Xem mẫu
- Chuyên đề: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
TRẦN MẠNH CƯỜNG
- Phần 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
- Phần 2: ĐỒNG VỊ
- Phần 3: VỎ NGUYÊN TỬ
Phần
- 4:
NĂNG LƯỢNG E TRONG NGUYÊN TỬ - CẤU HÌNH E
- Chuyên đề: Nguyên tử-Cấu tạo nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
Phần 1:
Cấu tạo nguyên tử
- Phần 1: Cấu tạo nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
Các nội dung cần nắm vững
Khái niệm nguyên tử
Thành phần nguyên tử
• Thành phần cấu tạo nguyên tử
• Một số đặc trưng vật lý của nguyên tử
Hạt nhân nguyên tử
Nguyên tố hóa học
- Phần 1: Cấu tạo nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
Khái niệm nguyên tử
Thời cổ Hi Lạp: các chất đều cấu tạo từ những phần tử rất nhỏ gọi
là “atomos” – không thể chia nhỏ hơn được.
Đến giữa thế kỉ XIX: các chất đều được tạo nên từ những hạt cực
kì nhỏ bé không thể phân chia được nữa, gọi là nguyên tử.
Cuối thế kỉ XIX, đầu thế kỉ XX: thực nghiệm chứng minh nguyên tử
có thật và cấu tạo phức tạp.
→ Định nghĩa mới: nguyên tử là những hạt cực kì nhỏ bé và không
thể phân chia trong phản ứng hóa học thông thường.
- I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
1. Sự tìm ra electron
Năm 1897, Thomson phát hiện ra tia âm cực mà bản chất là các chùm hạt
nhỏ bé mang điện tích âm gọi là electron (e).
Mô tả thí nghiệm phát hiện của Thomson: TN1
• Phóng điện hiệu điện thế rất lớn qua 2
điện cực gắn vào đầu ống kín rút gần hết
không khí, thấy màn huỳnh quang trong
ống thủy tinh phát sáng → có 1 chùm tia
không nhìn thấy được đi từ cực âm đến
cực dương (gọi là tia âm cực).
• Tia âm cực lệch hướng về phía cực
dương khi đặt ống thủy tinh trong điện
trường → tia âm cực là chùm hạt mang
điện tích âm.
- I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
2. Sự tìm ra hạt nhân
Năm 1911, Rutherford đã khám phá ra hạt nhân nguyên tử.
Mô tả thí nghiệm phát hiện của Rutherford : TN2
• Cho hạt α (điện tích dương 2+, khối lượng xấp xỉ 4 lần khối lượng nguyên
tử H) bắn phá một lá vàng mỏng, dùng huỳnh quang đặt sau lá vàng để
theo dõi đường đi của hạt α.
- I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
2. Sự tìm ra hạt nhân
Kết quả:
• Hầu hết hạt α đi xuyên thẳng qua lá vàng → nguyên tử cấu tạo rỗng
• Một số ít hạt bị lệch hướng, số rất ít bật trở lại phía sau khi g ặp lá vàng →
Các e chuyển động tạo ra vỏ electron bao quanh hạt mang điện tích dương
có kích thước rất nhỏ (so với kích thước nguyên tử), nằm ở tâm nguyên tử -
hạt nhân nguyên tử
- I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
3. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử
Sự tìm ra proton
• Năm 1918, Rutherford phát hiện 1 loại hạt mang điện tích dương khi bắn
phá hạt nhân nguyên tử nitơ bằng hạt α → gọi là hạt proton (p)
Sự tìm ra hạt nơtron
• Năm 1932, Chatwick phát hiện 1 loại hạt không mang điện tích khi bắn phá
hạt nhân nguyên tử beri bằng hạt α → gọi là nơtron (n).
Kết luận: Hạt nhân nguyên tử của mọi nguyên tố đều cấu tạo từ hạt
proton và nơtron (Trừ 1 loại nguyên tử H, hạt nhân chỉ gồm 1 proton).
- I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
4. Đặc tính của các hạt cấu tạo nguyên tử
NGUYÊN TỬ
Vỏ electron Hạt nhân
Đặc tính
hạt
Nơtron (n)
Electron (e) Proton (p)
Cu- qe = -1,602.10-19C qp = +1,602.10-19C qn = 0
Điện lông
tích
(q) Quy
1– 1+ 0
ước
Khối lượng me = 9,1095.10-31 kg mp= 1,6726.10-27 kg mn = 1,6748.10-27 kg
(m) ≈ 0,549.10-3 u ≈1u ≈1u
Số lượng np = ne (p = e) p ≤ n ≤ 1,52p
u: đơn vị khối lượng nguyên tử (= 1/12 khối lượng một nguyên tử C chu ẩn)
1u = 1,6605.10-27 kg (còn gọi là đvC - đơn vị cacbon)
- I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
Chú ý:
Khối lượng nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân (khối lượng
electron không đáng kể so với khối lượng nguyên tử)
Trong nguyên tử số electron bằng số proton nên nguyên nguyên tử
trung hòa về điện.
- I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
Kích thước nguyên tử:
• Đơn vị kích thước nguyên tử thường dùng:
- Angstrom: 1 Å = 10-10 m
Rhn
- Nanomet: 1 nm = 10-9 m = 10 Å
Rntử
Đường kính nguyên tử: Rntử ≈ 10-10 m
•
Đường kính hạt nhân: Rhạt nhân ≈ 10-14 m
•
(Rntử ≈ 104 Rhạt nhân)
Đường kính electron và proton ≈ 10-8 nm
•
Lưu ý: electron chuyển động xung quanh hạt nhân trong không gian rỗng c ủa
nguyên tử.
- Bài tập áp dụng
TRẦN MẠNH CƯỜNG
Câu 1: Tính khối lượng nguyên tử oxi, biết hạt nhân nguyên tử oxi có 8
proton và 8 nơtron.
Gợi ý:
Ta có: số e = số p = 8
mp = 8× 1,6726.10−27 = 13,3808.10−27 kg
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 = 26,7865.10−27 kg
Nhận xét: mnt ≈ mhn = mp + mn
Khối lượng nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân.
- II. Hạt nhân nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
1. Điện tích hạt nhân:
Hạt nhân được cấu tạo từ proton (điện tích +1) và nơtron (không mang
điện) → điện tích hạt nhân được xác định bằng tổng điện tích các
proton.
Nếu hạt nhân có Z proton → điện tích hạt nhân: Z+
số đơn vị điện tích hạt nhân: Z
Z = np = ne
Biểu thức: (hoặc Z = p = e)
Trong đó: Z: số đơn vị điện tích hạt nhân
np: số proton
ne: số electron
- Bài tập áp dụng
TRẦN MẠNH CƯỜNG
Câu 2: Nguyên tử X có 11 electron ở vỏ nguyên tử. Hãy tìm số proton
trong hạt nhân của X.
Gợi ý:
ne = 11 ⇒ np = 11
⇒ điện tích hạt nhân = Z+ = 11+
- II. Hạt nhân nguyên tử
TRẦN MẠNH CƯỜNG
2. Số khối:
Khối lượng nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân
Hạt nhân gồm proton và nơtron: mp ≈ mn ≈ 1u
Số khối hạt nhân (A), bằng tổng số proton (Z) và tổng số n ơtron (N)
A=Z+N
Biểu thức:
- Bài tập áp dụng
TRẦN MẠNH CƯỜNG
Câu 3: Cho biết nguyên tử natri có điện tích hạt nhân (Z+) bằng 11+, số
khối (A) bằng 23. Hãy xác định:
- Hạt nhân nguyên tử natri có bao nhiêu p, bao nhiêu n?
- Vỏ nguyên tử natri có bao nhiêu e?
Gợi ý:
⇒ ne = np = 11
• Có Z = ne = np
• Có A = Z + N ⇒ N = A – Z = 23 – 11 = 12
- III. Nguyên tố hóa học
TRẦN MẠNH CƯỜNG
1. Định nghĩa:
Khái niệm: Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện
tích hạt nhân.
Nhận xét:
• Tất cả các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học đều có
cùng số p và số e.
• Những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân đều có tính chất
hóa học giống nhau (tính chất của nguyên tố hóa học).
- III. Nguyên tố hóa học
TRẦN MẠNH CƯỜNG
2. Số hiệu nguyên tử:
Khái niệm: Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên
tố được gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó.
Ý nghĩa: Số hiệu nguyên tử (kí hiệu Z) cho biết các thông tin sau:
• Số proton trong hạt nhân nguyên tử
• Số electron trong vỏ nguyên tử
• Số đơn vị điện tích hạt nhân trong nguyên tử
• Số thứ tự của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn
⇒ số hiệu nguyên tử đại diện cho nguyên tố (từ số hiệu nguyên tử ta
có thể xác định được nguyên tố)
- III. Nguyên tố hóa học
TRẦN MẠNH CƯỜNG
2. Số hiệu nguyên tử (tt):
Ví dụ: Nguyên tử flo có Z = 9
• Số proton trong hạt nhân nguyên tử: 9
• Số electron trong vỏ nguyên tử: 9
• Số đơn vị điện tích hạt nhân trong nguyên tử: 9
• Flo là nguyên tố đứng thứ 9 trong bảng Hệ thống tuần hoàn.
- III. Nguyên tố hóa học
TRẦN MẠNH CƯỜNG
3. Kí hiệu nguyên tử:
Số đơn vị điện tích hạt nhân và số khối là những đặc trưng cơ bản
của nguyên tử.
Kí hiệu nguyên tử:
X: kí hiệu nguyên tố
A
X Z: số hiệu nguyên tử
Z
A: số khối
nguon tai.lieu . vn