MasterSchool
Đăng nhậpHS

Hóa học lớp 10 · KNTT · Chương 1

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 1: Thành phần của nguyên tử

Chương 1: Cấu tạo nguyên tử · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 Bài 1: Thành phần của nguyên tử theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá toàn bộ kiến thức trọng tâm, phương trình phản ứng hóa học KaTeX chuẩn, bảng biểu trực quan và câu hỏi củng cố có lời giải chi tiết.

Lớp
101112
Môn
Toán họcVật lýHóa họcNgữ vănTiếng AnhSinh họcLịch sửĐịa lýGiáo dục kinh tế & pháp luậtTin họcCông nghệ

I. Các loại hạt cấu tạo nên nguyên tử

- Năm 1897, J.J Thomson thực hiện thí nghiệm phóng điện qua không khí loãng đã phát hiện ra hạt electron.

Hình ảnh minh họa SGK Hóa học 10

- Năm 1911, E. Rutherford đã tiến hành bắn phá một chùm hạt alpha lên một lá vàng siêu mỏng và quan sát đường đi của chúng sau khi bắn phá bằng màn huỳnh quang. Kết quả cho thấy nguyên tử có cấu tạo rỗng, ở tâm chứa một hạt nhân mang điện tích dương và có kích thước rất nhỏ so với kích thước nguyên tử.

Hình ảnh minh họa SGK Hóa học 10

- Năm 1918, khi bắn phá hạt nhân nguyên tử nitrogen bằng các hạt α, Rutherford đã phát hiện ra hạt proton.

- Năm 1932, khi dùng các hạt α để bắn phá hạt nhân nguyên tử beryllium, J. Chadwick đã phát hiện ra hạt neutron.

Kết luận:

- Thành phần cấu tạo của nguyên tử gồm:

+ Hạt nhân (nucleus): ở tâm của nguyên tử, chứa các proton mang điện tích dương và các neutron không mang điện.

+ Vỏ nguyên tử: chứa các electron mang điện tích tích âm, chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân.

Hình ảnh minh họa SGK Hóa học 10

- Trong nguyên tử số proton bằng số electron nên nguyên tử trung hòa về điện.

- Khối lượng của electron rất nhỏ, không đáng kể so với khối lượng của proton hay neutron nên khối lượng nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân.

II. Kích thước và khối lượng nguyên tử

1. Kích thước

- Kích thước của nguyên tử là khoảng không gian tạo bởi sự chuyển động của các electron.

- Các nguyên tử khác nhau có số electron khác nhau nên có kích thước khác nhau.

- Nếu xem nguyên tử như một khối cầu, thì đường kính của nó chỉ khoảng 10-10m.

- Đơn vị picomet (pm) hay angstrom ( A˚\text{Å} ) thường được sử dụng để biểu thị kích thước nguyên tử.

1pm=10−12m;1A˚=10−10m;1pm = 10^{-12}m ; \text{} 1\text{Å} = 10^{-10}m ; \text{}

- Hạt nhân nguyên tử có đường kính khoảng 10-2 pm, kích thước nhỏ hơn nhiều với kích thước nguyên tử.

2. Khối lượng

- Để biểu thị khối lượng nguyên tử người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là amu.

1 amu được định nghĩa bằng 112\frac{1}{12} khối lượng 1 nguyên tử carbon – 12

1 amu = 1,661 × 10-27 kg.

- Chú ý: Một cách gần đúng, coi khối lượng của nguyên tử gần bằng khối lượng của hạt nhân do khối lượng của electron không đáng kể so với khối lượng của proton và neutron.

III. Điện tích hạt nhân và số khối

- Số proton trong hạt nhân nguyên tử bằng số đơn vị điện tích hạt nhân, kí hiệu là Z.

- Tổng số proton và neutron trong hạt nhân của một nguyên tử được gọi là số khối (hay số nucleon), kí hiệu là A.

A = Z + số neutron

- Ví dụ: Nguyên tử sodium (Na) có 11 proton, 12 neutron. Suy ra:

+ Nguyên tử sodium có số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = 11.

+ Số khối A = 11 + 12 = 23.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ bé cấu tạo nên các chất, gồm hạt nhân mang điện tích dương ở tâm và lớp vỏ electron mang điện tích âm.
  • Hạt nhân gồm hai loại hạt: proton (pp, mang điện tích +1+1, khối lượng xấp xỉ 1 amu1\text{ amu}) và neutron (nn, không mang điện, khối lượng xấp xỉ 1 amu1\text{ amu}). Lớp vỏ gồm các electron (ee, mang điện tích −1-1, khối lượng rất nhỏ xấp xỉ 0,00055 amu0{,}00055\text{ amu}).
  • Nguyên tử luôn trung hòa về điện: số proton luôn bằng số electron (Z=p=eZ = p = e).
  • Kích thước nguyên tử khoảng 10−10 m=0,1 nm=1 A˚10^{-10}\text{ m} = 0{,}1\text{ nm} = 1\text{ Å}. Kích thước hạt nhân vô cùng nhỏ bé (khoảng 10−15÷10−14 m10^{-15} \div 10^{-14}\text{ m}), chỉ bằng khoảng 1/100001/10000 kích thước nguyên tử. Do đó nguyên tử có cấu tạo rỗng.
  • Khối lượng nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân (mnguyeˆn tử≈mhạt nhaˆnm_{\text{nguyên tử}} \approx m_{\text{hạt nhân}}), khối lượng của các electron là không đáng kể.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Tại sao nói khối lượng của nguyên tử hầu như tập trung toàn bộ ở hạt nhân?
Nguyên tử được cấu tạo từ 3 loại hạt: proton, neutron và electron. Trong đó, khối lượng của proton (mp≈1,673×10−27 kg≈1 amum_p \approx 1{,}673 \times 10^{-27}\text{ kg} \approx 1\text{ amu}) và neutron (mn≈1,675×10−27 kg≈1 amum_n \approx 1{,}675 \times 10^{-27}\text{ kg} \approx 1\text{ amu}) lớn hơn khối lượng electron (me≈9,109×10−31 kg≈0,00055 amum_e \approx 9{,}109 \times 10^{-31}\text{ kg} \approx 0{,}00055\text{ amu}) khoảng 1836 lần. Vì khối lượng của electron quá nhỏ bé so với khối lượng hạt nhân nên trong các tính toán thông thường, khối lượng nguyên tử coi như bằng khối lượng hạt nhân (mnguyeˆn tử≈mhạt nhaˆn=mp+mnm_{\text{nguyên tử}} \approx m_{\text{hạt nhân}} = m_p + m_n).
Vì sao nguyên tử có kích thước vô cùng lớn so với hạt nhân nhưng lại có cấu tạo rỗng?
Đường kính của nguyên tử khoảng 10−10 m10^{-10}\text{ m} (1 A˚1\text{ Å}), trong khi đường kính của hạt nhân chỉ khoảng 10−14÷10−15 m10^{-14} \div 10^{-15}\text{ m}. Như vậy, đường kính nguyên tử lớn hơn đường kính hạt nhân khoảng 1000010000 đến 100000100000 lần. Nếu tưởng tượng hạt nhân to bằng một quả bóng bàn đường kính 4 cm4\text{ cm} đặt ở giữa sân vận động, thì nguyên tử sẽ có kích thước tương đương toàn bộ sân vận động với bán kính vài trăm mét. Toàn bộ khoảng không gian rộng lớn giữa hạt nhân và lớp vỏ electron là chân không, do đó nguyên tử có cấu tạo hoàn toàn rỗng.
Số đơn vị điện tích hạt nhân ZZ có ý nghĩa gì đối với tính chất của nguyên tử?
Điện tích hạt nhân do các proton quyết định (q=+Zq = +Z). Do nguyên tử trung hòa về điện nên số proton bằng số electron (Z=p=eZ = p = e). Số đơn vị điện tích hạt nhân ZZ chính là số hiệu nguyên tử, là đại lượng đặc trưng cơ bản nhất của một nguyên tố hóa học. Nó quyết định cấu trúc lớp vỏ electron, từ đó quyết định toàn bộ tính chất hóa học của nguyên tố đó.
Một nguyên tử XX có tổng số hạt cơ bản là 40, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12. Xác định số lượng từng loại hạt trong nguyên tử XX.
Gọi p,e,np, e, n lần lượt là số proton, electron và neutron của nguyên tử XX. Do nguyên tử trung hòa về điện nên p=ep = e. Theo đề bài ta có hệ phương trình: 1) Tổng số hạt: 2p+n=402p + n = 40 2) Hiệu số hạt mang điện và không mang điện: 2p−n=122p - n = 12 Cộng hai phương trình vế theo vế: 4p=52⇒p=134p = 52 \Rightarrow p = 13. Từ đó: e=p=13e = p = 13, và n=40−2×13=14n = 40 - 2 \times 13 = 14. Vậy nguyên tử XX có 13 proton, 13 electron và 14 neutron (đây chính là nguyên tố Aluminium 1327Al_\text{13}^{27}\text{Al}).

Đề luyện tập theo bài

Bài 1: Thành phần của nguyên tử - Đề 1 (Nhận biết)28 câu hỏi · Nhận biết
Làm đề
Bài 1: Thành phần của nguyên tử - Đề 2 (Thông hiểu)28 câu hỏi · Thông hiểu
Làm đề
Bài 1: Thành phần của nguyên tử - Đề 3 (Vận dụng)28 câu hỏi · Vận dụng
Làm đề
Bài 1: Thành phần của nguyên tử - Đề 4 (Tổng hợp)28 câu hỏi · Vận dụng cao
Làm đề
Bài 1: Thành phần của nguyên tử - Đề 5 (Nâng cao)28 câu hỏi · Tổng hợp
Làm đề