Mở đầu
Câu hỏi mở đầu SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 23): Ngày nay, người ta đã xác định được hàng chục triệu chất hóa học với các tính chất khác nhau được tạo thành từ hơn một trăm nguyên tố hóa học. Liệu có nguyên tắc nào sắp xếp các nguyên tố để dễ dàng nhận ra tính chất của chúng không?
Trả lời:
- Các nguyên tố hóa học được sắp xếp vào bảng tuần hoàn theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.
- Các nguyên tố trong cùng một hàng có cùng số lớp electron trong nguyên tử.
- Các nguyên tố trong cùng một cột có tính chất gần giống nhau.
I. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn
Hoạt động SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 23): Sắp xếp các nguyên tố hóa học
Chuẩn bị:
- 18 thẻ ghi thông tin của 18 nguyên tố đầu tiên theo mẫu trong Hình 4.1.
- Bảng mẫu:
Tiến hành: gắn các thẻ vào bảng mẫu ở trên từ trái qua phải, từ trên xuống dưới, mỗi thẻ vào 1 ô theo chiều tăng dần số đơn vị điện tích hạt nhân của các nguyên tố.
Thảo luận nhóm và nhận xét về các đặc điểm của bảng sau khi đã sắp xếp:
1. Sự thay đổi số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong một hàng khi đi từ trái sang phải.
2. Số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong cùng một cột.
Trả lời:
1.
- Sự thay đổi số electron ở lớp ngoài cùng trong cùng 1 hàng khi đi từ trái sang phải:
+ Hàng thứ 1: Số electron ở lớp ngoài cùng tăng dần từ 1 đến 2
+ Hàng thứ 2: Số electron ở lớp ngoài cùng tăng dần từ 1 đến 8
+ Hàng thứ 3: Số electron ở lớp ngoài cùng tăng dần từ 1 đến 8
2.
- Sự thay đổi số electron ở lớp ngoài cùng trong cùng 1 cột khi đi từ trên xuống dưới: Trong cùng 1 cột, các nguyên tử có số electron ở lớp ngoài cùng bằng nhau. Ví dụ
+ Cột 1: Số electron ở lớp ngoài cùng = 1
+ Cột 2: Số electron ở lớp ngoài cùng = 2
+ Cột 8: Trừ He, số electron ở lớp ngoài cùng = 8
Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 24): Dựa vào đặc điểm nào về cấu tạo nguyên tử để sắp xếp các nguyên tố vào hàng, vào cột trong bảng tuần hoàn?
Trả lời:
Để sắp xếp các nguyên tố vào hàng, vào cột, dựa vào các đặc điểm:
+ Điện tích của hạt nhân
+ Số lớp electron trong nguyên tử
+ Số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử
Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 24): Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy cho biết các nguyên tố nào trong số các nguyên tố Li, Na, C, O có cùng số lớp electron trong nguyên tử.
Trả lời:
- Dựa vào bảng tuần hoàn, các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử là C và O (cùng ở hàng thứ hai).
II. Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
1. Ô nguyên tố
Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 26): Quan sát hình 4.2, cho biết số proton, electron trong nguyên tử oxygen
Trả lời:
- Ta có: số hiệu nguyên tử = số đơn vị điện tích hạt nhân (số proton) = số electron trong nguyên tử
- Oxygen có số hiệu nguyên tử là 8
=> Oxygen có 8 proton và 8 electron
Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 26): Sử dụng bảng tuần hoàn và cho biết kí hiệu hóa học, tên nguyên tố, số hiệu nguyên tử, khối lượng nguyên tử và số electron trong nguyên tử của các nguyên tố ở ô số 6, 11
Trả lời:
- Nguyên tố ô số 6 có tên nguyên tố là Carbon, kí hiệu hóa học là C, số hiệu nguyên tử là 6, khối lượng nguyên tử là 12 và số electron trong nguyên tử là 8
- Nguyên tố ô số 11 có tên nguyên tố là sodium, kí hiệu hóa học là Na, số hiệu nguyên tử là 11, khối lượng nguyên tử là 23 và số electron trong nguyên tử là 11
2. Chu kì
Hoạt động 1 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 27): Tìm hiểu mối quan hệ giữa số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố với số thứ tự của chu kì
Chuẩn bị: 6 mô hình sắp xếp electron ở vỏ nguyên tử của sáu nguyên tố H, He, Li, Be, C. N theo mẫu được mô tả trong Hình 4.4.
Quan sát các mô hình đã chuẩn bị, thảo luận và thực hiện các yêu cầu sau:
1. Hãy cho biết số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trên.
2. So sánh số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trên với số thứ tự chu kì của các nguyên tố đó.
Trả lời:
Mô hình sắp xếp các electron ở nguyên tử
1. Số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố H, He, Li, Be, C, N lần lượt là 1, 1, 2, 2, 2, 2.
2. Các nguyên tố thuộc chu kì 1: H, He.
Các nguyên tố thuộc chu kì 2: Li, Be, C, N.
⇒ Số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố = số thứ tự chu kì của các nguyên tố đó.
Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 27): Quan sát Hình 4.3 và cho biết tên, kí hiệu hóa học và điện tích hạt nhân của nguyên tử các nguyên tố xung quanh nguyên tố carbon.
Trả lời:
- Nguyên tố H (Z = 1), He (Z = 2), Li (Z = 3), Be ( Z = 4), C (Z = 6), N (Z = 7)
- Nguyên tố H, He có 1 đường tròn => 1 lớp electron
- Nguyên tố Li, Be, C, N có 2 đường tròn => 2 lớp electron
Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 27): Hãy cho biết số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố thuộc chu kì 3. Giải thích.
Trả lời:
- Các nguyên tố thuộc chu kì 3, nguyên tử của nguyên tố có 3 lớp electron. Vì số thứ tự chu kì bằng với số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố.
3. Nhóm
Hoạt động SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 28): Tìm hiểu mối quan hệ giữa số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố với số thứ tự của nhóm
Chuẩn bị: 4 mô hình sắp xếp electron ở vỏ nguyên tử của Li, Na, F, Cl theo mẫu mô tả trong Hình 4.4.
Quan sát các mô hình đã chuẩn bị, thảo luận và trả lời các câu hỏi:
1. Hãy cho biết nguyên tử các nguyên tố nào có cùng số electron ở lớp ngoài cùng.
2. Hãy so sánh số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố với số thứ tự nhóm của các nguyên tố đó.
Trả lời:
Mô hình sắp xếp các electron ở vỏ nguyên tử
1.
- Nguyên tử Li (Z = 3): Có 1 electron ở lớp ngoài cùng
- Nguyên tử Na (Z = 11): Có 1 electron ở lớp ngoài cùng
- Nguyên tử F (Z = 9): Có 7 electron ở lớp ngoài cùng
- Nguyên tử Cl (Z = 17): Có 7 electron ở lớp ngoài cùng
=> Nguyên tử Li, Na có cùng số electron ở lớp ngoài cùng, nguyên tử F, Cl có cùng số electron ở lớp ngoài cùng
2.
- Nguyên tử Li, Na có 1 electron ở lớp ngoài cùng => Nằm trong nhóm IA
- Nguyên tử F, Cl có 7 electron ở lớp ngoài cùng => Nằm ở nhóm VIIA
=> Số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố = số thứ tự nhóm
Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 29): Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy cho biết:
Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử hai nguyên tố Al và S. Giải thích.
Trả lời:
Dựa vào bảng tuần hoàn ta biết được:
+ Nguyên tố Al thuộc nhóm IIIA nên nguyên tử Al có 3 electron lớp ngoài cùng.
+ Nguyên tố S thuộc nhóm VIA nên nguyên tử S có 6 electron lớp ngoài cùng.
Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 29): Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy cho biết:
Hãy kể tên nguyên tố thuộc chu kì nhỏ và cùng nhóm với nguyên tố beryllium.
Trả lời:
- Nguyên tố thuộc chu kì nhỏ và cùng nhóm với nguyên tố berrylium là Mg
III. Vị trí các nhóm nguyên tố kim loại, phi kim và khí hiếm trong bảng tuần hoàn
1. Các nguyên tố kim loại
Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 30): Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy xác định vị trí (số thứ tự, chu kì, nhóm) của các nguyên tố Al, Ca, Na.
Trả lời:
Dựa vào bảng tuần hoàn, ta xác định được:
+ Nguyên tố Al nằm ở ô thứ 13, chu kì 3, nhóm IIIA.
+ Nguyên tố Ca nằm ở ô thứ 20, chu kì 4, nhóm IIA.
+ Nguyên tố Na nằm ở ô thứ 11, chu kì 3, nhóm IA.
Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 30): Tính chất nào của nhôm, sắt, đồng đã được dùng trong các ứng dụng ở trong Hình 4.6?
Trả lời:
- Trong Hình 4.6:
+ Nhôm có tính dẻo, được dùng làm màng bọc thực phẩm
+ Sắt cứng, bền với môi trường, được dùng làm công trình xây dựng
+ Đồng có tính dẫn điện tốt, được dùng làm lõi dây điện.
2. Các nguyên tố phi kim
Câu hỏi SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 30): Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy xác định vị trí (số thứ tự, chu kì, nhóm) của các nguyên tố có tên trong Hình 4.7
Trả lời:
3. Các nguyên tố khí hiếm
Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 31): Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy xác định vị trí (số thứ tự, chu kì, nhóm) của khí hiếm neon.
Trả lời:
Khí hiếm Neon
+ Số thứ tự: 10
+ Chu kì: 2
+ Nhóm: VIIIA
Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 31): Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học gồm các nguyên tố:
A. Kim loại, phi kim
B. Phi kim và khí hiếm
C. Kim loại và khí hiếm
D, Kim loại, phi kim, khí hiếm
Trả lời:
Đáp án D
Câu hỏi 3 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 31): Cho các nguyên tố sau: P. Ba. Rb, Cu, Fe, Ne, Si
a. Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy cho biết trong các nguyên tố trên, nguyên tố nào là kim loại, nguyên tố nào là phi kim
b. Nêu ứng dụng trong đời sống của một nguyên tố trong số các nguyên tố trên.
Trả lời:
a. Sử dụng bảng tuần hoàn hóa học
- Nguyên tố là kim loại là: Ba, Rb, Cu, Fe
- Nguyên tố là phi kim là: P, Si
- Nguyên tố là khí hiếm: Ne
b. Ứng dụng của Fe:
- Phần lớn sắt được sử dụng để luyện thép, gang.
- Ứng dụng trong nhiều vật dụng đời sống như oto, xe máy……
Em có thể SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 31): Vận dụng mối quan hệ giữa vị trí trong bảng tuần hoàn, tính chất của một số kim loại, phi kim hay khí hiếm thông dụng với một số ứng dụng của chúng trong thực tiễn.
Trả lời:
- Al nằm ở ô thứ 13, chu kì 3, nhóm IIIA ⇒ Nhôm là kim loại nhẹ, dễ dát mỏng.
⇒ Trong thực tế, nhôm được dùng để tạo các hợp kim bền, nhẹ; sản xuất màng bọc thực phẩm; làm xoong, nồi; làm thau nhôm; …
- O nằm ở ô thứ 8, chu kì 2, nhóm VIA ⇒ Oxygen là phi kim hoạt động mạnh. Đặc biệt, khí oxygen là khí duy trì sự sống, sự cháy.
⇒ Trong thực tế, khí oxygen dùng để sản xuất bình cung cấp oxygen trong y tế; sử dụng trong nhiều ngành công nghệ như hàn, rượu methanol và đặc biệt là quá trình sản xuất thép; …
- He nằm ở ô thứ 2, chu kì I, nhóm VIIIA ⇒ Helium là khí hiếm nên helium gần như trơ trong các phản ứng hóa học.
⇒ Khí helium nhẹ và trơ nên trong thực tế dùng để bơm bóng bay, làm khinh khí cầu có thể bay, …