- Trình bày được khái niệm về nguyên tố hoá học, số hiệu nguyên tử và kí hiệu nguyên tử.
- Phát biểu được khái niệm đổng vị, nguyên tử khối.
- Tính được nguyên tử khối trung bình (theo amu) dựa vào khối lượng nguyên tử và phấn trăm số nguyên tử của các đổng vị theo phổ khối lượng được cung cấp.
Câu hỏi trang 20 phần mở đầu: Kim cương và than chì có vẻ ngoài khác nhau. Tuy nhiên, chúng đều được tạo thành từ cùng một nguyên tố hóa học là nguyên tố carbon (C). Nguyên tố hóa học là gì? Một nguyên tử của nguyên tố hóa học có những đặc trưng cơ bản nào?
- Nguyên tố hóa học là tập hợp tất cả các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân
- Một nguyên tử của nguyên tố hóa học có những đặc trưng: số khối A và điện tích hạt nhân
Câu hỏi 1 trang 20: 1. Quan sát Hình 3.1, cho biết nguyên tử nitrogen có bao nhiêu proton, neutron và electron
- Quả cầu màu xanh: electron
- Quả cầu màu đỏ: proton
- Quả cầu màu xám: neutron
- Có 7 quả cầu màu xanh => 7 electron
- Có 7 quả cầu màu đỏ => 7 proton
- Có 7 quả cầu màu xám => 7 neutron
Câu hỏi 2 trang 20: 2. Điện tích hạt nhân của nguyên tử nitrogen có giá trị là bao nhiêu?
- Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron
- Điện tích hạt nhân = +Z
- Nguyên tử nitrogen có 7 electron
=> Số đơn vị điện tích hạt nhân: Z = 7
=> Điện tích hạt nhân = +Z = +7
Câu hỏi: Nguyên tử sodium có 11 proton. Cho biết số đơn vị điện tích hạt nhân và số electron của nguyên tử này?
- Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron
- Điện tích hạt nhân = +Z
- Nguyên tử sodium có 11 proton
=> Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron = 11
Vậy số đơn vị điện tích hạt nhân và số electron của nguyên tử sodium đều bằng 11
Câu hỏi 3 trang 21: 3. Bổ sung những dữ liệu còn thiếu trong Bảng 3.1
Số khối A = số proton (P) + số neutron (N)
Số electron (E) = Số proton (P)
Số khối A = số proton (P) + số neutron (N)
Số electron (E) = Số proton (P)
|
Tên nguyên tố |
Kí hiệu |
P |
N |
Số khối (A) |
E |
|
Helium |
He |
2 |
2 |
4 |
2 |
|
Lithium |
Li |
3 |
4 |
7 |
3 |
|
Nitrogen |
N |
7 |
7 |
14 |
7 |
|
Oxygen |
O |
8 |
8 |
16 |
8 |
Câu hỏi 4 trang 21: 4. Nguyên tố carbon có số hiệu nguyên tử là 6. Xác định điện tích hạt nhân của nguyên tử này.
Số hiệu nguyên tử được quy ước bằng số đơn vị điện tích hạt nhân
Số hiệu nguyên tử của một nguyên tố được quy ước bằng số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó
=> Điện tích hạt nhân của nguyên tử carbon = 6
Câu hỏi 5 trang 22: 5. Quan sát Hình 3.2, cho biết số proton, số neutron, số electron và điện tích hạt nhân của từng loại nguyên tử của nguyên tố hydrogen
- Số electron (E) = Số proton (P) = Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z)
- Điện tích hạt nhân = +Z
- Nguyên tử Protium
+ 1 electron, 1 proton
+ Điện tích hạt nhân = +1
- Nguyên tử Deuterium
+ 1 electron, 1 proton, 1 neutron
+ Điện tích hạt nhân = +1
- Nguyên tử Tritium
+ 1 electron, 1 proton, 2 neutron
+ Điện tích hạt nhân = +1
Câu hỏi 6 trang 22: 6. Kí hiệu nguyên tử cho biết những thông tin nào?
- Kí hiệu hóa học cho biết:
+ Kí hiệu nguyên tố hóa học
+ Số hiệu nguyên tử => Số proton, số electron, điện tích hạt nhân, số đơn vị điện tích hạt nhân
+ Số khối => Số neutron = số khối – số proton
Câu hỏi trang 22:
a) Viết kí hiệu các nguyên tử của nguyên tố hydrogen (Hình 3.2)
b) Viết kí hiệu nguyên tử của nguyên tố oxygen. Biết nguyên tử của nguyên tố này có 8 electron và 8 neutron
A = Z + N (neutron), Z = P
a)
- Nguyên tử protium: 1 proton, 0 neutron => Z = 1, A = 1 =>
- Nguyên tử deuterium: 1 proton, 1 neutron => Z = 1, A = 2 =>
- Nguyên tử tritium: 1 proton, 2 neutron => Z = 1, A = 3 =>
b)
- Nguyên tử oxygen có 8 electron
=> Số E = Số P = Z = 8
- Nguyên tử oxygen có 8 neutron
=> Số khối A = P + N = 8 + 8 = 16
=> Kí hiệu nguyên tử:
Câu hỏi 7 tr 22: 7. Quan sát Hình 3.2, so sánh điểm giống và khác nhau giữa các loại nguyên tử của nguyên tố hydrogen
So sánh số proton, neutron và electron
|
|
Protium |
Deuterium |
Tritium |
|
Giống nhau |
Đều có 1 electron và 1 proton |
||
|
Khác nhau |
Advertisements (Quảng cáo) Không có neutron |
1 neutron |
2 neutron |
Câu hỏi trang 23 phần luyện tập: Kim cương là một trong những dạng tồn tại của nguyên tố carbon trong tự nhiên. Nguyên tố này có hai đồng vị bền với số khối lần lượt là 12 và 13. Hãy viết kí hiệu nguyên tử của hai đồng vị này
- Carbon có 6 proton => Số hiệu nguyên tử Z = 6
- Carbon có số khối = 12:\(_6^{12}C\)
- Carbon có số khối = 13:\(_6^{13}C\)
Câu hỏi 8 trang 23: 8. Nguyên tử của nguyên tố magnesium (Mg) có 12 proton và 12 neutron. Nguyên tử khối của Mg là bao nhiêu?
Nguyên tử khối của một nguyên tử có giá trị bằng số khối
- Nguyên tử Mg có 12 proton, 12 neutron
=> Số khối: A = P + N = 12 + 12
- Mà nguyên tử khối của 1 nguyên tử = số khối
=> Nguyên tử khối của Mg = 24
Câu hỏi 9 tr 23 CH: 9. Trong tự nhiên, nguyên tố copper có hai đồng vị với phần trăm số nguyên tử tương ứng là \({}_{29}^{63}Cu\) (69,15%) và \({}_{29}^{65}Cu\) (30,85%). Hãy tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố copper
Trong đó: A, B, C, D… là số khối của các đồng vị
a, b, c, d… là phần trăm của các đồng vị tương ứng
Ta có: 63Cu chiếm 69,15%; 65Cu chiếm 30,85%
Vậy nguyên tử khối trung bình của Cu là 63,617
Câu hỏi trang 24 vận dụng
|
Trong thể dục thể thao, có một số vận động viên sử dụng các loại chất kích thích trong thi đấu, gọi là doping, dẫn đến thành tích đạt đưuọc của họ không thật so với năng lực vốn có. Một trong các loại doping thường gặp nhất là testosterone tổng hợp Tỉ lệ giữa hai đồng vị \({}_6^{12}C\) (98,98%) và \({}_6^{13}C\) (1,11%) là không đổi đối với testosterone tự nhiên trong cơ thể, Trong khi testosterone tổng hợp (tức doping) có phần trăm số nguyên tử đồng vị \({}_6^{13}C\) ít hơn testosterone tự nhiên. Đây chính là mấu chốt của xét nghiệm CIR (Carbon Isotope Ratio – Tỉ lệ đồng vị carbon) – một xét nghiệm với mục đích xác định xem vận động viên có sử dụng doping hay không. Giả sử, thực hiện phân tích CIR đối với một vận động viên thu được kết quả phần trăm số nguyên tử đồng vị \({}_6^{12}C\) là x và \({}_6^{13}C\) là y. Từ tỉ lệ đó, người ta tính được nguyên tử khối trung bình của carbon trong mẫu phân tích có giá trị là 12,0098. Với kết quả thu được, em có nghi ngờ vận động viên này sử dụng doping hay không? Vì sao? |
Ta có hệ phương trình:
x + y = 100
\(12,0098 = \frac{{x.12 + y.13}}{{100}}\)
- Nguyên tố carbon có 2 đồng vị là \({}_6^{12}C\) và \({}_6^{13}C\)
- Đồng vị \({}_6^{12}C\)chiếm x%
- Đồng vị \({}_6^{13}C\)chiếm y%
=> x + y = 100 (1)
- Nguyên tử khối trung bình của carbon trong mẫu phân tích = 12,009
=> \(12,0098 = \frac{{x.12 + y.13}}{{100}}\)(2)
Từ (1) và (2) => x = 99,02 và y = 0,98
Nhận thấy 0,98 < 1,11
=> Vận động viên này sử dụng doping
Bài tập 1,2,3,4 trang 25 SGK Hóa 10 chân trời sáng tạo
Bài 1: Một nguyên tử X gồm 16 proton, 16 electron và 16 neutron. Nguyên tử X có kí hiệu là
A. \({}_{16}^{48}S\)
B. \({}_{32}^{16}Ge\)
C. \({}_{16}^{32}S\)
D. \({}_{32}^{16}S\)
- Số P = Số Z
- Số khối A = N + P
- Nguyên tử X có 16 proton => Nguyên tử S
- Số proton = số hiệu nguyên tử = 16 => Z = 16
- Số khối = số proton + số neutron = 16 + 16 = 32
=> Kí hiệu nguyên tử X: \({}_{16}^{32}S\)
Đáp án C
Bài 2: Silicon là nguyên tố được sử dụng để chế tạo vật liệu bán dẫn, có vai trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp. Trong tự nhiên, nguyên tố này có 3 đồng vị với số khối lần lượt là 28, 29, 30. Viết kí hiệu nguyên tử cho mỗi đồng vị của silicon. Biết nguyên tố silicon có số hiệu nguyên tử là 14.
- Số khối = 28: \({}_{14}^{28}Si\)
- Số khối = 29: \({}_{14}^{29}Si\)
- Số khối = 30: \({}_{14}^{30}Si\)
Bài 3: Hoàn thành những thông tin chưa biết trong bảng sau:
- Số hiệu nguyên tử = số proton = số electron
- Số khối: A = số proton (P) + số neutron (N)
|
Đồng vị |
\({}_{16}^{32}S\) |
\({}_{20}^{40}Ca\) |
\({}_{30}^{65}Zn\) |
\({}_9^{19}F\) |
\({}_{11}^{23}Na\) |
|
Số hiệu nguyên tử |
16 |
20 |
30 |
9 |
11 |
|
Số khối |
32 |
40 |
65 |
19 |
23 |
|
Số proton |
16 |
20 |
30 |
9 |
11 |
|
Số neutron |
16 |
20 |
35 |
10 |
12 |
|
Số electron |
16 |
20 |
30 |
9 |
11 |
Bài 4: Trong tự nhiên, magnesium có 3 đồng vị bền là 24Mg, 25Mg và 26Mg. Phương pháp phổ khối lượng xác nhận đồng vị 26Mg chiếm tỉ lệ phần trăm số nguyên tử là 11%. Biết rằng nguyên tử khối trung bình của Mg là 24,32. Tính % số nguyên tử của đồng vị 24Mg, đồng vị 25Mg?
Bước 1: Gọi phần trăm đồng vị 24Mg là x%
=> Phần trăm đồng vị 25Mg là: 100 – 11 – x
Bước 2: Áp dụng công thức:
Nguyên tử khối trung bình: \(M = \frac{{aA + bB + cC + {\text{dD}} + ...}}{{100}}\)
Trong đó: A, B, C, D… là số khối của các đồng vị
a, b, c, d… là phần trăm của các đồng vị tương ứng
Gọi phần trăm đồng vị 24Mg là x%
=> Phần trăm đồng vị 25Mg là: 100 – 11 – x = (89 – x) %
Nguyên tử khối trung bình của Mg = 24,32
Áp dụng công thức: \(M = \frac{{aA + bB + cC + {\text{dD}} + ...}}{{100}}\)
=> \(24,32 = \frac{{x.24 + (89 - x).25 + 11.26}}{{100}}\)
=> x = 79%
=> Phần trăm đồng vị 24Mg là 79%
=> Phần trăm đồng vị 25Mg là: 10%