Câu hỏi mở đầu trang 35 Hóa 10 CTST
|
Cách đây hàng nghìn năm, người ta chỉ biết đến một số nguyên tố như đồng (copper), bạc (silver) và vàng (gold). Mãi đến năm 1700, cũng chỉ mới có 13 nguyên tố được xác định. Khi đó, các nhà hóa học nghi ngờ rằng vẫn còn nhiều nguyên tố bí ẩn khác chưa được khám phá. Bằng việc sử dụng các phương pháp khoa học hiện đại, chi trong một thập kỉ (1765 – 1775) đã có thêm 5 nguyên tố hóa học được xác định. Trong đó, có 3 khí không màu là hydrogen, nitrogen và oxygen. Tính đến năm 2016, tổng cộng đã có 118 nguyên tố hóa học được xác định trên bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố được sắp xếp theo nguyên tắc nào và có mối liên hệ như thế nào với cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó? |
– Nguyên tắc sắp xếp nguyên tố trong bảng tuần hoàn: theo chiều tăng dần số hiệu nguyên tử
– Mối liên hệ giữa cấu hình electron và sự sắp xếp nguyên tố trong bảng tuần hoàn:
+ Sắp xếp theo chiều tăng dần số electron
+ Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng (chu kì)
+ Số thứ tự của nhóm A bằng số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên trong nhóm
Câu hỏi 1 trang 36
|
1. Quan sát Hình 5.1, hãy mô tả bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev. Nhận xét về cách sắp xếp các nguyên tố hóa học theo chiều từ trên xuống dưới trong cùng một cột |
Quan sát Hình 5.1 và rút ra nhận xét
Trong cùng 1 cột, theo chiều từ trên xuống dưới, các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần của khối lượng nguyên tử
Câu hỏi 2 trang 36
|
2. Quan sát hai nguyên tố Te và I trong Hình 5.1, em nhận thấy điều gì khác thường? |
Quan sát Hình 5.1 và rút ra nhận xét
Nguyên tố Te có nguyên tử khối = 128 nhưng lại đứng trước nguyên tố I có nguyên tử khối = 127
Câu hỏi 3 trang 36
|
3. Hãy cho biết các dấu chấm hỏi trong bảng tuần hoàn ở Hình 5.1 có hàm ý gì? |
So sánh nguyên tử khối của các nguyên tố sau đó rút ra nhận xét
Dấu chấm hỏi trong bảng tuần hoàn có hàm ý: vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn không thuận lợi cho việc tiên đoán nên ông chỉ mới ước lượng được khối lượng nguyên tử của chúng
Câu hỏi 4 trang 36
|
4. Quan sát Hình 5.2, hãy cho biết 3 nguyên tố Sc, Ga và Ge nằm ở vị trí nào trong bảng tuần hoàn của Mendeleev (Hình 5.1) |
Dựa vào nguyên tử khối của Sc, Ga, Ge trong bảng tuần hoàn (Hình 5.2) để dự đoán vị trí của Sc, Ga, Ge trong Hình 5.1
Vì theo Hình 5.1, các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của khối lượng nguyên tử. Mà nguyên tử khối của Sc < Ga < Ge nên
– Sc ở vị trí có nguyên tử khối = 45
– Ga ở vị trí có nguyên tử khối = 68
– Ge ở vị trí có nguyên tử khối = 70
Câu hỏi 5 trang 38 CH
|
5. Quan sát Hình 5.3, em hãy nêu các thông tin có trong ô nguyên tố aluminium |
Quan sát Hình 5.3 và rút ra nhận xét
– Quan sát Hình 5.3, các thông tin có trong ô nguyên tố aluminium là:
+ Số hiệu nguyên tử: 13 => Số proton = số electron = số đơn vị điện tích hạt nhân = 13
+ Nguyên tử khối trung bình = 27
+ Độ âm điện = 1,61
+ Kí hiệu hóa học: Al
+ Tên nguyên tố: Aluminium
+ Cấu hình electron => Al thuộc chu kì 3, nhóm IIIA
+ Số oxi hóa của Al trong hợp chất
Câu hỏi Luyện tập trang 38
|
Quan sát Hình 5.3, cho biết số electron lớp ngoài cùng, số proton của nguyên tử aluminium |
Dựa vào độ âm điện của nguyên tố và số hiệu nguyên tử của nguyên tố aluminium
– Cấu hình electron của Al: [Ne]3s23p1
=> Số electron lớp ngoài cùng = 3
– Số hiệu nguyên tử = 13
=> Số proton là 13
Câu hỏi 6 trang 38
|
6. Quan sát Hình 5.4, hãy nhận xét về số lớp electron trong nguyên tử của các nguyên tố cùng chu kì. |
So sánh số lớp eletron của các nguyên tố trong 1 chu kì
– Các nguyên tố thuộc chu kì 2 đều có 2 lớp electron
– Các nguyên tố thuộc chu kì 3 đều có 3 lớp electron
Câu hỏi luyện tập trang 38
|
Dựa vào cấu hình electron, em hãy cho biết nguyên tố có số hiệu nguyên tử là 20 thuộc chu kì nào trong bảng tuần hoàn |
– Viết cấu hình electron của nguyên tố có số hiệu nguyên tử = 20
=> Số lớp electron của nguyên tố = số thứ tự chu kì trong bảng tuần hoàn
– Cấu hình electron của nguyên tố có số hiệu nguyên tử = 20 là: 1s22s22p63s23p64s2
=> Số lớp electron của nguyên tố là 4
=> Nguyên tố thuộc chu kì 4 trong bảng tuần hoàn
Câu hỏi 7 trang 38
| 7. Quan sát Hình 5.2, nhận xét đặc điểm cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A |
So sánh số electron ở lớp ngoài cùng của các nguyên tố trong cùng 1 nhóm
Các nguyên tố trong cùng 1 nhóm A sẽ có cùng số electron ở lớp ngoài cùng
Ví dụ:
– Nhóm IA, các nguyên tố có 1 electron ở lớp ngoài cùng
– Nhóm IIA, các nguyên tố có 2 electron ở lớp ngoài cùng
– Nhóm VIIA, các nguyên tố có 7 electron ở lớp ngoài cùng
Câu hỏi trang 38 CH
| 8. Quan sát nhóm VIIIB trong bảng tuần hoàn, cho biết nhóm này có đặc điểm gì khác biệt so với các nhóm còn lại |
Đếm số cột nhóm VIIIB trong bảng tuần hoàn
Trong bảng tuần hoàn, mỗi nhóm chỉ có 1 cột riêng nhóm VIIIB có đến 3 cột
Câu hỏi 9 trang 39
|
9. Quan sát Hình 5.5, nhận xét mối quan hệ giữa số electron hóa trị của nguyên tử với số thứ tự nhóm của nguyên tố nhóm A |
Quan sát Hình 5.5, so sánh số electron hóa trị với số thứ tự nhóm của nguyên tố nhóm A
– Số electron hóa trị của nguyên tử = số thứ tự nhóm của nguyên tố nhóm A
Ví dụ:
+ Nhóm IA, các nguyên tố đều có 1 electron hóa trị
+ Nhóm IIIA, các nguyên tố đều có 3 electron hóa trị
+ Nhóm VIIIA (trừ He) các nguyên tố đều có 8 electron hóa trị
Câu hỏi 10 trang 39
| 10. Quan sát Hình 5.2, dựa vào cấu hình electron nguyên tử, hãy nhận xét mối quan hệ giữa số electron hóa trị của nguyên tử các nguyên tố với số thứ tự nhóm của nguyên tố nhóm B. Nêu rõ các trường hợp đặc biệt. |
Electron hóa trị thường nằm ở lớp ngoài cùng hoặc ở cả phân lớp sát lớp ngoài cùng nếu phân lớp đó chưa bão hòa
Câu hỏi 11 trang 39
| 11. Dựa vào cấu hình electron, cho biết nguyên tố có số hiệu nguyên tử là 6, 8, 18, 20 thuộc khối nguyên tố nào trong bảng tuần hoàn. Chúng là kim loại, phi kim hay khí hiếm? |
– Khối nguyên tố s gồm các nguyên tố thuộc nhóm IA và nhóm IIA: [Khí hiếm]ns1-2
– Khối nguyên tố p gồm các nguyên tố thuộc nhóm IIIA đến nhóm VIIIA (trừ nguyên tố He): [Khí hiếm]ns2np1-6
– Khối nguyên tố d gồm các nguyên tố thuộc nhóm B: [Khí hiếm](n-1)d1-10ns1-2
– Khối nguyên tố f gồm các nguyên tố xếp thành 2 hàng ở cuối bảng tuần hoàn:
[Khí hiếm](n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2
– Nguyên tố có Z = 6: 1s22s22p2 => Khối nguyên tố p, có 4 electron ở lớp ngoài cùng => Phi kim
– Nguyên tố có Z = 8: 1s22s22p4 => Khối nguyên tố p, có 6 electron ở lớp ngoài cùng => Phi kim
– Nguyên tố có Z = 18: 1s22s22p63s23p6 => Khối nguyên tố p, có 8 electron ở lớp ngoài cùng => Khí hiếm
– Nguyên tố có Z = 20: 1s22s22p63s23p64s2 => Khối nguyên tố s, có 2 electron ở lớp ngoài cùng => Kim loại
Câu hỏi Luyện tập trang 40
|
Nitrogen là thành phần dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển và sinh sản của thực vật. Biết nitrogen có số hiệu nguyên tử là 7. Advertisements (Quảng cáo) a) Viết cấu hình electron của nitrogen b) Nitrogen là nguyên tố s, p, d hay f? c) Nitrogen là kim loại, phi kim hay khí hiếm? |
a)
Bước 1: Xác định số electron: 7
Bước 2: Viết thứ tự các lớp và phân lớp electron theo chiều tăng dần của năng lượng:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p
Bước 3: Điền các electron vào các phân lớp theo nguyên lí vững bền cho đến electron cuối cùng
b)
– Khối nguyên tố s gồm các nguyên tố thuộc nhóm IA và nhóm IIA: [Khí hiếm]ns1-2
– Khối nguyên tố p gồm các nguyên tố thuộc nhóm IIIA đến nhóm VIIIA (trừ nguyên tố He): [Khí hiếm]ns2np1-6
– Khối nguyên tố d gồm các nguyên tố thuộc nhóm B: [Khí hiếm](n-1)d1-10ns1-2
– Khối nguyên tố f gồm các nguyên tố xếp thành 2 hàng ở cuối bảng tuần hoàn:
[Khí hiếm](n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2
c)
– Đối với nhóm A:
+ Có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng => kim loại
+ Có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng => phi kim
+ Có 8 electron ở lớp ngoài cùng => khí hiếm
– Tất cả nguyên tố nhóm B là kim loại
a) Nitrogen có số hiệu nguyên tử: Z = 7
=> Cấu hình electron của nitrogen: 1s22s22p3
b) Nitrogen có cấu hình: [He] 2s22p3
=> Khối nguyên tố p
c) Nitrogen có 5 electron ở lớp ngoài cùng
=> Phi kim
Câu hỏi 12 trang 40
|
12. Quan sát Hình 5.2, nhận xét chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử các nguyên tố trong chu kì và nhóm. |
Câu hỏi vận dụng trang 40
|
Silicon là một nguyên tố phổ biến và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Silicon siêu tinh khiết là chất bán dẫn, được dùng trong kĩ thuật vô tuyến và điện tử. Ngoài ra, nguyên tố này còn được sử dụng để chế tạo pin mặt trời nhằm mục đích chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện để cung cấp cho các thiết bị trên tàu vũ trụ. Xác định vị trí của nguyên tố silicon (Z = 14) trong bảng tuần hoàn. |
Bước 1: Viết cấu hình của nguyên tố silicon
Bước 2:
+ Từ số hiệu nguyên tử => số thứ tự ô
+ Từ cấu hình electron => số thứ tự chu kì và số thứ tự nhóm
– Nguyên tố silicon có Z = 14: 1s22s22p63s23p2
=> Nguyên tố silicon nằm ở ô số 14, có 3 lớp electron nên thuộc chu kì 3 và 4 electron ở lớp ngoài cùng nên thuộc nhóm IVA
Giải bài tập 1,2,3 trang 42 hóa lớp 10 Chân trời sáng tạo – Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học – Chân trời sáng tạo
Bài tập 1 trang 42
|
Bài 1: Viết cấu hình electron nguyên tử và xác định vị trí của các nguyên tố sau trong bảng tuần hoàn. Cho biết chúng thuộc khối nguyên tố nào (s, p, d, f) và chúng là kim loại, phi kim hay khí hiếm: a) Neon tạo ra ánh sáng màu đỏ khi sử dụng trong các ống phóng điện chân không, được sử dụng rộng rãi trong các biển quảng cáo. Cho biết Ne có số hiệu nguyên tử là 10. b) Magnesium được sử dụng để làm cho hợp kim bền nhẹ, đặc biệt được ứng dụng cho ngành công nghiệp hàng không. Cho biết Mg có số hiệu nguyên tử là 12. |
– Viết cấu hình electron => Vị trí dựa vào số hiệu nguyên tử, số electron lớp ngoài cùng và số lớp electron
– Xác định khối nguyên tố:
+ Khối nguyên tố s gồm các nguyên tố thuộc nhóm IA và nhóm IIA: [Khí hiếm]ns1-2
+ Khối nguyên tố p gồm các nguyên tố thuộc nhóm IIIA đến nhóm VIIIA (trừ nguyên tố He): [Khí hiếm]ns2np1-6
+ Khối nguyên tố d gồm các nguyên tố thuộc nhóm B: [Khí hiếm](n-1)d1-10ns1-2
+ Khối nguyên tố f gồm các nguyên tố xếp thành 2 hàng ở cuối bảng tuần hoàn:
[Khí hiếm](n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2
– Xác định kim loại, phi kim hay khí hiếm:
– Đối với nhóm A:
+ Có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng => kim loại
+ Có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng => phi kim
+ Có 8 electron ở lớp ngoài cùng => khí hiếm
– Tất cả nguyên tố nhóm B là kim loại
a)
– Ne có số hiệu nguyên tử: Z = 10 => Cấu hình electron: 1s22s22p6
=> Ne nằm ở ô số 10, có 2 lớp electron nên thuộc chu kì 2, có 8 electron lớp ngoài cùng nên thuộc nhóm VIIIA
– Ne có cấu hình: [He] 2s22p6
=> Khối nguyên tố p
– Ne có 8 electron ở lớp ngoài cùng
=> Khí hiếm
b)
– Mg có số hiệu nguyên tử: Z = 12 => Cấu hình electron: 1s22s22p63s2
=> Mg nằm ở ô số 12, có 3 lớp electron nên thuộc chu kì 3, có 2 electron lớp ngoài cùng nên thuộc nhóm IIA
– Mg có cấu hình: [Ne] 3s2
=> Khối nguyên tử s
– Mg có 2 electron ỏ lớp ngoài cùng
=> Kim loại
Bài tập 2 trang 42
|
Bài 2: Dãy nào gồm các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự nhau? Vì sao? a) Oxygen (Z = 8), nitrogen (Z = 7), carbon (Z = 6) b) Lithium (Z = 3), sodium (Z = 11), potassium (Z = 19) c) Helium (Z = 2), neon (Z = 10), argon (Z = 18) |
– Nhóm là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau, do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp theo cột
Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tố
Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố => Nguyên tố thuộc nhóm nào
a)
– Oxygen (Z = 8): 1s22s22p4 => Có 6 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm VIA
– Nitrogen (Z = 7): 1s22s22p3 => Có 5 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm VA
– Carbon (Z = 6): 1s22s22p2 => Có 5 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm IVA
=> 3 nguyên tố không thuộc cùng 1 nhóm => Không có tính chất hóa học tương tự nhau
b)
– Lithium (Z = 3): 1s22s1 => Có 1 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm IA
– Sodium (Z = 11): 1s22s22p63s1 => Có 1 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm IA
– Potassium (Z = 19): 1s22s22p63s23p64s1 => Có 1 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm IA
=> 3 nguyên tố cùng thuộc nhóm IA => 3 nguyên tố có tính chất tương tự nhau
c)
– Helium (Z = 2): 1s2 là nguyên tố đặc biệt, có 2 electron ở lớp ngoài cùng nhưng nằm ở nhóm VIIIA
– Neon (Z = 10): 1s22s22p6 => Có 8 electron ở lớp ngoài cùng, thuộc nhóm VIIIA
Bài tập 3 trang 42
|
Bài 3: Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố sau: a) Nguyên tố thuộc chu kì 4, nhóm IIA b) Nguyên tố khí hiếm thuộc chu kì 3 |
Điền các electron vào các phân lớp lần lượt như sau:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p
a)
– Nguyên tố chu kì 4 => Có 4 lớp electron
– Nguyên tố nhóm IIA => Có 2 electron ở lớp ngoài cùng
b)
– Nguyên tố chu kì 3 => Có 3 lớp electron
– Nguyên tố khí hiếm => Nhóm VIIIA => Có 8 electron ở lớp ngoài cùng
a)
– Nguyên tố chu kì 4 => Có 4 lớp electron
– Nguyên tố nhóm IIA => Có 2 elecrton ở lớp ngoài cùng
=> 1s22s22p63s23p64s2
b)
– Nguyên tố chu kì 3 => Có 3 lớp electron
– Nguyên tố khí hiếm => Nhóm VIIIA => Có 8 electron ở lớp ngoài cùng
=> 1s22s22p63s23p6