Cách vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử lớp 8

Nguyên tử là đơn vị cơ bản của vật chất chứa một hạt nhân ở trung tâm bao quanh bởi đám mây điện tích âm các electron. Hạt nhân nguyên tử là dạng gắn kết hỗn hợp giữa các proton mang điện tích dương và các neutron trung hòa điện (ngoại trừ trường hợp của nguyên tử Hydrogen, với hạt nhân ổn định chỉ chứa một proton duy nhất không có neutron).

Electron của nguyên tử liên kết với hạt nhân bởi tương tác điện từ và tuân theo các nguyên lý của cơ học lượng tử. Tương tự như vậy, nhóm các nguyên tử liên kết với nhau bởi liên kết hóa học dựa trên cùng một tương tác này, và tạo nên phân tử. Một nguyên tử chứa số hạt electron bằng số hạt proton thì trung hòa về điện tích, trong khi số electron nếu nhiều hoặc ít hơn thì nó mang điện tích âm hoặc dương và gọi là ion. Nguyên tử được phân loại tuân theo số proton và neutron trong hạt nhân của nó: số proton xác định lên nguyên tố hóa học, và số neutron xác định đồng vị của nguyên tố đó.[1]

Tên gọi nguyên tử hóa học mà hay gọi đơn giản là "nguyên tử" là những đối tượng rất nhỏ với đường kính chỉ khoảng vài phần mười nano mét và có khối lượng rất nhỏ tỷ lệ với thể tích của nguyên tử. Chúng ta có thể quan sát nguyên tử đơn lẻ bằng các thiết bị như kính hiển vi quét chui hầm. Trên 99,94% khối lượng nguyên tử tập trung tại hạt nhân,[ct 1] với tổng khối lượng proton xấp xỉ bằng tổng khối lượng neutron.

Mỗi nguyên tố có ít nhất một đồng vị với hạt nhân không ổn định có thể trải qua quá trình phân rã phóng xạ. Quá trình này dẫn đến biến đổi hạt nhân làm thay đổi số proton hoặc neutron trong hạt nhân nguyên tử.[2] Electron liên kết trong nguyên tử có những mức năng lượng ổn định rời rạc, hay orbital, và chúng có thể chuyển dịch giữa 2 mức năng lượng bằng hấp thụ hay phát ra photon có năng lượng đúng bằng hiệu giữa 2 mức năng lượng này. Các electron có vai trò xác định lên tính chất hóa học của một nguyên tố, và ảnh hưởng mạnh tới tính chất từ tính của nguyên tử cũng như vật liệu. Những nguyên lý của cơ học lượng tử đã mô tả thành công các tính chất quan sát thấy của nguyên tử và là nền tảng cho lý thuyết nguyên tử và hạt hạ nguyên tử (hạt quark, proton, neutron...).

Cách vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử lớp 8

- Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện. Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi một hay nhiều electron mang điện tích âm.

- Hạt nhân tạo bởi proton và nơtron.

- Trong nguyên tử số proton (p, điện tích +) bằng số electron (e, điện tích -).

Số p = số e

- Electron luôn chuyển động quanh hạt nhân và sắp xếp thành từng lớp, mỗi lớp có một số electron nhất định.

Chẳng hạn sơ đồ sau minh họa thành phần cấu tạo của nguyên tử Na:

Chú ý: Cách giải bài tập xác định thành phần các hạt có trong nguyên tử khi biết tổng, hiệu và tỉ lệ các hạt.

Bước 1: Đặt ẩn:

Gọi các hạt proton, nơtron và electron có trong nguyên tử lần lượt là p, n và e.

Do nguyên tử trung hòa và điện nên p = e.

Bước 2: Dựa vào dữ kiện đề bài lập các phương trình. Lưu ý:

+) Tổng các hạt trong nguyên tử = p + n + e.

+) Tổng các hạt trong hạt nhân nguyên tử = p + n.

+) Tổng các hạt mang điện trong nguyên tử = p + e.

Bước 3: Kết hợp các phương trình, giải ra nghiệm p, n, e và kết luận theo yêu cầu đề bài.

Ví dụ 1: Tổng số hạt trong một nguyên tử X là 40, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 hạt. Hỏi nguyên tử X có bao nhiêu hạt nơtron?

Hướng dẫn giải:

Gọi các hạt proton, nơtron và electron trong X lần lượt là p, n và e.

Tổng số hạt trong nguyên tử X là 40 nên p + n + e = 40 (1)

Mà nguyên tử trung hòa về điện nên p = e thay vào (1) ta được:

2p + n = 40 (2)

Trong nguyên tử X, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 nên:

(p + e) – n = 12 hay 2p – n = 12 (3)

Từ (2) và (3) ta sử dụng máy tính giải hệ phương trình được: p = 13 và n = 14.

Vậy X có 14 nơtron trong nguyên tử.

Chú ý: Trong trường hợp các em học sinh lớp 8 chưa học hệ phương trình, có thể giải như sau:

Lấy (2) + (3) được 4p = 52 → p = 13.

Thay p = 13 vào (2) hoặc (3) được n = 14.

Ví dụ 2: Nguyên tử được tạo thành từ ba loại hạt nhỏ hơn nữa (gọi là hạt dưới nguyên tử), đó là những loại hạt nào? Hãy nêu kí hiệu và điện tích của các loại hạt đó.

Hướng dẫn giải:

- Nguyên tử được tạo thành từ ba loại hạt nhỏ hơn nữa là proton, nơtron và electron.

- Trong đó:

+ Proton kí hiệu là p, mang điện tích dương.

+ Electron kí hiệu là e, mang điện tích âm.

+ Nơtron kí hiệu là n, không mang điện tích.

Ví dụ 3: Cho sơ đồ minh họa cấu tạo của nguyên tử clo như sau:

Hãy chỉ ra số proton trong hạt nhân, số electron trong nguyên tử, số lớp electron và số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử clo.

Hướng dẫn giải:

Quan sát vào sơ đồ xác định được:

- Clo có số proton = số electron = 17.

- Clo có 3 lớp electron trong nguyên tử và lớp ngoài cùng có 7 electron.

Câu 1: Các hạt cấu tạo nên hạt nhân của hầu hết nguyên tử là:

A. electron, proton và nơtron.

B. electron và nơtron.

C. proton và nơtron.

D. electron và proton.

Hiển thị đáp án

Câu 2: Các hạt cấu tạo nên hầu hết các nguyên tử là:

A. electron, proton và nơtron.

B. electron và nơtron.

C. proton và nơtron.

D. electron và proton.

Hiển thị đáp án

Câu 3: Trong nguyên tử, hạt mang điện là:

A. Electron.

B. Electron và nơtron.

C. Proton và nơton.

D. Proton và electron.

Hiển thị đáp án

Câu 4: Hạt mang điện trong hạt nhân nguyên tử là:

A. Electron.

B. Proton.

C. Nơtron.

D. Nơtron và electron.

Hiển thị đáp án

Câu 5: Có bao nhiêu nguyên tử trong hình vẽ dưới đây có số electron lớp ngoài cùng là 5?

A. 3.

B. 2.

C. 1.

D. 4.

Hiển thị đáp án

Nguyên tử A và D có 5 electron ở lớp ngoài cùng.

Nguyên tử B có 8 electron ở lớp ngoài cùng.

Nguyên tử C có 6 electron ở lớp ngoài cùng.

Chọn B.

Câu 6: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 36, trong đó số hạt mang điện gấp đôi số hạt không mang điện. Số hạt proton của X là:

A. 10.

B. 12.

C. 15.

D. 18.

Hiển thị đáp án

Chọn B.

Gọi số hạt proton, nơtron và electron trong X lần lượt là p, n và e.

X có tổng số hạt là 36 nên p + n + e = 36 (1).

Mà nguyên tử trung hòa về điện nên p = e, thay vào (1) ta được: 2p + n = 36 (2).

Trong nguyên tử X, hạt mang điện gấp đôi số hạt không mang điện nên:

(p + e) = 2n hay p = n (3)

Thay (3) vào (2) được p = n = 12.

Vậy số hạt proton của X là 12.

 

Câu 7: Một nguyên tử có 9 electron ở lớp vỏ, hạt nhân của nó có 10 nơtron. Tổng các hạt proton, nơtron và electron có trong nguyên tử là:

A. 9.

B. 18.

C. 19.

D. 28.

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Số proton = số electron = 9.

⇒ p + n + e = 2e + n = 2.9 + 10 = 28 (hạt).

Câu 8: Nguyên tử A có tổng số hạt mang điện và hạt không mang điện là 28, trong đó số hạt mang điện gấp 1,8 lần số hạt không mang điện. A là:

A. Ar.

B. Ne.

C. F.

D. O.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Gọi số hạt proton, nơtron và electron có trong nguyên tử A lần lượt là p, n và e.

Mà nguyên tử trung hòa về điện nên p = e.

Theo bài ra có:

Bấm máy tính giải hệ phương trình (*) hoặc (lấy phương trình trên trừ phương trình dưới) ta được: n = 10 và p = 9.

Vậy A là flo (F) vì nguyên tử F có 9 proton trong hạt nhân.

Câu 9: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt bằng 73. Số hạt nơtron nhiều hơn số hạt electron là 4. Tổng số hạt mang điện có trong nguyên tử là

A. 46.

B. 50.

C. 54.

D. 51.

Hiển thị đáp án

Chọn A.

Gọi số hạt proton, nơtron và electron có trong nguyên tử X lần lượt là p, n và e.

Nguyên tử trung hòa về điện nên số p = số e.

Theo bài ra ta có:

Giải hệ phương trình được p = 23 và n = 27.

Số hạt mang điện trong nguyên tử là: p + e = 2p = 46 (hạt).

Câu 10: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt là 28. Trong đó số hạt không mang điện chiếm khoảng 35,71% tổng các loại hạt. X là

A. S.

B. N.

C. F.

D. O.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Gọi số hạt proton, nơtron và electron có trong nguyên tử X lần lượt là p, n và e.

Nguyên tử trung hòa về điện nên số p = số e.

Nguyên tử có tổng số hạt là 28 nên p + e + n = 28

Hay 2p + n = 28 (1).

Số hạt không mang điện chiếm khoảng 35,71% tổng các loại hạt

Thay n = 10 vào (1) được p = 9.

Vậy X là flo (F) vì nguyên tử F có 9 proton trong hạt nhân.