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

- Phần mềm mô phỏng thí nghiệm chứng minh sự tồn tại của hạt nhân nguyên tử.. Sự tìm ra electron Năm 1897, Thomson đã phát hiện ta tia âm cực, mà bản chất là các chùm hạt nhỏ bé mang đi

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 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

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).

me = 9,1095.1031kg

qe = 1,602.1019C

(qui ớc qe = 1)

Bản chất của tia âm cực là chùm

các hạt nhỏ bé mang điện tích âm,

gọi là các electron.

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 α 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

mp = 1,6726.10-27kg

qp = +1,602.10-19C = -qe

(qui ớc qp = 1+)

- Các hạt electron (e) và proton (p) có trong thành phần của mọi nguyên tử.

Hoạt động 4 Năm 1932, Chatwick (cộng tác

viên của Rơ-dơ-pho) dùng hạt α

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)

mn =1,6748.10-27kg  mp

qn = 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

Điện tích

(q)

Cu-lông qe = 1,602.1019 C qp = +1,602.1019 C qn = 0

Khối lợng (m) me = 9,1095.1031 kg

 0,549.103 u

mp = 1,6726.1027 kg

 1 u

mn = 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 104 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 (Ǻ)

1nm = 109m;

1Ǻ = 1010m;

1nm = 10Ǻ

- Đờng kính nguyên tử  1010 m

- Đờng kính hạt nhân nguyên tử

 1014 m

Hoạt động 6 VD: Tính khối lợng nguyên tử

oxi, biết hạt nhân nguyên tử oxi

có 8p và 8n

Giải:

Có 8p ⇒ có 8e

mp = 8 ´ 1,6726.1027

= 13,3808.1027kg

mn = 8 ´ 1,6748.1027

= 13,3984.1027 kg

me = 8 ´ 9,1095.1031

= 72,876.1031 kg

mhn = mp + mn

= 26,7792.1027 kg

mnt = mhn + me

= 26,7865.1027kg

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 me << mp

⇒ mnt  mp + mn

⇒ mnt  mhn

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, 66055.10 kg



Mối liên hệ giữa KLtđ với

KLTĐ và khối lợng mol nguyên

tử (M):

- KLtđ = KLTĐ ´ NA

- Khối lợng mol nguyyên tử (g/

VD: Tính khối l-ợng nguyên tử hiđro theo u, biết khối l-ợng nguyên tử tuyệt

đối của nó là 1,6725.1027kg

1 HS lên bảng còn lại tự làm vào vở

Giải:

MH =

27

27

1, 6725.10

1, 66055.10





= 1,08 u

Đơn vị khối lợng nguyên tử

u =

3 C

A





1, 66055.10 kg



 KLtđ (u) KLTĐ (kg)

u (kg)



mol) có giá trị đúng bằng KLtđ

của nguyên tử

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:

p n e 115

p e 35 (p e) n 25

n 45

p e

  



 









 

 Cách 1:

mnt = 1,3406.1025 kg

M =

25

27

1,3406.10

1, 6605.10



 = 80,7 u

Cách 2:

M = 35´0,549.103 + 35´1 + 45´1 = 80,02 u

Bài tập về nhà: 1, 2, 3, 4, 5 (SGK trang 8)

- / -