Title Bài 1. Thành phần nguyên tử - GV.docx ✅

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 1 I. CÁC LOẠI HẠT CẤU TẠO NÊN NGUYÊN TỬ: Mô hình nguyên tử: Mọi vật thể đều được tạo nên từ các chất và mọi chất được tạo nên từ các nguyên tử. Nguyên tử là những hạt vô cùng bé bao gồm: - Hạt nhân ở tâm của nguyên tử chứa các proton mang điện tích dương và các neutron không mang điện tích (trừ trường hợp của 1 1H ). - Vỏ nguyên tử chứa electron mang điện tích âm, chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân. Lịch sử tìm ra các loại hạt: Sự tìm ra electron Hình. Thí nghiệm của Thomson – 1897 Joseph John Thomson (1856 – 1940) Nhà vật lí người Anh Thí nghiệm: phóng điện trong một ống thuỷ tinh gần như chân không (gọi là ống tia âm cực). Sự khám phá hạt nhân nguyên tử Nhà vật lí người New Zealand E. Rutherford (Rơ-dơ-pho)
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 2 Hình. Thí nghiệm khám phá hạt nhân nguyên tử Kết quả: - Nguyên tử có cấu tạo rỗng, gồm hạt nhân ở trung tâm và lớp vỏ là các electron chuyển động xung quanh hạt nhân. - Nguyên tử trung hoà về điện: số đơn vị điện tích dương của hạt nhân bằng số đơn vị điện tích âm của các electron trong nguyên tử. Vị trí trong nguyên tử HẠT NHÂN (Nucleus) Loại hạt Proton (p) Neutron (n) Người phát hiện E. Rutherford (Rơ-đo-pho) Người New Zealand J. Chadwick (Chat-uých) Người Anh Thời gian phát hiện 1918 1932 Thí nghiệm phát hiện Dùng hạt bắn phá nitrogen Dùng hạt bắn phá beryllium Bảng khối lượng, điện tích của các loại hạt Hạt Kí hiệu Khối lượng Điện tích Proton p 1,673×10 –27 kg ≈ 1 amu +1,602×10 –19 C = +1 Neutron n 1,675×10 –27 kg ≈ 1 amu 0 Electron e 9,109×10 –31 kg ≈ 0,00055 amu –1,602×10 –19 C = –1 Ví dụ 1. Vào năm 1897, nhà bác học nào đã phát hiện ra sự tồn tại của các hạt electron khi nghiên cứu hiện tượng phóng điện trong chân không? A. J.J. Thomson (Tôm-xơn). B. E. Rutherford (Rơ-dơ-pho). C. J. Chadwick (Chat-uých). D. Newton (Niu-tơn). Ví dụ 2. Trả lời các câu hỏi sau: a) Loại hạt nào được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử? b) Loại hạt được tìm thấy trong hạt nhân và không mang điện? c) Loại hạt được tìm thấy trong hạt nhân và mang điện tích dương? d) Loại hạt nào được tìm thấy ở lớp vỏ nguyên tử và mang điện tích âm? Đáp án: a) proton và neutron. b) neutron. c) proton. d) electron. Ví dụ 3. Quan sát hình ảnh mô phỏng kết quả thí nghiệm bắn phá lá gold (vàng) thực hiện bởi Rutherford và nhận xét đường đi của các hạt α. Đáp án: Trong thí nghiệm bắn phá lá vàng, hầu hết các hạt α đều xuyên thẳng qua lá vàng, chỉ có một số ít hạt đi lệch hướng ban đầu và một số rất ít hạt bị bật lại phía sau khi gặp lá. ⇒ Nguyên tử có cấu tạo rỗng, ở tâm chứa một hạt nhân mang điện tích dương và có kích thước rất nhỏ so
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 3 với kích thước nguyên tử. Ví dụ 4. Phát biểu nào sau đây không đúng? A. Nguyên tử là những hạt vô cùng bé và trung hòa về điện. B. Nguyên tử có cấu trúc đặc khít, gồm vỏ nguyên tử và hạt nhân nguyên tử. C. Hạt nhân nguyên tử cấu tạo bởi các hạt proton và hạt neutron. D. Vỏ nguyên tử được cấu tạo từ các hạt electron. Ví dụ 5. a) Hoàn thành bảng sau: Các hạt Proton Neutron Electron Kí hiệu n Khối lượng (kg) 1,675.10 -27 Khối lượng tương đối (amu)  1 1/1837 Điện tích (C) +1,602.10 -19 Điện tích tương đối - 1 b) Dựa vào bảng trên, các em hãy lập tỉ lệ khối lượng của một proton hoặc một neutron với khối lượng của một electron. Kết quả này nói lên điều gì? Đáp án: Các hạt Proton Neutron Electron Kí hiệu p n e Khối lượng (kg) 1,675.10 -27 1,675.10 -27 9,109×10 –31 Khối lượng tương đối (amu)  1  1 1/1837 Điện tích (C) +1,602.10 -19 0 -1,602.10 -19 Điện tích tương đối +1 0 - 1 b) m p /m e = 1837 lần Kết quả này cho thấy khối lượng của các hạt electron không đáng kể so với khối lượng của proton và neutron, do đó khối lượng của nguyên tử gần bằng khối lượng của hạt nhân. II. KÍCH THƯỚC VÀ KHỐI LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ: 1. Khối lượng: Khối lượng của nguyên tử vô cùng nhỏ, để biểu thị khối lượng nguyên tử, các hạt cơ bản người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử là amu (atomic mass unit). 1amu = 12 24 24 C 119,9265.10g .m1,66.10g 1212 - - == Ví dụ: Một nguyên tử oxygen có khối lượng là 2,656.10 -23 g = 23 24 2,656.10 16 amu 1,66.10 g g   Trong nguyên tử khối lượng của electron rất nhỏ so với khối lượng của proton và neutron. Nên khối lượng của nguyên tử chủ yếu tập trung ở hạt nhân. 2. Kích thước nguyên tử: Kích thước của nguyên tử là khoảng không gian tạo bởi sự chuyển động của electron. Nếu xem nguyên tử như một khối cầu thì đường kính nguyên tử khoảng 10 -12 m.  Kích thước của nguyên tử rất nhỏ. Hình. Kích thước nguyên tử
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 4 Nên thường biểu thị bằng đơn vị picomet (pm), nonomet (nm) hay angstrom ( 0 A ). 1pm =10 -12 m; 1 0 A = 10 -10 m ; 1nm = 10 -9 m Hình. Đường kính nguyên tử, hạt nhân trong nguyên tử carbon Nguyên tử có cấu trúc rỗng, các electron chuyển động xung quanh hạt nhân trong không gian rỗng của nguyên tử tạo nên vỏ nguyên tử. Nguyên tử hydrogen có bán kính nhỏ nhất r H = 0,053nm = 53pm. Ví dụ 1. Các đám mây gây hiện tượng sấm sét tạo nên bởi những hạt nước nhỏ li ti mang điện tích. Một phép đo thực nghiệm cho thấy, một giọt nước có đường kính 50 μm, mang một lượng điện tích âm là 17 3,33.10 (C) . Điện tích âm của giọt nước trên tương đương với điện tích của bao nhiêu electron? Đáp án: Điện tích của 1 hạt electron là -1,602.10 -19 C Điện tích âm của giọt nước trên tương đương với điện tích của số electron là: 17 19 3,33.10 1,602.208electr 1on 0     Ví dụ 2. a) Cho biết 1g electron có bao nhiêu hạt? b) Tính khối lượng của 1 mol electron (biết hằng số Avogadro có giá trị là 6,022.10 23 ). Đáp án: a) Vì 1 hạt electron nặng 9,11×10 -28  g nên 1 g electron có số hạt là:   28 1 9,11.10 = 1,098 × 10 27  (hạt) b) 1 mol electron có chứa số hạt là 6,022.10 23  hạt Do đó 1 mol electron có khối lượng là: 6,022.10 23  .1.9,11.10 -28  = 5,486.10 -4  (g) Ví dụ 3. Nếu phóng đại một nguyên tử Gold (Vàng) lên 1 tỉ lần thì kích thước của nó tương đương một quả bóng rổ (có đường kính 30 cm), còn kích thước hạt nhân tương đương một hạt cát (có đường kính 0,003 cm). Các em hãy tính toán xem kích thước nguyên tử gold lớn hơn kích thước hạt nhân bao nhiêu lần để từ đó có thể thấy nguyên tử có cấu tạo rỗng. Đáp án: Kích thước nguyên tử vàng lớn hơn kịch thước hạt nhân 30 10000 0,003 lần Ví dụ 4. Một loại nguyên tử nitrogen có 7 proton và 7 neutron trong hạt nhân. a) Nguyên tử nitrogen này có bao nhiêu electron? b) Tính khối lượng của hạt nhân, vỏ nguyên tử và của nguyên tử nitrogen. c) Khối lượng hạt nhân bằng bao nhiêu phần trăm khối lượng nguyên tử nitrogen? Từ kết quả đó có thể coi khối lượng của nguyên tử là khối lượng của hạt nhân được không? Đáp án: a) Số p = số e = 7 electron