Ch­¬ng 1
nguyªn tö
A. Më ®Çu............
Môc tiªu cña ch­¬ng
HS biÕt vµ hiÓu :
– Thµnh phÇn, kÝch th­íc vµ cÊu t¹o cña nguyªn tö.
– §iÖn tÝch h¹t nh©n, proton, n¬tron, hiÖn t­îng phãng x¹, ph¶n øng h¹t nh©n.
– Sè khèi, ®ång vÞ, nguyªn tè hãa häc.
– Obitan nguyªn tö, líp electron, ph©n líp electron, cÊu h×nh electron nguyªn tö cña c¸c nguyªn tè hãa häc.
– Sù biÕn ®æi tuÇn hoµn cÊu tróc líp electron cña nguyªn tö c¸c nguyªn tè theo chiÒu t¨ng cña ®iÖn tÝch h¹t nh©n.
– §Æc ®iÓm cña líp electron ngoµi cïng.
HS cã kÜ n¨ng vµ th¸i ®é :
– ViÕt cÊu h×nh electron nguyªn tö. Gi¶i c¸c bµi tËp vÒ thµnh phÇn, cÊu t¹o nguyªn tö, x¸c ®Þnh tªn nguyªn tè hãa häc.
– HS cã kh¶ n¨ng tãm t¾t tµi liÖu, tr×nh bµy cã lËp luËn .
– Cã kÜ n¨ng tù häc vµ häc céng t¸c theo nhãm, t×m kiÕm, xö lÝ vµ l­u gi÷ th«ng tin cÇn thiÕt tõ SGK, s¸ch bµi tËp, c¸c s¸ch tham kh¶o hay m¹ng internet.
Mét sè ®iÓm cÇn l­u ý
1. HÖ thèng kiÕn thøc cña ch­¬ng 1
– Thµnh phÇn, cÊu t¹o nguyªn tö HS ®· ®­îc biÕt s¬ l­îc ë líp 8. Trong ch­¬ng 1, gi¸o viªn cÇn chó träng ®Õn ®Æc ®iÓm vÒ ®iÖn tÝch, khèi l­îng cña electron, h¹t nh©n nguyªn tö vµ c¸c h¹t thµnh phÇn cña h¹t nh©n (proton vµ n¬tron). C¸c ®¬n vÞ nh­ u (tr­íc ®©y gäi lµ ®vC), angstron (Å), nm, culong (C), ®¬n vÞ ®iÖn tÝch nguyªn tè cÇn ®­îc l­u ý.
– Kh¸i niÖm nguyªn tè hãa häc ®­îc chÝnh x¸c hãa h¬n so víi ch­¬ng tr×nh líp 8. HS ph©n biÖt c¸c kh¸i niÖm nguyªn tö, nguyªn tè hãa häc vµ ®ång vÞ.
– Néi dung sù chuyÓn ®éng cña electron trong nguyªn tö lµ träng t©m kiÕn thøc cña ch­¬ng 1. HS n¾m v÷ng c¸c kh¸i niÖm nh­ : líp, ph©n líp electron, obitan nguyªn tö, cÊu h×nh electron cña nguyªn tö vµ ®Æc ®iÓm cña líp electron ngoµi cïng.
2. Ph­¬ng ph¸p d¹y häc
C¸c kiÕn thøc cña ch­¬ng 1 lµ míi vµ khã t­ëng t­îng ®èi víi HS. C¸c kiÕn thøc vÒ electron, vÒ h¹t nh©n, cÊu t¹o h¹t nh©n ®­îc t×m ra tõ thùc nghiÖm. HS ®­îc t×m hiÓu sù kiÖn, c¸c thÝ nghiÖm t×m ra tia ©m cùc, t×m ra h¹t nh©n, sau ®ã sö dông phÐp ph©n tÝch, tæng hîp vµ kh¸i qu¸t hãa ®Ó cã mét h×nh dung ®­îc ®Çy ®ñ vÒ thµnh phÇn, cÊu t¹o nguyªn tö.
PhÇn lÝ thuyÕt vÒ sù chuyÓn ®éng cña electron trong nguyªn tö lµ träng t©m cña ch­¬ng ®­îc x©y dùng trªn c¬ së c¸c tiªn ®Ò, do ®ã, ph­¬ng ph¸p d¹y häc chñ yÕu sö dông suy diÔn. Bªn c¹nh ®ã, c¸c ph­¬ng ph¸p d¹y häc kh¸c nh­ d¹y häc dù ¸n, hîp t¸c theo nhãm nhá, d¹y tù häc, tù ®äc tµi liÖu, th¶o luËn trªn líp còng nªn ®­îc coi träng.
Ch­¬ng 1 rÊt trõu t­îng, cho nªn c¸c ph­¬ng tiÖn kÜ thuËt hç trî d¹y häc nh­ m¸y vi tÝnh, m¸y chiÕu, c¸c phÇn mÒm m« pháng c¸c thÝ nghiÖm t×m ra tia ©m cùc, thÝ nghiÖm t×m ra h¹t nh©n… nªn ®­îc khuyÕn khÝch sö dông ë nh÷ng n¬i cã ®iÒu kiÖn.
B. D¹y häc c¸c bµi cô thÓ
Bµi 1 Thµnh phÇn nguyªn tö
I. Môc tiªu
1. KiÕn thøc
– BiÕt nguyªn tö lµ phÇn tö nhá nhÊt cña nguyªn tè, kh«ng chia ®­îc trong c¸c ph¶n øng hãa häc.
– Nguyªn tö cã cÊu t¹o gåm h¹t nh©n vµ vá electron. Nguyªn tö cã cÊu t¹o rçng.
2. KÜ n¨ng
– BiÕt ho¹t ®éng ®éc lËp vµ hîp t¸c ®Ó hoµn thµnh nhiÖm vô häc tËp.
– Cã kÜ n¨ng t×m kiÕm th«ng tin vÒ nguyªn tö trªn m¹ng internet, l­u gi÷ vµ xö lÝ th«ng tin.
II- ChuÈn bÞ
– Phãng to h×nh 1.1 ; 1.2 vµ h×nh 1.3 (SGK).
– ThiÕt kÕ m« pháng c¸c thÝ nghiÖm SGK trªn m¸y vi tÝnh (cã thÓ dïng phÇn mÒm Powerpoint hoÆc Macromedia Flash) ®Ó d¹y häc.
III- thiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc
Ho¹t ®éng cña GV
Ho¹t ®éng cña HS

Ho¹t ®éng 1. Tæ chøc t×nh huèng häc tËp

T¹i sao trong hµng ngµn n¨m sau khi cã quan niÖm vÒ nguyªn tö cña §ª-m«-crit ®· kh«ng cã mét tiÕn bé nµo trong nghiªn cøu vÒ nguyªn tö ?
HS : V× ch­a cã c¸c thiÕt bÞ khoa häc ®Ó kiÓm chøng gi¶ thuyÕt cña §ª-m«-crit. M·i ®Õn cuèi thÕ kØ XIX, ®Çu thÕ kØ XX míi cã c¸c thÝ nghiÖm cña T«m-x¬n, R¬-d¬-pho.

Ho¹t ®éng 2 : ThÝ nghiÖm t×m ra electron

GV giíi thiÖu thiÕt bÞ, hiÖn t­îng x¶y ra trong thÝ nghiÖm cña T«m-x¬n, rót ra kÕt luËn.
NÕu trªn ®­êng ®i cña tia ©m cùc ®Æt mét chong chãng nhÑ, chong chãng quay. Tia ©m cùc bÞ lÖch vÒ phÝa cùc d­¬ng trong ®iÖn tr­êng.
GV : Tia ©m cùc lµ g× ? Tia ©m cùc ®­îc h×nh thµnh trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nµo ? Khèi l­îng vµ ®iÖn tÝch cña electron ?
GV Trong nguyªn tö, electron mang ®iÖn tÝch ©m. Nh­ng nguyªn tö trung hßa vÒ ®iÖn, vËy phÇn mang ®iÖn d­¬ng ®­îc ph©n bè nh­ thÕ nµo trong nguyªn tö ?
HS quan s¸t h×nh 1.1 vµ 1.2 (SGK) ®· phãng to trªn b¶ng.
- Sù ph¸t hiÖn tia ©m cùc chøng tá nguyªn tö lµ cã thËt, nguyªn tö cã cÊu t¹o phøc t¹p.
- TÝnh chÊt cña tia ©m cùc :
+ Tia ©m cùc gåm c¸c electron mang ®iÖn tÝch ©m chuyÓn ®éng rÊt nhanh.
+ Electron chØ tho¸t ra khái nguyªn tö trong nh÷ng ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt.
+ Khèi l­îng, ®iÖn tÝch e (SGK).

Ho¹t ®éng 3 : ThÝ nghiÖm t×m ra h¹t nh©n nguyªn tö

GV giíi thiÖu c¸c thiÕt bÞ thÝ nghiÖm cña R¬-d¬-pho, ®Æt c©u hái: T¹i sao hÇu hÕt h¹t ( xuyªn th¼ng qua l¸ vµng, trong khi chØ cã mét sè Ýt h¹t ( bÞ lÖch h­íng vµ mét sè Ýt h¬n n÷a h¹t ( bÞ bËt trë l¹i ?
GV tæng kÕt : PhÇn mang ®iÖn d­¬ng kh«ng n»m ph©n t¸n nh­ T«m-x¬n ®· nghÜ, mµ tËp trung ë t©m nguyªn tö, gäi lµ h¹t nh©n nguyªn tö. VËy h¹t nh©n nguyªn tö ®· lµ phÇn nhá nhÊt cña nguyªn tö ch­a ?
HS quan s¸t h×nh 1.3 phãng to, suy nghÜ vÒ hiÖn t­îng x¶y ra trong thÝ nghiÖm.
HS : ChØ cã thÓ gi¶i thÝch hiÖn t­îng trªn lµ do nguyªn tö cã cÊu t¹o rçng. PhÇn mang ®iÖn tÝch d­¬ng chØ chiÕm mét thÓ tÝch rÊt nhá bÐ so víi kÝch th­íc cña c¶ nguyªn tö.


Ho¹t ®éng 4 : T×m hiÓu cÊu t¹o h¹t nh©n

Proton lµ g× ? Khèi l­îng vµ ®iÖn tÝch cña proton ? N¬tron lµ g× ? Khèi l­îng vµ ®iÖn tÝch cña n¬tron ?


GV C¸c thÝ nghiÖm ®· x¸c nhËn nguyªn tö lµ cã thËt, cã cÊu t¹o rÊt phøc t¹p. VËy kÝch th­íc vµ khèi l­îng cña nguyªn tö nh­ thÕ nµo ?

HS ®äc SGK vµ nhËn xÐt :
+ H¹t nh©n ch­a ph¶i lµ phÇn nhá nhÊt cña nguyªn tö.
+ H¹t nh©n gåm c¸c proton vµ n¬tron.
+ Khèi l­îng vµ ®iÖn tÝch cña proton vµ n¬tron (SGK).
- HS kÕt luËn : h¹t nh©n ®­îc t¹o nªn tõ c¸c h¹t proton vµ n¬tron

Ho¹t ®éng 5 : T×m hiÓu kÝch th­íc vµ khèi l­îng cña nguyªn tö

1. KÝch th­íc
GV gióp HS h×nh dung nguyªn tö cã kÝch th­íc rÊt nhá, nÕu coi nguyªn tö lµ mét khèi cÇu th× ®­êng kÝnh ~10–10 m. H¹t nh©n cã kÝch th­íc rÊt nhá so víi nguyªn tö, ®­êng kÝnh cña h¹t nh©n ~10–5 nm (nhá h¬n nguyªn tö ~ 10000 lÇn)


2. Khèi l­îng
GV cã thÓ dïng ®¬n vÞ gam hay kilogam ®Ó ®o khèi l­îng nguyªn tö ®­îc kh«ng? T¹i sao ng­êi ta sö dông ®¬n vÞ u (®vC) b»ng
khèi l­îng nguyªn tö cacbon lµm ®¬n vÞ ?


HS ®äc SGK rót ra c¸c nhËn xÐt :
+ Nguyªn tö c¸c nguyªn tè kh¸c nhau cã kÝch th­íc kh¸c nhau.
+ §¬n vÞ ®o kÝch th­íc nguyªn tö lµ Å, nm.
1 Å = 10–10m, 1nm = 10 Å
HS dïng c¸c ®¬n vÞ nh­ gam hay kilogam ®Ó ®o khèi l­îng nguyªn tö rÊt bÊt tiÖn do sè lÎ vµ cã sè mò ©m rÊt lín, nh­ 19,9264.10–27kg lµ khèi l­îng nguyªn tö cacbon. Do ®ã, ®Ó thuËn tiÖn h¬n trong tÝnh to¸n, ng­êi ta dïng ®¬n vÞ u (®vC)

Ho¹t ®éng 6 : Tæng kÕt vµ vËn dông

GV tæng kÕt c¸c néi dung ®· häc, ra bµi tËp vÒ nhµ cho HS.
HS gi¶i c¸c bµi tËp 1, 2, 3, 4 trong SGK theo 4 nhãm. Mçi nhãm cö mét ®¹i diÖn lªn ch÷a bµi tËp ®· ®­îc ph©n c«ng. C¸c nhãm kh¸c nhËn xÐt kÕt qu¶.


Bµi 2 H¹t nh©n nguyªn tö
nguyªn tè hãa häc
I- Môc tiªu
1. KiÕn thøc
– BiÕt sù liªn quan gi÷a sè ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n víi sè proton vµ sè electron. BiÕt c¸ch tÝnh sè khèi cña h¹t nh©n nguyªn tö.
– HiÓu kh¸i niÖm nguyªn tè hãa häc. ThÕ nµo lµ sè hiÖu, kÝ hiÖu nguyªn tö.
2. KÜ n¨ng
– RÌn kÜ n¨ng gi¶i c¸c bµi tËp x¸c ®Þnh sè ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n, sè proton, sè n¬tron vµ electron nguyªn tö vµ sè khèi cña h¹t nh©n nguyªn tö.
– HS hiÓu sù cÇn thiÕt ®¶m b¶o an toµn h¹t nh©n. Liªn hÖ víi kÕ ho¹ch ph¸t triÓn n¨ng l­îng ®iÖn h¹t nh©n cña ®Êt n­íc.
– RÌn luyÖn kh¶ n¨ng tù häc, tù ®äc vµ ho¹t ®éng céng t¸c theo nhãm, kh¶ n¨ng x©y dùng vµ thùc hiÖn kÕ ho¹ch.
II- ChuÈn bÞ
– PhiÕu häc tËp.
– M¸y vi tÝnh, m¸y chiÕu ®a n¨ng nÕu cã.
III- ThiÕt kÕ ho¹t ®éng d¹y häc
Ho¹t ®éng cña GV
Ho¹t ®éng cña HS

Ho¹t ®éng 1. Tæ chøc t×nh huèng häc tËp

GV : §¹i l­îng vËt lÝ nµo lµ ®Æc tr­ng cho mét nguyªn tè hãa häc ?

Ho¹t ®éng 2. T×m hiÓu ®iÖn tÝch h¹t nh©n vµ sè khèi cña h¹t nh©n lµ g× ?

GV yªu cÇu HS t¸i hiÖn c¸c ®Æc tr­ng cña proton, n¬tron vÒ khèi l­îng vµ ®iÖn tÝch.
Nguyªn tö trung hßa vÒ ®iÖn, cho nªn : sè ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n Z = sè proton = sè electron.
GV th«ng b¸o sè khèi A = Z + N, trong ®ã Z lµ sè ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n, N lµ sè n¬tron cã trong h¹t nh©n nguyªn tö. A vµ Z lµ nh÷ng ®Æc tr­ng rÊt quan träng cña nguyªn tö.

HS nhí l¹i kiÕn thøc vÒ ®iÖn tÝch cña proton vµ n¬tron. Mét h¹t nh©n cã Z proton th× ®iÖn tÝch cña h¹t nh©n b»ng Z+ vµ sè ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n b»ng Z.
HS vËn dông trong thÝ dô sau : nguyªn tö nit¬ cã sè ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n lµ 7, cã N = 7, vËy nguyªn tö nit¬ cã :
+ 7 proton vµ 7 electron.
+ Sè khèi A = 7 + 7 = 14

Ho¹t ®éng 3. T×m hiÓu kh¸i niÖm nguyªn tè hãa häc

GV tæng kÕt : Nguyªn tè hãa häc lµ nh÷ng nguyªn tö cã cïng ®iÖn tÝch h¹t nh©n.
Nh­ vËy ®¹i l­îng vËt lÝ ®Æc tr­ng cña mét nguyªn tè hãa häc lµ ®iÖn tÝch h¹t nh©n.
HS ®äc SGK vµ ph¸t biÓu ®Þnh nghÜa nguyªn tè hãa häc, so s¸nh víi néi dung nµy ë líp 8.
Nguyªn tö lµ h¹t vi m« ®¹i diÖn cho nguyªn tè hãa häc.

Ho¹t ®éng 4. T×m hiÓu kh¸i niÖm sè hiÖu vµ kÝ hiÖu nguyªn tö

GV th«ng b¸o : Sè hiÖu nguyªn tö cña nguyªn tè lµ sè ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n nguyªn tö cña nguyªn tè ®ã, ®­îc kÝ hiÖu lµ Z.
GV kÝ hiÖu nguyªn tö cho biÕt nh÷ng g× ?
- §iÖn tÝch h¹t nh©n, sè hiÖu nguyªn tö vµ sè electron trong nguyªn tö.
- Sè khèi vµ sè n¬tron trong h¹t nh©n.
HS cã thÓ lµm viÖc theo nhãm, tù ®äc SGK, th¶o luËn vÒ sè hiÖu vµ kÝ hiÖu cña nguyªn tö.
HS xÐt thÝ dô :
biÕt sè hiÖu nguyªn tö cña Fe lµ 26, h¹t nh©n nguyªn tö Fe cã 26 proton, sè khèi cña h¹t nh©n Fe lµ 56.
NFe = 56 – 26 = 30

Ho¹t ®éng 5. Tæng kÕt vµ vËn dông gi¶i c¸c bµi tËp 1, 2, giao bµi tËp vÒ nhµ
HS «n l¹i bµi 1 vµ bµi 2, chuÈn bÞ cho bµi 3.

IV. Th«ng tin bæ sung
N¨ng l­îng h¹t nh©n cã nªn ®­îc sö dông ë ViÖt Nam ?
1. Nh÷ng ý kiÕn ñng hé viÖc x©y dùng nhµ m¸y ®iÖn h¹t nh©n
§Ó duy tr× mét tèc ®é t¨ng tr­ëng kinh tÕ cao thø hai ch©u ¸, kho¶ng 7,5 - 8% mét n¨m nh­ hiÖn nay, theo nghiªn cøu cña tæng c«ng ti ®iÖn lùc ViÖt Nam (EVN), t¨ng tr­ëng nguån ®iÖn ph¶i ®¹