Mở đầu
Hoạt động mở đầu SGK Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 30): Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có cấu tạo như thế nào? Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố được sắp xếp theo nguyên tắc nào?
Trả lời:
- Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có cấu tạo gồm:
+ Ô nguyên tố: cho biết số hiệu nguyên tử, kí hiệu nguyên tố, tên nguyên tố và nguyên tử khối trung bình,…
+ Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.
+ Nhóm gồm các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau, do đó có tính chất hóa học giống nhau.
- Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.
I. Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Câu hỏi 1 SGK Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 31): Theo tiến trình lịch sử, các nhà khoa học đã phân loại các nguyên tố hóa học dựa trên cơ sở nào?
Trả lời:
- Năm 1789: phân loại các nguyên tố theo nhóm các chất khí, kim loại, phi kim và “đất”.
- Năm 1829: Phân loại nguyên tố thành các nhóm có tính chất hóa học giống nhau.
- Năm 1866: phân loại các nguyên tố theo chiều tăng khối lượng nguyên tử thành các octave, trong đó nguyên tố thứ tám lặp lại tính chất của nguyên tố đầu tiên.
- Năm 1869: phân loại các nguyên tố theo chiều tăng khối lượng nguyên tử vào các hàng, cột.
II. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
Câu hỏi 2 SGK Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 31): Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo ba nguyên tắc. nguyên tắc nào sau đây đúng?
A. Nguyên tử khối tăng dần.
B. Cùng số lớp electron xếp cùng cột.
C. Điện tích hạt nhân tăng dần
D. Cùng số electron hóa trị xếp cùng hàng
Đáp án: C
III. Cấu tạo của bảng tuần hoàn
Câu hỏi 3 SGK Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 33): Ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn cho ta biết những thông tin gì? Lấy ví dụ minh họa.
Trả lời:
- Tùy theo từng loại bảng tuần hoàn, ô nguyên tố có thể cho biết số hiệu nguyên tử, kí hiệu nguyên tố, tên nguyên tố, nguyên tử khối trung bình, …
Ví dụ: Ô nguyên tố số 13
Câu hỏi 4 SGK Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 33): Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy cho biết cấu hình electron và số electron hóa trị của các nguyên tố: C, Mg và Cl.
Trả lời:
- Cấu hình e của nguyên tố C (Z = 6): 1s22s22p2 => có 4 electron hóa trị
- Cấu hình e của nguyên tố Mg (Z = 12): 1s22s22p63s2 => có 2 electron hóa trị
- Cấu hình của nguyên tố Cl (Z = 17): 1s22s22p63s23p5 => có 7 electron hóa trị
Câu hỏi 5 SGK Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 33): Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy cho biết: 12Mg, 15P, 26Fe, 18Ar thuộc loại nguyên tố nào sau đây.
a) s, p, d hay f?
b) phi kim, kim loại hay khí hiếm?
Trả lời:
a) Thuộc loại nguyên tố lần lượt là: s, p, d, p.
b) Thuộc loại nguyên tố lần lượt là: kim loại, phi kim, kim loại, khí hiếm.
Câu hỏi 6 SGK Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 33): Nguyên tố phosphorus có Z = 15, có trong thành phần của một loại phân bón, diêm, pháo hoa; nguyên tố calcium có Z = 20, đóng vai trò rất quan trọng đối với cơ thể, đặc biệt là xương và răng. Xác định vị trí của hai nguyên tố trên trong bảng tuần hoàn và cho biết chúng thuộc loại nguyên tố s, p hay d; là kim loại, phi kim hay khí hiếm.
- Nguyên tố phosphorus (P) có Z = 15 nên nguyên tử có 15 electron.
⇒ Cấu hình electron nguyên tử là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3.
⇒ Nguyên tử P có 3 lớp electron và electron lớp ngoài cùng là 5.
⇒ Nguyên tố phosphorus là phi kim, thuộc ô thứ 15, chu kì 3, nhóm VA, nguyên tố p.
- Nguyên tố calcium (Ca) có Z = 20 nên nguyên tử có 20 electron.
⇒ Cấu hình electron nguyên tử Ca là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.
⇒ Nguyên tử có 4 lớp electron và electron lớp ngoài cùng là 2.
⇒ Nguyên tố calcium là kim loại, thuộc ô thứ 20, chu kì 4, nhóm IIA, nguyên tố s.
Câu hỏi 7 SGK Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 5 (trang 33): Sulfur (S) là chất rắn, xốp, màu vàng nhạt ở điều kiện thường. Sulfur và hợp chất của nó được sử dụng trong acquy, bột giặt, thuốc diệt nấm; do dễ cháy nên S còn được dùng để sản xuất các loại diêm, thuốc sung, pháo hoa,…Trong bảng tuần hoàn, nguyên tố S nằm ở chu kì 3, nhóm VIA.
a) Nguyên tử của nguyên tố S có bao nhiêu electron thuộc lớp ngoài cùng?
b) Các electron lớp ngoài cùng thuộc những phân lớp nào
c) Cấu hình electron nguyên tử S
d) S là nguyên tố kim loại hay phi kim?
Trả lời:
a) Nguyên tố S nằm ở nhóm VIA => S có 6 electron lớp ngoài cùng.
b) Cấu hình electron của sulfur: 1s22s22p63s23p4
=> Lớp ngoài cùng gồm 2 phân lớp s và p. 2 electron ở phân lớp s và 4 electron ở phân lớp p.
c) Cấu hình electron của sulfur: 1s22s22p63s23p4
d) S nằm ở nhóm VIA, là nguyên tố họ p nên S là nguyên tố phi kim.
Em có thể
Xác định được vị trí các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn và phân loại được thành phần nguyên tố s, p, d, f hay nguyên tố kim loại, phi kim, khí hiếm.
Lời giải:
- Để xác định được vị trí các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn cần biết:
+ Số electron của nguyên tử ⇒ xác định được ô nguyên tố.
+ Số lớp electron của nguyên tử ⇒ xác định được chu kì.
+ Số electron hóa trị ⇒ xác định được nhóm.
- Phân loại thành phần nguyên tố: các nguyên tố s, p, d, f là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s, p, d, f tương ứng.
- Dựa vào đặc điểm về cấu hình electron lớp ngoài cùng để dự đoán tính chất hóa học cơ bản của nguyên tố:
+ Nguyên tố mà nguyên tử đủ 8 electron lớp ngoài cùng là khí hiếm (trừ He).
+ Nguyên tố mà nguyên tử có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng thường là nguyên tố kim loại.
+ Nguyên tố mà nguyên tử có 5, 6, 7 electron lớp ngoài cùng thường là nguyên tố phi kim.