Mở đầu trang 23

Đề bài: Ngày nay, người ta đã xác định được hàng chục triệu chất hoá học với các tính chất khác nhau được tạo thành từ hơn một trăm nguyên tố hoá học. Liệu có nguyên tắc nào sắp xếp các nguyên tố để dễ nhận ra tính chất của chúng không?

Lời giải:

Đây là câu hỏi mở đầu, nội dung sẽ được làm rõ trong cả bài. Em có thể trả lời ngắn gọn: Có, đó chính là bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn được sắp xếp theo các nguyên tắc sau:

• Các nguyên tố hoá học được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
• Các nguyên tố trong cùng một hàng có cùng số lớp electron trong nguyên tử.
• Các nguyên tố trong cùng một cột có tính chất gần giống nhau.

I. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố hoá học trong bảng tuần hoàn

Hoạt động trang 23 – Sắp xếp các nguyên tố hoá học

Câu 1 (hoạt động trang 23)

Đề bài: Sự thay đổi số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong một hàng khi đi từ trái sang phải.

Lời giải:

Em sau khi sắp xếp 18 thẻ vào bảng mẫu (từ trái sang phải, từ trên xuống dưới theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân), quan sát số electron ở lớp ngoài cùng của từng nguyên tử trong mỗi hàng:

• Hàng thứ nhất (H, He): số electron ở lớp ngoài cùng tăng dần từ 1 đến 2.
• Hàng thứ hai (Li → Ne): số electron ở lớp ngoài cùng tăng dần từ 1 đến 8.
• Hàng thứ ba (Na → Ar): số electron ở lớp ngoài cùng tăng dần từ 1 đến 8.

→ Kết luận: Trong cùng một hàng, khi đi từ trái sang phải thì số electron ở lớp ngoài cùng của các nguyên tử tăng dần.

Câu 2 (hoạt động trang 23)

Đề bài: Số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong cùng một cột.

Lời giải:

Em quan sát các nguyên tố nằm thẳng cột với nhau (theo chiều từ trên xuống dưới):

• Cột 1 (H, Li, Na): đều có 1 electron ở lớp ngoài cùng.
• Cột 2 (Be, Mg): đều có 2 electron ở lớp ngoài cùng.
• Cột cuối (He, Ne, Ar): He có 2 electron, còn Ne và Ar đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng.

→ Kết luận: Trong cùng một cột, nguyên tử của các nguyên tố có số electron ở lớp ngoài cùng bằng nhau (riêng He là trường hợp đặc biệt).

Câu hỏi trang 24

Câu 1 trang 24

Đề bài: Dựa vào đặc điểm nào về cấu tạo nguyên tử để sắp xếp các nguyên tố vào hàng, vào cột trong bảng tuần hoàn?

Lời giải:

Dựa vào kết quả vừa rút ra ở phần hoạt động trên, em thấy người ta sắp xếp các nguyên tố vào hàng, vào cột dựa vào hai đặc điểm về cấu tạo nguyên tử, đó là:

• Số lớp electron của nguyên tử.
• Số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử.

Cụ thể:

• Trong cùng một hàng (đi từ trái sang phải): các nguyên tử có cùng số lớp electron, và số electron ở lớp ngoài cùng tăng dần.
• Trong cùng một cột (đi từ trên xuống dưới): các nguyên tử có cùng số electron ở lớp ngoài cùng, và số lớp electron tăng dần.

Câu 2 trang 24

Đề bài: Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy cho biết các nguyên tố nào trong số các nguyên tố Li, Na, C, O có cùng số lớp electron trong nguyên tử.

Lời giải:

Em vận dụng kiến thức: các nguyên tố trong cùng một hàng của bảng tuần hoàn có cùng số lớp electron.

Bước 1 – Tra bảng tuần hoàn, xác định hàng (chu kì) của mỗi nguyên tố:

• Li (lithium): nằm ở hàng thứ 2 (chu kì 2).
• Na (sodium): nằm ở hàng thứ 3 (chu kì 3).
• C (carbon): nằm ở hàng thứ 2 (chu kì 2).
• O (oxygen): nằm ở hàng thứ 2 (chu kì 2).

Bước 2 – Kết luận: Ba nguyên tố Li, C, O cùng nằm ở hàng thứ 2 → cùng có 2 lớp electron trong nguyên tử.

(Riêng Na nằm ở hàng thứ 3 nên có 3 lớp electron, khác 3 nguyên tố trên.)

II. Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học

1. Ô nguyên tố

Câu hỏi trang 26

Câu 1 trang 26

Đề bài: Quan sát Hình 4.2, cho biết số proton, electron trong nguyên tử oxygen.

Lời giải:

Em nhớ lại công thức quan trọng đã học trong phần ô nguyên tố:

$$\text{Số hiệu nguyên tử} = \text{Số đơn vị điện tích hạt nhân} = \text{Số proton} = \text{Số electron}$$

Quan sát Hình 4.2, số hiệu nguyên tử của oxygen là 8, do đó:

• Số proton trong nguyên tử oxygen = 8.
• Số electron trong nguyên tử oxygen = 8.

Câu 2 trang 26

Đề bài: Sử dụng bảng tuần hoàn và cho biết kí hiệu hoá học, tên nguyên tố, số hiệu nguyên tử, khối lượng nguyên tử và số electron trong nguyên tử của các nguyên tố ở ô số 6, 11.

Lời giải:

Em tra bảng tuần hoàn ở ô số 6 và ô số 11, đọc các thông tin trong ô.

a) Ô số 6:

• Kí hiệu hoá học: C.
• Tên nguyên tố: Carbon.
• Số hiệu nguyên tử: 6.
• Khối lượng nguyên tử: 12 amu.
• Số electron trong nguyên tử = số hiệu nguyên tử = 6.

b) Ô số 11:

• Kí hiệu hoá học: Na.
• Tên nguyên tố: Sodium.
• Số hiệu nguyên tử: 11.
• Khối lượng nguyên tử: 23 amu.
• Số electron trong nguyên tử = số hiệu nguyên tử = 11.

2. Chu kì

Hoạt động trang 27 – Tìm hiểu mối quan hệ giữa số lớp electron với số thứ tự của chu kì

Câu 1 (hoạt động trang 27)

Đề bài: Hãy cho biết số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố H, He, Li, Be, C, N.

Lời giải:

Em quan sát các mô hình nguyên tử đã chuẩn bị, đếm số đường tròn (số lớp electron) bao quanh hạt nhân:

• H (Z = 1): có 1 lớp electron.
• He (Z = 2): có 1 lớp electron.
• Li (Z = 3): có 2 lớp electron.
• Be (Z = 4): có 2 lớp electron.
• C (Z = 6): có 2 lớp electron.
• N (Z = 7): có 2 lớp electron.

Câu 2 (hoạt động trang 27)

Đề bài: So sánh số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trên với số thứ tự chu kì của các nguyên tố đó.

Lời giải:

Em tra bảng tuần hoàn để biết chu kì của mỗi nguyên tố, sau đó so sánh:

→ Nhận xét: Số lớp electron của nguyên tử bằng đúng số thứ tự chu kì của nguyên tố đó.

Câu hỏi trang 27

Câu 1 trang 27

Đề bài: Quan sát Hình 4.3 và cho biết tên, kí hiệu hoá học và điện tích hạt nhân của nguyên tử các nguyên tố xung quanh nguyên tố carbon.

Lời giải:

Em quan sát Hình 4.3 (ba chu kì đầu tiên của bảng tuần hoàn). Nguyên tố carbon (C) nằm ở chu kì 2. Các nguyên tố xung quanh nó (bên trái, bên phải và ngay dưới) là:

• Bên trái carbon – nguyên tố Boron:
  • Kí hiệu hoá học: B.
  • Điện tích hạt nhân: +5.
• Bên phải carbon – nguyên tố Nitrogen:
  • Kí hiệu hoá học: N.
  • Điện tích hạt nhân: +7.
• Ngay dưới carbon (chu kì 3) – nguyên tố Silicon:
  • Kí hiệu hoá học: Si.
  • Điện tích hạt nhân: +14.

Câu 2 trang 27

Đề bài: Hãy cho biết số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố thuộc chu kì 3. Giải thích.

Lời giải:

Em áp dụng kết quả vừa học: Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì đó.

→ Vì các nguyên tố thuộc chu kì 3 nên nguyên tử của chúng đều có 3 lớp electron.

Giải thích: Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron. Vì vậy tất cả nguyên tố trong chu kì 3 (từ Na đến Ar) đều có 3 lớp electron.

3. Nhóm

Hoạt động trang 28 – Tìm hiểu mối quan hệ giữa số electron ở lớp ngoài cùng với số thứ tự của nhóm

Câu 1 (hoạt động trang 28)

Đề bài: Hãy cho biết nguyên tử các nguyên tố nào có cùng số electron ở lớp ngoài cùng.

Lời giải:

Em đếm số electron ở lớp ngoài cùng (đường tròn ngoài cùng) của 4 mô hình:

• Li (Z = 3): 3 electron chia thành 2 lớp → lớp ngoài cùng có 1 electron.
• Na (Z = 11): 11 electron chia thành 3 lớp (2, 8, 1) → lớp ngoài cùng có 1 electron.
• F (Z = 9): 9 electron chia thành 2 lớp (2, 7) → lớp ngoài cùng có 7 electron.
• Cl (Z = 17): 17 electron chia thành 3 lớp (2, 8, 7) → lớp ngoài cùng có 7 electron.

→ Kết luận:

• Li và Na có cùng số electron ở lớp ngoài cùng (đều bằng 1).
• F và Cl có cùng số electron ở lớp ngoài cùng (đều bằng 7).

Câu 2 (hoạt động trang 28)

Đề bài: Hãy so sánh số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố với số thứ tự nhóm của các nguyên tố đó.

Lời giải:

Em tra bảng tuần hoàn để biết các nguyên tố Li, Na, F, Cl thuộc nhóm nào:

→ Nhận xét: Số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử bằng đúng số thứ tự nhóm A của nguyên tố đó.

Câu hỏi trang 29

Câu 1 trang 29

Đề bài: Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy cho biết số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử hai nguyên tố Al và S. Giải thích.

Lời giải:

Em áp dụng kết quả: Số electron ở lớp ngoài cùng = Số thứ tự nhóm A.

Bước 1 – Tra bảng tuần hoàn:

• Al (aluminium) thuộc nhóm IIIA.
• S (sulfur) thuộc nhóm VIA.

Bước 2 – Suy ra số electron ở lớp ngoài cùng:

• Al thuộc nhóm IIIA → có 3 electron ở lớp ngoài cùng.
• S thuộc nhóm VIA → có 6 electron ở lớp ngoài cùng.

Giải thích: Vì các nguyên tố trong cùng một nhóm A có số electron ở lớp ngoài cùng bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm.

Câu 2 trang 29

Đề bài: Hãy kể tên nguyên tố thuộc chu kì nhỏ và cùng nhóm với nguyên tố beryllium.

Lời giải:

Em làm theo các bước:

• Bước 1 – Xác định vị trí của beryllium (Be): tra bảng tuần hoàn, Be thuộc chu kì 2, nhóm IIA.
• Bước 2 – Tìm các nguyên tố cùng nhóm IIA: đi dọc theo cột nhóm IIA, em thấy các nguyên tố: Be, Mg, Ca, Sr, Ba…
• Bước 3 – Chọn nguyên tố thuộc chu kì nhỏ: Theo bài học, chu kì nhỏ gồm chu kì 1, 2 và 3. Trong các nguyên tố cùng nhóm IIA với Be:
  • Be ở chu kì 2 (chính là beryllium, loại).
  • Mg (magnesium) ở chu kì 3 → thuộc chu kì nhỏ ✓.
  • Các nguyên tố khác (Ca, Sr, Ba…) thuộc chu kì lớn.

→ Vậy nguyên tố cần tìm là Magnesium (Mg).

III. Vị trí các nhóm nguyên tố kim loại, phi kim và khí hiếm trong bảng tuần hoàn

1. Các nguyên tố kim loại

Câu hỏi trang 30

Câu 1 trang 30

Đề bài: Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy xác định vị trí (số thứ tự, chu kì, nhóm) của các nguyên tố Al, Ca, Na.

Lời giải:

Em tra bảng tuần hoàn, xác định 3 thông tin cho mỗi nguyên tố:

• Số thứ tự = số hiệu nguyên tử = số ghi trong ô nguyên tố.
• Chu kì = số thứ tự hàng (đếm từ trên xuống).
• Nhóm = số thứ tự cột A (đếm theo chữ số La Mã).

Kết quả:

Câu 2 trang 30

Đề bài: Tính chất nào của nhôm, sắt, đồng đã được dùng trong các ứng dụng ở trong Hình 4.6?

Lời giải:

Em quan sát từng ô trong Hình 4.6, liên hệ giữa ứng dụng và tính chất:

• Nhôm (Al) → Màng bọc thực phẩm:
  • Để cán mỏng thành lá làm màng bọc, nhôm cần tính dẻo.
  • Ngoài ra nhôm còn không độc, không bị gỉ.
• Sắt (Fe) → Công trình xây dựng:
  • Để chịu được tải trọng lớn, sắt cần tính cứng và bền chắc.
• Đồng (Cu) → Lõi dây điện:
  • Để cho dòng điện truyền qua, đồng cần tính dẫn điện tốt.

(Ngoài ra Hình 4.6 còn có vàng (Au) dùng làm trang sức – nhờ tính ánh kim đẹp và không bị gỉ trong không khí.)

2. Các nguyên tố phi kim

Câu hỏi trang 30

Câu hỏi trang 30

Đề bài: Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy xác định vị trí (số thứ tự, chu kì, nhóm) của các nguyên tố có tên trong Hình 4.7.

Lời giải:

Em tra bảng tuần hoàn theo từng nguyên tố:

(Lưu ý: O và S đều thuộc nhóm VIA; Cl và Br đều thuộc nhóm VIIA – đúng như trong Hình 4.7 đã ghi.)

3. Các nguyên tố khí hiếm

Câu hỏi trang 31

Câu 1 trang 31

Đề bài: Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy xác định vị trí (số thứ tự, chu kì, nhóm) của khí hiếm neon.

Lời giải:

Em tra bảng tuần hoàn, tìm ô có kí hiệu Ne:

• Số thứ tự: 10.
• Chu kì: 2.
• Nhóm: VIIIA (vì khí hiếm luôn thuộc nhóm VIIIA).

Câu 2 trang 31

Đề bài: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học gồm các nguyên tố:

A. Kim loại và phi kim B. Phi kim và khí hiếm C. Kim loại và khí hiếm D. Kim loại, phi kim và khí hiếm

Hãy chọn đáp án đúng nhất.

Lời giải:

Em nhớ lại nội dung Phần III của bài: bảng tuần hoàn chia các nguyên tố thành 3 nhóm lớn:

• Kim loại – được tô màu xanh (góc dưới bên trái).
• Phi kim – được tô màu hồng (góc trên bên phải).
• Khí hiếm – được tô màu vàng (cột cuối cùng – nhóm VIIIA).

→ Vậy đáp án đúng là D. Kim loại, phi kim và khí hiếm.

Câu 3 trang 31

Đề bài: Cho các nguyên tố sau: P, Ba, Rb, Cu, Fe, Ne, Si.

a) Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy cho biết trong các nguyên tố trên, nguyên tố nào là kim loại, nguyên tố nào là phi kim.

b) Nêu ứng dụng trong đời sống của một nguyên tố trong số các nguyên tố trên.

Lời giải:

a) Phân loại kim loại và phi kim:

Em tra bảng tuần hoàn (trang 25), nhìn vào màu sắc của ô nguyên tố:

• Màu xanh → kim loại.
• Màu hồng → phi kim.
• Màu vàng → khí hiếm.

Phân loại từng nguyên tố:

→ Kết quả:

• Kim loại: Ba, Rb, Cu, Fe.
• Phi kim: P, Si.
• (Ne là khí hiếm – không thuộc kim loại cũng không thuộc phi kim.)

b) Ứng dụng đời sống của một nguyên tố:

Em có thể chọn bất kì nguyên tố nào trong danh sách. Ví dụ với đồng (Cu):

• Làm dây điện, lõi dây cáp vì đồng dẫn điện rất tốt.
• Làm đồ dùng như xoong nồi, ấm đun nước (dẫn nhiệt tốt).
• Đúc tượng, chuông, đồ trang trí vì đồng có ánh kim đẹp và bền.

(Em cũng có thể chọn nguyên tố khác, ví dụ: Sắt (Fe) dùng làm cầu, đường ray, khung nhà; Neon (Ne) dùng trong các bóng đèn quảng cáo, đèn LED…)

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