Giải Hóa học 10 trang 13 - Kết nối tri thức

Mở đầu trang 13: Cấu tạo nguyên tử và lịch sử khám phá

Đề bài:

Nguyên tử gồm các loại hạt cơ bản nào? Các nhà khoa học đã phát hiện ra các loại hạt cơ bản đó như thế nào?

Phân tích và Hướng dẫn giải:

Để trả lời câu hỏi này, các em cần nhớ lại các hạt cơ bản cấu tạo nên nguyên tử và các thí nghiệm lịch sử dẫn đến sự phát hiện của chúng.

• Các hạt cơ bản: Nguyên tử được cấu tạo từ ba loại hạt cơ bản là proton, neutron và electron.

• Lịch sử khám phá: Mỗi loại hạt được phát hiện qua một thí nghiệm khoa học quan trọng.

  • Electron: Được phát hiện đầu tiên thông qua thí nghiệm ống tia catốt.

  • Proton: Được phát hiện thông qua thí nghiệm bắn phá hạt nhân.

  • Neutron: Được phát hiện sau cùng thông qua thí nghiệm bắn phá các hạt nhân nguyên tử. 

Lời giải chi tiết:

Nguyên tử được cấu tạo từ ba loại hạt cơ bản: proton, neutron và electron.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra các hạt cơ bản này thông qua các thí nghiệm mang tính đột phá:

• Hạt electron: Năm 1897, nhà vật lí J.J. Thomson thực hiện thí nghiệm phóng điện qua không khí loãng trong ống tia catốt. Ông nhận thấy một chùm tia phát ra từ cực âm (catốt) mang điện tích âm. Từ đó, ông kết luận chùm tia này là dòng các hạt mang điện âm, được gọi là electron.

• Hạt proton: Năm 1918, Ernest Rutherford cùng các cộng sự dùng hạt $\alpha$ (hạt nhân helium) bắn phá hạt nhân nitrogen. Họ quan sát thấy có một loại hạt mang điện dương bị bật ra, và Rutherford đã đặt tên cho hạt này là proton.

• Hạt neutron: Năm 1932, J. Chadwick, một học trò của Rutherford, đã bắn phá nguyên tố beryllium bằng các hạt $\alpha$. Ông phát hiện ra một loại hạt mới, không mang điện tích, có khối lượng gần bằng proton. Hạt này được đặt tên là neutron.