Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Đơn chất và hợp chất
Các chất hóa học được phân thành hai loại lớn: đơn chất và hợp chất.
a) Đơn chất
Định nghĩa: Đơn chất là những chất được tạo nên từ một nguyên tố hóa học.
Ví dụ:
- Đồng (copper) chỉ chứa nguyên tố Cu → đơn chất
- Khí oxygen chỉ chứa nguyên tố O → đơn chất
- Khí hiếm helium chỉ chứa nguyên tố He → đơn chất
- Kim cương chỉ chứa nguyên tố C → đơn chất
Tên gọi: Tên đơn chất thường trùng với tên nguyên tố, trừ một số trường hợp đặc biệt. Ví dụ: Ozone tạo nên từ nguyên tố oxygen; than chì và kim cương đều tạo nên từ nguyên tố carbon.
Lưu ý: Một nguyên tố thường chỉ tạo nên một dạng đơn chất, nhưng một số nguyên tố có thể tạo nên nhiều dạng đơn chất khác nhau. Ví dụ: Carbon tạo nên than chì, than gỗ, kim cương; Phosphorus tạo nên phosphorus đỏ và phosphorus trắng.
Phân loại đơn chất:
| Loại đơn chất | Tạo từ nguyên tố | Thể ở điều kiện thường | Ví dụ |
|---|---|---|---|
| Kim loại | Nguyên tố kim loại | Rắn (trừ thủy ngân – lỏng) | Cu, Fe, Al, Au |
| Phi kim | Nguyên tố phi kim | Rắn, lỏng hoặc khí | S (rắn), Br₂ (lỏng), O₂, N₂ (khí) |
| Khí hiếm | Nguyên tố khí hiếm | Khí | He, Ne, Ar |
Đặc điểm cấu tạo hạt của đơn chất:
- Kim loại (như đồng): gồm rất nhiều nguyên tử cùng loại liên kết chặt chẽ với nhau.
- Phi kim dạng khí (như oxygen): gồm các phân tử, mỗi phân tử có hai nguyên tử liên kết với nhau.
- Khí hiếm (như helium, neon): gồm các nguyên tử riêng rẽ, không liên kết với nhau.
Củng cố:
Đèn neon chứa gì? → Chứa các nguyên tử neon (Ne) riêng rẽ không liên kết với nhau (vì khí hiếm tồn tại dưới dạng nguyên tử đơn lẻ).
Lõi dây điện bằng đồng chứa gì? → Chứa rất nhiều nguyên tử Cu liên kết với nhau (vì kim loại ở thể rắn có các nguyên tử xếp khít nhau).
b) Hợp chất
Định nghĩa: Hợp chất là chất được tạo nên từ hai hay nhiều nguyên tố hóa học.
Hiện nay, con người đã biết đến hàng chục triệu hợp chất khác nhau.
Ví dụ hợp chất chứa hai nguyên tố:
- Nước: chứa H và O
- Carbon dioxide: chứa C và O
- Muối ăn (sodium chloride): chứa Na và Cl
Ví dụ hợp chất chứa ba nguyên tố trở lên:
- Calcium carbonate (đá vôi): chứa Ca, C và O
- Glucose, saccharose (đường ăn): chứa C, H và O
- Protein: chứa C, H, O, N…
Phân loại hợp chất:
| Loại hợp chất | Ví dụ |
|---|---|
| Hợp chất vô cơ | Nước, carbon dioxide, muối ăn, calcium carbonate |
| Hợp chất hữu cơ | Glucose, saccharose, protein |
Cách phân biệt đơn chất và hợp chất: Dựa vào số lượng nguyên tố tạo nên chất đó. Nếu chỉ có một nguyên tố → đơn chất. Nếu có hai nguyên tố trở lên → hợp chất.
Củng cố:
Phân tử nước chứa hai nguyên tử hydrogen và một nguyên tử oxygen. Nước là gì? → Nước là hợp chất (vì được tạo nên từ hai nguyên tố: H và O).
Thủy ngân là đơn chất hay hợp chất? → Thủy ngân là đơn chất (chỉ chứa một nguyên tố Hg). Thủy ngân là kim loại đặc biệt vì tồn tại ở thể lỏng ở điều kiện thường.
Để tạo thành phân tử hợp chất, tối thiểu cần bao nhiêu loại nguyên tử? → Tối thiểu 2 loại (vì hợp chất cần ít nhất 2 nguyên tố khác nhau).
2. Phân tử
a) Khái niệm
Phân tử là hạt đại diện cho chất, gồm một số nguyên tử liên kết với nhau và thể hiện đầy đủ tính chất hóa học của chất.
- Phân tử đơn chất: tạo nên bởi các nguyên tử của cùng một nguyên tố.
- Ví dụ: Phân tử nitrogen gồm 2 nguyên tử N liên kết với nhau.
- Phân tử hợp chất: tạo nên bởi các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau.
- Ví dụ: Phân tử nước gồm 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O liên kết với nhau.
- Ví dụ: Phân tử methane gồm 1 nguyên tử C và 4 nguyên tử H liên kết với nhau.
b) Khối lượng phân tử
Khối lượng phân tử bằng tổng khối lượng của tất cả các nguyên tử có trong phân tử, tính theo đơn vị amu.
$$\text{Khối lượng phân tử} = \sum \text{(khối lượng các nguyên tử trong phân tử)}$$
Ví dụ: Phân tử nước gồm 2 nguyên tử H (mỗi nguyên tử có khối lượng 1 amu) và 1 nguyên tử O (khối lượng 16 amu):
$$m_{\text{nước}} = 2 \times 1 + 16 = 18 \text{ (amu)}$$
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Phân biệt đơn chất và hợp chất
Phương pháp
Xét số loại nguyên tố tạo nên chất:
- Chỉ có 1 nguyên tố → Đơn chất
- Có 2 nguyên tố trở lên → Hợp chất
Lưu ý: Cần phân biệt “nguyên tố” (loại nguyên tử) với “nguyên tử” (số lượng). Ví dụ: O₂ có 2 nguyên tử oxygen nhưng chỉ có 1 nguyên tố (oxygen) → vẫn là đơn chất.
Ví dụ 1
Cho các chất: Ca, O₂, P₂O₅, HCl, Na, NH₃, Al. Chất nào là đơn chất, chất nào là hợp chất?
Lời giải:
Xét từng chất:
| Chất | Nguyên tố tạo nên | Số nguyên tố | Phân loại |
|---|---|---|---|
| Ca | Ca | 1 | Đơn chất |
| O₂ | O | 1 | Đơn chất |
| P₂O₅ | P, O | 2 | Hợp chất |
| HCl | H, Cl | 2 | Hợp chất |
| Na | Na | 1 | Đơn chất |
| NH₃ | N, H | 2 | Hợp chất |
| Al | Al | 1 | Đơn chất |
Kết quả:
- Đơn chất: Ca, O₂, Na, Al
- Hợp chất: P₂O₅, HCl, NH₃
Ví dụ 2
Trong các chất sau, chất nào là đơn chất?
- (a) Khí cacbonic: tạo nên từ C và O
- (b) Phosphorus trắng: tạo nên từ P
- (c) Axit sunfuric: tạo nên từ H, S và O
- (d) Kim loại magnesium: tạo nên từ Mg
Lời giải:
- (a) Khí cacbonic: chứa 2 nguyên tố (C và O) → Hợp chất
- (b) Phosphorus trắng: chứa 1 nguyên tố (P) → Đơn chất
- (c) Axit sunfuric: chứa 3 nguyên tố (H, S, O) → Hợp chất
- (d) Kim loại magnesium: chứa 1 nguyên tố (Mg) → Đơn chất
Dạng 2: Xác định thành phần nguyên tố của hợp chất từ phản ứng phân hủy hoặc tổng hợp
Phương pháp
Khi một chất bị phân hủy hoặc được tạo thành từ các chất khác, ta xác định thành phần nguyên tố bằng cách:
Bước 1: Liệt kê tất cả các nguyên tố có trong sản phẩm phân hủy (hoặc trong các chất ban đầu nếu là tổng hợp).
Bước 2: Tổng hợp lại → đó chính là các nguyên tố có trong chất ban đầu.
Bước 3: Nếu chất chứa ≥ 2 nguyên tố → hợp chất.
Ví dụ 1
Khi đốt lưu huỳnh trong không khí, lưu huỳnh hóa hợp với oxygen tạo thành khí có mùi hắc gọi là khí sunfurơ. Khí sunfurơ do những nguyên tố nào tạo nên? Là đơn chất hay hợp chất?
Lời giải:
Lưu huỳnh (chứa nguyên tố S) hóa hợp với oxygen (chứa nguyên tố O) tạo ra khí sunfurơ.
→ Khí sunfurơ được tạo nên từ hai nguyên tố: S và O.
→ Khí sunfurơ là hợp chất (vì chứa hai nguyên tố hóa học).
Ví dụ 2
Khi đun nóng, đường bị phân hủy thành than và nước. Đường do những nguyên tố nào tạo nên? Là đơn chất hay hợp chất?
Lời giải:
Đường bị phân hủy thành:
- Than: chứa nguyên tố C (carbon)
- Nước: chứa nguyên tố H (hydrogen) và O (oxygen)
→ Đường được tạo nên từ ba nguyên tố: C, H và O.
→ Đường là hợp chất (vì chứa ba nguyên tố hóa học).
Ví dụ 3
Bari carbonate khi bị nung nóng biến thành bari oxide và khí carbon dioxide. Bari carbonate chứa những nguyên tố nào?
Lời giải:
Bari carbonate phân hủy thành:
- Bari oxide: chứa nguyên tố Ba và O
- Khí carbon dioxide: chứa nguyên tố C và O
Tổng hợp tất cả nguyên tố (loại bỏ trùng lặp): Ba, C, O.
→ Bari carbonate được tạo nên từ ba nguyên tố: Ba, C và O.
Dạng 3: Tính khối lượng phân tử
Phương pháp
Bước 1: Xác định số lượng và loại nguyên tử trong phân tử.
Bước 2: Tra khối lượng nguyên tử của từng nguyên tố (từ bảng tuần hoàn hoặc Bảng 3.1).
Bước 3: Tính tổng:
$$m_{\text{phân tử}} = \sum (\text{số nguyên tử} \times \text{khối lượng nguyên tử tương ứng})$$
Khối lượng nguyên tử cần nhớ: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, Na = 23, S = 32, Cl = 35,5, Ca = 40 (amu).
Ví dụ 1
Tính khối lượng phân tử nitrogen. Biết phân tử nitrogen gồm 2 nguyên tử N liên kết với nhau.
Lời giải:
Phân tử nitrogen gồm 2 nguyên tử N.
Khối lượng nguyên tử N = 14 amu.
$$m_{\text{nitrogen}} = 2 \times 14 = 28 \text{ (amu)}$$
Ví dụ 2
Tính khối lượng phân tử methane. Biết phân tử methane gồm 1 nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử H.
Lời giải:
Phân tử methane gồm 1 nguyên tử C và 4 nguyên tử H.
Khối lượng nguyên tử: C = 12 amu, H = 1 amu.
$$m_{\text{methane}} = 1 \times 12 + 4 \times 1 = 12 + 4 = 16 \text{ (amu)}$$
Ví dụ 3
Tính khối lượng phân tử calcium carbonate. Biết phân tử gồm 1 nguyên tử Ca, 1 nguyên tử C và 3 nguyên tử O.
Lời giải:
Khối lượng nguyên tử: Ca = 40 amu, C = 12 amu, O = 16 amu.
$$m_{\text{CaCO}_3} = 1 \times 40 + 1 \times 12 + 3 \times 16 = 40 + 12 + 48 = 100 \text{ (amu)}$$
III. SƠ ĐỒ TƯ DUY
PHÂN TỬ – ĐƠN CHẤT – HỢP CHẤT
1. Phân loại chất
- Chất chia thành 2 loại lớn: đơn chất và hợp chất
- Dấu hiệu phân biệt: số nguyên tố tạo nên chất
2. Đơn chất
- 2.1. Định nghĩa: tạo nên từ 1 nguyên tố hóa học
- 2.2. Phân loại:
- Kim loại: Cu, Fe, Al, Au… (thể rắn, trừ Hg – lỏng)
- Phi kim: S, C (rắn); Br₂ (lỏng); O₂, N₂, H₂ (khí)
- Khí hiếm: He, Ne, Ar… (thể khí)
- 2.3. Đặc biệt: một nguyên tố có thể tạo nhiều dạng đơn chất (C → than chì, kim cương)
- 2.4. Cấu tạo hạt:
- Kim loại: nhiều nguyên tử liên kết chặt
- Phi kim khí: phân tử gồm 2 nguyên tử (O₂, N₂, H₂…)
- Khí hiếm: nguyên tử riêng rẽ, không liên kết
3. Hợp chất
- 3.1. Định nghĩa: tạo nên từ 2 nguyên tố hóa học trở lên
- 3.2. Phân loại:
- Hợp chất vô cơ: nước, CO₂, NaCl, CaCO₃…
- Hợp chất hữu cơ: glucose, saccharose, protein…
4. Phân tử
- 4.1. Là hạt đại diện cho chất, thể hiện đầy đủ tính chất hóa học
- 4.2. Gồm một số nguyên tử liên kết với nhau
- 4.3. Phân tử đơn chất: nguyên tử cùng loại
- 4.4. Phân tử hợp chất: nguyên tử khác loại
5. Khối lượng phân tử
- 5.1. Đơn vị: amu
- 5.2. Công thức: $m_{\text{phân tử}} = \sum (\text{số nguyên tử} \times \text{khối lượng nguyên tử})$
- 5.3. Ví dụ: $m_{\text{H}_2\text{O}} = 2 \times 1 + 16 = 18$ amu
IV. SAI LẦM THƯỜNG GẶP
| # | Sai lầm | Đính chính |
|---|---|---|
| 1 | Nhầm lẫn “nguyên tố” và “nguyên tử”. Ví dụ: nói CO₂ có “1 nguyên tố C và 2 nguyên tố O” | CO₂ được tạo nên từ 2 nguyên tố (C và O). Mỗi phân tử CO₂ có 1 nguyên tử C và 2 nguyên tử O. “Nguyên tố” là loại, “nguyên tử” là số lượng. |
| 2 | Cho rằng O₂ là hợp chất vì có 2 nguyên tử | O₂ có 2 nguyên tử nhưng chỉ có 1 nguyên tố (oxygen) → vẫn là đơn chất. Phân biệt đơn chất/hợp chất dựa vào số nguyên tố, không phải số nguyên tử. |
| 3 | Nghĩ muối ăn (NaCl) không chứa chlorine | Muối ăn (sodium chloride) chứa 2 nguyên tố: Na (sodium) và Cl (chlorine). Muối ăn là hợp chất. |
| 4 | Cho rằng hợp chất chỉ chứa đúng 2 nguyên tố | Hợp chất được tạo từ 2 nguyên tố trở lên. Có thể chứa 2, 3, 4 hay nhiều nguyên tố. Ví dụ: đường chứa 3 nguyên tố (C, H, O), protein chứa 4+ nguyên tố (C, H, O, N…). |
| 5 | Nhầm khí hiếm (Ne) tồn tại dưới dạng phân tử Ne₂ | Khí hiếm tồn tại dưới dạng nguyên tử riêng rẽ, không liên kết thành phân tử. Đèn neon chứa các nguyên tử Ne đơn lẻ, không phải phân tử Ne₂. |
| 6 | Quên không nhân số nguyên tử khi tính khối lượng phân tử | Phải nhân khối lượng nguyên tử với số nguyên tử tương ứng. Ví dụ: $m_{\text{H}_2\text{O}} = \mathbf{2} \times 1 + 16 = 18$ amu (không phải 1 + 16 = 17 amu). |
| 7 | Nhầm đơn chất và hợp chất giống nhau | Đơn chất tạo từ 1 nguyên tố, hợp chất tạo từ ≥ 2 nguyên tố. Đây là 2 loại chất khác nhau hoàn toàn. |
| 8 | Nghĩ số lượng đơn chất nhiều hơn hợp chất | Có khoảng 118 nguyên tố → số đơn chất có giới hạn. Trong khi các nguyên tố kết hợp với nhau tạo ra hàng chục triệu hợp chất → số lượng hợp chất nhiều hơn rất nhiều. |
Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu