Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 5: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học – Giải bài tập SGK Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 5

Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 5: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 5

I. Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

– Khi đã biết đáng kể các nguyên tố hóa học, người ta đã tìm cách phân loại chúng.

+ Cách phân loại đầu tiên được A. Lavoiser thực hiện năm 1789, xếp 33 nguyên tố hóa học thành nhóm các chất khí, kim loại, phi kim và “đất”.

+ Năm 1829, J. W. Dobereiner phân loại các nguyên tố thành các nhóm có tính chất hóa học giống nhau.

Ví dụ: lithium, sodium và potassium là nhóm các kim loại mềm, dễ phản ứng.

+ Năm 1866, J. Newlands đã xếp các nguyên tố hóa học theo chiều tăng khối lượng nguyên tử thành các octave (quãng tám), trong đó nguyên tố thứ tám lặp lại tính chất của nguyên tố đầu tiên.

+ Năm 1869, hai nhà hóa học, D. I. Mendeleev và J. L. Meyer đều sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng khối lượng nguyên tử vào các hàng và cột, bắt đầu mỗi hàng (bảng của mendeleev) hoặc cột mới (bảng của Mayer) khi các tính chất của nguyên tố bắt đầu lặp lại. Trong bảng tuần hoàn của mình, Mendeleev đã thay đổi vị trí một số nguyên tố để tính chất của nguyên tố phù hợp với quy luật, đồng thời để trống một số chỗ cho các nguyên tố chưa biết.

– Sau này, các nguyên tố hóa học ở vị trí còn trống đó được tìm ra và tính chất của chúng đều phù hợp với dự đoán của Mendeleev.

– Hiện nay, với những hiểu biết về cấu tạo nguyên tử, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hiện đại sắp xếp 118 nguyên tố theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử.

II. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

– Bảng tuần hoàn chứa 118 nguyên tố hóa học 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.

– Khi sắp xếp như vậy, sự tuần hoàn tính chất của các đơn chất và hợp chất được thể hiện qua chu kì (hàng) và nhóm (cột).

Chú ý:

Electron hóa trị là các electron có khả năng tham gia tạo thành liên kết hóa học, chúng thường nằm ở lớp electron ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng.

III. Cấu tạo của bảng tuần hoàn

1. Ô nguyên tố

– Mỗi nguyên tố hóa học được xếp vào một ô trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, gọi là ô nguyên tố.

– Số thứ tự của một ô nguyên tố bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố hóa học trong ô đó.

– Mỗi ô nguyên tố có các thông tin quan trọng về nguyên tố hóa học.

– Ví dụ:

2. Chu kì

– Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.

– Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì. Bảng tuần hoàn gồm 7 chu kì:

+ Các chu kì 1, 2 và 3 là các chu kì nhỏ.

+ Các chu kì 4, 5, 6 và 7 là các chu kì lớn.

3. Nhóm nguyên tố

– Nhóm nguyên tố gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cấu hình electron tương tự nhau, do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột.

– Bảng tuần hoàn hiện nay có 18 cột, chia thành 8 nhóm A (IA đến VIIIA) và 8 nhóm B (IB đến VIIIB). Mỗi cột tương ứng với một nhóm, riêng nhóm VIIIB có 3 cột.

– Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A có số electron hóa trị bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm (trừ He).

4. Phân loại nguyên tố

a) Theo cấu hình electron

– Các nguyên tố s, p, d, f là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s, p, d, f tương ứng.

Ví dụ: ₁₂Mg: 1s²2s²2p⁶3s² (nguyên tố s)

– Các nhóm A: gồm các nguyên tố s (IA, IIA) và các nguyên tố p (từ IIIA đến VIIIA, trừ He).

– Các nhóm B: gồm các nguyên tố d (từ IB đến VIIIB) và các nguyên tố f (lanthanides và actinides).

b) Theo tính chất hóa học

– Các nhóm IA, IIA, IIIA: gồm các nguyên tố s, p là kim loại (trừ H, B).

– Các nhóm VA, VIA, VIIA: gồm các nguyên tố p, thường là phi kim.

– Nhóm VIIIA: gồm các nguyên tố khí hiếm.

– Các nhóm B: gồm các nguyên tố d và f đều là kim loại chuyển tiếp.

Giải bài tập SGK Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 5

Câu hỏi 1 trang 31 Hóa học 10

Theo tiến trình lịch sử, các nhà khoa học đã phân loại các nguyên tố hóa học dựa trên các cơ sở nào?

Lời giải:

– Năm 1789, A. Lavoisier xếp 33 nguyên tố hóa học thành nhóm các chất khí, kim loại, phi kim và “đất”.

– Năm 1829, Đô – be -rai – nơ phân loại các nguyên tố thành các nhóm có tính chất hóa học giống nhau.

– Năm 1866, J. Newlands đã xếp các nguyên tố hóa học theo chiều tăng của khối lượng nguyên tử thành các octave (quãng tám), trong đó nguyên tố thứ 8 lặp lại tính chất của nguyên tử đầu tiên.

– Năm 1869, hai nhà hóa học, D. I. Mendeleev và J. L. Meyer đã sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng khối lượng nguyên tử vào các hàng và cột, bắt đầu mỗi hàng (bảng của Mendeleev) hoặc cột mới (bảng của Meyer) khi các tính chất của nguyên tố bắt đầu lặp lại.

Câu hỏi 2 trang 31 Hóa học 10

Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo ba nguyên tắc, nguyên tắc nào sau đây là đúng?

A. Nguyên tử khối tăng dần.

B. Cùng số lớp electron xếp cùng cột.

C. Điện tích hạt nhân tăng dần.

C. Cùng số electron hóa trị xếp cùng hàng.

Lời giải:

Đáp án C

Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo ba nguyên tắc:

– 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.

Câu hỏi 3 trang 33 Hóa học 10

Ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn cho ta biết những thông tin gì? Lấy ví dụ minh họa.

Lời giải:

Tùy theo từng loại bảng tuần hoàn, ô nguyên tố có thể cho biết số hiệu nguyên tử, kí hiệu nguyên tố, tên nguyên tố, nguyên tử khối trung bình, …

Ví dụ: Ô nguyên tố số 13

Câu hỏi 4 trang 33 Hóa học 10

Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy cho biết cấu hình electron và số electron hóa trị của các nguyên tố: C, Mg và Cl.

Lời giải:

Dựa vào bảng tuần hoàn, ta xác định được:

– Nguyên tố C có cấu hình electron là 1s² 2s² 2p². C thuộc nhóm A, lớp ngoài cùng có 4 electron nên số electron hóa trị bằng 4.

– Nguyên tố Mg có cấu hình electron là 1s² 2s² 2p⁶ 3s². Mg thuộc nhóm A, lớp ngoài cùng có 2 electron nên số electron hóa trị bằng 2.

– Nguyên tố Cl có cấu hình electron là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵. Cl thuộc nhóm A, lớp ngoài cùng có 7 electron nên số electron hóa trị bằng 7.

Câu hỏi 5 trang 33 Hóa học 10

Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy cho biết: 12Mg,15P,26Fe,18ArM12g, P15, F26e, A18r thuộc loại nguyên tố nào sau đây.

a) s, p, d hay f? 

b) phi kim, kim loại hay khí hiếm?

Lời giải:

a) Dựa vào bảng tuần, các nguyên tố 12Mg,15P,26Fe,18ArM12g, P15, F26e, Ar18  lần lượt thuộc loại nguyên tố s, p, d, p.

Giải thích:

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) Dựa vào bảng tuần hoàn, xác định: nguyên tố Mg, Fe là kim loại; nguyên tố P là phi kim; nguyên tố Ar là khí hiếm.

Câu hỏi 6 trang 33 Hóa học 10

Nguyên tố phosphorus có Z = 15, có trong thành phần của một loại phân bón, diêm, pháo hoa; nguyên tố calcium có Z = 20, đóng vai trò rất quan trọng đối với cơ thể, đặc biệt là xương và răng. Xác định vị trí của hai nguyên tố trên trong bảng tuần hoàn và cho biết chúng thuộc loại nguyên tố s, p hay d; là kim loại, phi kim hay khí hiếm.

Lời giải:

– Nguyên tố phosphorus (P) có Z = 15 nên nguyên tử có 15 electron.

⇒ Cấu hình electron nguyên tử là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³.

⇒ Nguyên tử P có 3 lớp electron và electron lớp ngoài cùng là 5.

⇒ Nguyên tố phosphorus là phi kim, thuộc ô thứ 15, chu kì 3, nhóm VA, nguyên tố p.

– Nguyên tố calcium (Ca) có Z = 20 nên nguyên tử có 20 electron.

⇒ Cấu hình electron nguyên tử Ca là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s².

⇒ Nguyên tử có 4 lớp electron và electron lớp ngoài cùng là 2.

⇒ Nguyên tố calcium là kim loại, thuộc ô thứ 20, chu kì 4, nhóm IIA, nguyên tố s.

Câu hỏi 7 trang 33 Hóa học 10

Sulfur (lưu huỳnh) là chất rắn, xốp, màu vàng nhạt ở điều kiện thường. Sulfur và hợp chất của nó được sử dụng trong acquy, bột giặt, thuốc diệt nấm; do dễ cháy nên sulfur còn được dùng để sản xuất các loại diêm, thuốc súng, pháo hoa, … Trong bảng tuần hoàn, nguyên tố sulfur nằm ở chu kì 3, nhóm VIA.

a) Nguyên tử của nguyên tố sulfur có bao nhiêu electron thuộc lớp ngoài cùng?

b) Các electron lớp ngoài cùng thuộc những phân lớp nào?

c) Viết cấu hình electron nguyên tử của sulfur.

d) Sulfur là nguyên tố kim loại hay phi kim?

Lời giải:

a) Trong bảng tuần hoàn, nguyên tố sulfur nằm ở chu kì 3, nhóm VIA.

⇒ Nguyên tử của nguyên tố sulfur có 6 electron thuộc lớp ngoài cùng (lớp thứ 3).

b) Sự phân bố electron lớp ngoài cùng là 3s² 3p⁴.

⇒ Các electron lớp ngoài cùng thuộc phân lớp 3s và 3p.

c) Cấu hình electron nguyên tử của sulfur là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.

d) Lớp ngoài cùng có 6 electron nên sulfur là phi kim.

Trắc nghiệm Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 5 (có đáp án)

Câu 1. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo mấy nguyên tắc?

A. 1;

B. 2;

C. 3;

D. 4.

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo 3 nguyên tắc:

– 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 sắp xếp thành một hàng;

– Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột.

Câu 2. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo:

A. Chiều tăng dần của số electron hóa trị của nguyên tử;

B. Chiều tăng dần của điện tích hạt nhân của nguyên tử;

C. Chiều tăng dần của nguyên tử khối;

D. Chiều giảm dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.

Lời giải

Đáp án đúng là: B

Các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân của nguyên tử.

Câu 3. Nguyên tắc nào sau đây không đúng khi sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học?

A. Điện tích hạt nhân tăng dần;

B. Cùng số electron hóa trị xếp cùng cột;

C. Cùng số lớp electron xếp cùng hàng;

D. Cùng số neutron xếp cùng hàng.

Lời giải

Đáp án đúng là: D

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo 3 nguyên tắc:

– 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 sắp xếp thành một hàng;

– Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột.

Câu 4. Các nguyên tố xếp ở chu kì 5 có số lớp electron trong nguyên tử là?

A. 3;

B. 4;

C. 5;

D. 6.

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Số thứ tự chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì.

Các nguyên tố xếp ở chu kì 5 có 5 lớp electron trong nguyên tử.

Câu 5. Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Bảng tuần hoàn gồm có các ô nguyên tố, chu kì và nhóm;

B. Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần;

C. Bảng tuần hoàn có 7 chu kì, số thứ tự của chu kì bằng số phân lớp electron trong nguyên tử;

D. Nhóm nguyên tố gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cấu hình electron tương tự nhau.

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Bảng tuần hoàn có 7 chu kì, số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron trong nguyên tử.

Câu 6. Chu kì 4 trong bảng tuần hoàn gồm có bao nhiêu nguyên tố?

A. 2;

B. 8;

C. 18;

D. 32.

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Chu kì 1 gồm 2 nguyên tố, chu kì 2 và 3 gồm 8 nguyên tố, chu kì 4 và 5 gồm 18 nguyên tố, chu kì 6 và 7 gồm 32 nguyên tố.

Câu 7. Bảng tuần hoàn hiện nay có bao nhiêu cột?

A. 2;

B. 8;

C. 18;

D. 32.

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Bảng tuần hoàn hiện nay có 18 cột, chia thành 8 nhóm A (IA đến VIIIA) và 8 nhóm B (IB đến VIIIB), riêng nhóm VIIIB có 3 cột.

Câu 8. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có cấu tạo gồm:

A. Ô nguyên tố, chu kì;

B. Chu kì, nhóm nguyên tố;

C. Ô nguyên tố, chu kì, nhóm nguyên tố;

D. Ô nguyên tố, nhóm nguyên tố.

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Bảng tuần hoàn hóa học là tập hợp các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, thành các hàng và cột bao gồm: ô nguyên tố, chu kì, nhóm nguyên tố.

Câu 9. Các nguyên tố kim loại thuộc nhóm IIA được gọi là gì?

A. Nhóm kim loại kiềm;

B. Nhóm kim loại kiềm thổ;

C. Nhóm halogen;

D. Nhóm nguyên tố khí hiếm.

Lời giải

Đáp án đúng là: B

Nhóm kim loại kiềm (nhóm IA)

Nhóm kim loại kiềm thổ (nhóm IIA)

Nhóm halogen (nhóm VIIA)

Nhóm nguyên tố khí hiếm (nhóm VIIIA).

Câu 10. Nguyên tố X có Z = 35. Vị trí của X trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là?

A. Ô số 35, chu kì 4, nhóm VIIA;

B. Ô số 35, chu kì 4, nhóm VIIIA;

C. Ô số 35, chu kì 3, nhóm VIIA;

D. Ô số 35, chu kì 3, nhóm VIIIA.

Lời giải

Đáp án đúng là: A

Cách 1: Quan sát bảng tuần hoàn ta có: Nguyên tố X có Z = 35. Vị trí của X trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là ô số 35, chu kì 4, nhóm VIIA.

Cách 2: Cấu hình electron nguyên tử X: [Ar]3d¹⁰4s²4p⁵

Vậy X ở ô thứ 35 (do Z = 35); chu kì 4 (do có 4 lớp electron); nhóm VIIA (do 7 electron hóa trị, nguyên tố p);

Câu 11. Số thứ tự chu kì trong bảng tuần hoàn cho biết điều gì?

A. Số electron hóa trị;

B. Số hiệu nguyên tử;

C. Số lớp electron;

D. Số thứ tự của nguyên tố.

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Số thứ tự chu kì trong bảng tuần hoàn cho biết số lớp electron của nguyên tử nguyên tố.

Câu 12. Số thứ tự nhóm trong bảng tuần hoàn cho biết điều gì?

A. Số electron hóa trị;

B. Số hiệu nguyên tử;

C. Số lớp electron;

D. Số thứ tự của nguyên tố.

Lời giải

Đáp án đúng là: A

Số thứ tự nhóm trong bảng tuần hoàn cho biết số electron hóa trị của nguyên tử nguyên tố.

Câu 13. X thuộc chu kì 3, nhóm IIIA. X thuộc loại nguyên tố nào?

A. Nguyên tố s;

B. Nguyên tố p;

C. Nguyên tố d;

D. Nguyên tố f.

Lời giải

Đáp án đúng là: B

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 VIIIB) và các nguyên tố f.

Câu 14. Nhóm B bao gồm các nguyên tố:

A. Nguyên tố s;

B. Nguyên tố p;

C. Nguyên tố s và nguyên tố p;

D. Nguyên tố d và nguyên tố f.

Lời giải

Đáp án đúng là: D

Các nhóm B: gồm các nguyên tố d (từ IB đến VIIIB) và các nguyên tố f (lanthanides và actinides).

Câu 15. Nguyên tố M thuộc chu kì 3, nhóm VA của bảng tuần hoàn. Số hiệu nguyên tử của nguyên tố M là:

A. 16;

B. 14;

C. 15;

D. 13;

Lời giải

Đáp án đúng là: C

Nguyên tố M thuộc chu kì 3, nhóm VA

Cấu hình electron của nguyên tố M là: 1s²2s²2p⁶3s²3p³

Số hiệu nguyên tử của nguyên tố M là: Z = 15.

******************

Trên đây là nội dung bài học Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 5: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.

Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm

Chuyên mục: Hoá học 10