Bài 1: Thành phần nguyên tử

1.1.1.Electron

a. Sự tìm ra electron

• Năm 1897, J.J. Thomson (Tôm-xơn, người Anh ) đã tìm ra tia âm cực gồm những hạt nhỏ gọi là electron(e).

Hình 1: Sơ đồ thí nghiệm của Tôm-xơn phát hiện ra tia âm cực

Kết luận:

• Tia âm cực là chùm hạt vật chất có khối lượng và chuyển động với vận tốc rất lớn.                
• Tia âm cực là chùm hạt mang điện âm,phát ra từ cực âm ,các hạt tạo thành tia âm cực được gọi là các electron (ký hiệu là e).
• Electron có mặt ở mọi chất, electron tạo nên lớp vỏ nguyên tử của mọi nguyên tố hóa học.
• Tia âm cực bị lệch trong từ trường và mang điện tích âm.

b, Khối lượng, điện tích electron

• m_e = 9,1094.10^-31kg.
• q_e = -1,602.10^-19 C (coulomb) = -1 (đvđt âm, kí hiệu là – e₀).

1.1.2. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử

• Năm 1911, nhà vật lí người Anh Rutherford và các cộng sự cho các hạt a bắn phá một lá vàng mỏng.
• Từ đó nhận thấy nguyên tử có đặc điểm:
  • Cấu tạo rỗng
  • Chứa phần mang điện tích dương, được gọi là hạt nhân
  • Kích thước của hạt nhân rất nhỏ so với kích thước của nguyên tử
• Các em chú ý quan sát mô phỏng thí nghiệm tìm ra electron trong đoạn phim sau đây:

Video 1: Thí nghiệm phát hiện ra hạt nhân nguyên tử

• Kết luận:
  • Nguyên tử cấu tạo gồm hạt nhân và lớp vỏ nguyên tử (chứa các electron).
  • Do nguyên tử trung hòa về điện nên số đơn vị điện tích dương của hạt nhân bằng đúng số electron quay xung quanh hạt nhân.
  • Khối lượng nguyên tử xấp xỉ khối lượng hạt nhân.

1.1.3. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử

a. Sự tìm ra hạt proton.

• Năm 1918, hạt proton được tìm ra có:
  • Khối lượng: m_p  = 1,6726.10^-27 kg
  • Điện tích: q_p = + 1,6.10^-19 C = e₀
• Hạt proton là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. Quy ước: 1+

b) Sự tìm ra hạt nơtron

• Năm 1932, Chadwick tìm ra hạt nơtron có:
  • Khối lượng: m_n \(\approx\) mp  = 1,6748.10^-27  kg
  • Điện tích: q_n = 0
•  Hạt notron là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử.

1.2.1. Kích thước

• Để biểu thị kích thước nguyên tử người ta dùng đơn vị nanomet(nm) hay angstrom Å

• 1 nm = 10-9m ; 1 Å = 10-10m ; 1nm = 10Å

• Nguyên tử nhỏ nhất là nguyên tử Hidro có bán kính khoảng 0,053 nm
• Đường kính của hạt nhân nguyên tử còn nhỏ hơn (vào khoảng 10^-5 nm)
• Đường kính của electron và proton còn nhỏ hơn nhiều ( vào khoảng 10^-8 nm)

1.2.2. Khối lượng nguyên tử

• Do khối lượng thật của 1 nguyên tử quá bé, người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử u (đvC).
• 1 u = 1/12 khối lượng 1 nguyên tử đồng vị cacbon 12 = 1,6605.10^-27kg.
• m _{nguyên tử} = m_P + m_N (Bỏ qua m_e)

Hình 2: Khối lượng và điện tích của các hạt tạo nên nguyên tử

Bài 1:

Bán kính nguyên tử và khối lượng mol nguyên tử Fe lần lượt là 1,28 Ăngstrong và 56 g/mol .Tính khối lượng riêng của Fe, biết rằng trong tinh thể, các nguyên tử Fe chiếm 74% thể tích, phần còn lại là rỗng. 

Hướng dẫn:

Đổi 1,28 Ăngstrong = 1,28.10^-8 cm 

Khối lượng 1 nguyên tử Fe = m = 56 / (6,02.10²³) gam 

Thể tích 1 nguyên tử Fe = V = 4/3 . п . (1,28.10^-8)³ cm³

⇒ d = m / V = 10,59 gam / cm³

Vì Fe chỉ chiếm 74% thể tích tinh thể nên khối lượng riêng thật sự của Fe = 10,59 . 0,74 = 7,84 gam / cm³

Bài 2: 

Nguyên tử Au có bán kính và khối lượng mol nguyên tử lần lượt là 1,44A và 197 g/mol. biết khối lượng riêng của Au là 19,36g /cm³ Hỏi các nguyên tử Au chiếm bao nhiêu phần trăm trong tinh thể?

Hướng dẫn:

Đổi 1,44 Ăngstrong = 1,44.10^-8 cm 

Khối lượng 1 nguyên tử Au = m = 197 / (6,02.10²³) gam 

Thể tích 1 nguyên tử Au = V = 4/3 . π . (1,44.10^-8)³ cm³

⇒ d = m / V = 26,179 g / cm³

Gọi x phần trăm thể tích nguyên tử Au chiếm chỗ, khối lương riêng của Au = 19,36 

⇒ 26,179x = 19,36 = 0,7395 = 73,95% 

Sau bài học cần nắm:

• Thí nghiệm tìm ra electron, hạt nhân, proton, nơtron
• Đặc điểm các loại hạt trong nguyên tử: Điện tích, khối lượng...

Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 10 Bài 1 có phương pháp và lời giải chi tiết giúp các em luyện tập và hiểu bài.

• Câu 1:

  Hạt nhân của hầu hết các nguyên tử do các loại hạt sau cấu tạo nên

  • A. electron, proton và nơtron 
  • B. electron và nơtron
  • C. proton và nơtron 
  • D. electron và proton

• Câu 2:

  Phát biểu nào sau đây không đúng?

  • A. Nguyên tử được cấu tạo từ các hạt cơ bản là p, n, e.
  • B. Nguyên tử có cấu trúc đặc khít, gồm vỏ nguyên tử và hạt nhân nguyên tử.
  • C. Hạt nhân nguyên tử cấu tạo bởi các hạt proton và hạt nơtron.
  • D. Vỏ nguyên tử được cấu tạo từ các hạt electron.

• Câu 3:

  Nguyên tử được cấu tạo bởi bao nhiêu loại hạt cơ bản

  • A. 2.
  • B. 3.
  • C. 4.
  • D. 5.

• Câu 4:

  Trong nguyên tử, hạt mang điện là:

  • A. electron
  • B. electron và nơtron
  • C. Proton và notron
  • D. proton và electron

• Câu 5:

  Tính khối lượng nguyên tử H biết m_H = 1,6378.10^-27 kg

  • A. 1u
  • B. 1,2 u
  • C. 0,8 u
  • D. 1,4 u

Câu 2- Câu 5: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Các em có thể hệ thống lại nội dung bài học thông qua phần hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 10 Bài 1.

Bài tập 1.4 trang 4 SBT Hóa học 10

Bài tập 1.1 trang 3 SBT Hóa học 10

Bài tập 1.2 trang 3 SBT Hóa học 10

Bài tập 1.4 trang 4 SBT Hóa học 10

Bài tập 1.5 trang 4 SBT Hóa học 10

Bài tập 1.9 trang 4 SBT Hóa học 10

Bài tập 1.10 trang 4 SBT Hóa học 10

Bài tập 1.11 trang 5 SBT Hóa học 10

Bài tập 1 trang 8 SGK Hóa học 10 nâng cao

Bài tập 2 trang 8 SGK Hóa học 10 nâng cao

Bài tập 3 trang 8 SGK Hóa học 10 nâng cao

Bài tập 4 trang 8 SGK Hóa học 10 nâng cao

Trong quá trình học tập nếu có bất kì thắc mắc gì, các em hãy để lại lời nhắn ở mục Hỏi đáp để cùng cộng đồng Hóa Chúng tôi thảo luận và trả lời nhé.