BÀI 1. THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ
A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
I. THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA NGUYÊN TỬ
- Nguyên tử là những hạt vô cùng nhỏ bé và trung hòa về điện.
- Các thí nghiệm tìm ra thành phần cấu tạo của nguyên tử:
a) Sự tìm ra electron
Năm 1897, J.J. Thomson, nhà bác học Anh, khi nghiên cứu hiện tượng phóng điện trong khí loãng đã phát hiện ra tia âm cực, mà bản chất là chùm các hạt nhỏ bé mang điện tích âm, gọi là các electron.
b) Sự tìm ra hạt nhân nguyên tử
Þ Kết luận:
- Nguyên tử được chia làm 2 phần chính: vỏ nguyên tử (gồm các hạt electron) và hạt nhân nguyên tử (hầu hết gồm hạt nơtron và proton).
| Loại hạt | Kí hiệu | Điện tích | Khối lượng |
Hạt nhân nguyên tử | Proton | p | 1+ | Xấp xỉ 1 u = 1,67.10-27(kg) |
Notron | n | 0 | Xấp xỉ 1u = 1,67.10-27(kg) | |
Vỏ nguyên tử | Electron | e | 1- | 9,1 .10-31 (kg) (rất nhỏ, không đáng kể) |
- Hạt nhân nguyên tử được tạo thành bởi các proton và nơtron. Vì nơtron không mang điện, số proton trong hạt nhân phải bằng số đơn vị điện tích dương của hạt nhân và bằng số electron quay xung quanh hạt nhân.
II. KHỐI LƯỢNG, KÍCH THƯỚC CỦA NGUYÊN TỬ
1. Khối lượng nguyên tử
Ta khó tưởng tượng được 1g của bất kì chất nào cũng chứa tới hàng tỉ tỉ nguyên tử.
Thí dụ : 1g cacbon có tới 5.1022 (50000.109.109) nguyên tử cacbon (tức là năm mươi nghìn tỉ tỉ nguyên tử cacbon).
Vì vậy, để biểu thị khối lượng của nguyên tử, phân tử và các hạt proton, nơtron, electron người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u, u còn được gọi là đvC. 1u bằng 1/12 khối lượng của một nguyên tử đồng vị cacbon-12.
Nguyên tử này có khối lượng là 19,9265.10−27 kg.
1 u = 19,9265.10−27kg/12 = 1,6605.10−27 kg.
Khối lượng của 1 nguyên tử hiđro là 1,6738.10−27 kg ≈ 1u.
Khối lượng của 1 nguyên tử cacbon là 19,9265.10−27 kg ≈ 12u.
2. Kích thước nguyên tử
- Để biểu thị kích thước nguyên tử, ta dùng đơn vị nanomet (nm) hay angstrom (Å)
1nm = 10-9 m, 1 Å = 10-10 m.
- Đường kính của hạt nhân còn nhỏ hơn, nó rơi vào khoảng 10-5 nm. Như vậy đường kính nguyên tử lớn hơn đường kính hạt nhân khoảng 10000 lần.
- Đường kính của electron và của proton còn nhỏ hơn nhiều (khoảng 10−8nm). Electron chuyển động xung quanh hạt nhân trong không gian rỗng của nguyên tử.
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Phương pháp giải bài tập liên quan đến bán kính nguyên tử:
Một số công thức cần ghi nhớ:
- 1u = 1,6605. 10-27 kg
- 1Å = 10-8cm = 10-10 m
- Nguyên tử có dạng hình cầu có thể tích V = 4/3πr3 (r là bán kính nguyên tử).
- Khối lượng riêng của nguyên tử D = m/V .
- 1 mol nguyên tử chứa N = 6,02.1023 nguyên tử.
Phương pháp giải bài khối lượng nguyên tử:
Khối lượng của 1 hạt notron là 1,675 . 10-24 gam, khối lượng của 1 hạt electron là 9,1 . 10 -28 gam.
Gọi mp, mn, me lần lượt là khối lượng của proton, notron, electron
Þ m nguyên tử = mp + mn + me
C. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 9 SGK Hóa học 10):
Các hạt cấu tạo nên hạt nhân của hầu hết các nguyên tử là:
A. Electron và proton.
B. Proton và nơtron.
C. Nơtron và electon.
D. Electron, proton và nơtron.
Chọn đáp án đúng.
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Bài 2 (trang 9 SGK Hóa học 10):
Các hạt cấu tạo nên hầu hết các nguyên tử là:
A. Electron và proton.
B. Proton và nơtron.
C. Nơtron và electon.
D. Electron, proton và nơtron.
Chọn đáp án đúng.
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Bài 3 (trang 9 SGK Hóa học 10):
Nguyên tử có đường kính gấp khoảng 10.000 lần đường kính hạt nhân. Nếu ta phóng đại hạt nhân lên thành một quả bóng có đường kính 6cm thì đường kính nguyên tử sẽ là:
A. 200 m.
B. 300 m.
C. 600 m.
D. 1200 m.
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Đường kính hạt nhân khi phóng to : 6 cm.
Đường kính nguyên tử: 6 cm . 10 000 = 60 000 cm = 600 m.
Bài 4 (trang 9 SGK Hóa học 10):
Tìm tỉ số về khối lượng của electron so với proton, so với nơtron. .
Hướng dẫn giải:
Tỉ số về khối lượng của electron so với proton là:
Tỉ số về khối lượng của electron so với proton
( 9,1095.10−31) /(1,6726.10−27)=1/1836
Tỉ số về khối lượng của electron với nơtron
(9,1095.10−31 ) /(1,6748.10−27)=1/1839
Bài 5 (trang 9 SGK Hóa học 10):
Nguyên tử kẽm có bán kính r = 1,35.10-1 nm, khối lượng nguyên tử là 65u.
a) Tính khối lượng riêng của nguyên tử kẽm.
b) Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân với bán kính r = 2.10-6nm. Tính khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm.
Cho biết Vhình cầu = 4/3 π.r3.
Hướng dẫn giải:
a) rzn =1,35.10-1 nm = 1,35.10-8 cm.
1u = 1,6600. 10-24 g
mzn = 65 . 1,6600.10-24 g = 107,9.10-24 g
Vnguyêntử Zn = 4/3.π.r3 = 4/3.3,14.(1,35.10-8) = 10,3.10-24 cm3.
Dnguyên tử Zn = 107,9.10-24 g / 10,3.10-24 cm3 = 10,48g/cm3.
b) mhạtnhânZn = 65u Þ 107,9 . 10-24 gam
rhạtnhânZn = 2.10-6 nm = (2.10-6 . 10-7)cm = 2.10 –13 cm.
V hạt nhân nguyên tử Zn = 4/3.π.(2.10 –13) 3 = 33,49.10-39 cm3
D hạt nhân nguyên tử Zn = 107,9 . 10-24 gam / 33,49.10-39 cm3 = 3,22.1015 g/cm3 = 3,22.109 tỉ tấn/cm3
Trên đây là gợi ý giải bài tập Hóa 10 bài Thành phần nguyên tử do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.