Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 10 (mới nhất)

Tài liệu chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học 10 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Hóa 10.

Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 10 (mới nhất)

Xem thử Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa 10 Xem thử Đề thi HSG Hóa 10

Chỉ từ 200k mua trọn Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 10 bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 1133836868 - CT TNHH DAU TU VA DV GD VIETJACK - Ngân hàng MB (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

CHUYÊN ĐỀ I: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

 Phần I: HỆ THỐNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO

I. Thành phần cấu tạo nguyên tử

Bảng 1.1. Khối lượng và điện tích của proton, neutron và electron trong nguyên tử

Tên	Kí hiệu	Khối lượng nghỉ		Điện tích
		kg	u
Eletron	e	9,1.10-31	5,5.10-4	-1,6.10-19C (1-)
Proton	p	1,673.10-27	1	+1,6.10-19C (1+)
Neutron	n	1,675.10-27	1	0

II. KÍCH THƯỚC, KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ 

1. Kích thước 

Kích thước của nguyên tử là khoảng không gian tạo bởi sự chuyển động của electron. Nếu xem nguyên tử như một khối cầu thì đường kính nguyên tử khoảng 10^-12m.

Nên thường biểu thị bằng đơn vị picomet (pm), nonomet (nm) hay angstrom $\stackrel{0}{A}$

1pm = 10^-12m; 1$\stackrel{0}{A}$ = 10^-10m = 10^-1 nm = 100pm ; 1nm = 10^-9m

2. Khối lượng của nguyên tử vô cùng nhỏ, để biểu thị khối lượng nguyên tử, các hạt cơ bản người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử là amu (atomic mass unit).

1amu = $\frac{1}{12}.m_{{}^{12}C}$$=\frac{19,{9265.10}^{-24}g}{12}$$=1,{66.10}^{-24}g$

* Khối lượng của nguyên tử bằng tổng số khối lượng của proton, neutron và electron: 

${\text{m}}_{\text{NT}}={\text{m}}_{\text{p}}+{\text{m}}_{\text{n}}+{\text{m}}_{\text{e}}$

* Nhưng vì khối lượng electron quá nhỏ so với khối lượng proton, nên ta xem như khối lượng nguyên tử gần bằng tổng số khối lượng proton và neutron.

III. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 

1. Điện tích hạt nhân 

* Trong nguyên tử: Z = số p = số e.

2. Số khối A.

* Số khối hạt nhân (A): là tổng số proton (Z) và neutron (N) có trong hạt nhân: A = Z + N

* Kí hiệu nguyên tử: ${}_Z{}^{A}X\left\{\begin{array}{l}\text{X: là kí hệu nguyên tố hóa học}\\ \text{Z: số hiệu nguyên tử}\\ \text{A = Z + N}\end{array}\right.$

*Biểu thức trên thường dùng để xác định Z, N và A khi biết tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử (hoặc ion). 

- Đối với cation: $\begin{array}{l}\text{M}\to {\text{M}}^{{\text{n}}^{+}}+\text{ne}\\ Z_{\text{M}}=Z_{\text{M}}^{n+};{\text{N}}_{\text{M}}={{\text{N}}_{\text{M}}^{}}^{n+}\Rightarrow {\text{A}}_{\text{M}}={{\text{A}}_{\text{M}}}^{n+}\\ {\text{Σe}}_{\text{M}}={{\text{Σe}}_{\text{M}}^{}}^{n+}+\text{n}\end{array}$

- Đối với anion: $\text{X}\to {\text{X}}^{\text{m}-}+\text{me}$

                         $Z_X={Z_X}^{m-};N_X={N_X^{}}^{m-}\Rightarrow A_X=A$

                         ${\text{Σe}}_{\text{X}}={{\text{Σe}}_{\text{X}}}^{m-}-\text{m}$

* Thông thường, với 82 nguyên tố đầu của hệ thống tuần hoàn (Z ≤ 82) thì $\text{1 }\le \frac{N}{Z}\le \text{ 1,524}$

IV. NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC 

1. Định nghĩa

Nguyên tố hoá học là tập hợp các nguyên tử có cùng số điện tích hạt nhân.

2. Số hiệu nguyên tử 

Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố được gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó. Số hiệu nguyên tử (kí hiệu là Z) cho biết: 

- Số proton trong hạt nhân nguyên tử.

- Số electron trong nguyên tử.

3. Kí hiệu nguyên tử 

Nguyên tử của nguyên tố X có số hiệu nguyên tử Z và số khối A, được kí hiệu ${}_Z{}^A\mathbf{X}$

V. ĐỒNG VỊ 

1. Định nghĩa 

* Các đồng vị của cùng một nguyên tố hoá học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác số neutron, do đó số khối A của chúng khác nhau. 

2. Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình 

• Nguyên tử khối của một nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử. 

• Hầu hết các nguyên tố hoá học là hỗn hợp của nhiều đồng vị với tỉ lệ phần trăm số nguyên tử xác định, nên nguyên tử khối của các nguyên tố có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị có tính đến tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị.

Giả sử nguyên tố A có hai đồng vị A₁ và A₂. Gọi $\overline{\text{A}}$ là nguyên tử khối trung bình, A₁ là nguyên tử khối của đồng vị A₁, x₁ là tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của đồng vị A₁; A₂ là nguyên tử khối của đồng vị A₂, x₂ là tỉ lệ phần trăm số nguyên tử đồng vị A₂.

Ta có: $=\frac{x_1{A}_1+x_2{A}_2}{100}$

* Tổng quát: ${}_Z{}^{A_1}\text{X}_1{\text{(x}}_1\text{\%), }{}_Z{}^{A_2}\text{X}_2{\text{(x}}_2\text{\%)}\mathrm{.....}{}_Z{}^{A_n}\text{X}_n{\text{(x}}_n\text{\%)}$

$\overline{A}=\frac{{\text{x}}_1{\text{A}}_1+{\text{x}}_2{\text{A}}_2+\dots .+{\text{x}}_{\text{n}}{\text{A}}_{\text{n}}}{100}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{{\displaystyle {\sum }^{\text{}}}}}{\text{x}}_{\text{i}}{\text{A}}_{\text{i}}}{100}$

Ví dụ : bằng phương pháp phổ khối lượng, người ta xác định được trong tự nhiên nguyên tố chlorine có hai đồng vị bền là ${}_{\text{17}}{}^{\text{35}}\text{Cl(75,77\%), }{}_{\text{17}}{}^{\text{37}}\text{Cl(24,23\%)}$ số nguyên tử.

Phổ khối lượng của chlorine

Nguyên tử khối trung bình của chlorine

$\stackrel{\text{\_\_\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}}{{\text{A}}_{\text{Cl}}}\text{=}\frac{\text{35.75,77 + 37.24,23}}{\text{100}}$$=35,48\approx 35,5$

Nguyên tử khối của các nguyên tố hóa học ghi trong bảng tuần hoàn là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị trong tự nhiên.

VI. VỎ NGUYÊN TỬ 

1. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử 

Trong nguyên tử, các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân không theo một quỹ đạo xác định nào. Vì chuyển động rất nhanh nên electron tạo thành quanh hạt nhân một vùng không gian mang điện âm gọi là mấy electron hay orbital nguyên tử. 

2. Orital 

            Obitan nguyên tử là khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà tại đó xác suất có mặt (xác suất tìm thấy) electron khoảng 90%. Orbital nguyên tử được kí hiệu là AO (Atomic Orbital).

Mô hình đám mây electron của nguyên tử hydrogen

3. Hình dạng orbital nguyên tử 

Khi chuyển động trong nguyên tử, các electron có thể chiếm những mức năng lượng khác nhau đặc trưng cho trạng thái chuyển động của nó. Những electron chuyển động gần hạt nhân hơn, chiếm những mức năng lượng thấp hơn tức là ở trạng thái bền hơn, những electron chuyển động ở xa hạt nhân có năng lượng cao hơn. Dựa trên sự khác nhau về trạng thái của electron trong nguyên tử, người ta phân loại thành các orbital s, orbital p, orbital d và orbital f.

Hình dạng các orbital s và p được biểu diễn như hình sau: 

Hình dạng các orbital d được biểu diễn như hình sau: 

Từ hình ảnh các orbital nguyên tử, chúng ta thấy:

(Orbital s có dạng hình cầu, tâm là hạt nhân nguyên tử )

Orbital p gồm 3 orbital p_x, p_y và p_z, có dạng hình số tám nổi. Mỗi orbital có sự định hướng khác nhau trong không gian. 

(Orbital d, f có hình dạng phức tạp hơn.)

4. Lớp và phân lớp electron 

a) Lớp electron

Trong nguyên tử, các electron được sắp xếp thành từng lớp, các lớp được sắp xếp từ gần hạt nhân ra ngoài. 

Các electron trên cùng một lớp có năng lượng gần bằng nhau. Những electron lớp trong liên kết với hạt nhân bền chặt hơn những electron ở lớp ngoài. Do đó, năng lượng của electron ở lớp trong thấp hơn năng lượng của electron ở lớp ngoài. Vì vậy, năng lượng của electron chủ yếu phụ thuộc vào số thứ tự của lớp. Thứ tự các lớp electron được ghi bằng các số nguyên n= 1, 2, 3, ....7 

n	1	2	3	4	5	6	7
Tên lớp	K	L	M	N	O	P	Q

Theo trình tự sắp xếp trên, lớp K (n=1) là lớp gần hạt nhân nhất. Năng lượng của clectron trên lớp này là thấp nhất. Sự liên kết giữa electron trên lớp này với hạt nhân là bền chặt nhất, rồi tiếp theo là những electron của lớp ứng với n lớn hơn có năng lượng cao hơn. 

Số electron tối đa trong mỗi lớp được xác địng bởi công thức 2n² với: 1 ≤ n ≤ 4 (n là số thứ tự của lớp).

Vậy: 

Lớp K (n = 1) có tối đa 2e

Lớp L (n = 2) có tối đa 8e

Lớp M (n = 3) có tối đa 16e

Lớp N (n = 4) có tối đa 32e 

Các lớp O, P, Q cũng tối đa 32e.

b) Phân lớp electron 

Mỗi lớp electron phân chia thành các phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái viết thường: s, p, d, f. 

Các electron trên cùng một phân lớp có năng lượng bằng nhau.

Lớp thứ n có n phân lớp (1 ≤ n ≤ 4). Các lớp có n ≥ 5 có 4 phân lớp.

Electron ở phân lớp nào thì gọi tên theo phân lớp đó.

Số electron tối đa trong phân lớp như sau:

* Phân lớp s có tối đa 2e, kí hiệu s²

* Phân lớp p có tối đa 2e, kí hiệu p⁶

* Phân lớp d có tối đa 2e, kí hiệu d¹⁰

* Phân lớp f có tối đa 2e, kí hiệu f¹⁴ 

Các phân lớp: s², p⁶, d¹⁰ và f¹⁴ có đủ số electron tối đa gọi là phân lớp bão hoà. Còn phân lớp chưa đủ số electron tối đa gọi là phân lớp chưa bão hoà. Thí dụ các phân lớp s¹, p³, d⁷, f¹², ...

VI. NĂNG LƯỢNG CỦA CÁC ELECTRON TRONG NGUYÊN TỬ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

1. Năng lượng của electron trong nguyên tử

a) Mức năng lượng orbital nguyên tử 

Trong nguyên tử, các electron trên mỗi obitan có một năng lượng xác định. Người ta gọi mức năng lượng này là mức năng lượng orbital nguyên tử (mức năng lượng AO). 

Các electron trên các orbital khác nhau của cùng một phân lớp có năng lượng như nhau. Thí dụ: Ứng với n = 2, ta có hai phân lớp 2s và 2p. Phân lớp 2s chỉ có một obitan 2s, còn phân lớp 2p có 3 obitan: 2p_x, 2p_y, 2p_z,. Các electron của các orbital p trong phân lớp này tuy có sự định hướng trong không gian khác nhau, nhưng chúng có cùng mức năng lượng AO. 

b) Trật tự các mức năng lượng orbital nguyên tử 

Thực nghiệm và lí thuyết cho thấy khi số hiệu nguyên tử Z tăng, các mức năng lượng AO tăng dần theo trình tự sau: 

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 6f 7d 7f

Từ trình tự mức năng lượng AO trên cho thấy khi điện tích hạt nhân tăng có sự chèn mức năng lượng, mức 4s trở nên thấp hơn 3d, mức 5s thấp hơn 4d, 6s thấp hơn 4f, 5d, ... 

................................

................................

................................

Trên đây tóm tắt một số nội dung miễn phí trong Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 10. Để mua tài liệu, mời Thầy/Cô xem thử:

Xem thử Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa 10 Xem thử Đề thi HSG Hóa 10

Xem thêm đề thi lớp 10 các môn học có đáp án hay khác:

Tài liệu giáo án lớp 10 các môn học chuẩn khác:

Để học tốt lớp 10 các môn học sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---