Giáo án và PPT Hoá học 10 cánh diều Bài 4: Mô hình nguyên tử và orbital nguyên tử

BÀI 4. MÔ HÌNH NGUYÊN TỬ VÀ ORBITAL NGUYÊN TỬ

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV sử dụng hình 4.1 trong sgk hoặc sử dụng hình ảnh động về hai mô hình nguyên tử của helium hoặc hydrogen chiếu lên cho HS quan sát, yêu cầu HS nhận ra mô hình hành tinh nguyên tử, cho biết hình nào thể hiện mô hình hiện đại của nguyên tử.

Câu hỏi mở đầu: “Trong lịch sử các thuyết về mô hình nguyên tử và mô hình hiện đại nguyên tử. Theo em, trong hai hình bên, hình nào thể hiện mô hình hành tinh nguyên tử, hình nào thể hiện mô hình hiện đại của nguyên tử?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. MÔ HÌNH NGUYÊN TỬ

GV yêu cầu HS hoạt động nhóm trả lời câu hỏi:

• Hoạt động 1. Mô hình Rutherford – Borh
• Khối lượng nguyên tử được tính như thế nào?
• Trong nguyên tử các electron chuyển động theo quỹ đạo như thế nào?
• Năng lượng của electron phụ thuộc vào yếu tố nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Khối lượng nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân.

- Electron quay xung quanh hạt nhân tròn như các hành tinh xung quanh mặt trời.

- Năng lượng của electron phụ thuộc vào khoảng cách từ electron đó tới hạt nhân nguyên tử. Electron ở càng xa hạt nhân thì có năng lượng càng cao.

Câu 1 sgk trang 21: Electron chuyển từ lớp gần hạt nhân ra lớp xa hạt nhân thì phải thu năng lượng. Vì năng lượng của electron phụ thuộc vào khoảng cách của electron đó tới hạt nhân nguyên tử.

Quan sát hình 4.2, theo chiều từ hạt nhân ra ngoài lớp vỏ, electron được sắp xếp vào các lớp:

=> Nhận xét: Các electron được phân bố vào lớp gần hạt nhân trước. Số electron tối đa trong mỗi lớp là 2n², với n là số thứ tự lớp electron (n ≤ 4)

Hoạt động 2. Mô hình hiện đại về nguyên tử

GV yêu cầu HS hoạt động nhóm: Sự khác biệt cơ bản của mô hình hiện đại với mô hình Rutherford – Bohr là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Sự khác biệt cơ bản của mô hình hiện đại với mô hình Rutherford – Bohr là các electron chuyển động xung quanh hạt nhân không theo những quỹ đạo xác định.

- Electron chuyển động xung quanh hạt nhân rất nhanh trong cả khu vực không gian xung quanh hạt nhân với xác suất tìm thấy khác nhau, sự chuyển động này tạo nên một hình ảnh như một đám mây electron.

- Xác suất tìm thấy electron ở hình 4.3 là khoảng 90%.

Câu 2 sgk trang 23: Xác suất tìm thấy electron trong toàn phần không gian bên ngoài là khoảng 10%

II. ORBTTAL NGUYÊN TỬ

Hoạt động 1. Khái niệm

GV đưa ra câu hỏi:

• Orbital nguyên tử là gì?
• Orbital nguyên tử hydrogen có hình gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Orbital nguyên tử là khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà xác suất tìm thấy electron trong khu vực đó là lớn nhất (khoảng 90%). Orbital nguyên tử kí hiệu là AO ( viết tắt của: Atomic Orbital)

- Orbital nguyên tử hydrogen có hình tròn

- AO s có hình cầu và AO p có hình số tám nổi.

Câu 3 sgk trang 23: Khái niệm AO xuất phát từ mô hình hiện đại về nguyên tử

Câu 4 sgk trang 23: đáp án A

Hoạt động 2. Số lượng electron trong một AO

GV yêu cầu học sinh hoạt động cặp đôi trả lời: 

• Electron chuyển động trong AO là gì?
• Mỗi AO chiếm bao nhiêu electron?

Sản phẩm dự kiến:

Electron chuyển động trong AO s gọi là electron s, electron chuyển động trong p gọi là electron p …

Mỗi AO chỉ chứa tối đa là 2 electron, 2 electron này được gọi là electron ghép đôi. Nếu AO chỉ có 1 electron, electron đó được gọi là electron độc thân. Nếu AO không chứa electron nào thì gọi là AO trống.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Orbital tiếp theo được lấp đầy sau 4s là

A. 3p.

B. 3d.

C. 5s.

D. 4p.

Câu 2: Số electron có trên lớp L của nguyên tử Carbon (Z = 6) là

A. 5.

B. 3.

C. 4.

D. 2.

Câu 3: Mỗi orbital nguyên tử chứa tối đa

A. 4 electron.

B. 3 electron.

C. 2 electron.

D. 1 electron.

Câu 4: Số electron tối đa ở lớp thứ 3 là

A. 32.

B. 28.

C. 8.

D. 18.

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: B

Câu 2: C

Câu 3: C

Câu 4: D

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Nguyên tử nào có 5 electron trên lớp L?

Câu 2: Trong nguyên tử Chlorine (Z = 17), số electron ở phân mức năng lượng cao nhất là bao nhiêu?