Ngày soạn: .../.../...
Ngày dạy: .../.../...
Trường: ……………………. Tổ: …………………………. | Họ và tên giáo viên: ……………………………….. |
BÀI 5: CẤU TẠO CỦA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
(2 tiết)
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
HS đạt các yêu cầu sau:
- Nêu được lịch sử phát minh định luật tuần hoàn và bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
- Mô tả được cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và nêu được các khái niệm liên quan (ô, chu kì, nhóm).
- Nêu được nguyên tắc sắp xếp của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học (dựa theo cấu hình electron).
2. Năng lực
- Năng lực chung:
+ Năng lực tự chủ và tự học trong tìm tòi khám phá.
+ Năng lực giao tiếp và hợp tác trong trình bày, thảo luận và làm việc nhóm.
+ Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong thực hành, vận dụng.
- Năng lực riêng:
+ Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học: sử dụng các thuật ngữ hóa học, tên các nguyên tố hóa học trong bài học.
+ Năng lực nghiên cứu và thực hành hóa học: học sinh so sánh, phân tích dữ liệu tìm ra mối liên hệ giữa các đối tượng về nhóm, chu kì.
+ Phân loại được nguyên tố (dựa theo cấu hình electron: nguyên tố s, p, d, f; dựa theo tính chất hóa học: kim loại, phi kim, khí hiếm).
3. Phẩm chất
- Có ý thức học tập, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo, có ý thức làm việc nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.
- Chăm chỉ tích cực xây dựng bài, có trách nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của GV.
- Hình thành tư duy logic, lập luận chặt chẽ và linh hoạt trong quá trình suy nghĩ.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
- Đối với GV: SGK, Tài liệu giảng dạy, giáo án PPT, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, hình ảnh và câu chuyện về lịch sử phát minh, tác giả của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
- Đối với HS: SGK, vở ghi, giấy nháp, đồ dùng học tập (bút, thước...), bảng nhóm, bút viết bảng nhóm.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)
a) Mục tiêu:
- HS thấy gợi mở về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
- HS nêu được những điều đã biết và chưa biết về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, gợi tâm thế, tạo hứng thú học tập.
b) Nội dung: GV đưa ra bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, bảng KWL, HS suy nghĩ hoàn thành cột K, W trong bảng KWL.
c) Sản phẩm: HS trả lời được câu hỏi mở đầu.
d) Tổ chức thực hiện:
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:
- GV đưa ra bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, bảng KWL và đưa ra yêu cầu: “Đây là bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học rất quen thuộc với chúng ta tuy nhiên còn rất nhiều điều các em chưa biết về nó. Vì vậy, các em hãy ghi những điều các em đã biết về bảng tuần hoàn vào cột K, những điều các em chưa biết và muốn biết về bảng tuần hoàn vào cột W; những điều các em học được về bảng tuần hoàn sẽ ghi vào cột L sau khi kết thúc bài học này”.
Bảng KWL
K | W | L |
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
- HS quan sát và chú ý lắng nghe, hoạt động nhóm đôi hoàn thành bảng KWL.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận:
- Các HS xung phong phát biểu hoặc lên bảng trình bày nội dung trong bảng, những bạn HS khác nhận xét góp ý.
K | W | L |
- Mendeleev đã phát minh ra bản tuần hoàn. - Mỗi 1 ô là một nguyên tố hóa học. - Nhìn vào bảng ta có thể biết nguyên tử khối, tên, số hiệu nguyên tử và kí hiệu của các nguyên tố. - … | - Nhiều kí hiệu trong bảng chưa biết ý nghĩa. - Căn cứ vào đâu để sắp xếp các nguyên tố thành hàng và cột như trong bảng tuần hoàn? -... |
Bước 4: Kết luận, nhận xét:
- GV đánh giá kết quả của HS, trên cơ sở đó dẫn dắt HS vào bài học mới: “Để trả lời cho những câu hỏi, thắc mắc của các em trong cột W, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu Bài 5: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học”.
B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
Hoạt động 1: Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
a) Mục tiêu:
- Nêu được lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
b) Nội dung: HS đọc SGK, thảo luận nhóm 4 để trả lời câu hỏi, tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV.
c) Sản phẩm: HS trình bày về lịch sử phát minh của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và trả lời câu hỏi 1 sgk trang 31.
d) Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS | SẢN PHẨM DỰ KIẾN |
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: - GV yêu cầu HS hoạt động theo 4 nhóm đọc sgk và thảo luận về lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học: + Ai là người đầu tiên phân loại các nguyên tố hóa học năm 1789 và phân loại như thế nào?
+ Trả lời câu hỏi ?1 sgk trang 31 Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: - HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức. - HS thảo luận nhóm 4 suy nghĩ trả lời câu hỏi. Bước 3: Báo cáo, thảo luận: - Đại diện nhóm HS hoặc HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày. - Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn. Bước 4: Kết luận, nhận định: - GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở. | 1. Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. - Năm 1789, A. Lavoisier là người đầu tiên phân loại các nguyên tố hóa học thành các nhóm: chất khí, kim loại, phi kim và đất. - Năm 1829, J.W. Döbereiner phân loại các nhóm có tính chất hóa học giống nhau. Năm 1866, J. Newlands xếp lại các nguyên tố theo chiều tăng khối lượng nguyên tử thành các octave (quãng tám). Năm 1869, D. I. Mendeleev và J. L. Meyer, sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng khối lượng vào từng hàng từng cột và nhận thấy tính chất hóa học của các nguyên bắt đầu tố lặp lại, ngoài ra D.I.Mendeleev thay đổi một số vị trí cho phù hợp. Năm 2016, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hiện đại sắp xếp 118 nguyên tố theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử. -Theo em cách sắp xếp của D.I.Mendeleev và J.L.Mayer là hợp lý nhất. Vì các nguyên tố ở vị trí còn trống đều phù hợp với cách sắp xếp này. - Trả lời câu hỏi ?1 sgk trang 31: Theo tiến trình lịch sử, các nhà khoa học đã phân loại các nguyên tố hóa học dựa trên các sơ sở: + Tính chất hóa học; + Khối lượng nguyên tử; + Điện tích hạt nhân nguyên tử; |
Hoạt động 2: Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
a) Mục tiêu:
- Nêu được nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố của các hàng, các cột trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
b) Nội dung: HS đọc SGK, trả lời câu hỏi để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV.
c) Sản phẩm: HS trình bày nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (theo hàng, cột, ...) và trả lời câu hỏi 2.
d) Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS | SẢN PHẨM DỰ KIẾN |
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: - GV đưa ra các yếu tố để HS bàn luận nên chọn yếu tố nào thỏa mãn nguyên tắc sắp xếp của bảng tuần hoàn: + Hãy nối các yếu tố thỏa mãn với thứ tự sắp xếp các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn:
Đáp án:
+ Trả lời câu hỏi ?2 sgk trang 32 Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: - HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận các câu hỏi. - HS suy nghĩ trả lời câu hỏi. Bước 3: Báo cáo, thảo luận: - Đại diện HS giơ tay phát biểu, xây dựng bài. - Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn. Bước 4: Kết luận, nhận định: - GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở. | II. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn - Electron hóa trị là các electron có khả năng tham tạo thành liên kết hóa học, chúng thường nằm ở lớp electron ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng. Kết luận: Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn: - Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử. - Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng. - Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột. - Đáp án ?2 sgk trang 32 : Đáp án dúng là: C Bảng tuần hoàn được sắp xếp theo các nguyên tắc sau: - Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử. - Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng. - Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột. |
B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
Hoạt động 3: Cấu tạo của bảng tuần hoàn
a) Mục tiêu:
- Mô tả được cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
- Nêu các khái niệm liên quan đến (ô, chu kì, nhóm)
- Phân loại được các nguyên tố (s, p, d, f và kim loại, phi kim, khí hiếm)
b) Nội dung: HS đọc sgk kết hợp với kiến thức đã được học từ bài trước, trả lời câu hỏi để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV.
c) Sản phẩm: Khái niệm về chu kì, nhóm trong bảng tuần hoàn. Nhận xét về quy luật trong từng nhóm và chu kì.
d) Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS | SẢN PHẨM DỰ KIẾN |
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: - GV treo bảng tuần hoàn lớn hoặc dùng hình ảnh ghép nối từ trên màn hình máy chiếu. - GV chỉ vào ô nguyên tố và yêu cầu học sinh nêu ý nghĩa của từng dữ liệu trong ô.
- GV ghép nối các ô nguyên tố theo hàng ngang, đề nghị học sinh viết cấu hình electron của một số nguyên tử và nêu nhận xét: + Về số hiệu nguyên tử. + Về số lớp electron (lấy ví dụ về số lớp electron của 1 vài nguyên tố chu kì 2) và hình thành khái niệm chu kì. + Về sự khác nhau giữa các chu kì. Mỗi nguyên tố trong chu kì 2 và và chu kì 3 có bao nhiêu lớp electron? Từ đó, em hãy nhận xét mối quan hệ giữa số lớp electron và số thứ tự chu kì. Hình minh họa: Chu kì 2 :
Chu kì 3:
- GV ghép nối các ô nguyên tố theo cột dọc, đề nghị học sinh viết cấu hình electron của một số nguyên tử và nêu nhận xét: + Về số hiệu nguyên tử. + Về cấu hình electron lớp ngoài cùng (Lấy ví dụ về số lớp electron của 1 vài nguyên tố nhóm IA) và hình thành khái niệm nhóm. + Đặc điểm chung của một số nhóm. Hình minh họa nhóm IA và nhóm VIIA: - GV yêu cầu HS viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố: Nhóm IA: 19K, Nhóm VA: 16S, Nhóm VB: 25Mn, GV giới thiệu cấu hình electron 60Nd: (Nhóm lanthanides) Hãy nêu nhận xét về electron cuối cùng thuộc phân lớp nào. - GV yêu cầu học sinh quan sát bảng tuần hoàn và dựa vào màu sắc để thấy các nguyên tố kim loại, phi kim và khí hiếm được sắp xếp như thế nào? Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: - HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận các câu hỏi, yêu cầu. - HS suy nghĩ trả lời câu hỏi, thực hiện yêu cầu của GV. Bước 3: Báo cáo, thảo luận: - HS giơ tay phát biểu hoặc lên bảng trình bày. - Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn. Bước 4: Kết luận, nhận định: - GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở. | III. Cấu tạo của bảng tuần hoàn. 1. Ô nguyên tố
2. Chu kì - Nhận xét về các hàng của bảng tuần hoàn: + Điện tích hạt nhân tăng dần. + Các nguyên tố thuộc 1 hàng số lớp electron bằng nhau. Ví dụ, nguyên tử của các nguyên tố chu kì 2 đều có 2 lớp electron, ví dụ: B (Z = 5): 1s22s22p1 C (Z = 6): 1s22s22p2 N (Z = 7): 1s22s22p3 ….. ⇒ Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron được xếp theo chiều tăng dần của điện tích nguyên tử. + Nguyên tử của các nguyên tố chu kì 3 đều có 3 lớp electron, ví dụ: Al (Z = 13): 1s22s22p63s23p1 Si (Z = 14):1s22s22p63s23p2 P (Z = 15): 1s22s22p63s23p3 ⇒ Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì. 3. Nhóm nguyên tố - Nhận xét về các cột của bảng tuần hoàn: + Trong một nhóm số đơn vị điện tích hạt nhân tăng dần. + Cấu hình electron lớp ngoài cùng tương tự nhau. Ví dụ: Nhóm IA: H (Z = 1): 1s1 Li (Z = 3): 1s22s1 Na (Z = 11): 1s22s22p63s1 … ⇒ Cấu hình lớp ngoài cùng chung: ns1 ⇒ Nhóm nguyên tố gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cấu hình electron tương tự nhau do đó tính chất hóa học tương tự nhau và được xếp thành một cột. + Nhóm IIVA: F (Z = 9): 1s22s22p5 Cl (Z = 17): 1s22s22p63s23p5 ⇒ Cấu hình lớp ngoài cùng chung: ns2 np5. ⇒ Nguyên tử các nguyên tố trong cùng một nhóm A có số electron bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm (trừ He) 4. Phân loại nguyên tố: a, Theo cấu hình electron (Nhóm IA) 19K: 1s22s22p63s23p64s1 - Electron cuối cùng điền vào phân lớp s. (Nhóm VIA) 16S: 1s22s22p63s23p4 - Electron cuối cùng điền vào phân lớp p. (Nhóm VB) 25Mn: 1s22s22p63s23p6 3d54s2 - Electron cuối cùng điền vào phân lớp d (Nhóm lanthanides) 60Nd - Electron cuối cùng điền vào phân lớp f ⇒ Nhận xét: Các nhóm A gồm các nguyên tố s (IA,IIA) và nguyên tố p (từ IIIA đến VIIIA, trừ He) Các nhóm B gồm các nguyên tố d (từ IB đến VIIB) và các nguyên tố f (lanthanides và actinides) b, Theo tính chất hóa học - Các nhóm IA, IIA, IIIA là kim loại (trừ H và B) - Các nhóm VA, VIA, VIIA thường là phi kim. - Nhóm VIIIA gồm các nguyên tố khí hiếm. - Các nhóm B là kim loại chuyển tiếp |
C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a) Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức về, lớp và phân lớp electron và cấu hình electron, nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn.
b) Nội dung: HS vận dụng các kiến thức đã học giải quyết các bài tập.
c) Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS.
d) Tổ chức thực hiện:
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:
- GV tổng hợp các kiến thức cần ghi nhớ cho HS.
- GV tổ chức cho HS hoạt động cá nhân trả lời các câu hỏi 3, 4, 5 sgk trang 33.
- GV cho HS hoạt động nhóm đôi trả lời các câu hỏi 6, 7 sgk trang 33.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:
- HS quan sát và chú ý lắng nghe, hoạt động cá nhân sau đó thảo luận nhóm 2, hoàn thành các bài tập GV yêu cầu.
- Cá nhân học sinh và đại diện học sinh trình bày lên bảng và trả lời các bài tập.
- GV quan sát và hỗ trợ.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận:
- HS giơ tay phát biểu trả lời phần hoạt động cá nhân
- Mời đại diện các nhóm trình bày phần làm việc nhóm đôi. Các HS khác chú ý chữa bài, theo dõi nhận xét bài các nhóm trên bảng.
Bước 4: Kết luận, nhận định:
- GV chữa bài, chốt đáp án.
- GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của các học sinh, ghi nhận và tuyên dương.
Đáp án:
Câu 3:
Tùy theo từng loại bảng, ô nguyên tố cho ta biết một số thông tin như:
- Số hiệu nguyên tử
- Kí hiệu nguyên tố
- Tên nguyên tố
- Nguyên tử khối trung bình.
Ngoài ra: Số hiệu nguyên tử = Số đơn vị điện tích hạt nhân = số thứ tự ô nguyên tố = số proton = số electron.
Một số loại bảng tuần hoàn còn cho biết độ âm điện, năng lượng ion hóa, ....
Ví dụ: Ô nguyên tố aluminium (Al) cho biết:
- Số hiệu nguyên tử là 13
- Kí hiệu nguyên tố: Al
- Tên nguyên tố: Aluminium
- Nguyên tử khối trung bình bằng 26,982 amu
Ngoài ra: Số hiệu nguyên tử = Số đơn vị điện tích hạt nhân = số thứ tự ô nguyên tố = số proton = số electron = 13
Câu 4:
- Cấu hình electron của nguyên tố C (Z = 6) là: 1s22s22p2
⇒ Số electron hóa trị là 4
- Cấu hình electron của nguyên tố Mg (Z = 12) là: 1s22s22p63s2
⇒ Số electron hóa trị là 2
- Cấu hình electron của nguyên tố Cl (Z = 17) là: 1s22s22p63s23p5
⇒ Số electron hóa trị là 7.
Câu 5:
a) Mg thuộc nhóm IIA nên là nguyên tố s.
P thuộc nhóm VA, Ar thuộc nhóm VIIIA nên là nguyên tố p.
Fe thuộc nhóm VIIIB nên là nguyên tố d.
b) Mg thuộc nhóm IIA nên là kim loại.
P thuộc nhóm VA nên là phi kim.
Fe thuộc nhóm VIIIB nên là kim loại (kim loại chuyển tiếp)
Ar thuộc nhóm VIIIA nên là khí hiếm.
Câu 6:
- Nguyên tố phosphorus có Z = 15
+ Có cấu hình electron là 1s22s22p63s23p3
+ Nguyên tố phosphorus thuộc ô số 15, chu kì 3, nhóm VA trong bảng tuần hoàn.
+ Là nguyên tố p và là phi kim.
- Nguyên tố calcium có Z = 20
+ Có cấu hình electron là 1s22s22p63s23p64s2
+ Nguyên tố calcium thuộc ô số 20, chu kì 4, nhóm IIA trong bảng tuần hoàn.
+ Là nguyên tố s, là kim loại.
Câu 7:
a) Trong bảng tuần hoàn, nguyên tố S thuộc nhóm VIA ⇒ Có 6 electron lớp ngoài cùng.
b) Có 6 electron lớp ngoài cùng ⇒ 2 electron được điền vào phân lớp s, 4 electron được điền vào phân lớp p của chu kì 3.
⇒ Các electron lớp ngoài cùng thuộc phân lớp s và p
c) Trong bảng tuần hoàn, nguyên tố S nằm ở chu kì 3, nhóm VIA nên ta viết được cấu hình electron của S là: 1s22s22p63s23p4
d) S có 6 electron lớp ngoài cùng ⇒ Là phi kim.
D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
a) Mục tiêu: Học sinh thực hiện làm bài tập vận dụng để nắm vững kiến thức.
b) Nội dung: HS sử dụng SGK và vận dụng kiến thức đã học để làm bài tập.
c) Sản phẩm: Kết quả của HS.
d) Tổ chức thực hiện:
Bước 1 : Chuyển giao nhiệm vụ
- GV yêu cầu học sinh hoạt động theo nhóm đôi dựa vào gợi ý, hoàn thành sơ đồ trống của một phần bảng tuần hoàn đã bỏ trống. Lưu ý: không sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Gợi ý: Cấu hình electron lớp cuối cùng của các nguyên tố trong ô trống:
I: 5s25p5 | Cl: 3s23p5 | Sn: 5s25p2 | Te: 5s25p4 |
N: 2s22p3 | Br: 4s24p5 | Sb: 5s25p3 | O: 2s22p4 |
P: 3s23p3 | Se: 4s24p4 | As: 4s24p3 | S: 3s23p4 |
B: 2s22p1 | Ga: 4s24p1 | Si: 3s23p2 | C: 2s22p2 |
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
- HS suy nghĩ trả lời.
- GV điều hành, quan sát, hỗ trợ.
Bước 3 : Báo cáo, thảo luận
- Đại diện nhóm HS xung phong phát biểu. Các HS khác nhận xét.
Bước 4 : Kết luận, nhận định
- GV nhận xét, đánh giá, đưa ra đáp án đúng.
Đáp án:
* HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
- Ghi nhớ kiến thức trong bài.
- Hoàn thành các bài tập trong SBT, ghi những gì em đã học được qua bài ngày hôm nay vào cột L trong phân mở đầu.
- Chuẩn bị Bài 6. Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố trong một chu kì và trong một nhóm.
