Giáo án Hóa học 10 - Bài: Thành phần nguyên tử

BÀI SOẠN : THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ
I. Mục tiêu.
 1. Kiến thức.
 - Học sinh biết:
 + Đơn vị khối lượng, kích thước nguyên tử.
 + Thành phần cơ bản của nguyên tử gồm: Vỏ nguyên tử và hạt nhân. Vỏ nguyên tử gồm các hạt eletron (e), hạt nhân gồm hạt proton (p) và hạt notron (n).
 + Khối lượng và điện tích của của các hạt e, p, n.
 - Học sinh hiểu:
 + Nguyên tử là thành phần nhỏ nhất của nguyên tố.
 + Nguyên tử có cấu tạo rỗng và phức tạp .
 2. Kĩ năng.
 - Học sinh tập nhận xét và rút ra các kết luận từ các thí nghiệm trong SGK.
 - Giải các bài tập về cấu tạo nguyên tử.
 - Biết sử dụng các đơn vị đo lường như : u, đvđt, nm, A0
II. Chuẩn bị.
 - Tranh ảnh về một số nhà bác học nghiên cứu, phát hiện thành phần cấu tạo nguyên tử.
 - Sơ đồ tóm tắt thí nghiệm tìm ra tia âm cực (hình 1.1 và 1.3 SGK).
 - Mô hình khám phá thí nghiệm hạt nhân nguyên tử (hình 1.3 SGK).
III. Gợi ý tổ chức hoạt động.
 Vài nét lịch sử trong quan niệm về nguyên tử.
 Vào khoảng năm 440 trước công nguyên, nhà triết học Đê- mô- crit cho rằng đồng tiền bạc bị chia nhỏ mãi, sau cùng sẽ được một hạt “không thể phân chia được nữa”, gọi là nguyên tử (xuất phát từ chữ Hi Lạp atomos, nghĩa là “không chia nhỏ hơn được nữa”).
 Cho đến tận giữa thế kỷ XIX, người ta cho rằng : Các chất đều được tạo nên từ những hạt cực kì nhỏ bé không thể phân chia được nữa, gọi là nguyên tử.
IV. Tư liệu bài dạy.
GV hỏi: . Nguyên tử có kích thước, khối lượng và thành phần cấu tạo như thế nào?
 . Kích thước, khối lượng và điện tích của các hạt tạo thành nguyên tử là bao nhiêu? 
A.THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA NGUYÊN TỬ.
* Electron.
1.Hoạt động 1: Sự tìm ra electron.
 - GV : Treo hình 1.3 lên bảng, dẫn dắt để tìm hiểu thí nghiệm của Tôm-xơn.
 + GV: Nguyên tử không chia nhỏ được nữa. Vậy có hạy nhỏ hơn nguyên tử nữa hay không?
 + GV: Mô tả sơ đồ thí nghiệm của Tôm-xơn phát hiện ra tia âm cực.
 + GV: Nghiên cứu sự phóng điện giữa hai điện cực có hiệu điện thế 15kV, đặt trong một ống gần như chân không (p = 0,001 mmHg).Thấy màn huỳnh quang trong ống phát sáng. 
 + HS : Nhận xét và đưa ra kết luận.
 Phát sáng do những tia phát ra từ cực âm và được gọi là tia âm cực.
 KL : Tia âm cực là một chứng cứ chứng tỏ nguyên tử có cấu tạo phức tạp.
 - GV : Tia âm cực có phải là vật chất có thực hay không? 
 + Nếu đặt trên đường đi của tia âm cực một chong chóng. Có hiện tượng gì xảy ra?
 + HS : Chong chóng quay.
 Kl : Tia âm cực là chùm hạt vật chất có khối lượng và chuyển động với vận tốc lớn.
 - GV : Nếu không có tác dụng của điện trường hoặc từ trường thì tia âm cực truyền thẳng.
 - GV : Hai vật chất có trong tia âm cực có mang điện hay không?Nếu có thì mang điện âm hay dương?
 + GV: Mô tả thí nghiêm, đặt ống phóng tia âm cực giữa hai bản điện cực mang điện trái dấu. 
 + HS : Nếu tia âm cực mang điện nó sẽ lệch về phía bản điện cực mang điện trái dấu với nó.
 + GV : Mô tả tia âm cực lệch về phía điện cực dương. HS nhận xét.
 + HS : Tia âm cực là chùm hạt mang điện tích âm.
 + GV : Ngoài ra người ta còn gọi những hạt tạo thành tia âm cực là electron, kí hiệu là e.
2. Hoạt động 2: Khối lượng và điện tích của electron.
 - GV : Hướng dẫn học sinh đọc SGK.
 + HS : Khối lượng: me = 9,1094.10-31 kg.
 Điện tích: qe = -1,602.10-19 C (culông).
 - GV : + Do chưa phát hiện điện tích nào nhỏ hơn 1,602.10-19 C nên nó được dùng làm điện tích đơn vị, kí hiệu là e0.
 + Điện tích của electron được kí hiệu là –e0 và quy ước bằng 1-.
* Sự tìm ra hạt nhân nguyên tử.
3. Hoạt động 3
 - GV : Rơ-dơ-pho đã cho các hạt α bắn phá một lá vàng mỏng và dùng màn huỳnh quang đặt sau lá vàng để theo dõi đường đi của hạt α.
 + HS : Hạt α đều xuyên thẳng qua lá vàng, nhưng có một số ít hạt đi lệch hướng ban đầu và số rất ít hạt bị bật lại phía sau khi gặp lá vàng.
 - GV : Nguyên tử có mang điện dương không?
 + HS: Nguyên tử trung hoà về điện, mà phần mang điện âm là electron nên phải có phần mang điện dương. Phần này có kích thước rất nhỏ so với kích thước nguyên tử. 
 Vậy nguyên tử có cấu tạo rỗng, phần mang điện dương là hạt nhân, xung quanh hạt nhân có các electron tạo nên vỏ nguyên tử.Số đơn vị điện tích dương của hạt nhân đúng bằng số electron quay xung quanh hạt nhân. Khối lượng nguyên tử hầu như tập chung ở hạt nhân.
* Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử
4. Hoạt động 4: Sự tìm ra proton.
 - GV : Nguyên tử có hạt nhỏ hơn, vậy hạt đó là hạt gì?
 - GV : Bắn hạt α vào hạt nhân nguyên tử nitơ thì thấy xuất hiện hạt nhân nguyên tử oxi và một hạt có khối lượng 1,6726.10-27 kg, mang điện tích dương (kí hiệu là e0 ; quy ước bằng 1+). Đó là hạt proton, được kí hiệu bằng chữ p (TN của Rơ-do-pho)
 + HS : Hạt proton là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử.
5. Hoạt động 5 : Sự tìm ra nơtron.
 - GV : Bắn hạt α vào hạt nhân nguyên tử beri thì xuất hiện hạt nhân nguyên tử cacbon và một hạt có khối lượng xấp xỉ khối lượng proton, nhưng không mang điện, được gọi là hạt nơtron (kí hiệu bằng chữ n).
 Vậy nơtron cũng là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử.
6. Hoạt động 6 : Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử.
 - GV : Hướng dẫn học sinh đọc sách.
 + HS : Hạt nhân nguyên tử được tạo thành bởi các proton và các 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.
B. KÍCH THƯỚC VÀ KHỐI LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ.
 - Các nhà khoa học đã xác định được kích thước và khối lượng các hạt tạo nên nguyên tử.
- Nguyên tử của các nguyên tố khác nhau có kích thước và khối lượng khac nhau.
7. Hoạt động 7: Kích thước.
 - GV : Hướng dẫn học sinh đọc sách.
 + HS :
 . Hình dung nguyên tử là một quả cầu, trong đó có các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân, thì nó có đường kính khoảng 10-10 m.
 . Biểu thị kích thước nguyên tử bằng đơn vị nanomet (nm) hay angstrom (A0).
1 nm = 10-9 m ; 1 A0 = 10-10 m ; 1 nm = 10 A0
 . Nguyên tử nhỏ nhất là nguyên tử hiđro có bán kính khoảng 0,053 nm.
 . Đường kính của hạt nhân nguyên tử khoảng 10-5 nm.
 Vậy đường kính nguyên tử lớn hơn đường kính hạt nhân 104 lần.
 . Đường kính của electron và của proton còn nhỏ hơn nhiều, khoảng 10-8 nm.
 - GV : Với kích thước đó các electron rất nhỏ bé chuyển động xung quanh hạt nhân trong không gian rỗng của nguyên tử.
8. Hoạt động 8: Khối lượng
 - GV : 1 g cacbon có tới 5.1022 nguyên tử cacbon.Vì vậy, để biểu thị khối lượng của nguyên tử, phân tử và các hạt p, n, e người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u (u còn được gọi là đvC).
 + HS : . 1 u bằng khối lượng của một nguyên tử đồng vị cacbon -12.
 . Nguyên tử cacbon này có khối lượng là 19,9265.10-27 kg.
 . 
 . mH = 1,6738.10-27 kg ≈ 1,008u ≈ 1u.
 . mC = 19,9265.10-27 kg ≈ 2u.
 - GV : Yêu cầu học sinh xem bảng trong SGK (tr 8).
 - GV : Cho khối lượng mol nguyên tử của hiđro là 1,008g. Biết 1 mol hiđro có 6,022.1023 nguyên tử hiđro. Hãy tính khối lượng của một nguyên tử hiđro và so sánh với số liệu trong SGK.
 + HS : Giải bài tập
 Khối lượng của một nguyên tử hiđro là : 
 MH = 
9. Hoạt động 9 : Củng cố toàn bài.
 Vỏ nguyên tử gồm các electron : me ≈ 0,00055u
 qe = 1-(đvđt) 
Nguyên tử 
 Proton : mp ≈ 1u
 qp = 1+(đvđt)
 Hạt nhân nguyên tử 
 Nơtron : mn ≈ 1u
 qn = 0