Giáo án Bài 6: Xu hướng biến đổi tính chất của nguyên tử các nguyên tố trong một chu kì và trong một nhóm Hóa học 10 Kết nối tri thức

Trường: …………………….

Tổ: ………………………….

Họ và tên giáo viên:

………………………………..

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

-GV yêu cầu HS dựa vào kiến thức bài 5 và nghiên cứu bảng 6.1 sgk trang 34 nhận xét nguyên nhân biến đổi tuần hoàn của các nguyên tố, trả lời câu hỏi 1,2 sgk trang 35:

+ Nhóm A gồm các nguyên tố nào trong 4 loại nguyên tố s, p, d, f?

+ Vì sao các nguyên tố trong cùng một nhóm thì có tính chất hóa học tương tự nhau?

+ Sau mỗi chu kì, cấu hình electron lớp ngoài cùng có lặp lại không? Điều này dẫn đến sự biến đổi như thế nào về tính chất của các nguyên tố?

+ Trả lời câu hỏi ?1,2 sgk trang 35.

-GV yêu cầu HS quan sát hình ảnh, bảng và đề nghị nêu nhận xét, giải thích xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử, độ âm điện trong một chu kì, trong một nhóm:

+ Electron chuyển động hỗn loạn xung quanh hạt nhân, vậy làm thế nào để xác định được bán kính của một nguyên tử?

+ Nhận xét xu hướng biến đổi bán kính tăng dần hay giảm dần trong một chu kì, trong một nhóm A.

+ Giải thích nguyên nhân xu hướng biến đổi bán kính dựa vào lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân, các electron và số lớp electron.

+ Trả lời câu hỏi ?3 sgk trang 36

+ Độ âm điện là gì?

+ Xu hướng biến đổi giá trị độ âm điện trong một chu kì, trong một nhóm A tăng dần hay giảm dần theo điện tích hạt nhân.

+ HS hoạt động nhóm đôi trả lời câu hỏi 4,5 sgk trang 37.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức.

- HS thảo luận nhóm đôi, 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.

I. Cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố nhóm A.

- Nhóm A gồm các nguyên tố nhóm s và p.

- Sự giống nhau của số electron hóa trị dẫn đến sự tương tự nhau về tính chất hóa học của các nguyên tố trong cùng nhóm A.

⇒ Sự biến đổi tuần hoàn của cấu hình electron lớp ngoài cùng là nguyên nhân sự biến đổi tuần hoàn về tính chất các nguyên tố.

-Trả lời câu hỏi ?1 sgk trang 35:

-Trả lời câu hỏi ?2 sgk trang 35:

II. Bán kính nguyên tử

- Một cách gần đúng, bán kính nguyên tử được xác định bằng một nửa khoảng cách trung bình giữa hai hạt nhân trong chất rắn đơn chất hoặc trong phân tử hai nguyên tử giống nhau.

- Trong một chu kì, bán kính nguyên tử giảm dần theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân. Do trong một chu kì điện tích hạt nhân tăng, số lớp electron không đổi nên lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng cũng tăng theo.

- Trong một nhóm A, bán kính nguyên tử tăng dần theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân. Do trong một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới số lớp electron tăng dần, bán kính nguyên tử của các nguyên tố tăng theo, mặc dù điện tích hạt nhân tăng nhanh

+ Trả lời câu hỏi 3 sgk trang 36:

a) Lithium (Li) và potassium (K) cùng thuộc nhóm IA trong bảng tuần hoàn. Trong một nhóm A theo chiều tăng điện tích hạt nhân bán kính nguyên tử tăng

⇒ Bán kính nguyên tử: Li < K

b) Calcium (Ca) và selenium (Se) cùng thuộc chu kì 4 trong bảng tuần hoàn. Trong một chu kì, bán kính nguyên tử giảm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

⇒ Bán kính nguyên tử: Ca > Se

III. Độ âm điện

- Độ âm điện của nguyên tử (ꭓ) là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử một nguyên tố hóa học khi tạo thành liên kết hóa học.

- Trong một chu kì, độ âm điện tăng dần từ trái qua phải.

-Trong một nhóm, độ âm điện giảm từ trên xuống dưới.

-Trả lời câu hỏi 4 sgk trang 37:

- Ca (Z = 20) và Mg (Z = 12) cùng thuộc nhóm IIA. Mà trong một nhóm A, khi số lớp electron tăng, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm nên độ âm điện giảm ⇒ Độ âm điện: Mg > Ca (1)

- Mg (Z = 12), P (Z = 15) và S (Z = 16) cùng thuộc chu kì 3. Mà trong một chu kì, khi số electron lớp ngoài cùng tăng, điện tích hạt nhân tăng thì lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng tăng nên độ âm điện tăng ⇒ Độ âm điện: Mg < P < S (2)

Từ (1) và (2) ⇒ Dãy các nguyên tố được sắp xếp theo thứ tự độ âm điện tăng dần là Ca < Mg < P < S.

-Trả lời câu hỏi 5 sgk trang 37:

a) Trong almelec gồm các nguyên tố: Al (Z = 13), Mg (Z = 12), Si (Z = 14)

Ta thấy ba nguyên tố này cùng thuộc chu kì 2 trong bảng tuần hoàn. Mà trong một chu kì, bán kính nguyên tử giảm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

⇒ Bán kính nguyên tử tăng dần theo thứ tự: Si < Al < Mg

b) Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân độ âm điện tăng.

⇒ Độ âm điện giảm dần theo thứ tự: Si > Al > Mg

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS đọc sgk và nêu khái niệm tính kim loại và tính phi kim.

- GV yêu cầu HS nêu mối liên hệ giữa khả năng nhường nhận electron với tính kim loại và phi kim.

Thí nghiệm 1: So sánh tính kim loại của sodium và magiesium.
- GV yêu cầu HS, quan sát video, mô tả hiện tượng, trả lời các câu hỏi mục hoạt động 1:

+ Viết cấu hình electron của Na và Mg và nhận xét 2 kim loại này có tính kim loại hay phi kim?

+ Khi cho kim loại Na hay Mg vào nước thì có hiện tượng gì?

+ Lượng bọt khí thoát ra từ hai phản ứng có khác nhau không?

+ Viết phương trình hóa học cho từng phản ứng.

+ Từ hiện tượng quan sát được, hãy so sánh mức độ phản ứng của sodium và magiesium với nước.

Thí nghiệm 2: So sánh tính phi kim của chlorine và iodine.
- GV yêu cầu HS, quan sát video, mô tả hiện tượng, trả lời các câu hỏi mục hoạt động 2:

+ Viết cấu hình electron của chlorine và iodine, nhận xét chúng có tính kim loại hay phi kim?

+ Khi sục khí chlorine vào dung dịch potassium iodide thì có hiện tượng gì?

+ Viết phương trình hóa học.

+ So sánh tính phi kim của chlorine và iodine.

- GV yêu cầu HS hoạt động nhóm đôi dựa vào nhận xét của hoạt động 1, suy luận xu hướng biến đổi đổi tính kim loại và phi kim trong 1 chu kì và giải thích:

+ Trong một chu kì lực hút giữa hạt nhân với electron hóa trị tăng hay giảm? Từ đó suy ra khả năng nhường, nhận electron của các nguyên tố cùng 1 chu kì.

+ Trong một chu kì tính kim loại và phi kim tăng dần hay giảm dần theo điện tích hạt nhân.

- GV yêu cầu HS hoạt động nhóm đôi dựa vào nhận xét của hoạt động 2, suy luận xu hướng biến đổi đổi tính kim loại và phi kim trong một nhóm và giải thích:

+ Trong một nhóm A theo chiều tăng điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân và electron hóa trị tăng hay giảm? Điều này dẫn đến khả năng nhường nhận electron trong 1 nhóm tăng hay giảm?

+ Trong một nhóm A tính kim loại và phi kim tăng dần hay giảm dần theo điện tích hạt nhân?

- GV yêu cầu HS hoạt động nhóm đôi trả lời câu hỏi 6, 7 sgk trang 39.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS hoạt động nhóm, trả lời câu hỏi.

- GV: quan sát và trợ giúp HS, hướng dẫn.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- Đại diện nhóm trình bày.

- Một số HS khác nhận xét, cho ý kiến.

Bước 4: Kết luận, nhận định:

GV tổng quát lưu ý lại kiến thức.

II. Lớp và phân lớp electron

1. Khái niệm

- Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ nhường electron để trở thành ion dương

⇒ Nguyên tử càng dễ nhường electron, tính kim loại càng mạnh.

- Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ nhận electron để trở thành ion âm.

⇒ Nguyên tử càng dễ nhận electron, tính phi kim càng mạnh.

2. Sự biến đổi tính kim loại, tính phi kim

Hoạt động 1: So sánh tính kim loại của sodium và magiesium

+ Na: 1s²2s²2p⁶3s¹

Mg: 1s²2s²2p⁶3s²

⇒ 2 kim loại này dễ nhường electron nên có tính kim loại.

+ Khi cho sodium vào nước, phản ứng xảy ra nhanh, mãnh liệt, sinh ra nhiều bọt khí làm hạt sodium nổi trên bề mặt và di chuyển vòng vòng, sau đó tan hết vào nước.

+ Khi cho magiesium vào nước, hiện tượng quan sát được là kim loại này tan khá chậm và phản ứng sinh ra ít bọt khí nằm “ôn hòa” trên miếng magnesium.

+ Phương trình hóa học:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂

⇒ Na phản ứng với nước mạnh hơn Mg ⇒ Na dễ nhường electron hơn Mg nên tính kim loại của Na mạnh hơn Mg.

Hoạt động 2: So sánh tính phi kim của chlorine và iodine

+ Cl: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

I: [Kr] 4d¹⁰5s²5p⁵

⇒ Dễ nhường electron nên Cl và I có tính phi kim.

+ Khi sục khí chlorine vào dung dịch potassium iodide thì có hiện tượng dung dịch chuyển từ không màu sang màu tím đen của iodine

+ PTHH: Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂

Chlorine có thể đẩy iodine ra khỏi dung dịch muối ⇒ Chlorine có khả năng nhường electron cao hơn, chứng tỏ tính phi kim của chlorine mạnh hơn iodine.

* Nhận xét và giải thích

+ Trong một chu kì bán kính nguyên tử giảm, lục hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng tăng, dẫn đến khả năng nhường electron giảm, khả năng nhận electron tăng.

⇒ Trong một chu kì tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần theo chiều tăng điện tích hạt nhân.

Ví dụ :

+ Trong một nhóm A, điện tích hạt nhân tăng, tuy nhiên bán kính nguyên tử tăng nhanh hơn nên lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm dần dẫn đến khả năng nhường electron, khả năng nhận electron giảm.

⇒ Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim lọai tăng dần và tính phi kim giảm dần.

Ví dụ:

- Trả lời câu hỏi ?6 sgk trang 39

Dựa vào bảng tuần hoàn ta thấy Ba (Z = 56), Mg (Z = 12), Ca (Z = 20), Sr (Z = 38) đều cùng thuộc nhóm IIA.

Mà trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần.

⇒ Sắp xếp theo chiều giảm dần tính kim loại: Ba > Sr > Ca > Mg

- Trả lời câu hỏi ?7 sgk trang 39

Đáp án đúng là: B

Dựa vào bảng tuần hoàn ta có: O (Z = 8) và Se (Z = 34) cùng thuộc nhóm VIA ⇒ Tính phi kim O > Se (1)

F (Z = 9) và Cl (Z = 17) cùng thuộc nhóm VIIA ⇒ Tính phi kim F > Cl (2)

O (Z = 8) và F (Z = 9) cùng thuộc chu kì 2 ⇒ Tính phi kim F > O (3)

Từ (1), (2), (3) ⇒ Tính phi kim: F > O > Se và F > Cl

Vậy tính phi kim của F là mạnh nhất.

Câu

1

2

3

4

5

6

Đáp án

D

B

A

C

B

B