A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
CHỦ ĐỀ 1: NGUYÊN TỬ - NGUYÊN TỐ HÓA HỌC - SƠ LƯỢC VỀ BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
1. NGUYÊN TỬ
- Nguyên tử có kích thước vô cùng nhỏ, tạo nên các chất.
- Nguyên tử có cấu tạo gồm:
+ Vỏ tạo bởi một hay nhiều electron (kí hiệu là e), mỗi electron mang điện tích -1.
+ Hạt nhân ở bên trong chứa các hạt proton (kí hiệu là p), mỗi proton mang điện tích +1 và các hạt neutron không mang điện.
- Nguyên tử trung hòa về điện: Trong nguyên tử, số proton bằng số electron.
- Trong hạt nhân nguyên tử:
+ Điện tích hạt nhân = tổng điện tích các hạt proton.
+ Số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton.
- Mô hình Rutherford – Bohr: Trong nguyên tử, các electron ở vỏ được xếp thành từng lớp và chuyển động xung quanh hạt nhân theo những quỹ đạo như các hành tinh quay xung quanh Mặt Trời.
- Các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân và phân bố thành từng lớp với số lượng electron nhất định.
+ Lớp đầu tiên gần sát hạt nhân chứa tối đa 2 electron.
+ Từ lớp thứ hai trở đi chứa tối đa 8 electron, …
- Khối lượng nguyên tử là khối lượng của một nguyên tử, bằng tổng khối lượng các hạt (proton, neutron và electron) có trong nguyên tử.
- Đơn vị khối lượng nguyên tử viết tắt là amu (atomic mass unit, 1 amu = 1,6605 × 10$^{-24}$ gam).
- Proton và neutron có khối lượng xấp xỉ nhau (gần bằng 1 amu); electron có khối lượng rất bé (chỉ bằng khoảng 0,00055 amu). Do đó, có thể xem như khối lượng của hạt nhân là khối lượng của nguyên tử.
Ví dụ: Nguyên tử đồng có 29 proton, 29 electron, 35 neutron
Coi khối lượng hạt nhân nguyên tử là khối lượng của nguyên tử.
⇒ Khối lượng của nguyên tử đồng là 29.1amu + 35.1 amu = 64 amu
2. NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
- Tập hợp những nguyên tử cùng loại, có cùng số proton trong hạt nhân được gọi là nguyên tố hóa học.
- Các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học đều có tính chất hóa học giống nhau.
- Hiện nay, đã có hơn 118 nguyên tố hóa học được xác định. Trong đó có 98 nguyên tố được tìm thấy trong tự nhiên, các nguyên tố còn lại là sản phẩm được con người tạo ra từ phản ứng hạt nhân.
- Các nguyên tố hóa học có vai trò rất quan trọng cho sự sống và phát triển của con người.
- Nguyên tố phổ biến nhất trong lớp vỏ Trái Đất là oxygen.
- Nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ là hydrogen, thứ hai là helium.
- Nguyên tố calcium chiếm khoảng 2% khối lượng cơ thể người, đóng vai trò quan trọng trong quá trình đông máu, hoạt động của hệ cơ và thần kinh nói chung; có vai trò quan trọng trong cấu tạo của hệ xương.
- Nguyên tố phosphorus chiếm khoảng 1% khối lượng của cơ thể người. Nguyên tố này có các chức năng sinh lý như: cùng calcium cấu tạo nên xương, răng, hóa hợp với protein, lipid và glucid để tham gia cấu tạo nên tế bào và đặc biệt là màng tế bào.
- Iodine là một nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự phát triển thể chất, tinh thần và giúp điều hòa chuyển hóa năng lượng, ngăn ngừa bệnh bướu cổ ở người.
- Kí hiệu hóa học được sử dụng để biểu diễn một nguyên tố hóa học và chỉ một nguyên tử của nguyên tố đó.
- Kí hiệu hóa học được biểu diễn bằng một hay hai chữ cái (chữ cái đầu tiên viết in hoa và nếu có chữ cái thứ hai thì viết thường).
3. SƠ LƯỢC BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
- Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn:
+ Các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân của nguyên tử.
+ Các nguyên tố hóa học có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng.
+ Các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự nhau được xếp thành một cột.
- Bảng tuần hoàn gồm các nguyên tố hóa học mà vị trí được đặc trưng bởi ô nguyên tố, chu kì và nhóm.
- Ô nguyên tố cho biết: kí hiệu hóa học, tên nguyên tố, số hiệu nguyên tử và khối lượng nguyên tử của nguyên tố đó.
+ Số hiệu nguyên tử bằng số đơn vị điện tích hạt nhân (bằng số proton trong hạt nhân) và bằng số electron của nguyên tử.
+ Số hiệu nguyên tử cũng là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
- Chu kì là tập hợp các nguyên tố hóa học có cùng số lớp electron trong nguyên tử theo hàng ngang trong bảng tuần hoàn.
+ Hiện nay, bảng tuần hoàn gồm có 7 chu kì, xét về số lượng các nguyên tố trong mỗi chu kì thì chu kì được chia thành: Chu kì nhỏ gồm các chu kì 1, 2, 3; Chu kì lớn gồm các chu kì 4, 5, 6, 7.
+ Số thứ tự chu kì = số lớp electron.
- Nhóm là tập hợp các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự nhau và được xếp thành cột, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân.
+ Số thứ tự nhóm được kí hiệu bằng các chữ số La Mã từ I đến VIII.
- Hơn 80% các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn là kim loại, bao gồm một số nguyên tố nhóm A và tất cả các nguyên tố nhóm B.
- Các nguyên tố phi kim bao gồm:
+ Nguyên tố hydrogen ở nhóm IA.
+ Một số nguyên tố ở nhóm IIIA và IVA.
+ Hầu hết các nguyên tố thuộc nhóm VA, VIA và VIIA.
- Nhóm VIIIA gồm các nguyên tố khí hiếm: Helium (He); Neon (Ne); Argon (Ar); Krypton (Kr); Xenon (Xe); Radon (Rn) và Oganesson (Og – nguyên tố nhân tạo).
Bài tập & Lời giải
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP
PHẦN NGUYÊN TỬ
Dạng 1: Cấu tạo nguyên tử
Bài tập 1: Nguyên tử nitrogen và silicon có số electron lần lượt là 7 và 14 (sơ đồ cấu tạo như hình vẽ). Hãy cho biết nguyên tử nitrogen và silicon có bao nhiêu proton, bao nhiêu lớp electron và có bao nhiêu electron ở lớp ngoài cùng.
Bài tập 2: Trong hạt nhân nguyên tử của neon có 10 proton. Em hãy xác định số electron trong nguyên tử, số lớp electron, số electron lớp ngoài cùng và vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử neon.
Bài tập 3: Tổng số hạt proton, nơtron, electron của một nguyên tố X là 40, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12. Xác định số p, số n, số e của X và vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử của nguyên tố X.
Xem lời giải
Dạng 2: Khối lượng nguyên tử
Bài tập 1: Quan sát mô hình nguyên tử carbon và cho biết:
a) Số proton, neutron, electron trong mỗi nguyên tử carbon.
b) Khối lượng nguyên tử của carbon theo đơn vị amu.
Bài tập 2: Cho nguyên tử kali có 19 proton, 20 nơtron và 19 electron. Tính khối lượng nguyên tử của kali theo đơn vị amu.
Bài tập 3: Biết nguyên tử M có tổng số hạt là 21. Số hạt không mang điện chiếm 33,33% tổng số hạt. Hãy tính khối lượng nguyên tử của M.
Xem lời giải
PHẦN NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
Bài tập 1: Các nguyên tử của cùng nguyên tố hóa học có đặc điểm gì giống nhau?
Bài tập 2: Hãy điền kí hiệu hóa học của các nguyên tố hóa học sau:
Nguyên tố hóa học |
Kí hiệu |
Ghi chú |
Nitrogen |
? |
Kí hiệu có 1 chữ cái |
Iodine |
? |
|
Potassium |
? |
|
Beryllium |
? |
Kí hiệu có 2 chữ cái |
Neon |
? |
|
Calcium |
? |
Bài tập 3: Mặt Trời chứa khoảng 73% hydrogen và 25% helium, còn lại là các nguyên tố hoá học khác.
a) Phần trăm của các nguyên tố hoá học ngoài hydrogen và helium có trong Mặt Trời là bao nhiêu?
b) Một trong các nguyên tố khác có trong Mặt Trời là neon. Hạt nhân nguyên tử neon có 10 proton. Hãy cho biết số electron trong lớp vỏ nguyên tử neon. Hãy vẽ mô hình mô tả nguyên tử neon.
Bài tập 4: Cho các nguyên tó hoá học sau: carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, phosphorus, chlorine, sulfur, calcium, potassium, iron, iodine và argon.
a) Kể tên 5 nguyên tố hoá học có trong không khí.
b) Kể tên 4 nguyên tố hoá học chiếm thành phần phần trăm khối lượng lớn nhất của cơ thể con người.
Bài tập 5: Cho biết số hiệu nguyên tử của đồng là 29, của bạc là 47, của vàng là 79. Hãy xác định số electron, số proton trong mỗi nguyên tử đồng, bạc, vàng. Em có xác định được số neutron trong hạt nhân các nguyên tử này không?
Xem lời giải
PHẦN SƠ LƯỢC BẢNG TUẦN HOÀN NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
Bài tập 1: Quan sát ô nguyên tố và trả lời các câu hỏi sau:
a) Em biết được thông tin gì trong ô nguyên tố aluminium?
b) Nguyên tố aluminium này nằm ở vị trí nào (ô, nhóm, chu kì) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học?
Bài tập 2: Nguyên tố xenon (Xe) có 8 electron ở lớp ngoài cùng. Hãy cho biết xenon là kim loại, phi kim hay khí hiếm? Ở điều kiện thường xenon tồn tại ở thể nào?
Bài tập 3: Cho các nguyên tố hoá học sau: H, Mg, B, Na, S, O, P, Ne, He, Al.
a) Những nguyên tố nào thuộc cùng một nhóm?
b) Những nguyên tố nào thuộc cùng một chu kì?
c) Những nguyên tố nào là kim loại? Phi kim? Khí hiếm?
Bài tập 4: Hãy cho biết vị trí của nguyên tố Y trong bảng tuần hoàn (ô, chu kì, nhóm), biết vỏ nguyên tử của nguyên tố Y có 2 lớp electron, trong đó lớp ngoài cùng có 4 electron. Từ đó cho biết Y là kim loại, phi kim hay khí hiếm?