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

- Sự phân bố electron trên các phân lớp, lớp và cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố đầu tiên... 2 Kĩ năng - Viết được cấu hình electron dưới dạng ô lượng tử của một nguyên tố h

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

(Sách giáo khoa Hoá 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 ô lượng tử của một nguyên tố hoá học

Dựa vào cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên

tử suy ra tính chất cơ bản của nguyên 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

THẦY

HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ

Hoạt động 1:

* Các electron trong cùng

lớp electron, cùng phân

I NĂNG LƯỢNG CỦA

NGUYÊN TỬ

lớp electron có mức năng

lượng như thế nào?

HS trả lời

GV bổ sung MNL obitan:

Các electron trên cùng

một phân lớp thuộc cùng

mức năng lượng Người

ta gọi mức năng lượng

này là mức năng lượng

obitan nguyên tử, gọi tắt

là mức năng lượng AO

* VD; Phân lớp 2p có ba

obitan 2px, 2py, 2pz tuy có

sự định hướng trong

không gian khác nhau

nhưng có cùng mức năng

lượng obitan

Hoạt động 2:

Nghiên cứu hình 1.12 và

rút ra trật tự các mức

1 Mức năng lượng obitan nguyên tử

Trong nguyên tử, các electron trên mỗi obitan có một mức năng lượng định Người ta gọi

mức năng lượng này là mức năng lượng obitan nguyên tử,

gọi tắt là mức năng lượng AO Trên cùng một phân lớp, các electron trên các obitan khác nhau có mức năng lượng obitan bằng nhau

2 Trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử

Các mức năng lượng AO tăng

năng lượng obitan

nguyên tử

Hoạt động 3:

* GV thông báo về tiểu

sử và thành tích khoa học

của Pau-li

* Nghiên cứu SGK và

cho biết:

- Ô lượng tử là gì?

- Cách kí hiệu electron

trong một ô lượng tử?

dần theo thứ tự sau:

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

II CÁC NGUYÊN LÝ VÀ

NGUYÊN TỬ

1 Nguyên lí Pau-li

a Ô lượng tử

- Ứng với n = 1 chỉ có một obitan 1s ta vẽ một ô vuông

- 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

* Nghiên cứu SGK và

cho biết?

- Nội dung nguyên lí

Pau-ki?

- Tính số electron tối đa

trong một phân lớp và

trong một lớp ?

nhau của phân lớp 2p

VD: Các ô lượng tử với n = 1

và n = 2

Obitan 1s 2s 2spx, 2spy, 2spz

b Nguyên lí Pau-li

Trên một obitan chỉ có thể có nhiều nhất là hai electron và hai electron chuyển động tự quay 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

Hoạt động 4:

* Đọc SGK và cho biết

nội dung của nguyên lí

vững bền

Vận dụng quy tắc Hund

để phân bố electron trong

các obitan của nguyên tử

lớp p

Số electron tối đa trong phân lớp d

Số electron tối đa trong phân lớp f

- Các phân lớp s2, p6, d10, f14 có

đủ số electron tối đa gọi là phân lớp bão hoà

- Các phân lớp s1, p2, d6, f4 chưa

đủ số electron tối đa gọi là phân lớp chưa bão hoà

2 Nguyên lí vững bền

?

GV nêu một ssố VD

Hoạt động 5:

* Đọc SGK và cho biết

nội dung quy tắc

Hund

Hoạt động 6:

Vận dụng nguyên lí

Pau-Ở trạng thái cơ bản, trong 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 nguyên tử H như sau:

H (Z=1): 1s1 hay Nguyên tử heli (Z=2)

He (Z=2): 1s2 hay Nguyên tử liti (Z=3)

Li (Z=3): 1s22s1 hay Tương tự:

li, nguyên lí vững bền,

quy tắc Hund để phân bố

electron của các nguyên

tử O (Z=8)

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

Be (Z=4): 1s22s2 hay

3) Quy tắc Hund

Trong cùng một phân lớp, các 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

Tương tự, HS biểu diễn

thêm đối với O và F

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

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:

* Đọc SGK và cho biết:

- Cấu hình electron là gì?

- Các viết cấu hình

electron

* Quy ước cách viết cấu

hình electron

- Số thứ tự của lớp được

viết bằng số

- Phân lớp được kí hiệu

bằng chữ cái thường: s, p,

d,f

- Số electron viết trên kí

hiệu của các phân lớp như

số mũ

* Các bước viết cấu hình

electron:

- Xác định số e của

nguyên tử

1 Cấu hình electron

Cấu hình electron biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau

* Quy ước cách viết cấu hình electron (SGK)

* Các bước viết cấu hình electron: (SGK)

VD:

Na (Z=11): 1s2 2s2 2p6 3s1

Mg (Z=12): 1s2 2s2 2p6 3s2

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

K (Z=19): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p64s1

Fe (Z=26): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

Hoặc viết gọn là [ Ar] 3d6 4s2 [ Ar] là kí hiệu cấu hình electron của khí hiếm đứng 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

electron lớp ngoài cùng

khi số hiệu nguyên tử

tăng dần?

Hoạt động 8:

2 Câu hình electron nguyên

tử của một nguyên tố

Viết cấu hình electron nguyên

tử của 20 nguyên tố đầu tiên trong BTH

* Dựa vào cấu hình

electron nguyên tử của

nguyên tố Clo, Natri, cho

biết electron nào ở gần

hạt nhân nhất, xa hạt nhân

nhất, electron nào liên kết

với hạt nhân mạnh nhất,

yếu nhất?

* Các electron ở lớp K ở

gần hạt nhân nhất, liên

kết với hạt nhân mạnh

nhất, còn các electron lớp

ngoài cùng liên kết rất

yếu với hạt nhân nguyên

tử

* Dựa vào bản cấu hình

electron của 20 nguyên tố

đầu, cho nhận xét về số

lượng electron lớp ngoài

cùng

3 Đặc điểm của electron lớp ngoài cùng

Trong nguyên tử:

- Lớp ngoài cùng có tối đa 8 electron

- Nguyên tử có 8 electron lớp ngoài cùng (trừ He có 2) đều rất bền vững, là nguyên tử của nguyên tố khí hiếm

- Nguyên tử có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng (trừ B) là nguyên tử của nguyên tố kim loại

- Nguyên tử có 5, 6, 7 electron lớp ngoài cùng là nguyên tử của nguyên tố phi kim

- Nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng là nguyen tử của nguyên tố phi kim (nếu nguyên

* Trong bản trên nguyên

tố nào là kim loại, phi

kim, khí hiếm?

Các electron lớp ngoài

cùng rất quan trọng vì

chúng dễ tham gia vào

việc hình thành liên kết

hoá học Do đó các

electron ngoài cùng quyết

định TCHH của một

nguyên tố

tố ở chu kì nhỏ); là kim loại (nếu nguyên tố ở chu kì lớn) Các electron lớp ngoài cùng rất quan trọng, có khả năng quyết định TCHH của một nguyên tố

D CỦNG CỐ DẶN DÒ

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

nguyên tử có Z=20, Z = 22, Z = 24, Z = 29 Cho nhận xét cấu hình electron của các nguyên tử đó khác nhau như thế nào?

Nhận xét:

- Cấu hình Z = 20 khác với các cấu hình còn lại ở chỗ không 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 nguyên tử có Z =

11, Z = 1 9 và cho biết khi nguyên tử của chúng nhường đi

1 electron thì lớp ngoài cùng có đặc điểm gì?

BTVN 1.48 đến 1.54 (SBT); 1 đến 7 (SGK)

………

………