Giải Hóa học 10 trang 15 - Kết nối tri thức

18:46:2724/09/2025

Chào các em! Hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau giải chi tiết các câu hỏi trang 15 SGK Hóa học 10 thuộc bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống. Bài tập này giúp các em hiểu rõ hơn về cấu tạo nguyên tử, đặc biệt là mối quan hệ về kích thước và khối lượng giữa các thành phần.

Câu hỏi 3 trang 15: Kích thước nguyên tử so với hạt nhân

Đề bài:

Nếu phóng đại một nguyên tử vàng lên 1 tỉ ( $1 0^{9}$ ) lần thì kích thước của nó tương đương một quả bóng rổ (có đường kính 30 cm) và kích thước của hạt nhân tương đương một hạt cát (có đường kính 0,003 cm). Cho biết kích thước nguyên tử vàng lớn hơn so với hạt nhân bao nhiêu lần.

Phân tích và Hướng dẫn giải:

Để tìm ra kích thước của nguyên tử lớn hơn hạt nhân bao nhiêu lần, ta chỉ cần lập tỉ số giữa kích thước của nguyên tử và kích thước của hạt nhân sau khi đã phóng đại. Cả hai kích thước đều đã được phóng đại cùng một tỉ lệ, vì vậy tỉ số này cũng chính là tỉ số kích thước thực tế của chúng.

Lời giải chi tiết:

Kích thước nguyên tử phóng đại: 30 cm. Kích thước hạt nhân phóng đại: 0,003 cm.

Tỉ số kích thước của nguyên tử so với hạt nhân là:

$\frac{30\;cm}{0,003\;cm}=10000$

Vậy, kích thước của nguyên tử vàng lớn hơn hạt nhân của nó khoảng 10 000 lần. Điều này cho thấy nguyên tử có cấu tạo rỗng là chủ yếu, với hạt nhân rất nhỏ nằm ở trung tâm.

Câu hỏi 4 trang 15: Khối lượng các hạt trong nguyên tử

Đề bài:

Một loại nguyên tử nitrogen có 7 proton và 7 neutron trong hạt nhân. Dựa vào Bảng 1.1, hãy tính và so sánh: a) Khối lượng hạt nhân với khối lượng nguyên tử. b) Khối lượng hạt nhân với khối lượng vỏ nguyên tử.

Bảng 1.1 Khối lượng điện tích các loại hat Hóa 10 kết nối

Phân tích và Hướng dẫn giải:

Để giải bài này, ta sẽ sử dụng các dữ liệu về khối lượng của proton, neutron và electron từ Bảng 1.1 (thường được cung cấp trong SGK).

$m_p=1,6726\cdot 10^{-27}\text{kg}$
$m_n=1,6749\cdot 10^{-27}\text{kg}$
$m_e=9,1094\cdot 10^{-31}\text{kg}$

Ta sẽ tính tổng khối lượng của các hạt cấu thành hạt nhân và nguyên tử để so sánh. Một nguyên tử trung hòa về điện có số proton bằng số electron.

Lời giải chi tiết:

Nguyên tử nitrogen có 7 proton, 7 neutron và 7 electron.

a) So sánh khối lượng hạt nhân với khối lượng nguyên tử

Khối lượng hạt nhân ( $m_{hn}$ ):

$m_{hn}=m_p+m_n=7\cdot m_p+7\cdot m_n$

$m_{hn}=7\cdot(1,6726\cdot 10^{-27})+7\cdot(1,6749\cdot 10^{-27})$

$m_{hn}\approx 1,1708\cdot 10^{-26}+1,1724\cdot 10^{-26}\approx 2,3432\cdot 10^{-26}\text{kg}$
Khối lượng nguyên tử ( $m_{n t}$ ):

$m_{nt}=m_{hn}+m_e=m_{hn}+7\cdot m_e$

$m_{nt}=2,3432\cdot 10^{-26}+7\cdot(9,1094\cdot 10^{-31})$
$m_{nt}=2,3432\cdot 10^{-26}+0,0006376\cdot 10^{-26}\approx 2,3438\cdot 10^{-26}\text{kg}$

Khi so sánh, ta thấy $m_{hn}\approx m_{nt}$ .

Điều này chứng tỏ khối lượng nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân.

b) So sánh khối lượng hạt nhân với khối lượng vỏ nguyên tử

Khối lượng vỏ nguyên tử ( $m_{e}$ ):

$m_e=7\cdot(9,1094\cdot 10^{-31})\approx 6,3766\cdot 10^{-30}\text{kg}$

$m_e=0,00063766\cdot 10^{-26}\text{kg}$
Tỉ số khối lượng:

$\frac{m_{hn}}{m_e}=\frac{2,3432\cdot 10^{-26}}{6,3766\cdot 10^{-30}}\approx 3675$

Tỉ số này cho thấy khối lượng hạt nhân lớn hơn khối lượng vỏ nguyên tử khoảng 3675 lần.

Vậy, $m_{hn}\gg m_e$ , khối lượng hạt nhân lớn hơn rất nhiều so với khối lượng vỏ.

Qua bài tập này, các em đã củng cố kiến thức về:

Kích thước nguyên tử: Nguyên tử có cấu tạo rỗng, kích thước của nó lớn hơn rất nhiều so với hạt nhân.
Khối lượng nguyên tử: Khối lượng của nguyên tử tập trung gần như toàn bộ ở hạt nhân, trong khi khối lượng của vỏ electron là không đáng kể.

• Xem thêm:

Giải Hóa học 10 trang 13 - Kết nối tri thức

Giải Hóa học 10 trang 14 - Kết nối tri thức

Giải Hóa học 10 trang 16 - Kết nối tri thức