Mở đầu (trang 19) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Trò chơi: Ai nhanh hơn? Hãy xếp những tấm thẻ vào các ô trong bảng dưới đây theo quy luật nhất định?
Hãy cho biết các tấm thẻ được sắp xếp theo quy luật nào theo hàng và theo cột. Tương tự như vậy, có thể sắp xếp các nguyên tố hóa học theo quy luật vào một bảng được không?
Trả lời:
- Quy luật của trò chơi: Xem các chấm đỏ là electron ở lớp ngoài cùng, kích thước con gấu là kích thước nguyên tử.
I. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn
Câu hỏi 1 (trang 20) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Cho biết điện tích hạt nhân của mỗi nguyên tử C, Si, O, P, N, S lần lượt là 6, 14, 8, 15, 7, 16. Hãy sắp xếp các nguyên tố trên theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần từ trái sang phải và từ trên xuống dưới
Trả lời:
Tìm hiểu thêm (trang 20) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Việc tìm ra bảng tuần hoàn là một trong những phát hiện xuất sắc nhất trong ngành hóa học. Em hãy tìm hiểu lịch sử phát minh ra bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Trả lời:
Ngay từ khi chưa biết rõ về cấu tạo nguyên tử, các nhà khoa học đã tìm ra cách phân loại, sắp xếp các nguyên tố hóa học để tìm ra quy luật về tính chất của chúng. Trong lịch sử nghiên cứu, một số quy luật sắp xếp đã được tìm ra nhưng đều không thành công.
Đến năm 1869, nhà bác học Nga Men-đê-lê-ép (Dmitri Ivanovich Mendeleev) (1834 – 1907) sắp xếp 63 nguyên tố hóa học đã biết thời đó theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử và phát hiện ra rằng tính chất của các nguyên tố được lặp lại đều đặn sau một số nguyên tố nhất định.
Tuy nhiên, ông đã hiệu chỉnh vị trí một số nguyên tố trái với nguyên tắc sắp xếp để chúng phù hợp với quy luật về biến đổi tính chất và dự đoán vị trí một số nguyên tố chưa biết. Tiên đoán của Men-đê-lê-ép là đúng sau khi các nhà khoa học tìm ra các nguyên tố mới. Để ghi nhận sự cống hiến vĩ đại của ông, năm 1955, các nhà vật lí người Mỹ đã đặt tên nguyên tố họ tổng hợp được có số thứ tự 101 trong bảng tuần hoàn là Mendelevium (Md).
II. Cấu tạo bảng tuần hoàn
1. Ô nguyên tố
Câu hỏi 2 (trang 20) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Hình 3.1 cho biết các thông tin gì về nguyên tố carbon?
Trả lời:
Hình 3.1 cho biết:
+ Tên nguyên tố là carbon.
+ Số hiệu nguyên tử của nguyên tố carbon là Z = 6.
+ Kí hiệu hóa học là C.
+ Khối lượng nguyên tử của nguyên tố carbon bằng 12 (amu).
Luyện tập 1 (trang 20) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Hãy tìm nguyên tố hóa học có số thứ tự lần lượt là 16 và 20 trong bảng tuần hoàn. Đọc tên hai nguyên tố. Hãy cho biết số hiệu nguyên tử, kí hiệu hóa học và khối lượng nguyên tử của hai nguyên tố đó.
Trả lời:
- Nguyên tố có số thứ tự 16:
+ Tên nguyên tố: sulfur
+ Số hiệu nguyên tử = số thứ tự: 16
+ Kí hiệu hóa học: S
+ Khối lượng nguyên tử: 32
- Nguyên tố có số thứ tự 20:
+ Tên nguyên tố: calcium
+ Số hiệu nguyên tử = số thứ tự: 20
+ Kí hiệu hóa học: Ca
+ Khối lượng nguyên tử: 40
2. Chu kì
Câu hỏi 3 (trang 21) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Quan sát bảng tuần hoàn, cho biết số hiệu nguyên tử, số lớp electron lần lượt của nguyên tử carbon (C) và nhôm (Al). Hai nguyên tố đó nằm ở chu kì nào trong bảng tuần hoàn?
Trả lời:
- Nguyên tố carbon:
+ Có số hiệu nguyên tử: 6
+ Nằm ở chu kì 2 => Có 2 lớp electron
- Nguyên tố nhôm:
+ Có số hiệu nguyên tử: 13
+ Nằm ở chu kì 3 => Có 3 lớp electron
Luyện tập 2 (trang 21) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Nguyên tố X có số thứ tự 15 trong bảng tuần hoàn. Hãy cho biết nguyên tố đó ở chu kì nào và có mấy lớp electron.
Trả lời:
Cách 1:
- Nguyên tử X có số thứ tự 15 = số hiệu nguyên tử Z = số proton = số electron.
⇒ Các electron được sắp xếp vào 3 lớp:
+ Lớp thứ nhất có 2 electron.
+ Lớp thứ hai có 8 electron.
+ Lớp thứ ba có 5 electron
⇒ Nguyên tố X nằm ở chu kì 3 trong bảng tuần hoàn.
Cách 2:
Quan sát bảng tuần hoàn, xác định được nguyên tố có số thứ tự 15 ở chu kì 3 của bảng tuần hoàn.
⇒ X có 3 lớp electron (do số thứ tự chu kì = số lớp electron).
Luyện tập 3 (trang 21) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Dựa vào hình 3.4, hãy cho biết một số thông tin về nguyên tố sodium và argon (số hiệu nguyên tử, điện tích hạt nhân, số lớp electron, chu kì, số electron ở lớp ngoài cùng).
Trả lời:
- Số hiệu nguyên tử lầ- Xét mô hình nguyên tử natri:
+ Số hiệu nguyên tử: 11
+ Điện tích hạt nhân: +11
+ Có 3 vòng tròn quanh hạt nhân => Số lớp electron = chu kì = 3
+ Có 1 hình tròn xanh ở vòng tròn ngoài cùng => Có 1 electron ở lớp ngoài cùng
- Xét mô hình nguyên tử argon:
+ Số hiệu nguyên tử: 18
+ Điện tích hạt nhân: +18
+ Có 3 vòng tròn quanh hạt nhân => Số lớp electron = chu kì = 3
+ Có 8 hình tròn xanh ở vòng tròn ngoài cùng => Có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
Luyện tập 4 (trang 22) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Nguyên tố X tạo nên chất khí duy trì sự hô hấp của con người và có nhiều trong không khí. Hãy cho biết tên của nguyên tố X. Nguyên tố X nằm ở ô nào và chu kì nào trong bảng tuần hoàn
Trả lời:
- Chất khí duy trì sự hô hấp của con người và có nhiều trong không khí
=> Khí oxygen
- Tên nguyên tố: Oxygen
- Oxygen nằm ở ô số 8, hàng số 2 => Oxygen thuộc chu kì 2 trong bảng tuần hoàn
3. Nhóm
Câu hỏi 4 (trang 22) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Quan sát hình 3.5 và bảng tuần hoàn, hãy cho biết số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử Li (lithium) và Cl (chlorine). Hai nguyên tố đó nằm ở nhóm nào trong bảng tuần hoàn?
Trả lời:
Quan sát hình 3.5 và bảng tuần hoàn xác định được:
- Nguyên tử Li (lithium) có 1 electron lớp ngoài cùng. Nguyên tử Li (lithium) nằm ở nhóm IA trong bảng tuần hoàn.
- Nguyên tử Cl (chlorine) có 7 electron lớp ngoài cùng. Nguyên tử Cl (chlorine) nằm ở nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn.
Em cần nhớ: Số thứ tự nhóm A = số electron lớp ngoài cùng.
Luyện tập 5 (trang 23) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Cho các nguyên tố có số thứ tự lần lượt là 9, 18 và 19. Số electron lớp ngoài cùng của mỗi nguyên tố trên là bao nhiêu? Cho biết mỗi nguyên tố nằm ở nhóm nào và đó là kim loại, phi kim hay khí hiếm.
Trả lời:
- Xét nguyên tố có số thứ tự 9:
+ Nằm ở nhóm VIIA
+ Có 7 electron ở lớp vỏ ngoài cùng
+ Thuộc phi kim
- Xét nguyên tố có số thứ tự 18:
+ Nằm ở nhóm VIIIA
+ Có 8 electron ở lớp vỏ ngoài cùng
+ Thuộc khí hiếm
- Xét nguyên tố có số thứ tự 19:
+ Nằm ở nhóm IA
+ Có 1 electron ở lớp vỏ ngoài cùng
+ Thuộc kim loại
Tìm hiểu thêm (trang 23) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Ngoài 8 nhóm A, bảng tuần hoàn còn có nhóm B. Em hãy hiểu về các nhóm B
Trả lời:
- Nhóm B (còn gọi là nhóm các nguyên tố kim loại chuyển tiếp) gồm 8 nhóm được đánh số từ IIIB đến VIIIB, rồi IB và IIB theo chiều từ trái sang phải trong bảng tuần hoàn.
- Nhóm B gồm 10 cột, riêng nhóm VIIIB gồm 3 cột.
- Nhóm B chỉ gồm các nguyên tố của các chu kỳ lớn (từ chu kì 4 trở đi).
III. Vị trí của các nguyên tố kim loại, phi kim và khí hiếm trong bảng tuần hoàn
Câu hỏi 5 (trang 23) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Quan sát bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, hãy cho biết vị trí của các nguyên tố kim loại, phi kim và khí hiếm
Trả lời:
- Trong bảng tuần hoàn:
+ Các nguyên tố kim loại: nằm ở phía bên trái và góc dưới bên phải, nhóm IA trừ hydrogen
+ Các nguyên tố phi kim: nằm ở phía trên, bên phải, thuộc nhóm VIIA
+ Các nguyên tố khí hiếm nằm ở nhóm VIIIA.
IV. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn
Luyện tập 6 (trang 24) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Nguyên tố X nằm ở chu kì 2, nhóm VA trong bảng tuần hoàn. Hãy cho biết một số thông tin của nguyên tố X (tên nguyên tố, kí hiệu hóa học, khối lượng nguyên tử), vị trí ô của nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Nguyên tố đó là kim loại, phi kim hay khí hiếm?
Trả lời:
- Nguyên tố X nằm ở chu kì 2, nhóm VA => Hàng số 2, cột VA
=> Nguyên tố phosphorus
+ Tên nguyên tố: Phosphorus
+ Kí hiệu hóa học: P
+ Khối lượng nguyên tử: 31
+ Ví trí ô của nguyên tố trong bảng tuần hoàn = số hiệu nguyên tử = 15
+ Ô nguyên tố có màu hồng => Phi kim
Vận dụng (trang 24) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 3: Hãy tự thiết kế bảng tuần hoàn với 3 chu kì và 8 nhóm bằng các tấm thẻ (bìa) cho 18 nguyên tố có số thứ tự từ 1 đến 18 với các thông tin mà em biết. Tô màu để phân biệt các nguyên tố kim loại, phi kim, khí hiếm.
Tham khảo:
