Bài 1. Thành phần của nguyên tử trang 4, 5

Nhận biết 1.1

Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Nguyên tử được cấu thành từ các hạt cơ bản là proton, neutron và electron.

B. Nguyên tử có cấu trúc đặc khít, gồm vỏ nguyên tử và hạt nhân nguyên tử.

C. Hạt nhân nguyên tử cấu thành từ các hạt proton và neutron.

D. Vỏ nguyên tử cấu thành từ các hạt electron.

Phương pháp giải:

Dựa vào đặc điểm và cấu trúc của nguyên tử:

- Đặc điểm của nguyên tử: nguyên tử có cấu tạo rỗng, gồm hạt nhân ở tâm và lớp vỏ là các electron chuyển động xung quanh hạt nhân

- Cấu trúc nguyên tử gồm:

+ Hạt nhân bao gồm: proton và neutron

+ Vỏ nguyên tử bao gồm: electron

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: B

- Sai ở “Nguyên tử có cấu trúc đặt khít” Sửa thành “Nguyên tử có cấu tạo rỗng”

Nhận biết 1.2

Trường hợp nào sau đây có sự tương ứng giữa hạt cơ bản với khối lượng và điện tích của chúng?

A. Proton, m≈0,00055 amu, q=+1.    

B. Neutron, m≈1 amu, q=0.

C. Electron, m≈1 amu, q=-1.             

D. Proton, m≈1 amu, q=-1.

Phương pháp giải:

Dựa vào khối lượng và điện tích của các hạt cơ bản trong nguyên tử

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: B

Nhận biết 1.3

Nếu đường kính của nguyên tử khoảng 10² pm thì đường kính của hạt nhân khoảng

A. 10² pm.                  

B. 10^-4 pm.                 

C. 10^-2 pm.                 

D. 10⁴ pm.

Phương pháp giải:

Dựa vào đường kính nguyên tử khoảng 10^-10 m = 10² pm thì hạt nhân nguyên tử có đường kính khoảng 10^-2 pm

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: C

Nhận biết 1.4

Viết lại bảng sau vào vở và điền thông tin còn thiếu vào chỗ trống

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Trong một nguyên tử luôn có số proton bằng số electron và bằng số đơn vị điện tích hạt nhân (+Z)

- Số khối (A) là tổng số hạt proton và số hạt neutron trong hạt nhân

Lời giải chi tiết:

Thông hiểu 1.5

Bằng cách nào có thể tạo ra chùm electron? Nêu khối lượng và điện tích của electron.

Lời giải chi tiết:

- Có thể tạo ra chùm electron bằng cách phóng điện với hiệu điện thế rất cao (khoảng 10000V) qua không khí loãng

- Khối lượng của electron: 9,109.10^-31 kg ≈ 0,00055 amu

- Điện tích của electron: -1,602.10^-19 (C) hay -1

Thông hiểu 1.6

Fluorine và hợp chất của nó được sử dụng làm chất chống sâu răng, chất cách điện, chất làm lạnh, vật liệu chống dính,... Nguyên tử fluorine chứa 9 electron và có số khối là 19. Tổng số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử fluorine là

A. 19.             

B. 28.             

C. 30.             

D. 32.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Trong một nguyên tử luôn có số proton bằng số electron và bằng số đơn vị điện tích hạt nhân (+Z)

- Số khối (A) là tổng số hạt proton và số hạt neutron trong hạt nhân

Lời giải chi tiết:

- Có A = p + n = 19 và e = 9 => Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử fluorine là:

19 + 9 = 28 (hạt)

Đáp án: B

Thông hiểu 1.7

Khối lượng của nguyên tử magnesium là 39,8271.10^-27kg. Khối lượng của magnesium theo amu là

A. 23,978.                  

B. 66,133.10^-51.          

C. 24,000.                  

D. 23,985.10^-3.

Phương pháp giải:

Dựa vào 1 amu = 1,661.10^-27 kg " Lấy khối lượng nguyên tử chia cho khối lượng 1 amu

Lời giải chi tiết:

- Khối lượng của magnesium theo amu là \(\frac{{39,{{8271.10}^{ - 27}}}}{{1,{{661.10}^{ - 27}}}} = 23,978\) amu

Đáp án: A

Thông hiểu 1.8

Khối lượng tuyệt đối của một nguyên tử oxygen bằng 26,5595.10^-27 kg. Hãy tính khối lượng nguyên tử (theo amu) và khối lượng mol nguyên tử (theo g) của nguyên tử này.

Phương pháp giải:

Dựa vào 1 amu = 1,661.10^-27 kg => Lấy khối lượng nguyên tử chia cho khối lượng 1 amu

Lời giải chi tiết:

- Khối lượng của oxygen theo amu là \(\frac{{26,{{5595.10}^{ - 27}}}}{{1,{{661.10}^{ - 27}}}} = 15,99\) amu

- Khối lượng mol của oxygen là 15,99 (g/mol)

Vận dụng 1.9

Tổng số các hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử của nguyên tố X là 10. Số khối của nguyên tử nguyên tố X là

A. 3.                           

B. 4.                           

C. 6.                           

D. 7.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Trong một nguyên tử luôn có số proton bằng số electron và bằng số đơn vị điện tích hạt nhân (+Z)

- Số khối (A) là tổng số hạt proton và số hạt neutron trong hạt nhân

- Điều kiện bền của nguyên tử: số p ≤ số n ≤ 1,5.số p (áp dụng với các nguyên tố có p < 82)

Lời giải chi tiết:

- Gọi số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử X lần lượt là p, n, e

- Tổng số các loại hạt trong nguyên tử = p + n + e = 10 (1)

- Có p = e (2)

=> Từ (1), (2) ta có 2p + n = 10 => n = 10 - 2p

- Có số p ≤ số n ≤ 1,5.số p " p ≤ 10 - 2p ≤ 1,5p => \(\frac{{10}}{{3,5}}\) ≤ p ≤ \(\frac{{10}}{3}\) => p = 3 => n = 4

=> A = p + n = 3 + 4 = 7

Đáp án: D

Vận dụng 1.10

Nguyên tử helium có 2 proton, 2 neutron và 2 electron. Khối lượng của các electron chiếm bao nhiêu % khối lượng nguyên tử helium?

A. 2,72%.                   

B. 0,272%.                 

C. 0,0272%.               

D. 0,0227%.

Phương pháp giải:

Dựa vào khối lượng của các hạt cơ bản trong nguyên tử

Lời giải chi tiết:

% khối lượng của các electron trong nguyên tử helium là:

\(\frac{{2.9,{{109.10}^{ - 31}}}}{{2.1,{{673.10}^{ - 27}} + 2.1,{{675.10}^{ - 27}} + 2.9,{{109.10}^{ - 31}}}}.100\%  = 0,0272\% \)

Đáp án: C

Vận dụng 1.11

Hợp kim chứa nguyên tố X nhẹ và bền, dùng chế tạo vỏ máy bay, tên lửa. Nguyên tố X còn được sử dụng trong xây dựng, ngành điện và đồ gia dụng Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt (proton, electron, neutron) là 40. Tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 12.

a) Tính số mỗi loại hạt (proton, electron, neutron) trong nguyên tử X.

b) Tính số khối của nguyên tử X.

Phương pháp giải:

Dựa vào mối liên hệ giữa các hạt proton (p), neutron (n) và electron (e) trong nguyên tử:

- Tổng số hạt trong nguyên tử = p + n + e

- Trong nguyên tử trung hòa về điện có p = e

- Số hạt không mang điện = n

- Số khối A = p + n

- Proton mang điện tích dương, electron mang điện tích âm

Lời giải chi tiết:

a) - Gọi số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử X lần lượt là p, n, e

- Tổng số các loại hạt trong nguyên tử = p + n + e = 40 (1)

- Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16

=> (p + e) - n = 12 (2)

- Có p = e (3)

=> Từ (1), (2), (3) giải hệ ba phương trình ba ẩn ta có p = e = 13, n = 14

=> Vậy thành phần cấu tạo của nguyên tử X gồm 13 hạt proton, 13 hạt electron và 14 hạt neutron

b) - Số khối của nguyên tử X là A = p + n = 13 + 14 = 27

Vận dụng 1.12

Nguyên tử aluminium (nhôm) gồm 13 proton và 14 neutron. Tính khối lượng proton, neutron, electron có trong 27 g nhôm.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Khối lượng của các hạt cơ bản trong nguyên tử

- Công thức tính số nguyên tử/phân tử trong 1 chất: A = n.N_A (nguyên tử hoặc phân tử)

Trong đó:        + A là số nguyên tử hoặc phân tử

                      + n là số mol (mol)

                      + N_A là số avogadro = 6,02.10²³

Lời giải chi tiết:

 Có n_Al = 1 mol => Số nguyên tử Al = 1.6,02.10²³ = 6,02.10²³ (nguyên tử)

- Khối lượng proton là: 13.1,673.10^-27.10³.6,02.10²³= 13,0929 g

- Khối lượng neutron là: 14.1,675.10^-27.10³.6,02.10²³= 14,1169 g

- Khối lượng electron là: 13.9,109.10^-31.6,02.10²³= 7,13.10^-6 g

Vận dụng 1.13

Xác định khối lượng của hạt nhân nguyên tử boron chứa 5 proton, 6 neutron và khối lượng nguyên tử boron. So sánh hai kết quả tính được và nêu nhận xét.

Phương pháp giải:

Dựa vào khối lượng của các hạt cơ bản trong nguyên tử

Lời giải chi tiết:

- Khối lượng hạt nhân nguyên tử boron là:

5.1,673.10^-27 + 6.1,675.10^-27 = 1,8415.10^-26 (kg)

- Khối lượng của nguyên tử boron là:

5.1,673.10^-27 + 6.1,675.10^-27 + 5.9,109.10^-31 = 1,842.10^-26 (kg)

=> Khối lượng hạt nhân xấp xỉ khối lượng nguyên tử => Khối lượng nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân