Giải Khoa học tự nhiên 7 sách Chân trời sáng tạo, bài 4: Sơ lược bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Mở đầu trang 22. Khi nghiên cứu quy luật biến đổi tính chất của các nguyên tố, các nhà khoa học đã tìm cách sắp xếp các nguyên tố vào một bảng theo nguyên tắc nhất định, gọi là bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo nguyên tắc nào? Chúng ta biết được thông tin gì từ bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học?
Trả lời:
Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn:
- Các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử.
- Các nguyên tố hóa học có cùng số lớp electron trong nguyên tử được sắp xếp thành một hàng.
- Các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự nhau được xếp thành một cột.
Chúng ta biết được một số thông tin từ bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học:
- Sử dụng bảng tuần hoàn để biết các thông tin của một nguyên tố hóa học:
+ Tên nguyên tố
+ Số hiệu nguyên tử
+ Kí hiệu hóa học
+ Khối lượng nguyên tử.
- Sử dụng bảng tuần hoàn để biết vị trí của nguyên tố hóa học (ô, chu kì, nhóm). Từ đó nhận ra được tính chất cơ bản của nguyên tố (kim loại, phi kim, khí hiếm)

I. Câu hỏi thảo luận
Câu 1 trang 23. Quan sát Hình 4.1, em hãy cho biết
a) Nguyên tử của những nguyên tố nào có cùng số lớp electron.
b) Nguyên tử của những nguyên tố nào có số electron ở lớp ngoài cùng bằng nhau.

Trả lời:
a) Những nguyên tố nằm ở cùng 1 chu kì có số lớp electron bằng nhau
Ví dụ: Các nguyên tố ở chu kì 2 có 2 lớp electron, các nguyên tố ở chu kì 3 có 3 lớp electron.
b) Những nguyên tố nằm ở cùng 1 nhóm có số electron ở lớp ngoài cùng bằng nhau
Ví dụ: Các nguyên tố nhóm IIA có 2 electron ở lớp ngoài cùng.
Trừ nguyên tố He nằm ở nhóm VIIIA nhưng có 2 electron ở lớp ngoài cùng

Câu 2 trang 23. Dựa vào thông tin được cung cấp và Hình 4.2, em hãy cho biết bảng tuần hoàn được cấu tạo như thế nào?
Trả lời:
Bảng tuần hoàn gồm các nguyên tố hóa học mà vị trí được đặc trưng bởi ô nguyên tố, chu kì và nhóm
Các nguyên tố họ lanthanide và họ actinide được xếp riêng thành 2 hàng ở cuối bảng tuần hoàn.

Câu 3 trang 25. Số hiệu nguyên tử của một nguyên tố hóa học cho biết những thông tin gì về nguyên tố đó?
Trả lời:
Số hiệu nguyên tử của một nguyên tố hóa học cho biết những thông tin về nguyên tố đó là:
Ví trí số thứ tự nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn
Số điện tích hạt nhân
Số proton trong hạt nhân
Số electron trong nguyên tử

Câu 4 trang 25. Quan sát Hình 4.4 và trả lời các câu hỏi sau:
a) Mỗi chu kì bắt đầu từ nhóm nào và kết thúc ở nhóm nào?
b) Em hãy chỉ ra sự tuần hoàn ở mỗi chu kì trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Trả lời:
a) Mỗi chu kì bắt đầu từ nhóm IA và kết thúc ở VIIIA.
b) Sự tuần hoàn ở mỗi chu kì trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là:
Trong cùng 1 chu kì, đi từ trái qua phải: số electron ở lớp ngoài cùng tăng dần từ 1 đến 8.

Câu 5 trang 26. Quan sát Hình 4.5 cho biết những nguyên tố nào có tính chất tương tự nhau.
Trả lời:
Các nguyên tố trong cùng 1 nhóm ( tức là cùng 1 cột dọc) sẽ có tính chất hóa học tương tự nhau.
Nhóm IA (trừ H) đều là nguyên tố kim loại hoạt động mạnh. Nguyên tử của chúng đều có 1 electron ở lớp ngoài cùng.
Nhóm VIIA đều là nguyên tố phi kim hoạt động mạnh.
Nhóm VIIIA đều là các khí hiếm, trơ, không tham gia các phản ứng.

Câu 6 trang 27. Dựa vào bảng tuần hoàn (Hình 4.2), em hãy cho biết vị trí (nhóm, chu kì) của các nguyên tố K, Mg, Al.
Trả lời:

Câu 7 trang 27. Một kim loại ở thể lỏng trong điều kiện thường, được ứng dụng để chế tạo nhiệt kế. Đó là kim loại nào? Cho biết vị trí (chu kì, nhóm) của nguyên tố kim loại đó.
Trả lời:
Kim loại ở thể lỏng trong điều kiện thường, được ứng dụng để chế tạo nhiệt kế đó là Thủy ngân (Mercury). Kí hiệu hóa học là Hg
Mercury nằm ở nhóm IIB, chu kì 6
Ô số 80 trong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học.

Câu 8 trang 28. Carbon, nitrogen, oxygen và chlorine là những nguyên tố phi kim phổ biến và gần gũi trong đời sống. Em hãy cho biết vị trí (nhóm, chu kì) của chúng trong bảng tuần hoàn.
Trả lời:
Nguyên tố carbon: Nằm ở nhóm IVA, chu kì 2
Nguyên tố nitrogen: Nằm ở nhóm VA, chu kì 2
Nguyên tố oxygen: Nằm ở nhóm VIA, chu kì 2
Nguyên tố chlorine: Nằm ở nhóm VIIA, chu kì 3

Câu 9 trang 29. Sử dụng Hình 4.1, em hãy nhận xét về số electron lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố khí hiếm.
Trả lời:
Nguyên tố khí hiếm thuộc nhóm VIIIA trong bảng tuần hoàn
Các nguyên tố thuộc nhóm VIIIA (trừ He) đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
=> Ngoài He có 2 electron ở lớp ngoài cùng thì các nguyên tố khí hiếm đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng

II. Câu hỏi luyện tập
Câu 1 Trang 23. Dựa vào cơ sở nào để xếp các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn
Trả lời:
Cơ sở để xếp các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn là:
+ Theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân của nguyên tử
+ Cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng
+ Có tính chất hóa học tương tự nhau được xếp thành một cột

Câu 2 Trang 25. Cho biết những thông tin cơ bản về nguyên tố hóa học đã cho dưới đây

Trả lời:
Nguyên tố oxygen có kí hiệu hóa học là O
Khối lượng nguyên tử oxygen là 16
Nguyên tố oxygen có số hiệu nguyên tử là 8. Điều này cho biết thêm:
+ Nguyên tố oxygen ở ô số 8 trong bảng tuần hoàn
+ Điện tích hạt nhân là +8 (do có 8 proton trong hạt nhân)
+ Có 8 electron trong nguyên tử.

Câu 3 Trang 26. Dựa vào Hình 4.2 hãy hoàn thành các thông tin còn thiếu trong bảng sau:

Trả lời:
Chi tiết bảng:

III. Câu hỏi bài tập
Bài 1 trang 30. Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo
A. thứ tự chữ cái trong từ điển
B. thứ tự tăng dần điện tích hạt nhân
C. thứ tự tăng dần số hạt electron lớp ngoài cùng
D. thứ tự tăng dần số hạt neutron.
Trả lời:
Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo thứ tự tăng dần điện tích hạt nhân
Đáp án B

Bài 2 trang 30. Những nguyên tố hóa học nào sau đây thuộc cùng một nhóm?
A. O, S, Se
B. N, O, F
C. Na, Mg, K
D. Ne, Na, Mg
Trả lời:
A Đúng vì O, S, Se đều thuộc cùng nhóm VIA
Loại B vì N thuộc nhóm VA, O thuộc nhóm VIA, F thuộc nhóm VIIA
Loại C vì Na, K thuộc nhóm IA, Mg thuộc nhóm IIA
Loại D vì Ne thuộc nhóm VIIIA, Na thuộc nhóm IA, Mg thuộc nhóm.
Đáp án A

Bài 3 trang 30. Những nguyên tố hóa học nào sau đây thuộc cùng một chu kì?
A. Li, Si, Ne
B. Mg, P, Ar
C. K, Fe, Ag
D. B, Al, In
Trả lời:
Loại A vì Li thuộc chu kì 2, Si thuộc chu kì 3, Ne thuộc chu kì 2
B đúng vì Mg, P, Ar đều thuộc chu kì 3
Loại C vì K, Fe thuộc chu kì 4, Ag thuộc chu kì 5
Loại D vì B thuộc chu kì 2, Al thuộc chu kì 3, In thuộc chu kì 5
Đáp án B

Bài 4 trang 30. Cho các nguyên tố sau: Ge, S, Br, Pb, C, Mo, Ba, Ar, Hg. Hãy sắp xếp chúng vào bảng dưới đây.

Trả lời:
Bảng hoàn chỉnh

Bài 5 trang 30. Xác định vị trí (ô nguyên tố, chu kì, nhóm) của các nguyên tố sau trong bảng tuần hoàn
a) Magnesium (Mg)
b) Neon (Ne)
Trả lời:
a) Nguyên tố Magnesium (Mg)
Ô nguyên tố: 12
Chu kì: 3
Nhóm: IIA
b) Nguyên tố Neon (Ne)
Ô nguyên tố: 10
Chu kì: 2
Nhóm: VIIIA

Bài 6 trang 30. Tìm hiểu từ internet hay tài liệu (sách, báo), em hãy viết một đoạn thông tin về nguyên tố hóa học cần thiết cho sự hô hấp của con người và sinh vật trên Trái Đất.
Trả lời:
Ở nhiệt độ phòng, oxygen tồn tại ở thể khí, không màu, không mùi, không vị.
Nặng hơn không khí, tan ít trong nước
Oxygen hóa lỏng ở -183^oC, hóa rắn ở -218^oC. Ở thể lỏng và rắn, oxygen có màu xanh nhạt.
Oxygen có vai trò quan trọng trong sự sống và sự cháy:
+ Được dùng trong y tế để làm chất duy trì hô hấp, hoặc dùng trong các bình lặn của thợ lặn, ngoài ra còn dùng để cung cấp cho phi công trong những trường hợp không khí loãng,...
+ Cung cấp nhiệt và cần thiết cho quá trình đốt cháy nhiên liệu
+ Oxi cũng được dùng nhiều trong công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại (đèn xì axetylen), sản xuất rượu , làm thuốc nổ,....