Slide bài giảng hóa học 10 kết nối bài 5: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Tóm lược nội dung

BÀI 5. CẤU TẠO CỦA BẢNG TUẦN HOÀN NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

KHỞI ĐỘNG

• GV cho học sinh ghi những điều đã biết, chưa biết và muốn biết về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học ra giấy.

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
• Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
• Cấu tạo của bảng tuần hoàn
• Ô nguyên tố
• Chu kì
• Nhóm nguyên tố
• Phân loại nguyên tố

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

GV yêu cầu HS hoạt động theo nhóm 4 và thảo luận trả lời:

• Người đâu tiên phân loại các nguyên tố hóa học năm 1789 là ai, và phân loại như thế nào?
• Sự phân loại, sắp sếp các nguyên tố hóa học được diễn ra như thế nào trong những năm tiếp theo? Người đưa ra cách phân loại sắp xếp mới đó là ai?
• Theo em, trước khi ra đời bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hiện đại cách sắp xếp nào là hợp lý nhất? Tại sao?

Nội dung ghi nhớ:

- Năm 1829, A. Lavoisier là người đầu tiên phân loại các nguyên tố óa học thành các nhóm: chất khí, kim loại, phi kim, đất.

-  Năm 1929, J.W. Döbereiner phân loại các nhóm có tính chất hóa học giống nhau. Năm 1866, J. Newlands xếp lại các nguyên tố theo chiều tăng khối lượng nguyên tử thành các octave. Năm 1969, D. I. Mendeleev và J. L. Meyer, sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng khối lượng vào từng hàng từng cột và nhận thấy tính chất hóa học của các nguyên bắt đầu tố lặp lại, ngoài ra D.I.M thay đổi một số vị trí cho phù hợp. Năm 2016, các nhà khoa học thống nhất sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng điện tích hạt nhân.

-Theo em cách sắp xếp của D.I.M và J.L.M là hợp lý nhất. Vì các nguyên tố ở vị trí còn trống đều phù hợp với cách sắp xếp này.

2. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

GV đưa ra câu hỏi: Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn được sắp xếp theo nguyên tắc nào?

Nội dung ghi nhớ:

- Electron hóa trị là các electron có khả năng tham tạo thành liên kết hóa học, chúng thường nằm ở lớp electron ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng.

Kết luận:

- Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân.

- Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng.

- Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột.

=> Đây là những cơ sở trong nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn.

3. Cấu tạo của bảng tuần hoàn

HS trao đổi theo cặp đôi trả lời câu hỏi: 

• Mô tả cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và nêu khái niệm liên quan (ô nguyên tố, chu kì, nhóm). 
• Các nguyên tố được phân loại như thế nào?

Nội dung ghi nhớ:

a. Ô nguyên tố

b. Chu kì

- Nhận xét về các hàng của bảng tuần hoàn: 

+ Điện tích hạt nhân tăng dần. 

+ Trong 1 hàng số lớp electron bằng. nhau. Ví dụ, trong chu kì 2, mỗi nguyên tố đều có 2 lớp electron trong nguyên tử: 

B (Z=5) :  1s²2s²2p¹

C (Z=6) : 1s²2s²2p²

N (Z=7) : 1s²2s²2p³

=> Kết luận: Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron được xếp theo chiều tăng dần của điện tích nguyên tử.

+ Trong chu kì 3, mỗi nguyên tố đều có 3 lớp electron trong nguyên tử: 

Al (Z=13): 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

Si (Z=14) :1s²2s²2p⁶3s²3p²

P (Z=15) : 1s²2s²2p⁶3s²3p³

=> Nhận xét: Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì.

c. Nhóm nguyên tố

- Nhận xét về các cột của bảng tuần hoàn: 

+ Trong một nhóm số điện tích hạt nhân tăng dần

+ Cấu hình electron lớp ngoài cùng tương tự nhau. Ví dụ:

Nhóm IA: 

H ( Z=1) : 1s¹

Li (Z=3) : 1s²2s¹

Na (Z=11) : 1s²2s²2p⁶3s¹

=> Cấu hình lớp ngoài cùng chung : ns¹

=> Kết luận: Nhóm nguyên tố gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cấu hình electron gần giống nhau và được xếp thành một cột. 

+ Nhóm IIVA: 

F (Z=9) : 1s²2s²2p⁵

Cl (Z=17) : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

=> Cấu hình lớp ngoài cùng chung: (n-1)s² np⁵.

=> Nhận xét: Nguyên tử các nguyên tố trong cùng một nhóm A có số electron bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm (trừ He)

d. Phân loại nguyên tố: 

* Theo cấu hình electron:

(Nhóm IA) ₁₉K : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

- Electron cuối cùng điền vào phân lớp s

(Nhóm VIA) ₁₆S : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ 

- Electron cuối cùng điền vào phân lớp p

(Nhóm VB) ₂₅Mn : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 4s² 3d⁵

- Electron cuối cùng điền vào phân lớp d

(Nhóm lanthanides) ₆₀Nd : [Xe] 6s⁶4f⁴ 

- Electron cuối cùng điền vào phân lớp f

=> GV Nhận xét: Các nhóm A gồm các nguyên tố s ( IA,IIA) và nguyên tố p (từ IIIA đến VIIA, trừ He)

Các nhóm B gồm các nguyên tố d (từ IB đến VIIB) và các nguyên tố f (lanthanides và actinides)

* Theo tính chất hóa học

- Các nhóm IA, IIA, IIIA là kim loại ( trừ H và B)

- Các nhóm VA, VIA, VIIA thường là phi kim.

- Nhóm VIIIA gồm các nguyên tố khí hiếm.

- Các nhóm B là kim loại chuyển tiếp

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Ở tất cả các chu kì (trừ chu kì 1), nguyên tố đầu chu kì luôn là

A. kim loại kiềm thổ.       

B. kim loại kiềm.              

C. halogen.                       

D. khi hiếm. 

Câu 2: Chu kì 3 của bảng hệ thống tuần hoàn:

A. bắt đầu từ nguyên tố có Z = 11 và kết thúc ở nguyên tố có Z = 18.

B. bắt đầu từ nguyên tố có Z = 19 và kết thúc ở nguyên tố có Z = 36.

C. bắt đầu từ nguyên tố có Z = 3 và kết thúc ở nguyên tố có Z = 10.

D. bắt đầu từ nguyên tố có Z = 11 và kết thúc ở nguyên tố có Z = 19. 

Câu 3: Chu kì 3 của bảng hệ thống tuần hoàn có

A. 2 nguyên tố.                                                            

B. 8 nguyên tố.                 

C. 10 nguyên tố.                                                          

D. 18 nguyên tố. 

Câu 4: Chu kì 4 của bảng hệ thống tuần hoàn có

A. 2 nguyên tố.                                                            

B. 18 nguyên tố.               

C. 36 nguyên tố.                                                          

D. 20 nguyên tố. 

Câu 5: Số nguyên tố trong chu kì 3 và chu kì 5 lần lượt là

A. 8 và 18.                        

B. 18 và 8.                        

C. 8 và 8.                          

D. 18 và 18. 

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Nguyên tử X có cấu hình electron 1s²2s²2p⁶3s²3p³. X thuộc nhóm nào?

Câu 2: Nguyên tử X có cấu hình electron 1s²2s²2p². Nêu vị trí của X trong bảng hệ thống tuần hoàn.

Câu 3: Cấu hình electron của ion Y²⁺ là [Ar]3d⁶. Viết cấu hình electron của nguyên tử Y. Nu vị trí của Y trong bảng tuần hoàn