Khoa học tự nhiên 7 Bài 1 (Cánh diều): Nguyên tử

Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Bài 1: Nguyên tử

Video giải Khoa học tự nhiên 7 Bài 1: Nguyên tử

Mở đầu trang 10 Bài 1 KHTN lớp 7: Khoảng năm 440 trước Công Nguyên, nhà triết học Hy Lạp, Đê-mô-crit (Democritus) cho rằng: nếu chia nhỏ nhiều lần một đồng tiền vàng cho đến khi “không thể phân chia được nữa”, thì sẽ được một loại hạt gọi là nguyên tử. (“Nguyên tử” trong tiếng Hy Lạp là atomos, nghĩa là “không chia nhỏ hơn được nữa”). Vậy nguyên tử có phải là hạt nhỏ nhất không?

Trả lời:

Nguyên tử là hạt nhỏ nhất vì nó không chia nhỏ hơn được nữa.

I. Nguyên tử là gì?

Câu hỏi 1 trang 10 KHTN lớp 7: Hãy cho biết nguyên tử là gì.

Trả lời:

Nguyên tử là những hạt cực kì nhỏ bé, không mang điện, cấu tạo nên chất.

Ví dụ:

+ Đồng tiền vàng được cấu tạo từ các nguyên tử vàng (gold);

+ Khí oxygen được cấu tạo nên từ các nguyên tử oxygen.

Câu hỏi 2 trang 10 KHTN lớp 7: Kể tên hai chất có chứa nguyên tử oxygen

Trả lời:

Hai chất có chứa nguyên tử oxygen là đường ăn, nước.

Cụ thể:

- Đường ăn được tạo nên từ các nguyên tử carbon, oxygen và hydrogen.

- Nước được tạo nên từ các nguyên tử hydrogen và oxygen.

II. Cấu tạo nguyên tử

Câu hỏi 3 trang 11 KHTN lớp 7: Trong các hạt cấu tạo nên nguyên tử:

a) Hạt nào mang điện tích âm?

b) Hạt nào mang điện tích dương?

c) Hạt nào không mang điện?

Trả lời:

Trong các hạt cấu tạo nên nguyên tử:

a) Hạt electron (kí hiệu là e) mang điện tích âm.

b) Hạt proton (kí hiệu là p) mang điện tích dương.

c) Hạt neutron (kí hiệu là n) không mang điện.

Luyện tập 1 trang 11 KHTN lớp 7: Quan sát hình 1.3 và hoàn thành thông tin chú thích các thành phần trong cấu tạo nguyên tử lithium.

Trả lời:

(1) Electron

(2) Hạt nhân

(3) Proton

(4) Neutron

Luyện tập 2 trang 11 KHTN lớp 7: Hoàn thành thông tin trong bảng sau:

Trả lời:

Vận dụng các kiến thức:

+ Trong nguyên tử, số electron bằng số proton.

+ Điện tích hạt nhân nguyên tử bằng tổng điện tích các proton. Ta có bảng:

Luyện tập 3 trang 12 KHTN lớp 7: Aluminium là kim loại có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, được dùng làm dây dẫn điện, chế tạo các thiết bị, máy móc trong công nghiệp và nhiều đồ dùng sinh hoạt. Cho biết tổng số hạt trong hạt nhân nguyên tử aluminium là 27, số đơn vị điện tích hạt nhân là 13. Nêu cách tính số hạt mỗi loại trong nguyên tử aluminium và cho biết điện tích hạt nhân của aluminium.

Trả lời:

Số đơn vị điện tích hạt nhân = Số proton = Số electron = 13

Số hạt trong hạt nhân nguyên tử = số proton + số neutron

⇒ 27 = 13 + số neutron

⇒ số neutron = 27 - 13 = 14.

Aluminium có 13 proton ⇒ Điện tích hạt nhân của aluminium: +13.

Tìm hiểu thêm trang 12 KHTN lớp 7: Điện tích của nguyên tử helium bằng bao nhiêu?

Tổng điện tích trong nguyên tử helium bằng 0. Ta nói nguyên tử không mang điện hay trung hòa về điện.

Cho biết nguyên tử sulfur (lưu huỳnh) có 16 electron. Hỏi nguyên tử sulfur có bao nhiêu proton? Hãy chứng minh nguyên tử sulfur trung hòa về điện.

Trả lời:

Nguyên tử sulfur (lưu huỳnh) có: Số electron = số proton = 16

+) 16 electron, mỗi electron có điện tích -1

⇒ Tổng điện tích âm: -16

+) 16 proton, mỗi proton có điện tích +1

⇒ Tổng điện tích dương: +16

Tổng điện tích trong nguyên tử sulfur (lưu huỳnh) bằng 0. Nên nguyên tử sulfur (lưu huỳnh) trung hòa về điện.

III. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử

Câu hỏi 4 trang 12 KHTN lớp 7: Quan sát hình 1.4, hãy cho biết nguyên tử sodium có bao nhiêu lớp electron. Mỗi lớp có bao nhiêu electron?

Trả lời:

Nguyên tử sodium có 3 lớp electron.

- Lớp thứ nhất (lớp trong cùng) có 2 electron.

- Lớp thứ hai có 8 electron.

- Lớp thứ ba có 1 electron.

Luyện tập 4 trang 13 KHTN lớp 7: Nguyên tử nitrogen và silicon có số electron lần lượt là 7 và 14. Hãy cho biết nguyên tử nitrogen và silicon có bao nhiêu lớp electron và có bao nhiêu electron ở lớp ngoài cùng.

Trả lời:

- Đối với nguyên tử nitrogen có 7 e được sắp xếp vào 2 lớp.

+ Lớp thứ nhất có 2 electron.

+ Lớp thứ 2 có 5 electron.

⇒ Nguyên tử nitrogen có 5 electron ở lớp ngoài cùng.

Mô tả các lớp electron của nitrogen

- Đối với nguyên tử silicon có 14 e được sắp xếp vào 3 lớp.

+ Lớp thứ nhất có 2 electron.

+ Lớp thứ hai có 8 electron.

+ Lớp thứ ba có 4 electron.

⇒ Nguyên tử silicon có 4 electron lớp ngoài cùng.

Mô tả các lớp electron của silicon

Luyện tập 5 trang 13 KHTN lớp 7: Quan sát hình vẽ mô tả cấu tạo nguyên tử carbon và aluminium (hình 1.5), hãy cho biết mỗi nguyên tử đó có bao nhiêu lớp electron và số electron trên mỗi lớp electron đó.

Trả lời:

Hình 1.5 a)

Trong nguyên tử carbon có 2 lớp electron.

- Lớp thứ nhất (lớp trong cùng) có 2 electron.

- Lớp thứ hai có 4 electron.

Hình 1.5 b)

Trong nguyên tử aluminium có 3 lớp electron.

- Lớp thứ nhất (lớp trong cùng) có 2 electron.

- Lớp thứ hai có 8 electron.

- Lớp thứ ba có 3 electron.

IV. Khối lượng nguyên tử

Câu hỏi 5 trang 13 KHTN lớp 7: Trong ba loại hạt tạo nên nguyên tử, hạt nào có khối lượng nhỏ nhất?

Trả lời:

Proton và neutron đều có khối lượng xấp xỉ bằng 1 amu.

Khối lượng của electron là 0,00055 amu.

⇒ Hạt electron có khối lượng nhỏ nhất.

Câu hỏi 6 trang 13 KHTN lớp 7: Khối lượng của nguyên tử được tính bằng đơn vị nào?

Trả lời:

Khối lượng của nguyên tử được tính bằng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là amu (atomic mass unit).

1 amu = 1,6605.10^-24 g.

Luyện tập 6 trang 13 KHTN lớp 7: Quan sát hình 1.5 hãy cho biết:

a) Số proton, neutron, electron trong mỗi nguyên tử carbon và aluminium.

b) Khối lượng nguyên tử của carbon và aluminium.

Trả lời:

a) Trong nguyên tử carbon có 6 proton; 6 neutron; 6 electron.

Trong nguyên tử aluminium có 13 proton; 14 neutron; 13 electron.

b) Chú ý: Khối lượng của electron nhỏ hơn nhiều lần so với khối lượng của proton và neutron nên có thể coi khối lượng nguyên tử bằng khối lượng hạt nhân.

- Trong nguyên tử carbon có 6 proton; 6 neutron nên khối lượng của một nguyên tử carbon là: 6.1 + 6.1 = 12 (amu)

- Trong nguyên tử aluminium có 13 proton; 14 neutron nên khối lượng của một nguyên tử aluminium là: 13.1 + 14.1 = 27 (amu)

Luyện tập 7 trang 14 KHTN lớp 7: Hoàn thành thông tin còn thiếu trong bảng sau:

Trả lời:

Vận dụng trang 14 KHTN lớp 7: Ruột bút chì thường được làm từ than chì và đất sét. Than chì được cấu tạo từ các nguyên tử carbon.

a) Hãy ghi chú thích tên các hạt tương ứng trong hình vẽ mô tả cấu tạo nguyên tử carbon.

b) Em hãy tìm hiểu ý nghĩa của các kí hiệu HB, 2B và 6B được ghi trên một số loại bút chì.

Trả lời:

a) Trong nguyên tử carbon có: 6 electron (màu xanh nước biển), 6 proton (màu đỏ), 6 neutron (màu xanh lá cây).

b)

Một thang phân loại có ghi trên thân bút chì bao gồm từ: 9B, 8B, 7B, 6B, 5B, 4B, 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H, 8H, 9H.

Trong đó:

H là viết tắt của Hard (cứng)

B viết tắt cho từ Black

F là Fine có thể gọt rất nhọn mà không làm gãy đầu chì (loại bút này rất hiếm gặp).

Trong dãy trên, đi từ trái qua phải độ cứng tăng dần đồng thời độ đen càng ít đi (nhạt dần). Các bút chì black (B) là màu đen đậm nhất tỉ lệ nghịch với độ cứng, độ cứng càng nhiều thì độ đen càng ít đi.

Vậy bút chì 9B là đậm nhất thuần màu đen và mềm nhất, 7B thì nhạt hơn, 5B thì nhạt hơn nữa, còn 9H thì cứng nhất bởi vậy nên nét bút cũng nhạt nhất trong thang phân loại.

Phần lớn những cây bút chì thông dụng thường ở mức HB (hard = black) nghĩa là trung bình về độ cứng và màu đen, không quá cứng và cũng không quá đậm.

Bài giảng Khoa học tự nhiên lớp 7 Cánh diều

Lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 Bài 1: Nguyên tử

I. Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là những hạt cực kì nhỏ bé, không mang điện, cấu tạo nên chất.

Ví dụ:

- Kim cương, than chì đều được cấu tạo từ các nguyên tử carbon.

- Nước được tạo nên từ các nguyên tử hydrogen và oxygen.

II. Cấu tạo nguyên tử

Nguyên tử được coi như một quả cầu, gồm hạt nhân nguyên tử và vỏ nguyên tử.

1. Vỏ nguyên tử

- Vỏ nguyên tử được tạo bởi một hay nhiểu electron chuyển động xung quanh hạt nhân.

- Electron: kí hiệu: e; mỗi hạt electron mang điện tích -1.

2. Hạt nhân nguyên tử

- Vị trí: nằm ở tâm của nguyên tử.

- Kích thước: rất nhỏ so với nguyên tử.

- Thành phần: gồm proton và neutron.

+ Proton: kí hiệu: p; mỗi proton mang điện tích +1.

+ Neutron: kí hiệu: n; không mang điện.

- Điện tích hạt nhân nguyên tử = tổng điện tích các proton.

- Số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton.

Ví dụ: Nguyên tử helium gồm hạt nhân có 2 proton, 2 neutron và vỏ nguyên tử có 2 electron.

Điện tích hạt nhân = tổng điện tích các proton = 2.(+1) = +2

Số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = 2

Chú ý:

Số proton = số electron ⇒ Nguyên tử trung hòa về điện

III. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử

- Mô hình nguyên tử của Rơ-dơ-pho – Bo:

+ Electron chuyển động trên những quỹ đạo xác định xung quanh hạt nhân.

+ Electron phân bố trên các lớp electron theo chiều từ gần hạt nhân ra ngoài.

+ Số electron tối đa trên mỗi lớp được xác định, như lớp thứ nhất có tối đa 2 electron, lớp thứ hai có tối đa 8 electron,…

Ví dụ 1: Nguyên tử carbon có 6 electron, được phân bố thành hai lớp:

+ Lớp thứ nhất (lớp gần hạt nhân nhất) có 2 electron.

+ Lớp thứ hai có 4 electron.

Ta nói carbon có 4 electron ở lớp ngoài cùng.

Mở rộng: Trong số các nguyên tử đã biết hiện nay, nguyên tử có kích thước lớn nhất là francium, có chứa 7 lớp electron. Nguyên tử helium có kích thước nhỏ nhất với 1 lớp electron.

IV. Khối lượng của nguyên tử

- Nguyên tử có khối lượng rất nhỏ. Một gam của bất kì chất nào cũng chứa tới hàng tỉ tỉ nguyên tử.

- Đơn vị đo khối lượng nguyên tử: amu (atomic mass unit)

1 amu = 1,6605. 10^-24 g.

- Khối lượng của một nguyên tử = khối lượng của proton + khối lượng của neutron + khối lượng của electron.

Tuy nhiên, do khối lượng của electron (0,00055 amu) rất nhỏ so với khối lượng của proton (1 amu) hay neutron (1 amu).

Nên có thể coi khối lượng của một nguyên tử bằng khối lượng hạt nhân (hay bằng tổng khối lượng của proton và neutron).

Ví dụ:

- Nguyên tử sulfur có 16 proton và 16 neutron, nên khối lượng của một nguyên tử sulfur là: 16.1 + 16.1 = 32 (amu)

Xem thêm lời giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 7 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 2: Nguyên tố hóa học

Bài 3: Sơ lược về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bài tập Chủ đề 1, 2

Bài 4: Phân tử, đơn chất, hợp chất

Bài 5: Giới thiệu về liên kết hóa học

Xem thêm tài liệu Khoa học tự nhiên lớp 7 Cánh diều với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 1: Nguyên tử