Giải KHTN 7 Bài 2: Nguyên tử giúp các em học sinh lớp 7 tham khảo để trả lời câu hỏi mở đầu, các hoạt động trong sách Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức với cuộc sống trang 14, 15, 16, 17, 18.

Qua đó, còn giúp các em nêu được khối lượng của một nguyên tử theo đơn vị quốc tế Amu (đơn vị khối lượng nguyên tử). Đồng thời, cũng giúp thầy cô soạn giáo án Bài 2 Chương I: Nguyên tử - Sơ lược về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Chi tiết mời thầy cô và các em cùng tham khảo bài viết dưới đây của Download.vn:

Phần Mở đầu

Mọi vật thể tự nhiên hay nhân tạo đều được tạo thành từ một số loại hạt vô cùng nhỏ bé gọi là nguyên tử. Vậy nguyên tử có cấu tạo như thế nào?

Trả lời:

- Nguyên tử có kích thước vô cùng nhỏ, cấu tạo rỗng.

- Gồm 3 hạt:

• Proton mang điện tích dương
• Neutron không mang điện
• Electron mang điện tích âm

I. Quan niệm ban đầu về nguyên tử

Theo Đê – mô – crit và Đan – tơn, nguyên tử được quan niệm như thế nào?

Trả lời:

Theo Đê – mô – crit: Nguyên tử là một loại hạt vô cùng nhỏ, tạo nên sự đa dạng của vạn vật. Nguyên tử là loại hạt nhỏ nhất của một vật

Theo Đan – tơn: Tồn tại các đơn vị chất tối thiểu (được gọi là nguyên tử) để chúng kết hợp vừa đủ với nhau.

II. Mô hình nguyên tử của Rơ-dơ-pho-Bo

Hoạt động: 

Làm mô hình nguyên tử carbon theo Bo

Chuẩn bị: bìa carton, giấy màu vàng, các viên bi nhựa to màu đỏ và các viên bi nhỏ màu xanh.

Tiến hành:

Gắn viên bi đỏ vào bìa carton làm hạt nhân nguyên tử carbon. Cắt giấy màu vàng thành hai đường tròn có bán kính khác nhau và mỗi vòng tròn có độ dày khoảng 1 cm (Hình 2.3).

Dán các đường tròn lên bìa carton sao cho tâm của hai đường tròn là viên bi đỏ. Gắn các viên bi màu xanh lên hai đường tròn màu vàng như Hình 2.2b.

Thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi:

1. Các đường tròn bằng giấy màu vàng biểu diễn gì?

2. Em hãy cho biết số electron có trong lớp electron thứ nhất và thứ hai của nguyên tử carbon và chỉ ra lớp electron đã chứa tối đa electron

Trả lời:

1. Các đường tròn bằng giấy màu vàng biểu diễn lớp electron của nguyên tử

2. Quan sát mô hình nguyên tử carbon, nhận thấy:

• Lớp thứ nhất: chứa 2 electron
• Lớp thứ hai: chứa 4 electron

=> Lớp thứ nhất đã chứa tối đa electron (2 electron)

Câu 1. Quan sát Hình 2.1 và cho biết các thành phần cấu tạo nên nguyên tử.

Trả lời:

Dựa vào Hình 2.1, thành phần cấu tạo nên nguyên tử gồm:

• Hạt nhân nằm ở tâm, mang điện tích dương
• Các electron mang điện tích âm, chuyển động xung quanh hạt nhân như các hành tinh quay xung quanh mặt trời

Câu 2. Quan sát Hình 2.2, áp dụng mô hình nguyên tử của Bo, mô tả cấu tạo của nguyên tử hydrogen và nguyên tử carbon

Trả lời:

Áp dụng mô hình nguyên tử của Bo

- Nguyên tử hydrogen:

• Hạt nhân nằm ở tâm, mang điện tích dương
• Có 1 electron (mang điện tích âm) nằm ở lớp thứ nhất, quay xung quanh hạt nhân

- Nguyên tử carbon:

• Hạt nhân nằm ở tâm, mang điện tích dương
• Có 2 lớp electron và 6 electron phân bố ở các lớp: lớp thứ nhất có 2 electron, lớp thứ 2 có 4 electron. Các electron quay xung quanh hạt nhân.

III. Cấu tạo nguyên tử

1. Hạt nhân nguyên tử

Quan sát Hình 2.4 và cho biết:

1. Hạt nhân nguyên tử có một hay nhiều hạt? Các hạt đó thuộc cùng một loại hạt hay nhiều loại hạt?

2. Số đơn vị điện tích hạt nhân của helium bằng bao nhiêu?

Trả lời:

1. Quan sát Hình 2.4:

• Hạt nhân nguyên tử gồm nhiều hạt: 2 hạt proton và 2 hạt neutron
• Các hạt đó thuộc nhiều loại hạt, đó là: proton (màu đỏ), neutron (màu vàng)

2. Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) bằng tổng số hạt proton trong hạt nhân

Trong Hình 2.4, Helium có 2 proton (hạt màu đỏ)

=> Số đơn vị điện tích hạt nhân của helium là: Z = 2

2. Vỏ nguyên tử

Quan sát Hình 2.6 và cho biết:

1. Thứ tự sắp xếp các electron ở vỏ nguyên tử chlorine

2. Số electron trên từng lớp ở vỏ nguyên tử chlorine

Trả lời:

1. Các electron sắp xếp thành từng lớp theo thứ tự từ trong ra ngoài: Lớp thứ nhất (lớp trong cùng) → Lớp thứ 2 → Lớp thứ 3

2. Số electron trên từng lớp ở vỏ nguyên tử chlorine:

• Lớp thứ nhất có 2 electron
• Lớp thứ hai có 8 electron
• Lớp thứ ba có 7 electron

IV. Khối lượng nguyên tử

Câu 1. Em hãy cho biết vì sao khối lượng hạt nhân nguyên tử có thể coi là khối lượng của nguyên tử.

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

Câu 2. Hãy so sánh khối lượng của nguyên tử nhôm (13p, 14n) và nguyên tử đồng (29p, 36n).

Trả lời:

Ở câu hỏi 1 ta biết rằng khối lượng hạt nhân nguyên tử có thể coi là khối lượng của nguyên tử

Khối lượng hạt nhân nguyên tử bằng tổng khối lượng của các hạt proton, neutron trong hạt nhân

Mà: Khối lượng 1 proton = 1 neutron = 1amu

=> Khối lượng nguyên tử nhôm (13p, 14n) = 13.1 + 14.1 = 27 amu

Khối lượng nguyên tử đồng (29p, 36n) = 29.1 + 36.1 = 65 amu