[Sách mới] Soạn Hóa 10 Bài 5 CTST: Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Hướng dẫn Soạn Hóa 10 Bài 5 CTST: Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học ngắn gọn nhất bám sát nội dung SGK Hóa học 10 trang 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42 bộ CTST theo chương trình sách mới.

Bài 5: Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học - Hóa học 10 CTST

Trả lời câu hỏi trang 35 Hóa học 10: 

Mở đầu

Câu 1: Cách đây hàng nghìn năm, người ta chỉ biết đến một số nguyên tố như đồng (copper), bạc (silver) và vàng (gold). Mãi đến năm 1700, cũng chỉ mới có 13 nguyên tố được xác định. Khi đó, các nhà hóa học nghi ngờ rằng vẫn còn nhiều nguyên tố bí ẩn khác chưa được khám phá. Bằng việc sử dụng các phương pháp khoa học hiện đại, chỉ trong một thập kỉ (1765 – 1775) đã có thêm 5 nguyên tố hóa học được xác định. Trong đó, có 3 khí không màu là hydrogen, nitrogen và oxygen. Tính đến năm 2016, tổng cộng đã có 118 nguyên tố hóa học được xác định trên bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố được sắp xếp theo nguyên tắc nào và có mối liên hệ như thế nào với cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó?

Lời giải:

Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố được sắp xếp theo nguyên tắc:

- Các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.

- Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử và cấu hình electron tương tự nhau được xếp cùng một chu kì.

- Các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau được xếp cùng một nhóm.

⇒ Biết cấu hình electron nguyên tử có thể xác định được vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn và ngược lại.

1. Lịch sử phát minh định luật tuần hoàn và bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Trả lời câu hỏi trang 36 Hóa học 10: 

Câu 1: Quan sát Hình 5.1, hãy mô tả bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev. Nhận xét về cách sắp xếp các nguyên tố hóa học theo chiều từ trên xuống dưới trong cùng một cột

Lời giải:

Trong cùng 1 cột, theo chiều từ trên xuống dưới, các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần của khối lượng nguyên tử

Câu 2: Quan sát hai nguyên tố Te và I trong Hình 5.1, em nhận thấy điều gì khác thường?

Lời giải:

Quan sát hai nguyên tố Te và I trong Hình 5.1 ta thấy: Nguyên tố Te có khối lượng nguyên tử (bằng 128) lớn hơn khối lượng nguyên tử I (bằng 127) nhưng được xếp trên I.

Câu 3: Hãy cho biết các dấu chấm hỏi trong bảng tuần hoàn ở hình 5.1 có hàm ý gì?

Lời giải:

Dấu chấm hỏi trong bảng tuần hoàn có hàm ý: vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn không thuận lợi cho việc tiên đoán nên ông chỉ mới ước lượng được khối lượng nguyên tử của chúng

Câu 4: Quan sát hình 5.2, hãy cho biết 3 nguyên tố Sc, Ga và Ge nằm ở vị trí nào trong bảng tuần hoàn của Mendeleev (Hình 5.1)

- Dựa vào bảng tuần hoàn (Hình 5.2) ta thấy:

+ Sc có khối lượng nguyên tử bằng 44,96 (≈ 45) ⇒ Trong bảng tuần hoàn của Mendeleev (Hình 5.1) Sc nằm giữa Ca (khối lượng nguyên tử bằng 40) và Er (khối lượng nguyên tử bằng 56).

+ Ga có khối lượng nguyên tử bằng 69,72 và đứng ngay sau Al, cạnh Zn ⇒ Trong bảng tuần hoàn của Mendeleev (Hình 5.1) Ga được dự đoán có khối lượng nguyên tử bằng 68 và nằm ngay dưới Zn (khối lượng nguyên tử bằng 65,2), cạnh Al.

+ Ge có khối lượng nguyên tử bằng 72,64 ⇒ Trong bảng tuần hoàn của Mendeleev (Hình 5.1) Ge được dự đoán có khối lượng nguyên tử bằng 70, nằm ngay trên As (khối lượng nguyên tử bằng 75) và nằm dưới Ga.

Trả lời câu hỏi trang 38 Hóa học 10: 

Câu 1: Quan sát hình 5.3, em hãy nêu các thông tin có trong ô nguyên tố aluminium.

Lời giải:

- Quan sát Hình 5.3, các thông tin có trong ô nguyên tố aluminium là:

+ Số hiệu nguyên tử: 13 => Số proton = số electron = số đơn vị điện tích hạt nhân = 13

+ Nguyên tử khối trung bình = 27

+ Độ âm điện = 1,61

+ Kí hiệu hóa học: Al

+ Tên nguyên tố: Aluminium

+ Cấu hình electron => Al thuộc chu kì 3, nhóm IIIA

+ Số oxi hóa của Al trong hợp chất

Câu 2: Quan sát Hình 5.3, cho biết số electron lớp ngoài cùng, số proton của nguyên tử aluminium

Lời giải:

Dựa vào cấu hình electron xác định nguyên tử aluminium có 3 electron lớp ngoài cùng.

Dựa vào số hiệu nguyên tử (Z) = 13, xác định nguyên tử aluminium có 13 electron.

Câu 3: Quan sát hình 5.4, hãy nhận xét về số lớp electron trong nguyên tử của các nguyên tố cùng chu kì

Lời giải:

- Các nguyên tố thuộc chu kì 2 đều có 2 lớp electron

- Các nguyên tố thuộc chu kì 3 đều có 3 lớp electron

Câu 4: Dựa vào cấu hình electron, em hãy cho biết nguyên tố có số hiệu nguyên tử là 20 thuộc chu kì nào trong bảng tuần hoàn.

Lời giải:

Cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố có Z = 20 là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

⇒ Số thứ tự chu kì = số lớp electron = 4.

Câu 5: Quan sát hình 5.2, nhận xét đặc điểm cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A.

Lời giải:

Các nguyên tố trong cùng 1 nhóm A sẽ có cùng số electron ở lớp ngoài cùng

Ví dụ:

- Nhóm IA, các nguyên tố có 1 electron ở lớp ngoài cùng

- Nhóm IIA, các nguyên tố có 2 electron ở lớp ngoài cùng

- Nhóm VIIA, các nguyên tố có 7 electron ở lớp ngoài cùng

Câu 6: Quan sát nhóm VIIIB trong bảng tuần hoàn, cho viết nhóm này có đặc điểm gì khác biệt so với các nhóm còn lại.

Lời giải:

Bảng tuần hoàn hiện nay có 18 cột, chia thành 8 nhóm A (từ IA đến VIIIA) và 8 nhóm B (IB đến VIIIB). Mỗi cột tương ứng với một nhóm, riêng nhóm VIIIB có 3 cột.

Trả lời câu hỏi trang 39 Hóa học 10: 

Câu 1: Quan sát Hình 5.5, nhận xét mỗi quan hệ giữa số electron hóa trị của nguyên tử với số thứ tự nhóm của nguyên tố nhóm A.

Lời giải:

- Số electron hóa trị của nguyên tử = số thứ tự nhóm của nguyên tố nhóm A

Ví dụ:

+ Nhóm IA, các nguyên tố đều có 1 electron hóa trị

+ Nhóm IIIA, các nguyên tố đều có 3 electron hóa trị

+ Nhóm VIIIA (trừ He) các nguyên tố đều có 8 electron hóa trị

Câu 2: Quan sát hình 5.2, dựa vào cấu hình electron nguyên tử, hãy nhận xét mối quan hệ giữa số electron hóa trị của nguyên tử các nguyên tố với số thứ tự nhóm của nguyên tố nhóm B. Nêu rõ các trường hợp đặc biệt.

Lời giải:

Các nguyên tố nhóm B: Số thứ tự của nhóm bằng tổng số electron thuộc hai phân lớp (n -1)d và ns. Nếu tổng số electron trên hai  phân lớp này của nguyên tử là 8, 9, 10 thì nguyên tố đó thuộc nhóm VIIIB; là 11 thì thuộc nhóm IB; là 12 thì thuộc nhóm IIB.

Câu 3: Dựa vào cấu hình electron, cho biết nguyên tố có số hiệu nguyên tử là 6, 8, 18, 20 thuộc khối nguyên tố nào trong bảng tuần hoàn. Chúng là kim loại, phi kim hay khí hiếm.

Lời giải:

- Nguyên tố có Z = 6: 1s²2s²2p² => Khối nguyên tố p, có 4 electron ở lớp ngoài cùng => Phi kim

- Nguyên tố có Z = 8: 1s²2s²2p⁴ => Khối nguyên tố p, có 6 electron ở lớp ngoài cùng => Phi kim

- Nguyên tố có Z = 18: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ => Khối nguyên tố p, có 8 electron ở lớp ngoài cùng => Khí hiếm

- Nguyên tố có Z = 20: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² => Khối nguyên tố s, có 2 electron ở lớp ngoài cùng => Kim loại

Trả lời câu hỏi trang 40 Hóa học 10: 

Câu 1: Nitrogen là thành phần dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển và sinh sản của thực vật. Biết nitrogen có số hiệu nguyên tử là 7.

a) Viết cấu hình electron của nitrogen

b) Nitrogen là nguyên tố s, p, d hay f?

c) Nitrogen là kim loại, phi kim hay khí hiếm?

Lời giải:

a) Cấu hình electron của nitrogen: 1s²2s²2p³ hay [He] 2s²2p³.

b) Nitrogen thuộc nhóm VA ⇒ nitrogen là nguyên tố p.

Hoặc dựa vào cấu hình electron lớp ngoài cùng có dạng ns²np^a xác định.

c) Nitrogen có 5 electron lớp ngoài cùng ⇒ là phi kim.

Câu 2: Quan sát hình 5.2, nhận xét chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử các nguyên tố trong chu kì và nhóm

Lời giải:

+ Trong một chu kì, theo chiều từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng dần;

+ Trong một nhóm, theo chiều từ trên xuống dưới, điện tích hạt nhân tăng dần;

Câu 3: Silicon là một nguyên tố phổ biến và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Silicon siêu tinh khiết là chất bán dẫn, được dùng trong kĩ thuật vô tuyến và điện tử. Ngoài ra, nguyên tố này còn được sử dụng để chế tạo pin mặt trời nhằm mục đích chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện để cung cấp cho các thiết bị trên tàu vũ trụ. Xác định vị trí của nguyên tố silicon (Z = 14) trong bảng tuần hoàn.

Lời giải:

- Nguyên tố silicon có Z = 14: 1s²2s²2p⁶3s²3p²

=> Nguyên tố silicon nằm ở ô số 14, có 3 lớp electron nên thuộc chu kì 3 và 4 electron ở lớp ngoài cùng nên thuộc nhóm IVA

Trả lời câu hỏi trang 42 Hóa học 10: 

Câu 1: Viết cấu hình electron và xác định vị trí của các nguyên tố sau trong bảng tuần hoàn. Cho biết chúng thuộc khối nguyên tố nào (s, p, d, f) và chúng là kim loại, phi kim hay khí hiếm:

a) Neon tạo ra ánh sáng màu đỏ khi sử dụng trong các ống phóng điện chân không, được sử dụng rộng rãi trong các biển quảng cáo. Cho biết Ne có số hiệu nguyên tử là 10.

b) Magnesium được sử dụng để làm cho hợp kim bền nhẹ, đặc biệt được sử dụng cho ngành công nghiệp hàng không. Cho biết Mg có số hiệu nguyên tử là 12.

Lời giải:

a) Cấu hình electron Ne (Z = 10): 1s²2s²2p⁶

+ Ne thuộc khối nguyên tố p;

+ Ne có 8 electron lớp ngoài cùng ⇒ là khí hiếm.

b) Cấu hình electron của Mg (Z = 12): 1s²2s²2p⁶3s² hay [Ne]3s².

+ Mg thuộc khối nguyên tố s;

+ Mg có 2 electron lớp ngoài cùng ⇒ là kim loại.

Câu 2: Dãy nào gồm các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự nhau? Vì sao?

a) Oxygen (Z = 8), nitrogen (Z = 7), carbon (Z = 6).

b) Lithium (Z = 3), sodium (Z = 11), potassium (Z = 19).

c) Helium (Z = 2), neon (Z = 10), argon (Z = 18).

Lời giải:

a)

- Oxygen (Z = 8): 1s²2s²2p⁴ => Có 6 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm VIA

- Nitrogen (Z = 7): 1s²2s²2p³ => Có 5 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm VA

- Carbon (Z = 6): 1s²2s²2p² => Có 5 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm IVA

=> 3 nguyên tố không thuộc cùng 1 nhóm => Không có tính chất hóa học tương tự nhau

b)

- Lithium (Z = 3): 1s²2s¹ => Có 1 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm IA

- Sodium (Z = 11): 1s²2s²2p⁶3s¹ => Có 1 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm IA

- Potassium (Z = 19): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ => Có 1 electron lớp ngoài cùng, thuộc nhóm IA

=> 3 nguyên tố cùng thuộc nhóm IA => 3 nguyên tố có tính chất tương tự nhau

c)

- Helium (Z = 2): 1s² là nguyên tố đặc biệt, có 2 electron ở lớp ngoài cùng nhưng nằm ở nhóm VIIIA

- Neon (Z = 10): 1s²2s²2p⁶ => Có 8 electron ở lớp ngoài cùng, thuộc nhóm VIIIA

Câu 3: Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố sau:

a) Nguyên tố thuộc chu kì 4, nhóm IIA

b) Nguyên tố khí hiếm thuộc chu kì 3

Lời giải:

a) Nguyên tố thuộc chu kì 4 ⇒ có 4 lớp electron

 Thuộc nhóm IIA ⇒ Có 2 electron lớp ngoài cùng, nguyên tố s.

⇒ Cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² hay [Ar]4s².

b) Nguyên tố khí hiếm ⇒ Thuộc nhóm VIIIA

 Thuộc chu kì 3 ⇒ Có 3 lớp electron

⇒ Cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

>>> Xem toàn bộ: Soạn Hóa học 10 Chân trời sáng tạo

-----------------------------

Trên đây Top lời giải đã cùng các bạn Soạn Hóa 10 Bài 5 CTST: Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học theo chương trình sách mới. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này. Top lời giải đã có đầy đủ các bài soạn cho các môn học trong các bộ sách mới Cánh Diều, Chân trời sáng tạo, Kết nối tri thức. Mời các bạn hãy click ngay vào trang chủ Top lời giải để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới nhé. Chúc các bạn học tốt