Giáo án Hóa học Lớp 10 - Bài 2: Hạt nhân nguyên tử nguyên tố hoá học. đồng vị - Phạm Thanh Kì

Bài 2: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC. ĐỒNG VỊ I. MỤC TIÊU. Kiến thức: HS hiểu được các khái niệm điện tích hạt nhân, số khối, đồng vị, nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình. Hiểu được định nghĩa nguyên tố hoá học và kí hiệu nguyên tử của nguyên tố. Kĩ năng: biết cách tính nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố hoá học và thành phần % các đồng vị. II. CHUẨN BỊ. GV: Hình vẽ hạt nhân của một số nguyên tố hoá học, và phóng to hình 1.4. HS: Xem bài trước. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC. HĐ của GV HĐ của HS Hoạt động 1: Kiểm tra bài củ: (10 phút) GV: Trình bày tóm tắt về thành phần cấu tạo của nguyên tử và cho biết điện tích, khối lượng các hạt cơ bản (p, n, e). GV: Gọi 1 hs làm bài tập 1, 2, 3 và 2 hs làm bài tập 4, 5 SGK. I. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ. Hoạt động 2: (5 phút) 1. Điện tích hạt nhân. GV: Hạt nhân nguyên tử gồm p và n nhưng chỉ có p mang điện. Mỗi hạt p mang điện tích 1+. Vậy số đơn vị điện tích hạt nhân phải bằng số hạt nào trong hạt nhân? GV: Nếu hạt nhân có Z proton thì điện tích hạt nhân bằng Z+ Số đơn vị điện tích hạt nhân bằng bao nhiêu? GV: Điện tích của mỗi hạt e là 1- mà nguyên tử trung hoà về điện em nào có nhận xét gì về số p và số e trong nguyên tử? VD: Cho điện tích hạt nhân của nguyên tử N là 7+. Hỏi nguyên tử N có bao nhiêu p và bao nhiêu electron? GV: Biểu thức liên hệ giữa số đơn vị điện tích hạt nhân Z, số p và số e? Hoạt động 3: (5 phút) 2. Số khối. GV: Nêu định nghĩa về số khối A Công thức: A = Z + N Có nhận xét gì về số khối A? VD: Tính số khối của Li biết hạt nhân Li có 3 proton và 4 nơtron? GV kết luận: Số đơn vị điện tích hạt nhân Z và số khối A đặc trưng cho hạt nhân và cũng đặc trưng cho nguyên tử, vì khi biết A và Z của một nguyên tử sẽ biết được số p, số e và cả số n (N = A + Z) trong nguyên tử đó. VD: Trong nguyên tử Na biết A = 23, Z = 11. Tính số hạt cơ bản (p, n, e) trong nguyên tử Na? II. NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC. Hoạt động 4: (5 phút) 1. Định nghĩa. GV: Nêu định nghĩa nguyên tố hoá học? GV: Tất cả các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân bằng 11 đều thuộc nguyên tố Na. Chúng đều có 11e và 11p. GV: Cho đến nay người ta biết khoảng 92 nguyên tố hoá học có trong tự nhiên và khoảng 18 nguyên tố nhân tạo được tổng hợp trong các phòng thí nghiệm hạt nhân. Hoạt động 5: (2 phút) 2. Số hiệu nguyên tử. GV: Nêu định nghĩa số hiệu nguyên tử? Hoạt động 6: (5 phút) 3. kí hiệu nguyên tử. GV: Giới thiệu kí hiệu nguyên tử: X: kí hiệu hoá học của nguyên tố X Z: số hiệu nguyên tử (số đv đtnh) A: số khối (A = Z + N) HS: Nguyên tử gồm hai phần: hạt nhân và lớp vỏ. Hạt nhân (p, n) Lớp vỏ electron (e) HS: Lên bảng trình bày. HS: Số đơn vị điện tích hạt nhân bằng số hạt proton (p). HS: Bằng Z. HS: Số p = số e. HS: Số p = số e = 7. HS: Z = số p = số e. HS: Ghi định nghĩa và công thức. Z: Số đơn vị đthn (số hạt p) N: Số hạt n Số khối A là một số nguyên. HS: A = 3 + 4 = 7 HS: Na có 11 proton, 11 electron, và 23 – 11 = 12 nơtron. HS: Nguyên tố hoá học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân. HS: Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó, kí hiệu là Z. HS: Ghi kí hiệu nguyên tử. VD: Nguyên tử Na có 11p, 11e, 12n. Hãy cho biết kí hiệu nguyên tử Na? VD: Kí hiệu nguyên tử oxi là O. Hãy cho biết nguyên tử oxi có bao nhiêu p, e, n? HS: A = 11 + 12 = 23 Na HS: Nguyên tử oxi có 8p, 8e và 8n. III. ĐỒNG VỊ Hoạt động 7: (10 phút) GV: Hãy tính số p, số n của các nguyên tử sau: H H H (Proti) (Đơteri) (Triti) Hãy cho biết điểm chung của các nguyên tử trên? Và có khối lượng như thế nào? Tại sao? HS: Proti: chỉ có 1p và không có n Đơteri: 1p và 1n Triti: 1p và 2n HS: Đều có cùng proton (1p) có cùng điện tích hạt nhân. Chúng có khối lượng khác nhau vì hạt nhân chúng có số nơtron khác nhau. GV: Các nguyên tử trên thuộc cùng một nguyên tố hoá học (nguyên tố hiđro) gọi là các đồng vị. Vậy hãy cho biết khái niệm đồng vị? GV: Hiđro trong tự nhiên là hỗn hợp của 3 đồng vị: H (99,984% số nguyên tử) H (0,016% số nguyên tử) H (rất ít) IV. NGUYÊN TỬ KHỐI VÀ NGUYÊN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC. 1. Nguyên tử khối. Hoạt động 8: (10 phút) GV: Nêu định nghĩa nguyên tử khối? GV: Khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng p, khối lượng n và khối lượng e. Do khối lượng e rất nhỏ so với khối lượng p, khối lượng n Khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng p và khối lượng n. Vậy khối lượng nguyên tử coi như bằng số khối. GV: Xác định nguyên tử khối của P. Biết Z = 15, và N = 16. HS: Động vị là những nguyên tử của cùng một nguyên tố hoá học có cùng số proton (Z) nhưng khác nhau về số nơtron (N) nên số khối (A) cũng khác nhau. HS: Nguyên tử khối của một nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử (u). HS: Nghe giảng và ghi. HS: Số khối của P là: A = 15 + 16 = 31 u Vậy nguyên tử khối của P là 31. 2. Nguyên tử khối trung bình. Hoạt động 9: (10 phút) GV: Hầu hết các nguyên tố hoá học là hỗn hợp của nhiều đồng vị nên nguyên tử khồi của một nguyên tố là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị tính theo phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị. GV: Giả sử một nguyên tố có 2 đồng vị: X, Y và có nguyên tử khối lần lượt là X và Y; a và b lần lượt là thành phần % của 2 đồng vị X và Y. Hãy tính nguyên tử khối trung bình (A) của X và Y? VD: Trong tự nhiên clo tồn tại 2 đồng vị: Cl chiếm 75,77% số nguyên tử và Cl chiếm 24,23% số nguyên tử. Tính nguyên tử khối trung bình của clo? HS: A= HS: A = = 35,5 Củng cố bài – Hướng dẫn bài tập Hoạt động 10: (28 phút) GV: Nắm được các định nghĩa và cách vận dụng các công thức khi giải bài tập. Với đồng vị bền: Z N 1,5Z GV: Hướng dẫn hs giải các bài tập trong SGK. GV: Với F, Mg và Ca giải tương tự GV: Xác định H có bao nhiêu đồng vị và đi tính số nguyên tử của đồng vị nào. HS: Bài 1: đáp án C Bài 2: đáp án D Bài 3: đáp án B Bài 4: Với Li cho biết: Điện tích hạt nhân của nguyên tố Li là 3+. Số p = số e = 3 và số n = 7 – 3 = 4 Nguyên tử khối của nguyên tử Li là 7 u. Bài 5: Gọi x là % số lượng nguyên tử của đồng vị Cu. % số lượng nguyên tử của đồng vị Cu là 100 – x. Đồng vị Cu chiếm 27% Đồng vị Cu chiếm: 100 – 27 = 73% Bài 6: Trong nước nguyên chất chứa chủ yếu đồng vị H và H. Gọi x là % số lượng nguyên tử của đồng Tính % đồng vị H. Tính khối lượng H2O có trong 1ml H2O dựa vào d = 1. số mol H2O. số nguyên tử H2O (A = N.n). Số nguyên tử H có trong phân tử H2O. Số nguyên tử của đồng vịH vịH. % số lượng nguyên tử của đồng vịH là 100 – x. d = 1 1ml H2O có khối lượng 1g. Vậy số mol H2O trong 1ml H2O = mol. Mà ta có: A = N.n A = 6,023.. Mặc khác trong H2O có 2 nguyên tử H Số nguyên tử H của cả 2 đồng vị có trong 1ml H2O là: Số nguyên tử của đồng vịH là: = 5,35. (nguyên tử) Bài 7: Theo tỉ lệ đề bài ta có: O O O Số n.tử: 99,757 0,039 0,204 ? 1 n,tử ? Số n.tử O là: 2558 (n.tử) Số n.tử O là: = 5 (n.tử) Bài 8: Ta có: AAr = = 39,98 Khối lượng mol nguyên tử Ar là 39,98g. Ở đktc thì 1mol Ar hay 39,98g có thể tích là 22,4 lít. 20g Ar có thể tích ở đktc là: