Giáo án Hóa học 11 (Ban cơ bản) - Bài 1: Thành phần nguyên tử

Bài 1: THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Về kiến thức: Học sinh hiểu: - Thành phần cơ bản của nguyên tử gồm: vỏ electron của nguyên tử và hạt nhân. Vỏ electron của nguyên tử gồm các e. Hạt nhân gồm hạt proton và nơtron. - Khối lượng và điện tích của electron, proton và nơtron.Kích thước và khối lượng rất nhỏ của nguyên tử. 2. Kĩ năng: -HS tập nhận xét và rút ra các kết luận từ thí nghiệm viết trong SGK. HS biết sử dụng các đơn vị đo lường như: u, đvđt, nm, Ao và biết giải các dạng bài tập qui định. II. CHUẨN BỊ: * Giáo viên: – Tranh ảnh về một số nhà bác học nghiên cứu, phát hiện thành phần cấu tạo nguyên tử. – Sơ đồ tóm tắt thí nghiệm tìm ra tia âm cực. * Học sinh: đọc lại SGK lớp 8, phần cấu tạo nguyên tử. III. NỘI DUNG BÀI GIẢNG: Hoạt động Thầy và Trò NỘI DUNG GHI BẢNG Hoạt động 1: Vào bài - GV: Ở lớp 8 chúng ta biết khái niệm nguyên tử. Hãy nhắc lại khái niệm nguyên tử là gì? - HS: Nguyên tử là một hạt vô cùng nhỏ trung hòa về điện - GV: Nguyên tử được tạo thành từ những hạt nào? - HS: Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi 1 hay nhiều electron mang điện tích âm. - GV: Nêu kí hiệu của các loại hạt? - HS: Hạt proton (p), nơtron (n), electron (e) - GV viết tóm tắt sơ đồ: Nguyên tử hạt nhân (p, n) Vỏ (e) - GV: Như vậy, chúng ta đã biết nguyên tử là gì? Nhưng nguyên tử có kích thước, khối lượng và thành phần cấu tạo như thế nào? Kích thước, khối lượng của các hạt tạo nên nguyên tử là bao nhiêu? Bài học hôm nay sẽ giải đáp câu hỏi đó. Hoạt động 2: Sự tìm ra electron - GV nhắc lại cấu tạo nguyên tử gồm các hạt e, p và n. Vậy ai là người phát hiện ra các loại hạt đó? Chúng ta lần lượt nghiên cứu các loại hạt đó. - Giáo viên treo sơ đồ thí nghiệm tìm ra tia âm cực và tính chất của tia âm cực, gợi ý, yêu cầu học sinh nhận xét. - Học sinh rút ra nhận xét: Tia âm cực chuyển động rất nhanh, truyền thẳng và là chùm hạt mang điện tích âm. * Giáo viên kết luận: Những hạt tạo thành tia âm cực là electron, kí hiệu là e. Hoạt động 3: Sự tìm ra hạt nhân nguyên tử * GV sử dụng hình 1.4. SGK tr 6, yêu cầu HS nêu nhận xét. * GV: Nguyên tử trung hòa về điện, thế mà nguyên tử đã có electron mang điện tích âm thì ắt phải có phần mang điện tích dương. Phần mang điện tích dương này phân tán trong cả nguyên tử hay tập trung ở một vùng nào đó trong nguyên tử? Làm thế nào để chứng minh điều đó? * GV: Hạt a là gì? Sự bật ngược trở lại hay lệch hướng của hạt a khi bắn phá lá vàng là do các phần tử mang điện tích dương, đó cũng chính là hạt nhân nguyên tử. Tại sao có rất ít hạt a bị bật trở lại? * HS quan sát hình vẽ mô tả thí nghiệm,nhận xét: Xem như hạt nhân gồm các proton mang điện tích dương chiếm thể tích rất nhỏ và tập trung ở tâm nguyên tử. * GV nhấn mạnh: Nguyên tử phải chứa phần mang điện dương ở tâm là hạt nhân có khối lượng lớn, nhưng lại có kích thước rất nhỏ so với kích thước của nguyên tử. Hoạt động 4: Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử * GV: Hạt nhân nguyên tử là phần tử không còn phân chia được nữa hay hạt nhân được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn. * GV mô tả thí nghiệm Rơ- đơ – pho năm 1918: Bắn hạt a vào hạt nhân nguyên tử Nitơ thì xuất hiện hạt nhân nguyên tử Oxi và hạt proton mang điện dương. * HS rút ra nhận xét: Hạt proton là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. * GV mô tả thí nghiệm của Chat- Uých năm 1932: Bắn hạt a vào hạt nhân nguyên tử Beri thì xuất hiện hạt nhân nguyên tử Cacbon và nơtron không mang điện. * HS rút ra nhận xét: Hạt nơtron là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. * GV: Như vậy hạt nhân nguyên tử được tạo nên từ những hạt nào? * HS: Hạt nhân nguyên tử cấu tạo bởi các hạt proton và nơtron. * GV: Vì nơtron không mang điện, để đảm bảo nguyên tử trung hòa về điện thì số proton trong hạt nhân phải bằng số electron ngoài lớp vỏ. Hoạt động 5: Cấu tạo của nguyên rử * GV: Như vậy nguyên tử được tạo nên từ những hạt nào? * HS trả lời. Hoạt động 6: Khối lượng và điện tích của các hạt cấu tạo nên nguyên tưư3 * GV yêu cầu hs quan sát bảng 1.1/8, nhận xét điện tích của các hạt e, p, n. * HS quan sát , trả lời. * GV bổ sung: Vì electron và proton có giá trị tuyệt đối như nhau, chỉ khác nhau về dấu điện tích, suy ra quy ước. Khối lượng: mp» mn » 1u me» 0,0055 u Hoạt động 7: Đơn vị khối lượng và kích thước nguyên tử * GV giới thiệu: Để biểu thị khối lượng nguyên tử, phân tử và các hạt p, n, e người ta dùng dơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u, u còn được gọi là đ. V. c Khối lượng nguyên tử rất nhỏ, nhỏ nhất là khối lượng nguyên tử H: 1,67.10-27kg. * GV phân biệt cho HS khối lượng tuyệt đối và khối lượng tương đồi của nguyên tử. Cần lưu ý khối lượng tương đối không có thứ nguyên. * GV: Cho vd, yêu cầu hs trả lời. * GV: Tính tỉ lệ đường kính của nguyên tử và đường kính của hạt nhân? * GV bổ sung: hạt nhân có kích thước rất nhỏ so với nguyên tử nên xem như nguyên tử có cấu tạo rỗng. Hoạt động 8: Củng cố toàn bài * GV: Nguyên tử có cấu tạo gồm những loại hạt nào? Nêu điện tích và khối lượng mỗi loại hạt? * HS trả lời * GV lập bảng tổng kết. * HS làm bài tập trắc nghiệm: 1. Phát biểu nào sau đây đúng? Nguyên tử có cấu tạo gồm hai phần (vỏ và nhân nguyên tử). Nguyên tử có cấu tạo gồm ba lớp (vỏ electron, lớp proton, lớp nơtron). Nguyên tử có cấu tạo đặc. Nguyên tử là phần tử mang điện nhỏ nhất không thể phân chia được. 2. Điền vào chổ trống : Nguyên tử có thật và có cấu tạo phức tạp gồm ………………………………… mang điện …………………………và …………………………………. mang điện …………………………………………….. I. THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA NGUYÊN TỬ 1. Sự tìm ra electron (e) - Tia âm cực: chùm hạt chuyển động rất nhanh, truyền thẳng và mang điện tích âm, còn gọi là các electron., kí hiệu e. 2. Sự tìm ra hạt nhân nguyên tử - Nguyên tử phải chứa hạt nhân mang điện dương, có khối lượng lớn, có kích thước rất nhỏ so với nguyên tử. - Nguyên tử có cấu tạo rỗng. 3. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử: - Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo gồm: * Các hạt proton mang điện tích dương. * Các nơtron không mang điện. Kết luận: Nguyên tử cấu tạo gồm 2 phần: Lớp vỏ và hạt nhân Vỏ nguyên tử : chỉ chứa electron Nguyên tử (điện tích âm) Nhân : chứa proton và nơtron (điện tích dương) (không mang điện) Nguyên tử trung hòa điện nên số proton = số electron. II. KHỐI LƯỢNG VÀ KÍCH THƯỚC NGUYÊN TỬ 1. Kích thước nguyên tử: - Nguyên tử có kích thước rất nhỏ, tính bằng nm hoặc Angstrom. 1nm = 10-9 m 1A = 10-10m 2. Khối lượng nguyên tử: * Khối lượng tuyệt đối của nguyên tử (kg): mngtử = me + mp + mn mC 1u = = 1,67. 10-27 kg 12 * VD: Tính khối lượng tương đối nguyên tử hidro theo đvC, biết KLNTtuyệt đối của hidro là 1,67.10-27kg Giải mngtử H = 1,67.10-27 kg : 1,67.10-27 kg » 1 Đặc tính hạt Vỏ electron của nguyên tử Hạt nhân Electron (e) Proton (p) Nơtron (n) Điện tích q -1,6.10-19 C +1,6.10-19 C qn = 0 Khối lượngm 9,1.10-31kg = 0,0055u 1,67.10-27kg = 1 u 1,67.10-27kg = 1u * Quy ước: 1 đvđt = 1,6.10-19 C, nên: * Điện tích của e (qe) = 1- * Điện tích của p (qp) = 1+