Lời giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 7 Bài 2: Nguyên tử sách Chân trời sáng tạo hay, ngắn gọn sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi KHTN 7 Bài 2 từ đó học tốt môn Khoa học tự nhiên 7.
Giải bài tập KHTN lớp 7 Bài 2: Nguyên tử
Trả lời:
Mỗi chất lại được tạo nên từ những hạt vô cùng nhỏ, hạt đó là những nguyên tử
1. Mô hình nguyên tử Rutherford - Bohr
Phương pháp giải:
- Kính hiển vi để quan sát những đối tượng mà mắt thường không thể nhìn thấy
- Kính lúp để quan sát đối tượng mắt thường có thể thấy nhưng rất khó quan sát
Trả lời:
- Đối tượng có thể quan sát bằng mắt thường: Ruột bút chì
- Đối tượng quan sát bằng kính lúp: Hạt bụi trong không khí
- Đối tượng quan sát bằng kính hiển vi: Tế bào máu, Vi khuẩn
Phương pháp giải:
Quan sát Hình 2.2 rút ra nhận xét
Trả lời:
Quan sát Hình 2.2, ta có thể thấy các chất được cấu tạo từ những quả cầu liên kết với nhau
Câu hỏi thảo luận 3 trang 15 KHTN lớp 7: Theo Rutherford – Bohr, nguyên tử có cấu tạo như thế nào?
Phương pháp giải:
- Nguyên tử gồm: hạt nhân ở bên trong và vỏ
+ Vỏ nguyên tử: Gồm các electron
+ Hạt nhân nguyên tử: Gồm các proton
Trả lời:
- Nguyên tử gồm: hạt nhân ở bên trong và vỏ
+ Vỏ nguyên tử: Gồm các electron (e) mang điện tích âm được sắp xếp thành từng lớp và chuyển động xung quanh hạt nhân
+ Hạt nhân nguyên tử: Gồm các proton (p) mang điện tích dương
a) điện tích hạt nhân nguyên tử?
b) lớp electron?
c) electron trên mỗi lớp?
Phương pháp giải:
- Điện tích hạt nhân mang điện tích dương
- Lớp electron: Số vòng tròn xung quanh hạt nhân, tính từ vòng tròn gần hạt nhân nhất
- Electron trên mỗi lớp: Số quả cầu màu xanh trên mỗi vòng tròn
Trả lời:
- Nguyên tử nitrogen:
+ Điện tích hạt nhân: +7
+ Lớp electron: 2 lớp
+ Số electron trên mỗi lớp: Lớp thứ 1 có 2 electron, lớp thứ 2 có 5 electron
- Nguyên tử potassium:
+ Điện tích hạt nhân: +19
+ Lớp electron: 4 lớp
+ Số electron: Lớp thứ 1 có 2 electron, lớp thứ 2 có 8 electron, lớp thứ 3 có 8 electron, lớp thứ 4 có 1 electron
Câu hỏi thảo luận 5 trang 16 KHTN lớp 7: Tại sao nguyên tử trung hòa về điện?
Phương pháp giải:
Số electron = số proton
Trả lời:
Trong mỗi nguyên tử, số hạt proton và electron luôn bằng nhau, chúng có trị số điện tích bằng nhau nhưng trái dấu => Điện tích nguyên tử = 0
=> Nguyên tử trung hòa về điện
Phương pháp giải:
- Nguyên tử gồm: hạt nhân và lớp vỏ
+ Lớp vỏ: gồm các electron mang điện tích âm, xếp thành từng lớp
+ Hạt nhân: Gồm proton mang điện tích dương và neutron không mang điện
Trả lời:
Luyện tập 2 trang 16 KHTN lớp 7: Quan sát Hình 2.6, hãy hoàn thành bảng sau:
Số đơn vị điện tích hạt nhân |
Số proton |
Số electron trong nguyên tử |
Số electron ở lớp ngoài cùng |
? |
? |
? |
? |
Để lớp electron ngoài cùng của nguyên tử oxygen có đủ số electron tối đa thì cần thêm bao nhiêu electron nữa?
Phương pháp giải:
Lớp thứ 2 chứa tối đa 8 electron
Trả lời:
- Ta có: Số đơn vị điện tích hạt nhân = số electron = số proton
- Nguyên tử oxygen có 8 electron
=> Số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = số electron = 8
Số đơn vị điện tích hạt nhân |
Số proton |
Số electron trong nguyên tử |
Số electron ở lớp ngoài cùng |
8 |
8 |
8 |
6 |
- Lớp thứ 2 có tối đa 8 electron, mà lớp thứ 2 của oxygen có 6 electron
=> Để lớp electron ngoài cùng của nguyên tử oxygen có đủ số electron tối đa thì cần thêm 2 electron nữa
2. Khối lượng nguyên tử
Phương pháp giải:
1 gam chất bất kì đã chứ tới hàng tỉ tỉ nguyên tử
Trả lời:
- Chỉ với 1 gam chất bất kì đã chứa tới hàng tỉ tỉ nguyên tử.
Ví dụ: Trong 1 gam carbon có chứa khoảng năm mươi nghìn tỉ tỉ nguyên tử carbon
=> 1 nguyên tử có khối lượng 1,9926 x 10-23 gam
=> Vậy nên để biểu thị khối lượng nguyên tử người ta sử dụng đơn vị khối lượng nguyên tử (amu)
Phương pháp giải:
- Trong 1 nguyên tử: số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = số electron
- Khối lượng nguyên tử = số proton x 1 amu + số neutron x 1 amu
Trả lời:
- Mô hình nguyên tử magnesium có đơn vị điện tích hạt nhân = 12
=> Số electron = số proton = số đơn vị điện tích hạt nhân = 12
- Khối lượng nguyên tử magnesium = số proton x 1 amu + số neutron x 1 amu
= 12 x 1 amu + 12 x 1 amu = 12 amu
Bài tập (trang 17)
chuyển động |
các electron |
hạt nhân |
điện tích dương |
trung hòa về điện |
vỏ nguyên tử |
điện tích âm |
vô cùng nhỏ |
sắp xếp |
|
Nguyên tử là hạt...(1) và (2)...Theo Rutherford – Bohr, nguyên tử có cấu tạo gồm 2 phần là (3)...(mang (4)...) và (5)... tạo bởi (6)... (mang (7)...)
Trong nguyên tử, các electron (8)...xung quanh hạt nhân và (9)... thành từng lớp
Phương pháp giải:
- Nguyên tử trung hòa về điện gồm: hạt nhân và lớp vỏ
+ Lớp vỏ: gồm các electron mang điện tích âm, xếp thành từng lớp
+ Hạt nhân: Gồm proton mang điện tích dương và neutron không mang điện
Trả lời:
Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện. Theo Rutherford – Bohr, nguyên tử có cấu tạo gồm 2 phần là hạt nhân (mang điện tích dương) và vỏ nguyên tử tạo bởi các electron (mang điện tích âm)
Trong nguyên tử, các electron chuyển động xung quanh hạt nhân và sắp xếp thành từng lớp
Bài 2 trang 17 KHTN lớp 7: Vì sao nói khối lượng hạt nhân được coi là khối lượng nguyên tử
Phương pháp giải:
- Hạt nhân gồm: proton và neutron có khối lượng xấp xỉ bằng nhau (gần bằng 1 amu)
- Electron có khối lượng rất bé (chỉ bằng 0,00055 amu)
Trả lời:
- Ta có:
+ Khối lượng 1 proton = 1 neutron = 1amu
+ Khối lượng 1 electron = 0,00055 amu
=> Khối lượng electron nhỏ hơn rất nhiều so với khối lượng proton và neutron
=> Có thể bỏ qua khối lượng của electron hay khối lượng hạt nhân nguyên tử có thể coi là khối lượng của nguyên tử
- Ví dụ: Xét nguyên tử helium có 2p, 2n và 2e
+ Khối lượng nguyên tử = 2p + 2n + 2e = 2.1 + 2.1 + 2.0,00055 = 4,0011 ≈ 4
+ Khối lượng hạt nhân = 2p + 2n = 2.1 + 2.1 = 4
Lý thuyết KHTN 7 Bài 2: Nguyên tử
I. Mô hình nguyên tử Rutherford – Bohr
1. Sơ lược về nguyên tử
- Nguyên tử có kích thước vô cùng nhỏ, tạo nên các chất.
Ví dụ:
+ Kim cương được cấu tạo nên từ các nguyên tử carbon.
Chú ý: Không thể quan sát nguyên tử bằng kính hiển vi quang học thông thường. Người ta sử dụng kính hiển vi điện tử với độ phóng đại lớn để quan sát nguyên tử.
2. Khái quát về mô hình nguyên tử
∎ Theo Ernest Rutherford (1871 – 1937):
- Nguyên tử có cấu tạo gồm:
+ Vỏ tạo bởi một hay nhiều electron (kí hiệu là e), mỗi electron mang điện tích -1.
+ Hạt nhân ở bên trong chứa các hạt proton (kí hiệu là p), mỗi proton mang điện tích +1.
- Trong nguyên tử, số proton = số electron nên nguyên tử trung hòa về điện.
- Trong hạt nhân nguyên tử:
+ Điện tích hạt nhân = tổng điện tích các hạt proton.
+ Số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton.
∎ Sau này, dựa trên mô hình của Rutherford, Niels Bohr đã phát triển một mô hình hoàn thiện hơn về nguyên tử:
- Mô hình Rutherford – Bohr: Trong nguyên tử, các electron ở vỏ được xếp thành từng lớp và chuyển động xung quanh hạt nhân theo những quỹ đạo như các hành tinh quay xung quanh Mặt Trời.
Chú ý:
Các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân và phân bố thành từng lớp với số lượng electron nhất định.
+ Lớp đầu tiên gần sát hạt nhân chứa tối đa 2 electron.
+ Lớp thứ hai chứa tối đa 8 electron, …
∎ Năm 1932, sau khi nghiên cứu sâu hơn về nguyên tử bằng các thiết bị tiên tiến, James Chadwick (1891 – 1974) đã phát hiện ra bên trong hạt nhân còn có hạt không mang điện, gọi là neutron.
II. Khối lượng nguyên tử
- Khối lượng nguyên tử là khối lượng của một nguyên tử, bằng tổng khối lượng các hạt (proton, neutron và electron) có trong nguyên tử.
- Tuy nhiên, khối lượng nguyên tử rất nhỏ nên để biểu thị khối lượng nguyên tử người ta sử dụng đơn vị khối lượng nguyên tử, viết tắt là amu (atomic mass unit, 1 amu = 1,6605 × 10-24 gam).
- Proton và neutron có khối lượng xấp xỉ nhau (gần bằng 1 amu); electron có khối lượng rất bé (chỉ bằng khoảng 0,00055 amu). Do đó, có thể xem như khối lượng của hạt nhân là khối lượng của nguyên tử.
- Cách tính: Khối lượng nguyên tử = số proton + số neutron.
Ví dụ: Nguyên tử magnesium (Mg) trong hạt nhân có 12 proton và 12 neutron
⇒ Khối lượng nguyên tử magnesium (Mg) = 12 + 12 = 24 (amu)
Xem thêm các bài giải SGK Khoa học tự nhiên lớp 7 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 1: Phương pháp và kĩ năng học tập môn Khoa học tự nhiên
Bài 4: Sơ lược bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Bài 5: Phân tử - Đơn chất - Hợp chất