Giáo án dạy học theo chủ đề: Hóa học 10 Chủ đề Vỏ nguyên tử: Bảng mô tả năng lực các mức độ, ngân hàng câu hỏi theo các mức độ, giáo án dạy học. Giáo án dạy học theo chủ đề: Hóa học 10 Chủ đề Vỏ nguyên tử: Bảng mô tả năng lực các mức độ, ngân hàng câu hỏi theo các mức độ, giáo án dạy học.
Trang 1Tuần 4+ 5 hóa 10 Ngày soạn:
Tiết 7, 8, 9, 10, 11 theo PPCT Ngày dạy:
I NỘI DUNG CHỦ ĐỀ
- Cấu tạo vỏ nguyên tử (2 tiết)
- Cấu hình electron nguyên tử (1 tiết)
- Luyện tập (2 tiết)
II TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ
1 Mục tiêu
+ Kiến thức
HS mô tả được:
- Các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân nguyên tử không theo những quỹ đạo xác định, tạo nên vỏ nguyên tử
- Trong nguyên tử, các electron có mức năng lượng gần bằng nhau được xếp vào một lớp (K,
L, M, N)
HS nêu được:
- Một lớp electron bao gồm một hay nhiều phân lớp Các electron trong mỗi phân lớp có mức năng lượng bằng nhau
- Số electron tối đa trong một lớp, một phân lớp
- Thứ tự các mức năng lượng 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: Lớp ngoài cùng có nhiều nhất là
8 electron (ns2np6), lớp ngoài cùng của nguyên tử khí hiếm có 8 electron (riêng heli có 2 electron) Hầu hết các nguyên tử kim loại có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng Hầu hết các nguyên tử phi kim có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng
+ Kĩ năng
- Xác định được thứ tự các lớp electron trong nguyên tử, số phân lớp (s, p, d) trong một lớp
- Viết được cấu hình electron nguyên tử của một số nguyên tố hoá học
- Dựa vào cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử suy ra tính chất hoá học cơ bản của nguyên tố tương ứng
+ Thái độ:
- Giáo dục ý thức làm việc nghiêm túc trong học tập hóa học
+ Định hướng phát triển năng lực
- Năng lực giải quyết vấn đề
- Năng lực hợp tác
- Năng lực làm việc độc lập
- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
- Năng lực tính toán hóa học
Trang 22 Phương pháp dạy học
- Phương pháp thuyết trình
- Phát hiện và giải quyết vấn đề
- Phương pháp dạy học hợp tác
- Phương pháp đàm thoại tìm tòi
- Phương pháp sử dụng các phương tiện trực quan
- Phương pháp sử dụng câu hỏi bài tập
3 Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
3.1 Chuẩn bị của giáo viên
- Mô hình mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-đơ-pho, Bo; mẫu hành tinh nguyên tử hiện đại (mô phỏng), mô hình mô tả số e tối đa trong 1 phân lớp, 1 lớp
- Sơ đồ phân bố mức năng lượng của các lớp và các phân lớp
- Bảng cấu hình nguyên tử của 20 nguyên tố đầu (bảng câm):
- Phiếu học tập
- Máy chiếu, máy tính
3.2 Chuẩn bị của học sinh
- Đọc trước nội dung của chủ đề trong SGK
- Tìm kiếm những kiến thức có lien quan đến chủ đề
III Bảng mô tả 4 mức yêu cầu (nhận biết, thông hiểu, vận dụng, vận dụng cao) của các loại câu hỏi/bài tập kiểm tra, đánh giá trong quá trình dạy học chuyên đề.
Nội
dung
Nhận biết Thông hiểu Vận dụng thấp Vận dụng cao
Cấu tạo
vỏ
nguyên
tử và cấu
hình
electron
nguyên
tử
- Nêu được thứ tự và
ký hiệu các lớp
electron, phân lớp
electron, số electron
tối đa trong các lớp,
phân lớp
- Biết cách viết cấu
hình electron
- Từ cấu hình electron
xác định được số lớp
e, số e trong các phân
lớp, các lớp và chỉ ra
được phân lớp e nào,
lớp e nào chưa bão
hòa, đã bão hòa
- Xác định
electron trong từng lớp, phân lớp
- Viết được cấu hình electron của 20 nguyên
tố đầu
- Viết được cấu hình e của một
số nguyên tử
có số e nhỏ hơn
21 và xác định
nguyên tố
- Giải được một
số bài tập liên quan đến cấu tạo nguyên tử ở mức độ cao
IV Các câu hỏi/bài tập tương ứng với mỗi loại/mức độ yêu cầu được mô tả dùng trong quá trình tổ chức hoạt động học của học sinh.
Mức độ biết
Trang 3Câu 1: Số electron tối đa trong phân lớp 2s là
Câu 2: Số electron tối đa của lớp L là
Câu 3 : Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron như sau : 1s22s22p63s23p3 Vậy số electron trong nguyên tử của nguyên tố X là
Câu 4: Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron như sau : 1s22s22p63s23p64s1 X có
số lớp electron là
Câu 5 : Lớp M có số phân lớp là
Mức độ hiểu :
Câu 1: Nguyên tử nguyên tố X có 8 electron Cấu hình electron của X là
A 1s22s22p2 B 1s22s22p5 C 1s22s22p4 D 1s22s22p3
Câu 2: Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử flo là 9 Trong nguyên tử flo, số electron
ở phân lớp có mức năng lượng cao nhất là
Câu 3: Các electron của nguyên tử nguyên tố X được phân bố trên 2 lớp, lớp thứ 2 có 6
electron Số electron trong nguyên tử của nguyên tố X là
Câu 4: Số electron tối đa trong lớp N của nguyên tử Y là
Câu 5: Số electron lớp ngoài cùng của nguyên nguyên tử có 17 electron là
Mức độ vận dụng thấp:
Câu 1: Nguyên tử nguyên tố X có 15 electron Cấu hình electron ở trạng thái cơ bản của X
là
Trang 4A 1s22s22p63s23p3 B 1s22s22p63s13p4 C 1s22s22p63s33p2 D
1s22p63s23p64s1
Câu 2: Nguyên tử nguyên tố X có 16 eletron X là nguyên tố
Câu 3: Nguyên tử nguyên tố X có 18 eletron X là nguyên tố
Câu 4: Ở trạng thái cơ bản nguyên tử nguyên tố A có tổng số electron phân lớp p bằng 7 A
là nguyên tố
Câu 5: Tổng số electron trong các lớp K, L, M ở trạng thái cơ bảng của nguyên tố B bằng
17 Nguyên tố B là
Mức độ vận dụng cao:
Câu 1: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt electron trong các phân lớp p là 7 Số hạt
mang điện của một nguyên tử Y nhiều hơn số hạt mang điện của một nguyên tử X là 8 hạt Các nguyên tố X và Y lần lượt là (biết số hiệu nguyên tử của nguyên tố: Na = 11; Al = 13; P = 15;
Cl = 17; Fe = 26)
Câu 2: Một nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 52 và có
số hạt mang điện nhiều gấp 17/9 lần số hạt không mang điện Ở trạng thái cơ bản, số
electron trong các lớp K, L, M trong X lần lượt là
A 2, 8, 7 B 2, 8, 6 C 2, 8, 5 D 2, 9, 6.
Câu 3: Cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố X có 13 electron là
A.[He] 3s23p1 B [Ne]3s23p1 C [Ar]3s23p1 D [Ne]3s3
Câu 4: Cấu hình electron của phân lớp ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố X là 4p2 Tỉ số nơtron và proton bằng 1,3125 Lựa chọn giá trị số khối (tổng số hạt proton và nơtron) phù hợp của X
Câu 5 : Nguyên tử X có tổng số electron trong các phân lớp d là 7 Số hạt proton trong
nguyên tử X là
Trang 5Câu 6: Nguyên tử của nguyên tố X có electron ở mức năng lượng cao nhất là 3p Nguyên
tử của nguyên tố Y cũng có electron ở mức năng lượng 3p và có một electron ở lớp ngoài cùng Nguyên tử X và Y có số electron hơn kém nhau là 2 Nguyên tố X, Y lần lượt là
A phi kim và kim loại B khí hiếm và kim loại.
V Các hoạt động dạy học
Tiết 1 (tiết 7 theo PPCT)
a) Đặt vấn đề: Vỏ nguyên tử được tạo nên bởi hạt nào?
- Hs trả lời
Các electron ở lớp vỏ nguyên tử chuyển động như thế nào? Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu xem
b) Triển khai bài
Hoạt động 1: Sự chuyển động của các electron trong nguyên tử Mục tiêu: Phân biệt được sự chuyển động của electron trong nguyên tử theo quan niệm
cũ và mới
GV yêu cầu học sinh quan sát mô
hình mẫu hành tinh nguyên tử của
Bo và mẫu hành tinh nguyên tử hiện
đại và cho biết:
- Tốc độ chuyển động của
electron
- Quĩ đạo chuyển động
GV: Yêu cầu học sinh rút ra kết
luận về sự chuyển động của các
electron trong nguyên tử
- Theo quan niệm hiện đại thì các
electron chuyển động như thế nào?
- Hs trả lời
- Gv trình chiếu mô hình nguyên tử
hiện đại cho hs quan sát
I.SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC ELECTRON TRONG NGUYÊN TỬ:
1.Quan niệm cũ (theo E.Rutherford, N.Bohr,
A.Sommerfeld): Electron chuyển động quanh hạt nhân nguyên tử theo những quỹ đạo hình bầu dục hay hình tròn (Mẫu nguyên tử hành tinh)
2.Quan niệm hiện đại: Các electron chuyển
động rất nhanh quanh hạt nhân nguyên tử trên những quỹ đạo không xác định tạo thành những đám mây e gọi là obitan
Hoạt động2: Lớp electron và phân lớp electron Mục tiêu: Biết trong nguyên tử có bao nhiêu lớp e, mối lớp e có bao nhiêu phân lớp và
thứ tự mức năng lượng của các lớp electron
Các electron chuyển II.LỚP ELECTRON VÀ PHÂN LỚP ELECTRON:
Trang 6động không theo quỹ
đạo nhất định nhưng
không phải hỗn loạn mà
vẫn tuân theo quy luật
nhất định
- Gv thông tin về lớp và
phân lớp
1 Lớp electron:
- Gồm những e có mức năng lượng gần bằng nhau
- Các electron phân bố vào vỏ nguyên tử từ mức năng lượng thấp đến mức năng lượng cao( từ trong ra ngoài ) trên 7 mức năng lượng ứng với 7 lớp electron:
Mức năng lượng n
2.Phân lớp electron:
- Mỗi lớp chia thành các phân lớp
- Các e trên cùng một phân lớp có mức năng lượng bằng nhau
- Có 4 loại phân lớp: s, p, d, f
- Lớp thứ n có n phân lớp ( với n 4)
Tiết 2 (tiết 8 theo PPCT)
1.Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số, đồng phục
2.Kiểm tra bài cũ:
- Sự chuyển động của electron trong nguyên tử theo quan niệm mới và cũ khác nhau
như thế nào?
- Cho biết các kí hiệu phân lớp, lớp, số phân lớp trong một lớp?
3.Bài mới:
a) Đặt vấn đề: Các electron tối đa trên mỗi phân lớp và mỗi lớp như thế nào?
b)Triển khai bài
Hoạt động 1: Số electron tối đa trong một lớp, phân lớp
Mục tiêu: Biết và nắm vững về số electron tối đa trên một lớp, phân lớp electron
GV yêu cầu học sinh quan sát mô
hình mẫu hành tinh nguyên tử của
Rơ-đơ-pho, Bo; mẫu hành tinh
nguyên tử hiện đại (mô phỏng) và
cho biết:
III.SỐ ELECTRON TỐI ĐA TRONG MỘT PHÂN LỚP, LỚP:
1.Số electron tối đa trong mỗi phân lớp: Phân lớp s p d f
Số electron tối đa 2 6 10 14
Trang 7- Vị trí của các electron
trong lớp vỏ so với hạt nhân
GV gợi ý: Nhận xét vị trí chuyển
động của các electron xung quanh
hạt nhân có giống nhau không?
Những electron nào liên kết chặt
chẽ với hạt nhân? Lỏng lẻo với hạt
nhân nhất?
GV hình thành kiến thức:
- Electron liên kết chặt chẽ
với hạt nhân nhất có năng lượng
thấp
- Electron liên kết lỏng lẻo
với hạt nhân nhất có năng lượng
cao
- Electron chuyển động
xung quanh hạt nhân theo các mức
năng lượng khác nhau
- Lớp electron, phân lớp
electron, kí hiệu lớp, kí hiệu phân
lớp
- Gv thông tin về sô electron tối đa
trong một phân lớp
- Gv cho hs biết sô electron tối đa
trong lớp thứ n (n 4) là 2n2
- Gv yêu cầu hs cho biết sự phân
bố e trên các phân lớp và số e tối
đa trên một lớp
- Gv trình chiếu khung trống, hs
lần lượt phát biểu sự phân bố e
Trình chiếu mô hình nguyên tử
một số nguyên tố
trên 1 phân lớp
Phân lớp có đủ số electron tối đa gọi là phân lớp electron bão hòa
2.Số electron tối đa trong lớp thứ n là 2n 2 e (n4)
Hoạt động 2: Vận dụng Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng xác định số lớp electron, xác định số hạt, sự phân bố e trong
nguyên tử
Hs thảo luận làm bài tập
Đại diện 2 nhóm lên bảng trình bày
Nhóm khác nhận xét
Bài 1: Xác định số lớp e của các nguyên tử 14
7N, 24
12Mg
Bài 2: Nguyên tử agon có kí hiệu là 40
18Ar
a) Hãy xác định số p, số n và số e trong nguyên tử b) Hãy x/định sự phân bố e trên các lớp e
Lớp thứ n 1(K) 2(L) 3(M) 4(N) 5(O) 6(P) 7(Q) Phân bố e trên các
phân lớp
1s 2 2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
3d 10
4s 2
4p 6
4d 10
4f 14
5s 2
5p 6
5d 10
5f 14
6s 2
6p 6
6d 10
6f 14
7s 2
7p 6
7d 10
7f 14
Số e tối đa/ lớp:
2n 2e
2e 8e 18e 32e 32e 32e 32e
Trang 8Giáo viên đánh giá, diễn giải
4 Củng cố: Có thể cho học sinh phân bố e trong lớp vỏ của nguyên tử : 20Ca, 16S
5 Dặn dò:
Sách GK : Câu 5/trang 22
Sách BT : Câu 1.32 1.35/trang 8 và 9
Đọc bài đọc thêm, chuần bị bài “Cấu hình electron nguyên tử”
Tiết 3 (tiết 9 theo PPCT)
1.Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số, đồng phục
2.Kiểm tra bài cũ: (5 phút) Xác định số lớp e, số e ở mỗi lớp trong các nguyên tử:
8O; 15P; 11Na Cl; 17 ; Ar 18
3.Bài mới:
a) Đặt vấn đề: Dựa vào số electron tối đa của từng lớp, từng phân lớp ta có thể viết cấu hình e của nguyên tử Cấu hình e được biểu diễn như thế nào, hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu
b) Triển khai bài
Hoạt động 1: Thứ tự các mức năng lượng trong nguyên tử Mục tiêu: Biết thứ tự mức năng lượng trong vỏ nguyên tử
- Gv: Trong 7 lớp e của nguyên tử,
lớp nào có mức năng lượng thấp
nhất?
- Hs trả lời
- Gv thông tin về về thứ tự mức
năng lượng các phân lớp
- Gv lưu ý hs về sự chèn mức năng
lượng dẫn đến năng lượng phân lớp
4s nhỏ hơn 3d
- Cho hs xem sơ đồ phân bố mức
năng lượng của các lớp và phân lớp
I THỨ TỰ CÁC MỨC NĂNG LƯỢNG TRONG NGUYÊN TỬ:
- Các electron sắp vào các lớp và phân lớp
từ mức năng lượng thấp đến mức năng
lượng cao theo thứ tự sau: 1s 2s 2p 3s 3p
4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s,…
- Khi điện tích hạt nhân tăng, có sự chèn mức năng lượng nên mức năng lượng của
4s thấp hơn 3d.
Hoạt động 2: Cấu hình electron của nguyên tử Mục tiêu: Biết và hiểu cách viết cấu hình electron nguyên tử, biết xác định họ của
nguyên tố dựa vào cấu hình electron
Trang 9- Gv: Sự biểu diễn electron phân bố
trên các phân lớp, lớp theo thứ tự từ
trong ra ngoài gọi là cấu hình e
nguyên tử GV yêu cầu hs cho biết
quy ước và các bước viết cấu hình
electron
- Gv viết cấu hình e của H, He, O
- Hs viết cấu hình e của Ar, Ca, Br
- Gv nhận xét và viết cấu hình gọn
theo nguyên tố khí hiếm có câu hình
gần giống
- Gv thông tin về nguyên tố s, p, d, f
- Hs xác định nguyên tố s, p, d, f
cho các vd trên
- Hướng dẫn hs xem cấu hình e của
20 nguyên tố đầu trong SGK
NGUYÊNTỬ:
1 Cấu hình e của nguyên tử:
- Cấu hình electron: Biểu diễn sự phân bố
e trên các lớp và phân lớp
- Ví dụ : Cấu hình e của các nguyên tử:
1H: 1s1
2He: 1s2
8O: 1s2 2s2 2p4 hay He 2s2 2p4
18 Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
20Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 hay Ar 4s2
35Br: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5 hay
Ar 3d10 4s2 4p5
- Phân lớp cuối cùng là họ của nguyên tố :
+ H, He, Ca: là nguyên tố s vì e cuối
cùng điền vào phân lớp s.
+ O, Ar, Br: là nguyên tố p vì e cuối
cùng điền vào phân lớp p.
+ Ngoài ra còn có nguyên tố d, nguyên
tố f.
2/ Cấu hình electron của 20 nguyên tố đầu ( xem sách GK)
Hoạt động 3: Đặc điểm electron lớp ngoài cùng Mục tiêu: Biết xác định tính chất hoá học cơ bản nguyên tố hoá học dựa vào đặc điểm
lớp electron ngoài cùng
- Gv: Dựa vào ví dụ
trên cho biết lớp e ngoài
III/ ĐẶC ĐIỂM LỚP ELECTRON NGOÀI CÙNG:
- Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, lớp e ngoài cùng có nhiều nhất là 8 e
- Các nguyên tử đều có khuynh hướng đạt trạng thái
bão hòa bền với 8 e ở lớp ngoài cùng( trừ He, 2e
ngoài cùng)
- Lớp e ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của
Trang 10cùng có tối đa bao
nhiêu e?
- Hs trả lời
- Gv thông tin về đặc
điểm lớp e ngoài cùng,
yêu cầu hs vận dụng
cho các ví dụ trên
một nguyên tố:
+ Nếu tổng số e ngoài cùng < 4 (1,2,3e) => Nguyên
tử CHO e là kim loại
+ Nếu tổng số e ngoài cùng > 4 (5,6,7e) Nguyên
tử NHẬN e là phi kim
+ Nếu tổng số e ngoài cùng = 4 Nguyên tử có thể là kim loại hoặc phi kim
+ Nếu tổng số e ngoài cùng = 8 ( trừ He , 2e ngoài
cùng) Nguyên tử bền về mặt hóa học là khí hiếm
Vậy: khi biết cấu hình e của nguyên tử có thể dự
đoán được các loại nguyên tố
4 Củng cố:
Viết lại thứ tự sự tăng mức năng lượng để phân bố e vào các lớp vỏ nguyên tử?
Viết cấu hình e và xác định các nguyên tố sau thuộc kim loại, phi kim, khí hiếm?Tại sao?
20Ca ; 29Cu ; 36Kr
5 Dặn dò:
Câu hỏi trắc nghiệm: 1,2,3/ trang 27, 28 sách GK và 1.46/trang 10 sách BT
Làm vào tập: Bài 4 6 / trang 28 sách GK và 1.41/trang 10 sách BT
Tiết 4 (tiết 10 theo PPCT)
1.Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số, đồng phục
2.Kiểm tra bài cũ: Kết hợp trong quá trình luyện tập
3.Bài mới
a) Đặt vấn đề: Chúng ta đã nghiên cứu về lớp vỏ nguyên tử và cấu hình electron, bây giờ chúng ta sẽ tiến hành vận dụng kiến thức đã học vào thực tế bài tập
b) Triển khai bài
Hoạt động 1: Kiến thức cần nắm vững