Giáo án tích hợp liên môn bài Nguyên tử Hóa học lớp 10

Giáo án tích hợp liên môn bài Nguyên tử Hóa học lớp 10: Tích hợp các môn Hóa học, vật lí, toán học trong dạy học bài Nguyên tử. Giáo án tích hợp liên môn bài Nguyên tử Hóa học lớp 10: Tích hợp các môn Hóa học, vật lí, toán học trong dạy học bài Nguyên tử.

TÍCH HỢP KIẾN THỨC CÁC MÔN TOÁN VÀ VẬT LÝ VÀO GIẢNG DẠY BÀI “THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ” MÔN HÓA HỌC LỚP 10

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Hs nêu được thành phần cơ bản của nguyên tử, gồm vỏ nguyên tử và hạt nhân Vỏ nguyên tử gồm các hạt electron, hạt nhân gồm proton và nơtron

- HS biết khối lượng và điện tích của electron, proton và nơtron, kích thước

và khối lượng rất nhỏ của nguyên tử

2 Kỹ năng

- Liên hệ kiến thức vật lí để tìm hiểu về tia âm cực, hạt nhân nguyên tử

- Liên hệ kiến thức toán học để xác định mối quan hệ giữa số hạt proton và

số hạt electron trong nguyên tử

- Sử dụng đơn vị đo lường như u, đvđt, nm, A o

3 Phát triển năng lực

- năng lực ngôn ngữ hóa học

- năng lực phát hiện vấn đề: thông qua các thí nghiệm

- liên hệ kiến thức các môn học khác nhau trong việc giải quyết vấn đề

4 Tình cảm, thái độ

- Có lòng yêu thích bộ môn

- Có thái độ nghiêm túc trong học tập

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

- phương pháp: - phương pháp trực quan

- phương pháp đàm thoại

- phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề

- đồ dùng: giáo án, mô hình 1.3 và 1.4

2 Học sinh

Xem trước bài mới

III TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG

1 Ổn định tổ chức

Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số

2 Kiểm tra bài cũ

Khồng

3 Giảng bài mới

Hoạt động 1: Tìm hiểu về quan niệm nguyên tử trong lịch sử

? Nghiên cứu SGK và cho biết vài nét

lịch sử trong quan niệm về nguyên tử

từ thời Democrit đến giữa thế kỷ XIX

GV: Điều đó còn đúng nữa hay không,

ta nghiên cứu thành phần cấu tạo

nguyên tử của Tomxon

Hoạt động 2: Nghiên cứu về hạt electron

- Đặt vấn đề mục đích TN: Nguyên tử

không được chia nhỏ hơn nữa hay nó

được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn?

- GV mô tả thiết bị phóng điện qua ống

hút chân không: đặt hai điện cực có

hiệu điện thế 15kV trong một ống chân

không, thấy thành thuỷ tinh phát sáng

do các tia phát từ cực âm và được gọi

là tia âm cực

GV: Vậy tia âm cực ở TN1 có phải là

vật chất có thực hay không, làm sao

chứng minh được nó?

GV mô tả thí nghiệm và nêu hiện

tượng: trên đường đi của tia âm cực,

nếu ta đặc một chong chóng nhẹ thì

chóng chóng bị quay

GV đặt câu hỏi: trong trường hợp như

nào thì chong chóng quay?

GV giúp HS liên hệ kiến thức vật lí:

chong chóng quay được khi có lực tác

dụng vào Tia âm cực làm chong chóng

quay chứng tỏ tia âm cực có khả năng

tạo ra lực, vậy tia âm cực phải là vật

chất

=> rút ra kết luận?

GV: Tia âm cực có mang điện hay

không? Nếu mang điện thì điện tích âm

hay điện tích dương?

GV mô tả thí nghiệm và hiện tượng:

I Thành phần cấu tạo nguyên tử

1 Electron

a) Sự tìm ra electron

Thí nghiệm 1:

Kết luận: Tia âm cực là chùm tia phát

ra từ cực ậm Thí nghiệm 2:

Kết luận: Tia âm cực là chùm hạt vật chất có khối lượng và chuyển động rất nhanh

Thí nghiệm 3:

khi không có tác dụng của điện trường

thì tia âm cực truyền thẳng Khi cho tia

âm cực đi vào giữa hai bản điện cực

mang điện tích trái dấu thì tia âm cực

lệch về phía điện cực dương

GV đặt câu hỏi: tia âm cực lệch về phía

điện cực dương chứng tỏ điều gì?

GV giúp HS liên hệ kiến thức vật lí:

điện tích trái dấu thì hút nhau Tia âm

cực lệch về phía điện cực dương chứng

tỏ tia âm cực phải mang điện tích âm

Từ kết quả các thí nghiệm 1,2, 3 các

nhà bác học đã quy nạp thành kết luận

chung về bản chất của tia cực

? Tham khảo SGK và cho biết khối

lượng và điện tích của electron?

GV: điện tích của electron là điện tích

nhỏ nhất nên được lấy làm đơn vị điện

tích

Kết luận: Tia âm cực là chùm hạt mang điện tích âm

Người ta gọi các hạt tạo ra tia âm cực

là các electron (ký hiệu: e)

b) Khối lượng và điện tích của electron

- Khối lượng: me = 9,1094.10-31 kg

- Điện tích: qe = -1,602.10-19C = -1đvđt = -eo =

1-Đơn vị điện tích: eo = 1,602.10-19

Hoạt động 3: Tìm hiểu về hạt nhân nguyên tử

GV: Nguyên tử trung hoà về điện

Nguyên tử có phần mang điện tích âm,

vậy phải có phần mang điện tích

dương Phần mang điện tích dương này

phân tán trong cả nguyên tử hay tập

trung vào một vùng nào đó? Làm thế

nào để chứng minh được

GV mô tả thiết bị 1.4 của Rơzơfo

GV nêu thí nghiệm: Năm 1911,

Rơ-dơ-pho cùng các cộng sự đã dùng hạt 

bắn phá một lá vàng mỏng và dùng

màn hình huỳnh quang đặt sau lá vàng

để theo dõi đường đi của hạt  Kết

quả thí nghiệm cho thấy hầu hết các hạt

 đi xuyên thẳng qua lá vàng, nhưng

2 Sự tìm ra hạt nhân

có một số ít hạt đi lệch hướng ban đầu

và một số rất it hạt bị bật lại phía sau

GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức

môn vật lí, giải thích hầu hết các hạt 

xuyên qua lá vàng chứng tỏ điều gì,

trong trường hợp nào các hạt  đi lệch

hướng hay bị bắn bật lại?

HS giải thích:

- Hầu hết các hạt  xuyên qua lá vàng

chứng tỏ chúng không bị va chạm khi

đi xuyên qua lá vàng, điều đó cho thấy

lá vàng có cấu tạo rỗng

- Một số ít hạt  đi lệch hướng ban đầu

chứng tỏ chúng đến gần một phần tử

nào đó Hạt  mang điện tích dương,

chúng bị lệch chứng tỏ đến gần phần tử

mang điện tích dương

- Một số rất it hạt bị bật lại phía sau bị

bắn bật lại chứng tỏ chúng có va chạm,

như vậy phần vật chất mang điện tích

dương trong lá vàng rất ít

Kết quả thí nghiệm nói lên điều gì?

=> kết luận?

? Hạt nhân nguyên tử có thể bị chia

nhỏ nữa không?

- Vẫn có khả năng phân chia được

GV đưa thông tin: năm 1918, khi bắn

phá hạt nhân nguyên tử nitơ bằng hạt

, Rơ–dơ–pho đã quan sát thấy sự xuất

hiện hạt nhân nguyên tử oxi và một

loại hạt có khối lượng mang điện tích

dương, gọi là hạt proton

- hạt proton (p) là một thành phần cấu

tạo của hạt nhân nguyên tử

GV đưa thông tin: Năm 1932,

Chat-Uých dùng hạt  bắn phá hạt nhân

nguyên tử beri đã quan sát thấy sự xuất

hiện một loại hạt mới có khối lượng

xấp xỉ khối lượng của proton nhưng

KL:

- Nguyên tử có cấu tạo rỗng

- Hạt nhân nguyên tử mang điện tích (+) nằm ở tâm và có kích thước rất nhỏ

- Xung quanh hạt nhân có các electron tạo nên vỏ nguyên tử

3 Cấu tạo của hạt nguyên tử

a) Sự tìm ra proton

qp = +1,602.10-19 C = 1+ đvđt

mp = 1,6726.10-27 kg  1u

b) Sự tìm ra nơtron

không mang điện, được gọi là hạt

nơ.tron

- hạt nơtron (n) cũng là một thành phần

cấu tạo của hạt nhân nguyên tử

=> Rút ra kết luận về hạt nhân nguyên

tử?

GV lưu ý:

Nguyên tử tạo nên từ 3 loại hạt cơ bản

- electron mang điện tích âm

1 proton mang điện tích dương 1+

- nơtron không mang điện

Nguyên tử trung hòa về điện, vậy có

thể rút ra nhận xét gì về số lượng các

hạt p, n, e trong nguyên tử?

HS trả lời: nguyên tử trung hòa về điện

nghĩa là tổng điện tích trong nguyên tử

bằng 0

=> tổng giá trị điện tích dương = tổng

giá trị điện tích âm

Điện tích dương gây ra do các hạt

proton, mỗi proton là 1+

Điện tích âm gây ra do các hạt

electron, mỗi electron là

1-Tổng giá trị điện tích dương = tổng giá

trị điện tích âm

=> số hạt proton = số hạt nơtron

qn = 0

mn = 1,6748.10-27 kg  1u

c) Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử

- Hạt nhân gồm các hạt p và n

Chú ý:

- Nguyên tử trung hòa về điện =>

số p = số e

- Khối lượng electron rất nhỏ so với khối lượng hạt nhân => khối lượng hầu như tập trung ở hạt nhân

Hoạt động 4: Tìm hiểu về kích thước và khối lượng nguyên tử

- Các nguyên tử khác nhau => kích

thước khác nhau

- Nếu hình dung nguyên tử như một

quả cầu thì nó có đường kính  10-10m

GV thông báo:

II Kích thước và khối lượng của các nguyên tử

1 Kích thước

- kích thước nguyên tử rất nhỏ

- dùng đơn vị: nm hoặc o

A

1nm = 10-9m; 1 o

A = 10-10m;

- đường kính nguyên tử  10-10m = 10

-Đường kính nguyên tử lớn hơn đường

kính hạt nhân khoảng 10.000 lần

=> nếu đường kính hạt nhân là 1cm thì

đường kính nguyên tử là 10.000cm =

100m

=> nếu tưởng tượng nguyên tử như một

quả bóng đá thì hạt nhân chỉ như một

hạt cát nằm chính giữa => nguyên tử

có cấu tạo rỗng

? Nghiên cứu SGK và cho biết đơn vị

khối lượng nguyên tử kg và u?

1nm

- đường kính hạt nhân  10-5nm

- đường kính các hạt e, p  10-8nm

2 Khối lượng

+ Khối lượng nguyên tử tuyệt đối: tính theo kg thực

m = mp + mn + me

+ Khối lượng nguyên tử tương đối: tính theo đơn vị u

1u = 121 khối lượng nguyên tử C (1đvC)

1u =

12

10 9265 ,

19  27

= 1,6605.10-27 kg

Hoạt động 5: Tổng kết nội dung bài học

Nêu kết luận tổng quát?

GV chiếu bảng tổng kết nội dung bài

học

Kết luận tổng quát:

đ.tích k/lượng Lớp vỏ: electron (e): 1- 5,5.10-4u

Hạt nhân: proton (p): 1+ 1u nơtron (n): 0 1u

- Nguyên tử có cấu tạo rỗng

- khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân

- nguyên tử trung hoà về điện

=> số p = số e

4 Củng cố

đ.tích k/lượng

Lớp vỏ: electron (e): 1- 5,5.10-4u

Hạt nhân: proton (p): 1+ 1u (đvC)

nơtron (n): 0 1u (đvC)

- Nguyên tử có cấu tạo rỗng

- khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân

- nguyên tử trung hoà về điện => số p = số e

5 Hướng dẫn về nhà

Làm BT 1 -5 SGK Tr.9

Bài 1: Khi điện phân nước, người ta xác định được là ứng với 1g hidro sẽ

thu được 7,936g oxi Hỏi một nguyên tử oxi có khối lượng năng gấp bao nhiêu lần khối lượng của một nguyên tử hidro?

Bài 2: Khi điện phân 87,66g muối ăn NaCl nóng chảy thu được 34,485 g

natri kim loại Xác định nguyên tử khối của clo, biết nguyên tử khối của Na bằng 22,99 g/mol

Bài 3: Khi điện phân 18,45g nước thu được 2,418 g hidro Xác định

nguyên tử khối của oxi, biết nguyên tử khối của H bằng 1,008 g/mol

Rút kinh nghiệm bài dạy: