. Không sử dụng bảng HTTH, hãy cho biết:
1- P = .............., N =..............., E =.................Kí hiệu nguyên tử M:...............................................
2- Cấu hình electron của nguyên tử M:...........................................................................................
3- Số thứ tự nhóm:......................Chu kì:.....................Phân nhóm:..................................................
4- Hoá trị cao nhất:....................Tính chất đặc trưng:......................................................................
5- Viết ptpư của M với axit HCl:.....................................................................................................
Bài 4.
Nguyên tố M nằm ở phân nhóm chính, thuộc chu kì 4 và tạo ra oxit MO (ứng với hoá trị cao nhất của
M). Hãy cho biết:
1- Số thứ tự nhóm :...........................................................................................................................
2- Cấu hình electron:........................................................................................................................
3- Điện tích hạt nhân:……..……………….Số thứ tự ô:..................................................................
4- Công thức oxit:.........................................Đây là oxit axit/bazơ:.......................................................
5