Lời giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 1: Thành phần của nguyên tử sách Kết nối tri thức ngắn gọn, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Hóa học 10 Bài 1 từ đó học tốt môn Hóa 10.

Giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 1: Thành phần của nguyên tử

Video giải Hóa học 10 Bài 1: Thành phần của nguyên tử - Kết nối tri thức

Giải hóa học 10 trang 13 Kết nối tri thức

Mở đầu trang 13 Hóa học 10: Nguyên tử gồm các loại hạt cơ bản nào? Các nhà khoa học đã phát hiện ra các loại hạt cơ bản đó như thế nào?

Phương pháp giải:

- Nguyên tử gồm 3 hạt cơ bản

- Phát hiện các loại hạt:

   + Electron: phóng điện qua không khí loãng

   + Proton: sử dụng hạt alpha

   + Neutron: sử dụng hạt alpha

Lời giải:

- Nguyên tử gồm 3 loại hạt cơ bản: electron, proton, neutron

- Sự phát hiện ra các loại hạt cơ bản:

   + Electron: thí nghiệm phóng điện qua không khí loãng đã phát hiện ra chùm tia phát ra từ cực âm và bị hút lệch về phía cực dương của điện trường => Chúng mang điện tích âm 

   + Proton: dùng hạt alpha bắn phá nitrogen đã phát hiện ra hạt proton

   + Neutron: dùng hạt alpha bắn phá beryllium

Giải hóa học 10 trang 14 Kết nối tri thức

I. Các loại hạt cấu tạo nên nguyên tử

Câu 1 trang 14 Hóa học 10: Vẽ mô hình biểu diễn các thành phần cấu tạo nên nguyên tử

Phương pháp giải:

- Thành phần cấu tạo của nguyên tử:

   + Hạt nhân: proton và neutron

   + Vỏ nguyên tử: electron

Lời giải:

- Thành phần cấu tạo nên nguyên tử:

   + Hạt nhân (nucleus): ở tâm của nguyên tử, chứa các proton mang điện tích dương và các neutron không mang điện

   + Vỏ nguyên tử: chứa các electron mang điện tích âm, chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân.

Câu 2 trang 14 Hóa học 10: Nguyên tử chứa những hạt mang điện là

A. proton và α

B. proton và neutron

C. proton và electron

D. electron và neutron

Phương pháp giải:

- Nguyên tử gồm 3 hạt cơ bản:

   + Electron: mang điện âm

   + Neutron: không mang điện

   + Proton: mang điện dương

Lời giải:

- Nguyên tử gồm 3 hạt cơ bản:

   + Electron: mang điện âm

   + Neutron: không mang điện

   + Proton: mang điện dương

=> Trong nguyên tử có hạt electron (mang điện âm) và hạt proton (mang điện dương)

=> Đáp án C

Câu 3 trang 14 Hóa học 10: Quan sát hình ảnh mô phỏng kết quả thí nghiệm bắn phá lá vàng thực hiện bởi Rutherford (Hình 1.3) và nhận xét về đường đi của các hạt α

Phương pháp giải:

Hầu như các hạt alpha xuyên thẳng, chứng tỏ nguyên tử có cấu tạo rỗng. Chỉ có vài hạt alpha bị bắn theo đường gấp khúc => Chứng tỏ tại tâm nguyên tử có hạt nhân 

Lời giải:

- Kết quả thí nghiệm cho thấy hầu hết các hạt α đều xuyên thẳng => Chứng tỏ nguyên tử có cấu tạo rỗng.

- Một vài hạt α bị bắn theo đường gấp khúc => Chứng tỏ ở tâm nguyên tử chứa một hạt nhân có kích thước rất nhỏ so với kích thước nguyên tử nên khi hạt α bắn vào sẽ bị lệch hướng

Giải hóa học 10 trang 15 Kết nối tri thức

II. Kích thước và khối lượng của nguyên tử

Câu 4 trang 15 Hóa học 10: Nếu phóng đại một nguyên tử vàng lên 1 tỉ (10⁹) lần thì kích thước của nó tương đương một quả bóng rổ (có đường kính 30cm) và kích thước của hạt nhân tương đương một hạt cát (có đường kính 0,003cm). Cho biết kích thước nguyên tử vàng lớn hơn so với hạt nhân bao nhiêu lần.

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức 

Lời giải:

- Khi phóng đại 1 nguyên tử vàng lên 1 tỉ lần thì:

   + Đường kính nguyên tử: 30 cm

   + Đường kính hạt nhân: 0,003 cm

- Vậy nguyên tử vàng lớn hơn so với hạt nhân số lần 

Câu 5 trang 15 Hóa học 10: Một loại nguyên tử nitrogen có 7 proton và 7 neutron trong hạt nhân. Dựa vào Bảng 1.1, hãy tính và so sánh

a) Khối lượng hạt nhân với khối lượng nguyên tử

b) Khối lượng hạt nhân với khối lượng vỏ nguyên tử

Phương pháp giải:

Một nguyên tử trung hòa về điện có số hạt proton = số hạt electron

Khối lượng hạt nhân = 7 x khối lượng proton + 7 x khối lượng neutron

Khối lượng nguyên tử = 7 x khối lượng proton + 7 x khối lượng neutron + 7 x khối lượng electron

Khối lượng vỏ nguyên tử = 7 x khối lượng electron

Lời giải:

Một nguyên tử trung hòa về điện có số hạt proton = số hạt electron

=> Nguyên tử nitrogen có 7 hạt proton, 7 hạt neutron, 7 hạt electron

Ta có:

   + m_p = 1,672.10^-27kg

   + m_n = 1,675.10^-27kg

   + m_e = 9,109.10^-31 kg

=> Khối lượng hạt nhân nitrogen = 7 x 1,672.10^-27+ 7 x 1,675.10^-27 = 2,343. 10^-26 kg

      Khối lượng nguyên tử nitrogen = 7x1,672.10^-27+ 7x1,675.10^-27 + 7x9,109.10^-31 = 2,344.10^-26 kg

      Khối lượng vỏ nguyên tử nitrogen = 7 x 9,109.10^-31 = 6,376. 10^-30 kg

a) So sánh khối lượng hạt nhân với khối lượng nguyên tử

b) So sánh khối lượng hạt nhân với khối lượng vỏ nguyên tử

Giải hóa học 10 trang 16 Kết nối tri thức

III. Điện tích hạt nhân và số khối

Câu 6 trang 16 Hóa học 10: Aluminium là kim loại phổ biến nhất trên vỏ Trái Đất, được sử dụng trong các ngành xây dựng, ngành điện hoặc sản xuất đồ gia dụng. Hạt nhân của nguyên tử aluminium có điện tích bằng +13 và số khối bằng 27. Tính số proton, số neutron và số electron có trong nguyên tử aluminium.

Phương pháp giải:

- Số proton = số đơn vị điện tích hạt nhân = số electron

- Số khối = số proton + số neutron

Lời giải:

- Nguyên tử aluminium có điện tích hạt nhân bằng +13

- Một nguyên tử trung hòa về điện có số hạt proton = số hạt electron

=> Số hạt proton = số hạt electron = 13

- Nguyên tử aluminium có số khối bằng 27

=> 27 = số proton + số neutron

=> 27 = 13 + số neutron

=> Số hạt neutron = 27 – 13 = 14

Em có thể trang 16 Hóa học 10: Vận dụng phương pháp mô hình để mô tả cấu tạo nguyên tử

Phương pháp giải:

- Thành phần cấu tạo nguyên tử gồm:

   + Hạt nhân: ở tâm của nguyên tử, chứa các proton mang điện tích dương và các neutron không mang điện

   + Vỏ nguyên tử: chứa các electron mang điện tích âm, chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân.

Lời giải:

- Thành phần cấu tạo nguyên tử gồm:

   + Hạt nhân (nucleus): ở tâm của nguyên tử, chứa các proton mang điện tích dương và các neutron không mang điện

   + Vỏ nguyên tử: chứa các electron mang điện tích âm, chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân.

Lý thuyết Thành phần của nguyên tử

I. Các loại hạt cấu tạo nên nguyên tử

Năm 1897, J. J. Thomson thực hiện thí nghiệm phóng điện qua không khí loãng đã phát hiện ra chùm tia phát ra từ cực âm và bị hút lệch về phía cực dương của điện trường, chứng tỏ chúng mang điện tích âm. Đó chính là chùm các hạt electron. Electron là một thành phần của nguyên tử.

Năm 1911, E.Rutherford thực hiện thí nghiệm bắn phá lá vàng rất mỏng bằng chùm hạt a (alpha).

Kết quả thí nghiệm: hầu hết các hạt a đều xuyên thẳng qua lá vàng, chứng tỏ nguyên tử có cấu tạo rỗng, ở tâm chứa một hạt nhân mang điện tích dương và có kích thước rất nhỏ so với kích thước nguyên tử.

Năm 1918, E.Rutherford và các cộng sự khi dùng hạt a bắn phá nitrogen đã phát hiện ra hạt proton.

Năm 1932, J. Chadwick, cộng sự của Rutherford, đã phát hiện ra hạt neutron khi bắn phá berylium bằng các hạt a.

Kết luận:

Thành phần cấu tạo của nguyên tử gồm:

- Hạt nhân: ở tâm của nguyên tử, chứa các proton mang điện tích dương và các neutron không mang điện (trừ trường hợp ${}_1{}^{1}H$).

- Vỏ nguyên tử: chứa các electron mang điện tích âm, chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân.

Khối lượng, điện tích của các loại hạt cấu tạo nên nguyên tử:

Trong nguyên tử, số proton bằng số electron. Nguyên tử trung hòa về điện.

Khối lượng của electron rất nhỏ, không đáng kể so với khối lượng của proton hay neutron nên khối lượng của nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân.

II. Kích thước và khối lượng của nguyên tử

1. Kích thước

Kích thước của nguyên tử rất nhỏ nên thường được biểu diễn bằng đơn vị picomet (pm) hay Angstrom (Å).

1 pm = 10^-12 m; 1$\stackrel{o}{A}$ = 10^-10 m

Hạt nhân nguyên tử có kích thước vô cùng nhỏ so với nguyên tử.

2. Khối lượng

Khối lượng nguyên tử bằng tổng khối lượng các hạt proton, neutron và electron có trong nguyên tử.

Có thể biểu thị khối lượng nguyên tử theo đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu amu.

1 amu = 1,661×10^-27 kg

Ví dụ: Một nguyên tử oxygen có khối lượng là 2,656×10^-26 kg.

1 amu = 1,661×10^-27 kg nên khối lượng của một nguyên tử oxygen là: $\frac{2,656\times {10}^{-26}}{1,661\times {10}^{-27}}=15,990$(amu).

III. Điện tích hạt nhân và số khối

- Số proton trong hạt nhân nguyên tử bằng số đơn vị điện tích hạt nhân, kí hiệu là Z.

Ví dụ: Hạt nhân nguyên tử Na có 11 proton nên số đơn vị điện tích hạt nhân là Z = 11.

- Tổng số proton và tổng số neutron (kí hiệu là N) trong hạt nhân của một nguyên tử được gọi là số khối (hay số nucleon), kí hiệu là A.

A = Z + N

Ví dụ: Hạt nhân nguyên tử Na có 11 proton và 12 neutron.

Số khối của hạt nhân nguyên tử Na là: A = 11 + 12 = 23.

Sơ đồ tư duy lý thuyết Thành phần của nguyên tử

Bài giảng Hóa học 10 Bài 1: Thành phần của nguyên tử - Kết nối tri thức

Xem thêm các bài giải SGK Hóa học lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 1: Thành phần của nguyên tử

Bài 2: Nguyên tố hóa học

Bài 3: Cấu trúc lớp vỏ electron nguyên tử

Bài 4: Ôn tập chương 1 

Bài 5: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học