Bài 1: Nguyên tử – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều

Bài 1: Nguyên tử – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều

Bài 1: Nguyên tử – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều

 

Lý thuyết: Nguyên tử

I. Nguyên tử là gì?

– Các nhà khoa học đã tìm thấy hàng chục triệu chất khác nhau. Tuy nhiên khi phân tích cấu tạo của các chất đó, người ta thấy rằng chúng đều được tạo thành từ nguyên tử

Ví dụ: Khi phân chia đồng tiền vàng đến khi không thể chia được nữa sẽ thu được nguyên tử

Khái niệm: Nguyên tử là những hạt cực kì nhỏ bé, không mang điện, cấu tạo nên chất

Ví dụ
+ Đồng tiền vàng được cấu tạo từ nguyên tử vàng (gold)

+ Đường saccarose được cấu tạo từ nguyên tử carbon, oxygen và hydrogen

+ Kim cương, than chì đều được cấu tạo từ nguyên tử carbon

II. Cấu tạo nguyên tử

– Nguyên tử được coi như một quả cầu, bao gồm vỏ nguyên tử và hạt nhân nguyên tử

 

1. Vỏ nguyên tử

– Vỏ nguyên tử được tạo bởi một hay nhiều electron chuyển động xung quanh hạt nhân

– Electron

+ Khí hiệu: e

+ Mang điện tích âm

+ Giá trị điện tích bằng một điện tích nguyên tố (1,602.10-19 culong), viết gọn là -1

2. Hạt nhân nguyên tử

– Hạt nhân nằm ở tâm, có kích thước rất nhỏ so với kích thước nguyên tử

– Hạt nhân nguyên tử được tạo bởi các proton và neutron

– Proton

+ Kí hiệu: p

+ Mang điện tích dương

+ Giá trị bằng một điện tích nguyên tố (1,602.10-19 culong), viết gọn là +1

– Neutron

+ Kí hiệu: n

+ Không mang điện tích

– Điện tích của hạt nhân bằng tổng điện tích của các proton

– Số đơn vị điện tích hạt nhân bằng số proton

Ví dụ: Nguyên tử nitrogen có 7 proton, do đó nguyên tử nitrogen có điện tích hạt nhân là +7, số đơn vị điện tích hạt nhân là 7

Lưu ý: Khi biểu diễn điện tích hạt nhân của nguyên tử cần đi kèm dấu “+”

– Trong nguyên tử, số electron bằng số proton

 

Mô hình cấu tạo nguyên tử carbon

Ví dụ 4: Nguyên tử carbon gồm hạt nhân có 6 proton, 6 neutron, và vỏ nguyên tử có 6 electron

III. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử

– Theo mô hình của Rutherford – Bohr, trong nguyên tử, các electron chuyển động trên những quỹ đạo xác định xung quanh hạt nhân, như các hành tinh quay xung quanh mặt trời

– Các electron được sắp xếp thành từng lớp, lần lượt theo thứ tự từ trong ra ngoài

– Mỗi lớp có số electron tối đa xác định:

+ Lớp thứ nhất có 2 electron

+ Lớp thứ hai có 8 electron

 

Mô hình nguyên tử Neon

Ví dụ: Nguyên tử Neon có 10 electron, lớp thứ nhất có 2 electron, lớp thứ 2 có 8 electron. Ta nói số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử Neon là 8 electron

IV. Khối lượng nguyên tử

– Nguyên tử có khối lượng rất nhỏ

– Để biểu thị khối lượng nguyên tử, người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là amu (atomic mass unit)

1 amu = 1,6605.10-24 gam

– Khối lượng proton = khối lượng neutron ≈ 1 amu

– Khối lượng electron ≈ 0,00055 amu << 1 amu

– Khối lượng nguyên tử = khối lượng proton + khối lượng neutron + khối lượng electron ≈ khối lượng proton + khối lượng neutron = khối lượng hạt nhân

Ví dụ: Nguyên tử oxygen có 8 proton và 8 neutron,  vậy khối lượng của nguyên tử oxygen là

8.1 + 8.1 = 16 amu

Khối lượng nguyên tử = khối lượng hạt nhân = số proton + số neutron (amu)


 

 

Mở đầu trang 10 Bài 1 KHTN lớp 7: Khoảng năm 440 trước Công Nguyên, nhà triết học Hy Lạp, Đê-mô-crit (Democritus) cho rằng: nếu chia nhỏ nhiều lần một đồng tiền vàng cho đến khi “không thể phân chia được nữa”, thì sẽ được một loại hạt gọi là nguyên tử. (“Nguyên tử” trong tiếng Hy Lạp là atomos, nghĩa là “không chia nhỏ hơn được nữa”). Vậy nguyên tử có phải là hạt nhỏ nhất không?

 

Trả lời:

Nguyên tử là hạt nhỏ nhất vì nó không chia nhỏ hơn được nữa.


 

Câu hỏi 1 trang 10 KHTN lớp 7: Hãy cho biết nguyên tử là gì.

Trả lời:

Nguyên tử là những hạt cực kì nhỏ bé, không mang điện, cấu tạo nên chất.


 

Câu hỏi 2 trang 10 KHTN lớp 7: Kể tên hai chất có chứa nguyên tử oxygen

Trả lời:

Hai chất có chứa nguyên tử oxygen là khí oxygen, nước.

Cụ thể:

– Khí oxygen được cấu tạo từ nguyên tử oxygen.

– Nước được tạo nên từ các nguyên tử hydrogen và oxygen.


 

Câu hỏi 3 trang 11 KHTN lớp 7: Trong các hạt cấu tạo nên nguyên tử:

a) Hạt nào mang điện tích âm?

b) Hạt nào mang điện tích dương?

c) Hạt nào không mang điện?

Trả lời:

a) Hạt electron, kí hiệu là e, mang điện tích âm.

b) Hạt proton, kí hiệu là p, mang điện tích dương.

c) Hạt neutron, kí hiệu là n, không mang điện.


 

Luyện tập 1 trang 11 KHTN lớp 7: Quan sát hình 1.3 và hoàn thành thông tin chú thích các thành phần trong cấu tạo nguyên tử lithium.

 

Trả lời:

(1) Electron

(2) Hạt nhân

(3) Proton

(4) Neutron


 

Luyện tập 2 trang 11 KHTN lớp 7: Hoàn thành thông tin trong bảng sau:

Nguyên tửSố protonSố neutronSố electronĐiện tích hạt nhân
Hydrogen10??
Carbon?66?
Phosphorus1516??

Trả lời:

Vận dụng các kiến thức:

+ Trong nguyên tử, số electron bằng số proton.

+ Điện tích hạt nhân nguyên tử bằng tổng điện tích các proton. Ta có bảng:

Nguyên tửSố protonSố neutronSố electronĐiện tích hạt nhân
Hydrogen101+1
Carbon666+6
Phosphorus151615+15

 


 

Luyện tập 3 trang 12 KHTN lớp 7: Aluminium là kim loại có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, được dùng làm dây dẫn điện, chế tạo các thiết bị, máy móc trong công nghiệp và nhiều đồ dùng sinh hoạt. Cho biết tổng số hạt trong hạt nhân nguyên tử aluminium là 27, số đơn vị điện tích hạt nhân là 13. Nêu cách tính số hạt mỗi loại trong nguyên tử aluminium và cho biết điện tích hạt nhân của aluminium.

Trả lời:

Số đơn vị điện tích hạt nhân = Số proton = Số electron = 13

Số hạt trong hạt nhân nguyên tử = số proton + số neutron

⇒ 27 = 13 + số neutron

⇒ số neutron = 27 – 13 = 14.

Aluminium có 13 proton ⇒ Điện tích hạt nhân của aluminium: +13.


 

Tìm hiểu thêm trang 12 KHTN lớp 7: Điện tích của nguyên tử helium bằng bao nhiêu?

 

Tổng điện tích trong nguyên tử helium bằng 0. Ta nói nguyên tử không mang điện hay trung hòa về điện.

Cho biết nguyên tử sulfur (lưu huỳnh) có 16 electron. Hỏi nguyên tử sulfur có bao nhiêu proton? Hãy chứng minh nguyên tử sulfur trung hòa về điện.

Trả lời:

Nguyên tử sulfur (lưu huỳnh) có: Số electron = số proton = 16

+) 16 electron, mỗi electron có điện tích -1

⇒ Tổng điện tích âm: -16

+) 16 proton, mỗi proton có điện tích +1

⇒ Tổng điện tích dương: +16

Tổng điện tích trong nguyên tử sulfur (lưu huỳnh) bằng 0. Nên nguyên tử sulfur (lưu huỳnh) trung hòa về điện.


 

Câu hỏi 4 trang 12 KHTN lớp 7: Quan sát hình 1.4, hãy cho biết nguyên tử sodium có bao nhiêu lớp electron. Mỗi lớp có bao nhiêu electron?

 

Trả lời:

Nguyên tử sodium có 3 lớp electron.

– Lớp thứ nhất (lớp trong cùng) có 2 electron.

– Lớp thứ hai có 8 electron.

– Lớp thứ ba có 1 electron.


 

Luyện tập 4 trang 13 KHTN lớp 7: Nguyên tử nitrogen và silicon có số electron lần lượt là 7 và 14. Hãy cho biết nguyên tử nitrogen và silicon có bao nhiêu lớp electron và có bao nhiêu electron ở lớp ngoài cùng.

Trả lời:

– Lưu ý: 

+ Các electron được sắp xếp lần lượt vào các lớp theo chiều từ gần hạt nhân ra ngoài.

+ Mỗi lớp có số electron tối đa nhất định, như lớp thứ nhất có tối đa 2 electron, lớp thứ hai có tối đa 8 electron,…

– Đối với nguyên tử nitrogen có 7 e được sắp xếp vào 2 lớp.

+ Lớp thứ nhất có 2 electron.

+ Lớp thứ 2 có 5 electron.

⇒ Nguyên tử nitrogen có 5 electron ở lớp ngoài cùng.

 

Mô tả các lớp electron của nitrogen

– Đối với nguyên tử silicon có 14 e được sắp xếp vào 3 lớp.

+ Lớp thứ nhất có 2 electron.

+ Lớp thứ hai có 8 electron.

+ Lớp thứ ba có 4 electron.

⇒ Nguyên tử silicon có 4 electron lớp ngoài cùng.


 

Luyện tập 5 trang 13 KHTN lớp 7: Quan sát hình vẽ mô tả cấu tạo nguyên tử carbon và aluminium (hình 1.5), hãy cho biết mỗi nguyên tử đó có bao nhiêu lớp electron và số electron trên mỗi lớp electron đó.

 

Trả lời:

Hình 1.5 a) 

Trong nguyên tử carbon có 2 lớp electron.

– Lớp thứ nhất (lớp trong cùng) có 2 electron.

– Lớp thứ hai có 4 electron.

Hình 1.5 b) 

Trong nguyên tử aluminium có 3 lớp electron.

– Lớp thứ nhất (lớp trong cùng) có 2 electron.

– Lớp thứ hai có 8 electron.

– Lớp thứ ba có 3 electron.


 

Câu hỏi 5 trang 13 KHTN lớp 7: Trong ba loại hạt tạo nên nguyên tử, hạt nào có khối lượng nhỏ nhất?

Trả lời:

Proton và neutron đều có khối lượng xấp xỉ bằng 1 amu.

Khối lượng của electron là 0,00055 amu.

⇒ Hạt electron có khối lượng nhỏ nhất.


 

Câu hỏi 6 trang 13 KHTN lớp 7: Khối lượng của nguyên tử được tính bằng đơn vị nào?

Trả lời:

Khối lượng của nguyên tử được tính bằng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là amu (atomic mass unit).

1 amu = 1,6605.10-24 g.

 

 

Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 – Cánh Diều

 

Phần 1. Chất và sự biến đổi của chất

Chủ đề 1: Nguyên tử. Nguyên tố hóa học

 

 

 

 

 

 

Bài 1: Nguyên tử – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều

Bài 1: Nguyên tử – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều

 

 

Bài 1: Nguyên tử – Khoa Học Tự Nhiên 7 – Cánh Diều