Bài giảng Chương 1: Nguyên tử (tiếp theo)

Chào mừng quí vị quan khách Maãu haønh tinh nguyeân töû ( theo Rutherford & Bohr) NGUYÊN TỬChương 1THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬBài 1MỞ ĐẦUNguyên tử là phần tử hóa học nhỏ nhất không thể phân chia cấu tạo nên vật chất . Mỗi loại nguyên tử có tính chất vật lý và hóa học đặc trưng và tạo nên một nguyên tố hóa học. Mỗi nguyên tố có một nguyên tử số xác định.Do trong các phản ứng hóa học, nguyên tử là phần tử nhỏ nhất không phân chia được, ý nghĩa này mang lại tên gọi nguyên tử, "phần tử luôn giữ nguyên". Tuy nhiên, trong một số tương tác vật lý, nguyên tử có thể được tách ra thành các thành phần nhỏ bé hơn, gọi là các hạt hạ nguyên tử. Có ba loại hạt hạ nguyên tử cấu tạo nên các nguyên tử:Electron, Proton,Neutron.Dàn bài:I-THÀNH PHẦN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Khối lượng 1- Lôùp voû: electron Điện tích: Khối lượng - proton Điện tích 2- Haït nhaân: Khối lượng - nôtron Không mang điện I- THÀNH PHẦN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Nguyeân töû được cấu tạo bởi lớp vỏ electron và hạt nhân. 1- Lôùp voû: gồm có các electron mang ñieän tích aâm . (Electron được ông Thomson tìm ra năm 1897) Mỗi ELECTRON có : - khối lượng : me = 9,1094.1031 kg ( = 0,00055u ) - điện tích: qe = 1,602.1019 C 2- Haït nhaân: gồm có proton và nơtron. a - Proton mang ñieän tích döông : (được ông Rutherford tìm ra năm 1918) - khối lượng : mp= 1,6726.10– 27kg (=1u) - điện tích : qp = +1,602.1019 C b - Nôtron khoâng mang ñieän : (được ông Chadwick tìm ra năm 1932 ) - khối lượng: mp = 1,6748 .10 – 27 kg (=1u) - điện tích : qp = 0 Nguyeân töû trung hoøa veà ñieän: “ Số proton trong nhân = số electron ở lớp vỏ “ Dàn bài: II- KÍCH THƯỚC VÀ KHỐI LƯỢNG NGUYÊNTỬ -Nguyên tử có dạng hình cầu,1-Kích thước: đường kính khoảng 10-10m . -Đơn vị đo : nanomet (nm) - Đơn vị đo khối lượng 2-Khối lượng: nguyên tử : u hay đvC 1 đvC = = 1,66.10-27 kg II- KÍCH THƯỚC VÀ KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ 1-Kích thước: Nguyên tử có dạng hình cầu, đường kính khoảng 10-10 m .Để biểu thị kích thước nguyên tử , người ta dùng đơn vị nanomet (nm) hay angstrom ( Å ). 1 nm = 10-9 m 1 Å = 10-10 m . 1nm = 10 Å a) Nguyên tử hidro có kich thước nhỏ nhất, bán kính khoảng 0,053 nm. b) Đường kính của hạt nhân nguyên tử còn nhỏ hơn, vào khoảng 10-5 nm 2-Khối lượng: Để biểu thị khối lượng của nguyên tử, người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u hay đvC. 1u = 1 đvC = 1/12 khối lượng của 1 nguyên tử đồng vị cacbon 12 = 1,66.10-27 kgPHẦN ĐỌC THÊM Tiểu sử của Joseph John Thomson: Sir Joseph John “J.J.” Thomson (18 tháng 12 năm 1856 - 30 tháng 8 năm 1940) là nhà vật lý người Anh, người đã công phát hiện ra điện tử (electron) và chất đồng vị đồng thời phát minh ra phương pháp phổ khối lượng. Ông được trao giải thưởng Nobel vật lý năm 1906 cho công trình khám phá ra điện tử. J.J. Thomson sinh năm 1856 tại đồi Cheetham, Manchester, Anh, trong một gia đình gốc Scotland. J.J. Thomson được phong tước hiệp sĩ năm 1908 và nhận huân chương danh dự năm 1912. Năm 1914, ông có một bài thuyết trình về thuyết nguyên tử. Thomson qua đời năm 30 tháng 8 năm 1940.SỰ PHÁT HiỆN RA ELECTRONNăm 1897, nhà bác học người Anh Tôm-xơn (J.J. THOMSON) nghiên cứu sự phóng điện giữa hai điện cực có hiêu điện thế 15 kv, đặt trong 1 ống gần như chân không( áp suất khoảng 0,001 mmHg) và thấy màn huỳnh quang trong ống phát sáng do những tia phát ra tư cực âm và được gọi là tia âm cực.Tia âm cực có́ đặc tính sau:_Trên đường đi của nó, nếu ta đặt một chong chóng nhẹ thì chong chóng bị quay. Điều đó cho thấy tia âm cực là chùm hạt vật chất có khối lượng và chuyển động với vận tốc lớn._Khi không có tác dụng của điện trường và từ trường thì tia âm cực truyền thẳng._Khi cho tia âm cực đi vào giữa hai bản điện cực mang điện tích trái dấu, tia âm cực lệch về phía cực dương. Điều đó chứng tỏ tia âm cực là chùm hạt mang điện tích âm .Cấu tạo của hạt nhân nguyên tửa) Sự tìm ra proton: Năm 1918, khi bắn phá hạt nhân nguyên tử nitơ bằng hạt , Rơ-dơ-pho đã quan sát thấy sự xuất hiện hạt nhân nguyên tử oxi và một loại hạt có khối lượng , mang một đơn vị điện tích dương (kí hiệu là p ; điện tích quy ước bằng 1+). Đó chính là hạt proton, được kí hiệu bằng chữ p. Hạt proton là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử.b) Sự tìm ra nơtron : Năm 1932, chat-uých (J.Chadwick) (cộng tác viên của Rơ-dơ-pho) dùng hạt..bắn phá hạt nhân nguyên tử beri đã quan sát thấy sự xuất hiện của một loại hạt mới có khối lượng xấp xỉ khối lượng của proton, nhưng không mang điện, được gọi là hạt nơtron (kí hiệu bằng chữ n).Như vậy, nơtron cũng là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử.c) Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử Sau các thí nghiệm trên, người ta đi đến kết luận:Hạt nhân nguyên tử được tạo thành bởi các proton và 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.  Caâu hoûi giaùo khoa:  Cho bieát thaønh phaàn caáu taïo cuûa nguyeân töû, đơn vị khoái löôïng nguyeân töû. 	TRAÛ LÔØI: Nguyeân töû goàm coù haït nhaân mang ñieän tích döông vaø lôùp voû mang ñieän tích aâm. - Haït nhaân goàm proton mang ñieän döông vaø nôtron khoâng mang ñieän - Lôùp voû ñöôïc taïo bôõi electron mang ñieän aâm. Đơn vị khối lượng nguyên tử kí hiệu là u hay đvC. 1u = 1 đvC =1/12 khối lượng của 1 nguyên tử đồng vị cacbon 12 = 1,66.10-27kg  Cho bieát khoái löôïng , ñieän tích cuûa electron, proton vaø nôtron. 	TRAÛ LÔØI: a-Electron coù : -khoái löôïng 9,11x10-31 kg ( hay 0,00055 ñvC ) -ñieän tích : -1,6726.10-19 Culong ( qui öôùc 1- ) b- Proton coù: ñieän tích baèng vaø traùi daáu vôùi ñieän tích cuûa electron : +1,67.10-19C ( qui öôùc 1+)c - Nôtron khoâng mang ñieän . -Khoái löôïng nôtron ≈ khoái löôïng proton ≈ 1,6748x10-27kg ( = 1 ñvC ) Nguyên tử cacbon 6 electron, 6 proton và 6 nơtron. Tính khối lượng nguyên tử theo Kg ( khối lượng tuyệt đối) và theo đvC (khối lượng tương đối)GiẢI - Khối lượng nguyên tử cacbon (tính theo kg): Toång khoái löôïng proton:6.1,6728.10-27=10,0368.10-27 . . . . . . . . . . . . nôtron:6.1,6748.10-27=10,0488.10-27 . . . . . . . . . . . electron: 6.9,11.10-31 = 54,66.10-31 Khoái löôïng cuûa nguyeân töû cacbon: = 20,091.10-27kg- Khối lượng nguyên tử cacbon (tính theo đvC) 20,091x10-27 : 1,66x10-27 = 12,1 đvC  Tính số hạt p, n, e cho biết toång soá haït trong nguyeân töû R laø 115, soá haït mang ñieän nhieàu hôn soá haït khoâng mang ñieän laø 25 . TRAÛ LÔØI: Goïi Z laø soá proton, cuõng laø soâ electron, N laø soá nôtron ; theo ñeà baøi ta coù: 2Z + N = 115 (1) 2Z - N = 25 (2) Giaûi heä 2 ph.trình treân ta coù: Z = 35 ; N = 45 Vaäy soá proton = 35 ; số electron = 35 , số nơtron là 45 .  Nguyên tố hóa học X có tổng số hạt (p, n, e) trong nguyên tử là 180 , trong đó số hạt mang điện gấp 1,432 lần số hạt không mang điện. Tính số hạt p, n, và e. TRAÛ LÔØI: Theo đề bài ta có: 2Z + N = 180 (1) 2N : Z = 1,432 (2) Giải hệ 2 phương trình (1) và (2) ta có: ZX = 53 , N = 74 5  Biết khối lượng của nguyên tử S gấp 31,814 lần khối lượng của nguyên tử hidro. Biết khối lượng của nguyên tử S bằng 32,066 đvC . Hỏi nguyên tử khối của hidro bằng đơn vị cacbon và bằng gam là bao nhiêu ? Nguyên tử khối của hidro tính bằng đvC: 32,066: 31,814 = 1,008 đvC tính bằng gam: 1,008x 1,66x 10-27 = 1,67328x10-27 kgĐÁP Electron : - Khối lượng : me = 9,1094.1031 kg ( = 0,00055u ) - Điện tích: qe = 1,602.1019 C Khối lượng : 1,6726.10 – 27kg proton Điện tích: +1,602.1019 C Haït nhaân: Khối lượng: 1,6748 .10– 27kg nôtron Không mang điện Tieát hoïc ñeán ñaây keát thuùc  Chaøo taïm bieätXin chaân thaønh caûm ôn Quí vò