Giáo án Hóa học 10 chương 1 và chương 2: Cấu tạo nguyên tử Bảng tuần hoàn

Giáo án Hóa học 10 chương 1 và chương 2: Cấu tạo nguyên tử Bảng tuần hoàn . Giáo án Hóa học 10 chương 1 và chương 2: Cấu tạo nguyên tử Bảng tuần hoàn . Giáo án Hóa học 10 chương 1 và chương 2: Cấu tạo nguyên tử Bảng tuần hoàn . Giáo án Hóa học 10 chương 1 và chương 2: Cấu tạo nguyên tử Bảng tuần hoàn .

Trang 1

Chương 1: NGUYấN TỬ

Bài 1: THÀNH PHẦN CẤU TẠO NGUYấN TỬ

I Thành phần cấu tạo nguyờn tử :

* Nguyờn tử cú cấu tạo rỗng

* Nguyờn tử được cấu tạo bởi hạt nhõn nguyờn tử mang điện dương (gồm 2 loại hạt là proton , nơtron ) và vỏ nguyờn tử gồm cỏc e mang điện õm chuyển động quanh hạt nhõn

* Đặc điểm cỏc loại hạt :

me = 9,1.10-31kg = 1

1840đvc

=0,00055đvc

qe = -1,6.10-19

C = - e0 =

1-( e0 là đơn vị điện tích ) Proton P mP = 1,6726 10-27kg = 1đvc qP = +1,6.10-1 9C = e0 = 1+

Nơtron n nn = 1,6748 10-27kg = 1đvc qn = 0

Nhận xột : Khối lượng của nguyờn tử tập chung ở hạt nhõn

*Vỡ nguyờn tử trung hũa về điện nờn số p = số hạt e

II Kớch thước và khối lượng nguyờn tử :

1 Kớch thước nguyờn tử :

* Coi nguyờn tử như một khối cầu thỡ đường kớnh của nguyờn tử khoảng 1A0 , đường kớnh của hạt nhõn là 10-4A0

Nhận xột : Kớch thước của nguyờn tử gấp 10.000 lần kớch thước của hạt nhõn

* Cụng thức tớnh thể tớch của khối cầu : 4 3

3

 

V : thể tớch khối cầu

R : Bỏn kớnh khối cầu

 = 3,14

* Đơn vị độ dài : 1nm = 10-9m ; 1A0 = 10-10 m ; 1cm = 10-2 m

2 Khối lượng nguyờn tử :

* Cụng thức tớnh KLNT :

m = mP+ mn + me

Vỡ me quỏ nhở so với mP , mn nờn m = mP+ mn = mhn

Nhận xột : Kớch thước của hạt nhõn rất nhỏ so với kớch thước của nguyờn tử nhưng khối lượng

lại tập chung ở hạt nhõn

* Đơn vị khối lượng nguyờn tử : 1u = 1đvc = 1,6605 10 -27 kg

Bài 2: HẠT NHÂN NGUYấN TỬ - NGUYấ N TỐ HH- ĐỒNG VỊ

I Hạt nhõn nguyờn tử :

Trang 2

1 Điện tích hạt nhân :

* Hạt nhân mang điện tích dương

* Số đơn vị đthn = số p = số e = Z

2 Số khối (A) :

* Đ/n : Số khối là tổng số hạt p (Z) và số hạtnơtron (N )

* Công thức : A Z N  

A : số khối ; Z là số hạt p ; N là số hạt n

II Nguyên tố hóa học :

1 Kn : Nguyên tố hóa học là tập hợp tất cả các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân ( Z )

VD : 1H , 1D , 1T đều thuộc nguyên tố hiđrô

2 Số hiệu nguên tử :

* Số điện tích hạt nhân Z là đại lương đặc trưng cho nguyên tố gọi là số hiệu nguyên tử hay số thứ tự của nguyên tố

* Là dậi lượng đặc trưng vì mỗi nguyên tố có số p khác nhau

VD : 1H , 11Na , 12 Ca …

* Số hiệu nguyên tử cho biết số p trong hạt nhân, số e trong nguyên tử

3 Kí hiệu nguyên tử : A

Z X X là kí hiệu nguyên tố hóa học

Z là số hiệu nguyên tử

A là số khối

* Chú ý : + Khi biết kí hiệu nguyên tử ta biết được đầy đủ các thông tin về thành phần cấu tạo

nguyên tử nguyên tố đó

VD : 17

8O , 23

11Na …

+ Những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân đều có tính chất hoá học giống nhau

III Đồng vị :

1 Kn : khái niệm: các đồng vị của cùng một nguyên tố hoá học là những nguyên tử có cùng số p

nhưng khác nhau về số n, do đó số khối A của chúng khác nhau

VD: nguyên tố hidro có 3 đồng vị:

11H 12 H (D ) 13 H ( T )

Hạt nhân có 1p hạt nhân có 1p, 1n hạt nhân có 1p, 2n

* Chú ý : Do hạt nhân quyết định tính chất nguyên tử nên các đồng vị có cùng số p thì có tính

chất hoá học giống nhau Tuy nhiên, do số n khác nhau nên các đồng vị có một số tính chất vật lí khác nhau

2 Phân loại:

* Đồng vị bền ( Các đồng vị bền có Z ≤ 83 ) , với đồng vị bền ta luôn có 1 N 1,524

Z

* Đồng vị không bền hay đồng vị phóng xạ ( hầu hết các đồng vị có Z > 83 là không bền )

IV Nguyên tử khối - Nguyên tử khối lượng trung bình :

1 Nguyên tử khối :

Trang 3

*K/ n : Là khối lượng tương đối của nguyên tử

* Nguyên tử khối của nguyên tử cho biết KLNT đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị KLNT

VD; mAl = 27u

* Chú ý : NTK ( KLNT ) = số khối của hạt nhân

2 Nguyên tử khối trung bình :

*K/ n : Nguyên tử khối trung bình là nguyên tử khối của nguyên tố ( Vì có nhiều nguyên tố có

nhiều đồng vị )

* Công thức : 1 1 2 2

1 2

(1)

n n n

A   

   Với x1x2 x n 100%

Nếu nguyên tố có 2 đồng vị thì : . (100 )(2)

100

A x B x

A  

Bài 4 -5 : CẤU TẠO VỎ NGUYÊN TỬ

CẤU HÌNH ELECTRON

I Sự chuyển động của electron – Obitan nguyên tử :

1 Sự chuyển động của e:

* Electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân ,không theo quĩ đạo xác định tạo thành vỏ nguyên tử

* Electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân tạo thành các đám mây e

Trang 4

* ở tạng thái cơ bản , khả năng tìm thấy e sẽ lớn khi ở gần hạt nhân và giảm dần khi ở xa hạt nhân

2 Obitan nguyên tử :

* K/ n : Là vùng không gian xung quanh hạt nhân ở đó xác xuất có mặt e khoảng 90% được gọi

là obitan nguyên tử

* Hình dạng của AO :

+ Obitan s : mây có dạng hình cầu

+ Obitan p : mây có dạng hình quả tạ

+ Obitan d , f : mây có dạng hoa nhiều cánh

* Khi một AO chứa đủ 2 e , ta nói 2 e được ghép đôi

Các e đã ghép đôi thường không tham gia vào liên kết hóa học

* Khi một AO chỉ chứa 1 e , ta nói e độc thân

Các e độc thân dễ tham gia vào liên kết hóa học

II Lớp e và phân lớp e :

1.Lớp electron:

* Kn : Lớp e là khu vực không gian của các e có mức năng lượng gần bằng nhau

* Kí hiệu các lớp e : n: 1 2 3 4 5 6 7 ( n là số thứ tự lớp e )

K L M N O P Q

2 Phân lớp electron :

* Kn : Phân lớp e là khu vực không gian của các e có cùng mức năng lượng

* Kí hiệu các phân lớp e : s , p , d , f

* Số phân lớp e trong các lớp e :

Lớp K ( n =1 ) có 1 phân lớp e : 1s

Lớp L ( n =2 ) có 2 phân lớp e : 2s 2p

Lớp M ( n = 3 ) có 3 phân lớp e : 3s 3p 3d

Lớp N ( n = 4 ) có 4 phân lớp e : 4s 4p 4d 4f

* Số AO có trong phân lớp e :

+ Phân lớp : s ( 1AO ) , p ( 3AO ) , d ( 5AO ) , f ( 7AO )

NX : Số phân lớp e trong 1 lớp bằng STT của lớp ( 1n 4 )

III Số e tối đa trong một phân lớpvà một lớp:

1 Số e tối đa trong một phân lớp :

Phân lớp s   1AO  2 e

Phân lớp p   3AO  6 e

Phân lớp d   5AO  10 e

Phân lớp f   7AO  14 e

NX : Số e tối đa trong 1 phân lớp = 2 lần số AO có trong phân lớp

2 Số e tối đa trong một lớp :

Lớp e Số phân lớp e Số AO Số e tối đa

Lớp L ( n =2 ) 2s 2p 4 8

Lớp M ( n =3 ) 3s 3p 3d 9 18

Lớp N ( n =4 ) 4s 4p 4d 4f 16 32

NX : + Số e tối đa trong 1 lớp = 2 lần số AO có trong lớp

+ Số e tối đa trong 1 lớp = 2n2 ( 1n 4 )

IV Cấu trúc e trong nguyên tử :

Trang 5

1 Nguyên lí và qui tắc :

a) Nguyên lí vững bền : Trong nguyên tử các e chiếm lần lượt các AO có mức năng lượng từ

thấp đến cao ( Từ trong ra ngoài : Qui tắc Klech Kowski ) 1s 2s2p 3s3p4s 3d4p5s…

b) Nguyên lí PauLi : Số e tối đa trong 1AO là 2e và 2e này có chiều tự quay khác nhau , được

biểu diễn bằng 2 mũi tên ngược chiều  

c)Qui tắc Hund : Trong cùng 1 phân lớp các e sẽ phân bố trên các AO sao cho số e độc thân tối

đa và các e này có chiều tự quay giống nhau

N :

2 Cấu hình electron :

* Cấu hình e của nguyên tử biểu diễn sự phân bố e trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau

* Qui ước : ( SGK )

+ STT lớp e được ghi bằng chữ số ( 1, 2 , 3 ) ở phía trước

+ Phân lớp e được ghi bằng chữ cái thường

+ Số e trong mỗi phân lớp được ghi bằng số ở phía trên bên phải của phân lớp

* Cách viết cấu hình e : ( SGK )

Viết cấu h́nh electron của Fe (Z = 26) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

S(Z = 16) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

* Chú ý :

1 Khi viết cấu hình e: Cấu hình e phải viết theo thứ tự lớp e

2 Cấu hình e thu gọn : Dựa vào cấu hình e của khí hiếm đứng trước gần nhất

3 Tính bền :

+ Lớp e bền khi chứa tối đa 8e ( Bão hòa )

+ Phân lớp bền khi bão hòa hay bán bão hòa : S2 ,P6 ,d10 ,f 14 hay S1 ,P3 ,d5 ,f 7

nên ( n-1)d4 ns2  ( n-1)d5 ns1

( n-1)d9 ns2  ( n-1)d10 ns1

VD 1 : 29Cu , 24Cr , Mo ( Z = 42 ) , Ag ( Z = 47)

VD 2 : Hoàn thành cấu hình e đầy đủ của nguyên tử có phân lớp e ngòai cùng là 4s1

4 Phân loại nguyên tố :

+ Nguyên tố S : Là những nguyên tố mà nguyên tử có e cuối cùng điền vào phân lớp s

+ Nguyên tố p : Là những nguyên tố mà nguyên tử có e cuối cùng điền vào phân lớp p

+ Nguyên tố d : Là những nguyên tố mà nguyên tử có e cuối cùng điền vào phân lớp d

+ Nguyên tố f : Là những nguyên tố mà nguyên tử có e cuối cùng điền vào phân lớp f

3 Đặc điểm lớp e ngoài cùng :

* Khi biết cấu hình e có thể dự đoán loại nguyên tố ( KL , PK , Khí hiếm )

* Có 4 e ở lớp ngoài cùng thì :

+ CK nhỏ là phi kim

+ CK lớn là kim loại

Trang 6

Chương 2: CẤU TẠO BTH CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN

Bài 7: BẢNG HTTH CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

I Nguyên tắc sắp xếp :

1 Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử

2 Các nguyên tố mà nguyên tử có cùng số lớp e được xếp thành 1 hàng ngang ( Chu kì )

3 Các nguyên tố mà nguyên tử có e hóa trị như nhau được xếp thành 1 cột ( Nhóm )

Chú ý : e hóa trị là e có khả năng tham gia vào liên kết hóa học ( là e ở lớp mgoài cùng hay phân

lớp sát ngoài cùng nếu phân lớp đó chưa bão hòa )

II Cấu tạo của bảng tuần hoàn:

1 Ô nguyên tố :

* Mỗi nguyên tố hóa học được xếp vào 1 ô của bảng tuần hoàn , gọi là ô nguyên tố

* Số thứ tự của ô nguyên tố bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó

Chú ý : Ô nguyên tố cho biết :

1- Số hiệu nguyên tử

Trang 7

2-Kí hiệu nguyê tố

3-Tên nguyên tố

4- NTK TB

5- Độ âm điện

6- Cấu hình e thu gọn

7- Số oxi hóa

2.Chu kì :

* Chu kỳ là dãy gồm những nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron , được xếp

theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần

* Mỗi chu kỳ đều mở đầu bằng kim loại kiềm, kết thúc bằng khí hiếm

* Trong một chu kỳ, đi từ trái sang phải số electron ở lớp ngoài cùng tăng dần

* Chu kì 1,2,3 là chu kì nhỏ

Chu kì 4,5,6,7 là chu kì lớn , chu kì 7 là chu kì chưa hoàn thành

Chú ý : STT của chu kì bằng số lớp e của nguyên tử nguyên tố

VD: Xét cụ thể các chu kì

Chu kỳ 1 có 2 nguyên tố và Z có số trị từ 1 đến 2.

3.Nhóm nguyên tố :

* Nhóm nguyên tố gồm các nguyên tố mà nguyên tử có cùng e hóa trị , do đó có tc hóa học tương

tự nhau và được xếp thành 1 cột

* Số e hóa trị = STT của nhóm ( Nguyên tố s , p có số e ngoài cùng bằng số e hóa trị )

* Các loại phân nhóm :

+ Nhóm A ( phân nhóm chính ): gồm các nguyên tố s và nguyên tố p

+ Nhóm B ( phân nhóm phụ ): gồm các nguyên tố d và nguyên tố f

* Cách xác định vị trí của nguyên tố trong BTH

+ Lớp e ngoài cùng có dạng nsa npb

+ Lớp e ngoài cùng có dạng (n-1)da nsb

VD: Xét cụ thể các nhóm

4 Các dạng BTH : Có 2 dạng thường gặp

* Dạng bảng dài : Gồm có 7 chu kì và 16 nhóm ( Nhóm A và nhóm B )

* Dạng bảng ngắn : Gồm có 7 chu kì và 8 nhóm ( Phân nhóm chính và Phân nhóm phụ )

Trang 8

Bài 8 -9 : SỰ BIẾN ĐỔI TUÀN HOÀN - ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN

I Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình e :

* Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố nhóm A

nhóm 1: viết cấu hình e ng.tử của H, Li , Na, K

nhóm 2: viết cấu hình e ng.tử của Be, Mg, Ca

nhóm 3: viết cấu hình e ng.tử của B, Al , Ga

nhóm 4: viết cấu hình e ng.tử của C, Si , Ge

* Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm có số e hóa trị bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm Đó là nguyên nhân làm cho các nguyên tố trong cùng một nhóm có tính chất hoá học giống nhau

* Sau mỗi chu kì, cấu hình e lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A được lặp lại Gọi là sự biến đổi tuần hoàn cấu hình e

* sự biến đổi tuần hoàn cấu hình e là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn tính chất các nguyên tố

II Sự biến đổi tuần hoàn tính chất các nguyên tố :

1.Bán kính nguyên tử :

a) Khái niệm :Là khoảng cách từ hạt nhân đến lớp e ngoài cùng

b) Qui luật biến đổi

* Chu kì :

Trang 9

+ Trong một chu kì khi đi từ trái sang phải bán kính nguyên tử giảm dần

+ Giải thích

* Nhóm A

+ Qui luật : Trong một nhóm khi đi từ trên xuống dưới bán kính nguyên tử tăng dần

+ Giải thích

KL : Vậy bán kính nguyên tử của các nguyên tố nhóm A biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân

2.Năng lượng ion hóa :

a) Khái niệm : Năng lượng ion hóa thứ nhất ( I1) là năng lượng tối thiểu cần để tách e thứ nhất ra khỏi nguyên tử

b) Qui luật biến đổi:

* Chu kì

+ Qui luật : Trong một chu kì khi đi từ trái sang phải năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử tăng dần

+ Giải thích

* Nhóm A

+Qui luật :Trong một nhóm khi đi từ trên xuống dưới năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử giảm dần

+ Giải thích

KL : Năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử các nguyên tố nhóm A biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân

3 Ái lực electron :

a) Khái niệm : Ái lực electron của nguyên tử là năng lượng tòa ra hay thu vào khi nguyên tử kết

hợp thêm 1e để biến thành ion âm

* Chu kì

+ Trong một chu kì khi đi từ trái sang phải ái lực e của nguyên tử tăng dần

+ Giải thích

* Nhóm A

+ Qui luật : Trong một nhóm A khi đi từ trên xuống dưới ái lực e của nguyên tử giảm dần

+ Giải thích

KL : Vậy giá trị ái lực e biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân

4 Độ âm điện ():

a)Khái niệm : Độ âm điện của một nguyên tố đặc trưng cho khả năng hút e của nguyên tử trong

phân tử ( Độ âm điện cang lớn thì nguyên tử hút e càng mạnh và ngược lại )

* Chu kì

+Qui luật : Trong một chu kì khi đi từ trái sang phải độ âm điện tăng dần

+ Giải thích

* Nhóm A

+ Qui luật :Trong một nhóm A khi đi từ trên xuống dưới độ âm điện giảm dần

+ Giải thích

KL : Vậy độ âm điện của các nguyên tố nhóm A biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân

5.Hóa trị : Trong một chu kì khi đi từ trái sang phải hóa trị cao nhất của các nguyên tố với Oxi

tăng từ 1 đến 7 , còn hóa trị với Hiđrô của các nguyên tố phi kim giảm từ 4 đến 1

Trang 10

KL: Vậy húa trị cao nhất của nguyờn tố đối với O , húa trị đối với H của cỏc nguyờn tố phi kim

biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tớch hạt nhõn

* Chỳ ý :

1) Cỏch viết cụng thức hợp chất của cỏc nguyờn tố :

1) Hợp chất cú húa

trị cao nhất đối với O

2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O2

2) Hợp chất cú húa

trị cao nhất đối với H

2

3 (rắn) RH(khớ )4  RH(khớ )3  RH(khớ )2 RH(khớ )

3) Hợ chất hiđroxit

ROH R(OH)2 R(OH)3 R(OH)4 R(OH)5 R(OH)6 R(OH)7

Một số điểm cần lu ý khi viết công thứuc hiđrôxit

+ R ( không phải là oxi ) có hóa trị cao nhất đối với oxi là bao nhiêu thì có thể liên kết với bấy nhiêu nhóm OH

+ Trong phân tử hiđroxit : Số nguyên tử H 3 , số nguyờn tử O 4 Nếu quỏ thỡ phảI trừ đI số nguyờn lần phõn tử H2O khỏi hiđrụxit đú

VD : R(OH)4   1 pt H O2  H2 RO3

R(OH)7   3 pt H O2  HRO4

+ Trong hiđrụxit cú

- Số nguyờn tử H = số nguyờn tử O thỡ ta viết chung R(OH)n , đõy là bazơ

- Số nguyờn tử H  số nguyờn tử O thỡ viết H đầu tiờn và O viết cuối cựng , đõy là axit

2 ) Nếu cụng thức cú húa trị cao nhất với oxi là R 2 O n thỡ :

+ Nếu R thuộc nhúm I ,II, III   cụng thức của hợp chất với H là RHn ( rắn )

+ Nếu R thuộc nhúm cũn lại   cụng thức của hợp chất với H là RH 8- n ( khớ )

6.Tớnh kim loại ,tớnh phi kim :

a) K/n :

+ Tớnh kim loại : Là t/c của nguyờn tố mà nguyờn tử của nú dễ nhường e để trở thành ion dương Nguyờn tử của nguyờn tố càng dễ nhường e , tớnh kim loại càng mạnh

+ Tớnh phi kim : Là t/c của nguyờn tố mà nguyờn tử của nú dễ nhận e để trở thành ion õm

Nguyờn tử của nguyờn tố càng dễ nhận e , tớnh phi kim càng mạnh

b) Sự biến đổi tớnh KL , PK :

+ Trong một chu kỡ khi đi từ trỏi sang phải tớnh KL của cỏc nguyờn tố giảm dần , đồng thời tớnh

phi kim tăng dần

+ Trong một nhúm khi đi từ trờn xuống dưới tớnh KL của cỏc nguyờn tố tăng dần , đồng thời tớnh phi kim giảm dần

KL : Vậy tớnh KL, tớnh phi kim của cỏc nguyờn tố nhúm A biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tớch hạt nhõn

7 Tớnh a xit ,bazơ của o xit và hiđrụxit :

* Trong một chu kỡ khi đi từ trỏi sang phải , tớnh bzơ của oxit và hiđ roxit tương ứng giảm dần ,

đồng thới tớnh axit của chỳng tăng dần

* Trong một nhúm khi đi từ trờn xuống dưới tớnh bzơ của oxit và hiđroxit tương ứng tăng

dần ,đồng thới tớnh axit của chỳng giảm dần

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	238 KB