MỤC TIÊU
- Nêu được khái niệm phân tử, đơn chất, hợp chất. Đưa ra được một số ví dụ về đơn chất và hợp chất.
- Tính được khối lượng phân tử theo đơn vị amu.
TÓM TẮT KIẾN THỨC
💡 Mở đầu
Hàng chục triệu chất trên Trái Đất đều được tạo nên từ một hoặc nhiều nguyên tố hoá học. Các nhà khoa học đã phân loại chúng như thế nào?
Các nhà khoa học đã phân chất thành hai loại: đơn chất và hợp chất.
- Đơn chất là chất được tạo nên từ một nguyên tố hoá học.
- Hợp chất là chất được tạo nên từ hai hay nhiều nguyên tố hoá học.
1. PHÂN TỬ
Tất cả các chất đều gồm vô số hạt rất nhỏ tạo thành. Những hạt này đại diện cho chất, được gọi là hạt hợp thành của chất.
1.1. Tìm hiểu về hạt hợp thành của chất và khái niệm phân tử
- Các hạt hợp thành của một chất thì giống nhau về thành phần và hình dạng.
- Mỗi hạt thể hiện đầy đủ tính chất hoá học của một chất.
- Ví dụ 1: Các hạt hợp thành của nước đều gồm có 2 nguyên tử hydrogen và 1 nguyên tử oxygen.
- Các hạt có đặc điểm trên được gọi chung là phân tử.
👨👩👧👦 Thảo luận
1. Quan sát Hình 5.1 và cho biết hạt hợp thành của chất nào được tạo từ một nguyên tố hoá học. Hạt hợp thành của chất nào được tạo từ nhiều nguyên tố hoá học?
Hạt hợp thành của hydrogen, chlorine, neon được tạo từ một nguyên tố hoá học.
+ Hạt hợp thành của hydrogen gồm 2 nguyên tử hydrogen.
+ Hạt hợp thành của chlorine gồm 2 nguyên tử chlorine.
+ Hạt hợp thành của neon gồm 1 nguyên tử Ne.
- Hạt hợp thành của hydrogen chlorine được tạo từ nhiều nguyên tố hoá học.
+ Hạt hợp thành của hydrogen chlorine gồm 1 nguyên tử hydrogen và 1 nguyên tử chlorine.
📝 Củng cố
Tương tự Ví dụ 1, em hãy mô tả một số phân tử được tạo thành từ 1 nguyên tố hoá học, 2 nguyên tố hoá học.
- Phân tử oxygen, bromine được tạo thành từ 1 nguyên tố hoá học.
+ Phân tử oxygen gồm có 2 nguyên tử oxygen.
+ Phân tử bromine gồm có 2 nguyên tử bromine.
+ Phân tử nitrogen gồm có 2 nguyên tử nitrogen.
+ Phân tử đồng gồm có 1 nguyên tử copper.
- Phân tử sodium chlorine, hydrobromic acid được tạo thành từ 2 nguyên tố hoá học.
+ Phân tử sodium chlorine (NaCl) gồm 1 nguyên tử sodium và 1 nguyên tử chlorine.
+ Phân tử hydrobromic acid (HBr) gồm 1 nguyên tử hydrogen và 1 nguyên tử bromine.
♻️ Vận dụng
Có nhiều loại bình chữa cháy, hình bên là một loại bình chữa cháy chứa chất khí đã được hoá lỏng. Loại bình này dùng để dập tắt hiệu quả các đám cháy nhỏ, nơi kín gió. Ưu điểm của nó là không lưu lại chất chữa cháy trên đồ vật.
Theo em, trong bình có chứa phân tử chất khí gì? Phân tử đó gồm những nguyên tố nào? Số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử chất khí này là bao nhiêu?
- Khí trong bình chữa cháy là carbon dioxide (CO2). Phân tử CO2 gồm 2 nguyên tố carbon; oxygen.
- Phân tử carbon dioxide (CO2) gồm 1 nguyên tử carbon và 2 nguyên tử oxygen.
✍️ Ghi nhớ
Phân tử là hạt đại diện cho chất, gồm một số nguyên tử kết hợp với nhau và thể hiện đầy đủ tính chất hoá học của chất.
1.2. Tính khối lượng phân tử
- Khối lượng phân tử của một chất là khối lượng tính bằng đơn vị amu của một phân tử chất đó.
- Ví dụ 2: Ammonia là chất khí không màu, mùi khai, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: sản xuất nitric acid, các loại phân bón hoá học, làm nhiên liệu cho tên lửa, ...
✍️ Ghi nhớ
Khối lượng phân tử bằng tổng khối lượng các nguyên tử có trong phân tử.
👨👩👧👦 Thảo luận
2. Em hãy đề xuất cách tính khối lượng phân tử của mỗi chất ở Hình 5.3.
a) Phân tử hydrogen gồm 2 nguyên tử hydrogen
⟹ Khối lượng phân tử hydrogen = 1 amu x 2 = 2 amu
b) Phân tử sulfur dioxide gồm 1 nguyên tử sulfur và 2 nguyên tử oxygen
⟹ Khối lượng phân tử sulfur dioxide = 32 amu x 1 + 16 amu x 2 = 64 amu
c) Phân tử methane gồm 1 nguyên tử carbon và 4 nguyên tử hydrogen
⟹ Khối lượng phân tử methane = 12 amu x 1 + 1 amu x 4 = 16 amu
👨👩👧👦 Thảo luận
3. Khối lượng nguyên tử của oxygen bằng 16 amu. Phân tử khí oxygen gồm 2 nguyên tử oxygen sẽ có khối lượng phân tử bằng bao nhiêu?
Phân tử khí oxygen gồm 2 nguyên tử oxygen
⟹ Khối lượng phân tử khí oxygen = 16 amu x 2 = 32 amu
📝 Củng cố
Muối ăn có thành phần chính là sodium chloride. Phân tử sodium chloride gồm 1 nguyên tử sodium và 1 nguyên tử chlorine. Em hãy tính khối lượng phân tử của sodium chloride.
Phân tử sodium chloride gồm 1 nguyên tử sodium (23 amu) và 1 nguyên tử chloride (35,5 amu)
⟹ Khối lượng phân tử sodium chloride = 23 amu x 1 + 35,5 amu x 1 = 58,5 amu
♻️ Vận dụng
Đá vôi có thành phần chính là calcium carbonate. Phân tử calcium carbonate gồm 1 nguyên tử calcium, 1 nguyên tử carbon và 3 nguyên tử oxygen. Tính khối lượng phân tử của calcium carbonate. Hãy nêu một số ứng dụng của đá vôi.
- Phân tử calcium carbonate = 1 nguyên tử calcium + 1 nguyên tử carbon + 3 nguyên tử oxygen
⟹ Khối lượng phân tử calcium carbonate = 40 amu x 1 + 12 amu x 1 + 16 amu x 3 = 100 amu
- Ứng dụng của đá vôi là:
+ Đá vôi được dùng làm nguyên liệu trong các ngành công nghiệp xây dựng, cẩm thạch hoặc là thành phần cấu thành của xi măng hoặc sản xuất ra vôi.
+ Đá vôi được sử dụng khá phổ biến trong ngành sơn, trong đó calcium carbonate được xem là chất độn chính.
+ Đá vôi được sử dụng để xử lý môi trường nước:
• Calcium carbonate có khả năng hấp thu các khí độc tích tụ ở đáy ao như: NH3, H2S, CO2 …và acid trong nước.
• Giảm tỷ trọng kim loại nặng, độc hại trong ao nuôi.
• Đá vôi giúp phân hủy xác tảo, các chất lơ lửng bẩn trong ao nuôi, giúp cân bằng môi trường nước và ổn định độ pH.
• Giúp ổn định màu nước, hạn chế có váng làm sạch nước, tăng lượng oxyen hòa tan trong nước.
• Bên cạnh đó đá vôi còn hạn chế mầm bệnh, vi khuẩn có hại trong nước, vi khuẩn phát sáng trong ao nuôi…
+ Trong y tế đá vôi đóng vai trò là thuốc bổ sung khẩu phần calcium giá rẻ, chất khử chua. Nó cũng được sử dụng trong công nghiệp dược phẩm làm chất nền thuốc viên từ loại dược phẩm khác.
+ Ngoài ra, calcium carbonate còn được biết đến là chất làm trắng trong việc tráng men đồ gốm sứ.
+ Calcium carbonate là thành phần chính của phấn viết bảng, phấn viết.
♻️ Vận dụng
Trong nước rửa tay khô có thành phần chính là chất gì? Khối lượng phân tử của chất đó là bao nhiêu?
- Thành phần chính trong nước rửa tay khô là ethyl alcohol (ancol etylic) C2H5OH): gồm 2 nguyên tử carbon, 6 nguyên tử hydrogen, 1 nguyên tử oxygen.
- Khối lượng phân tử của ethyl alcohol (ancol etylic) (C2H5OH) = 12 amu x 2 + 1 amu x 6 + 16 amu x 1 = 46 amu.
2. ĐƠN CHẤT
Tìm hiểu về đơn chất
- Mỗi đơn chất được tạo thành từ nguyên tố hoá học tương ứng. Tên gọi của đơn chất thường trùng với tên nguyên tố.
- Phân tử đơn chất (Hình 5.6) được tạo ra từ một số nguyên tử.
👨👩👧👦 Thảo luận
4. Dựa và Hình 5.5, cho biết tên các đơn chất được tạo thành từ nguyên tố hoá học tương ứng.
Các đơn chất được tạo thành từ nguyên tố hoá học tương ứng là:
- H2 được tạo thành từ nguyên tố Hydrogen.
- He được tạo thành từ nguyên tố Helium.
- N2 được tạo thành từ nguyên tố Nitrogen.
- F2 được tạo thành từ nguyên tố Fluorine.
- Na được tạo thành từ nguyên tố Sodium.
- Mg được tạo thành từ nguyên tố Magnesium.
- P được tạo thành từ nguyên tố Phosphorus.
- S được tạo thành từ nguyên tố Sulfur.
- Cl2 được tạo thành từ nguyên tố Chlorine.
- Ar được tạo thành từ nguyên tố Argon.
- K được tạo thành từ nguyên tố Potassium.
- Ca được tạo thành từ nguyên tố Calcium.
👨👩👧👦 Thảo luận
5 . Ngoài các đơn chất tạo từ các nguyên tố ở Hình 5.5, em hãy liệt kê thêm 2 đơn chất tạo thành từ nguyên tố kim loại và 2 đơn chất tạo thành từ nguyên tố phi kim khác.
- 2 đơn chất tạo thành từ nguyên tố kim loại:
+ Al được tạo thành từ Aluminium.
+ B được tạo thành từ Boran.
- 2 đơn chất tạo thành từ nguyên tố phi kim:
+ O2 được tạo thành từ Oxygen.
+ C được tạo thành từ Carbon.
👨👩👧👦 Thảo luận
6. Quan sát Hình 5.6, em hãy cho biết số nguyên tử và thành phần nguyên tố có trong mỗi phân tử đơn chất.
- Hình a: Đơn chất Bromine được tạo nên từ 2 nguyên tử Br của nguyên tố Br.
- Hình b: Đơn chất Ozon được tạo nên từ 3 nguyên tử O của nguyên tố O.
📖 Mở rộng
Một số nguyên tố có thể tạo ra nhiều dạng đơn chất. Ví dụ: nguyên tố carbon (C) tạo nên than (than muội, than cốc, than gỗ, ...), graphite, kim cương ...
📝 Củng cố
Mẫu vật nào được tạo ra từ phân tử đơn chất trong hình dưới đây? Cho biết nguyên tố tạo ra mỗi đơn chất đó.
- Cuộn dây nhôm: được tạo từ nguyên tố Aluminium (Al).
- Lưu huỳnh: được tạo từ nguyên tố Sulfur (S).
- Than gỗ: được tạo từ nguyên tố Carbon (C).
- Đá vôi: được tạo từ nguyên tố Calcium (Ca), Carbon (C), Oxygen (O).
⟹ Mẫu vật a, b, c được tạo ra từ phân tử đơn chất.
✍️ Ghi nhớ
Đơn chất là chất được tạo nên từ một nguyên tố hoá học.
📖 Mở rộng
Nguyên tử của nguyên tố kim loại tạo ra đơn chất kim loại. Với đơn chất kim loại, hạt hợp thành là nguyên tử, sắp xếp khít nhau theo một trật tự xác định và có vai trò như phân tử. Các đơn chất kim loại có tính chất vật lí chung như: dẫn điện, dẫn nhiệt, có ánh kim, …
• Khí nitrogen, khí oxygen, sulfur, carbon (trong than chì), ... không có các tính chất như đơn chất kim loại. Các đơn chất này được gọi là đơn chất phi kim.
• Đơn chất khí hiếm tồn tại trong tự nhiên dưới dạng đơn nguyên tử và là một dạng đặc biệt của phân tử.
♻️ Vận dụng
Khí quyển Trái Đất là lớp các chất khí bao quanh và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất. Thành phần khí quyển gồm có nitrogen, oxygen, argon, carbon dioxide, hơi nước và một số chất khí khác (helium, neon, methane, hydrogen, ...). Em hãy liệt kê các đơn chất có trong khí quyển. Tìm hiểu và cho biết đơn chất nào được dùng để bơm vào lốp ô tô thay cho không khí.
- Nitrogen được tạo bởi nguyên tố N.
- Oxygen được tạo bởi nguyên tố O.
- Argon được tạo bởi nguyên tố Ar.
- Carbon dioxide được tạo bởi nguyên tố C và O.
- Hơi nước được tạo bởi nguyên tố H và O.
- Helium được tạo bởi nguyên tố He.
- Neon được tạo bởi nguyên tố Ne.
- Methane được tạo bởi nguyên tố C và H.
- Hydrogen được tạo bởi nguyên tố H.
⟹ Các đơn chất có trong khí quyển là: Nitrogen, Oxygen, Argon, Helium, Neon, Hydrogen.
- Đơn chất được dùng để bơm vào lốp ô tô thay cho không khí là: Nitrogen.
3 ) HỢP CHẤT
Tìm hiểu về hợp chất
- Phân tử hợp chất gồm nhiều nguyên tố hoá học tạo nên.
- Trong hợp chất, nguyên tử của các nguyên tố kết hợp với nhau theo tỉ lệ và thứ tự nhất định.
Ví dụ 3: Phân tử methane được tạo bởi 4 nguyên tử của nguyên tố hydrogen và 1 nguyên tử của nguyên tố carbon (Hình 5.9a); phân tử sulfur dioxide được tạo bởi 2 nguyên tử của nguyên tố oxygen và 1 nguyên tử của nguyên tố sulfur (Hình 5.9b); ...
👨👩👧👦 Thảo luận
7. Quan sát Hình 5.7, em hãy cho biết phân tử chất nào là phân tử đơn chất, phân tử chất nào là phân tử hợp chất. Giải thích.
- Phân tử Hydrogen được tạo nên từ 1 nguyên tố H ⟹ Đơn chất.
- Phân tử Oxygend được tạo nên từ 1 nguyên tố O ⟹ Đơn chất.
- Phân tử Nước được tạo nên từ 2 nguyên tố là H và O ⟹ Hợp chất.
👨👩👧👦 Thảo luận
8. Muối ăn (Hình 5.8) là đơn chất hay hợp chất? Vì sao?
Muối ăn được tạo nên từ 2 nguyên tố là Na và Cl ⟹ Hợp chất.
👨👩👧👦 Thảo luận
9. Hãy nêu một số ví dụ về phân tử hợp chất mà em biết và cho biết phân tử đó được tạo thành từ các nguyên tử của nguyên tố nào.
Một số phân tử hợp chất và nguyên tố tạo thành:
- Calcium carbonate: được tạo thành từ nguyên tố Ca, C, O.
- Methane: được tạo thành từ nguyên tố C và H.
- Hydrogen chloride: được tạo thành từ nguyên tố H và Cl.
- Carbon dioxide: được tạo thành từ nguyên tố C và O.
- Nước: được tạo thành từ nguyên tố H và O.
📝 Củng cố
Carbon dioxide là thành phần tạo ra bọt khí trong nước giải khát có gas (hình dưới). Theo em, carbon dioxide là đơn chất hay hợp chất?
Carbon dioxide được tạo nên từ 2 nguyên tố là C và O.
⟹ Carbon dioxide là hợp chất.
✍️ Ghi nhớ
Hợp chất là chất được tạo nên từ hai hay nhiều nguyên tố hoá học.
♻️ Vận dụng
Hãy cho biết mỗi chất đó được tạo bởi loại phân tử gì? Iodine và potassium iodide có nhiều ứng dụng trong đời sống. Tìm hiểu qua sách báo và internet, em hãy cho biết một số ứng dụng của các chất này.
- Potassium được tạo bởi phân tử K: phân bón, thuốc súng, sản xuất thủy tinh, chất truyền nhiệt trung gian…
- Iodine được tạo bởi phân tử I2: Thuốc sát trùng vết thương, chất tẩy rửa, phòng bệnh bướu cổ.
- Potassium được tạo bởi phân tử KI: sử dụng làm thuốc men hoặc thực phẩm chức năng, nuôi cấy mô tế bào thực vật, nhiếp ảnh.
BÀI TẬP
✍️ Bài tập
1. Hãy liệt kê 5 phân tử đơn chất và 5 phân tử hợp chất chứa 2 nguyên tố hoá học.
- 5 phân tử đơn chất là:
+ Khí oxygen được tạo bởi nguyên tố O
+ Khí nitrogen được tạo bởi nguyên tố N
+ Khí helium được tạo bởi nguyên tố He
+ Sodium được tạo bởi nguyên tố Na
+ Sulfur được tạo bởi nguyên tố S
- 5 phân tử đơn chất là:
+ Carbon dioxide được tạo bởi nguyên tố C và O
+ Sodium chloride được tạo bởi nguyên tố Na và Cl
+ Potassium iodide được tạo bởi nguyên tố K và I
+ Nước được tạo bởi nguyên tố H và O
+ Hydrogen chloride được tạo bởi nguyên tố H và Cl
✍️ Bài tập
2. Hoàn thành bảng sau:
|
Chất |
Phân tử đơn chất |
Phân tử hợp chất |
Khối lượng phân tử |
|
Phân tử
carbon monoxide gồm 1 nguyên tử carbon và 1 nguyên tử oxygen |
|
CO |
M = 12.1 + 16.1 = 28
amu |
|
Phân tử
calcium oxide gồm 1 nguyên tử calcium và 1 nguyên tử oxygen |
|
CaO |
M = 40.1 + 16.1 = 56
amu |
|
Phân tử
ozone gồm 3 nguyên tử oxygen |
O3 |
|
M = 16.3 = 48 amu |
|
Phân tử
nitrogen dioxide gồm 1 nguyên tử nitrogen và 2 nguyên tử oxygen |
|
NO2 |
M = 14.1 + 16.2 = 46
amu |
|
Phân tử
acetic acid (có trong giấm ăn) gồm 2 nguyên tử carbon, 4 nguyên tử hydrogen
và 2 nguyên tử oxygen |
|
C2H4O2 |
M = 12.2 + 4.1 + 16.2 =
60 amu |
✍️ Bài tập
3. Baking soda là một loại muối được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành như: thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp hoá chất.
a) Baking soda là phân tử đơn chất hay phân tử hợp chất?
b) Baking soda có khối lượng phân tử bằng 84 amu. Quan sát hình mô phỏng phân tử baking soda (hình bên), cho biết phân tử baking soda có mấy nguyên tử X? Hãy xác định khối lượng nguyên tử X và cho biết X là nguyên tố nào?
a) Quan sát hình ta thấy: Baking soda được tạo bởi 4 nguyên tố: C, H, O, và X
⟹ Baking soda là phân tử hợp chất
b) Quan sát hình ta thấy: phân tử baking soda có 1 nguyên tử X
Khối lượng baking soda = X.1 + 1.1 + 12.1 + 16.3 = 84 amu
⟹ X = 23 amu
⟹ X là Sodium (Na)
✍️ Bài tập
4. Quan sát hình mô phỏng các phân tử sau, cho biết chất nào là đơn chất, chất nào là hợp chất? Tính khối lượng phân tử của các chất.
|
Chất |
Cấu tạo |
Phân tử đơn chất |
Phân tử hợp chất |
Khối lượng phân tử |
|
Hydrogen |
2 nguyên tử H |
H2 |
|
M = 1.2 = 2 amu |
|
Carbon dioxide |
1 nguyên tử C và 2
nguyên tử O |
|
CO2 |
M = 12.1 + 16.2 = 44 amu |
|
Methane |
1 nguyên tử C và 4
nguyên tử H |
|
CH4 |
M = 12.1 + 1.4 = 16 amu |
|
Hydrogen chloride |
1 nguyên tử H và 1
nguyên tử Cl |
|
HCl |
M = 1.1 + 35,5.1 =
36,5 amu |
|
Chlorine |
2 nguyên tử Cl |
Cl2 |
|
M = 35,5.2 = 71 amu |
|
Nitrogen |
2 nguyên tử N |
N2 |
|
M = 14.2 = 28 amu |
|
Ammonia |
1 nguyên tử N và 3
nguyên tử H |
|
NH3 |
M = 14.1 + 1.3 = 17 amu |
|
Nước |
1 nguyên tử O và 2
nguyên tử H |
|
H2O |
M = 16.1 + 1.2 = 18 amu |
