TƯ LIỆU DẠY HỌC


2

MỤC LỤC
TƯ LIỆU DẠY HỌC........................................................................1
MỤC LỤC.....................................................................................2
..........................................................................................................9
HOÁ HỌC – ÔNG TIÊN CÓ NHIỀU PHÉP LẠ.....10
CÁC TƯ LIỆU VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ.............11
Những phán đoán sơ khởi về thế giới vật chất...................12
Trào lưu giả kim thuật- giấc mơ vàng và tuổi trẻ................17
Cách đo kích thước phân tử:.........................................................34
Chúng ta có thể nhìn thấy nguyên tử không ?.......................35
Phân tử...............................................................................................36
Đồng vò.................................................................................................37
Việc sử dụng vũ khí hạt nhân:....................................................37

TƯ LIỆU VỀ BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN
TỐ HÓA HỌC.........................................................................39
Sự hỗn loạn của thế giới vật chất............................................40
Trạng thái hỗn loạn đã bò tiêu diệt..........................................40
Những điều tiên tri chuẩn xác.....................................................43
Ba lần thắng lợi của đònh luật tuần hoàn các nguyên tố
hoá học................................................................................................45
Tòa nhà hóa học..............................................................................48
Phát hiện nguyên tố thứ 110........................................................50
Những cái nhất trong các nguyên tố hoá học.......................50
Nguồn gốc tên gọi các nguyên tố.............................................54
Ký hiệu các nguyên tố hóa học................................................58

Những cái nhất trong thế giới các nguyên tố.......................59


3

Đèn neon có từ bao giờ?................................................................62

CÁC TƯ LIỆU VỀ NHÓM HALOGEN............................65
Flo...........................................................................................................65
Công dụng của Flo...........................................................................68
Clo..........................................................................................................69
Cuộc chiến tranh hoá học đầu tiên............................................71
Brom - Nguyên tố đại dương............................................................72
Lòch sử tìm ra Brom...........................................................................73
Lòch sử tìm ra iot.................................................................................75
Iốt và con mèo..................................................................................76
Vì sao cồn iod để lâu có thể gây tổn thương da ?...................77
Tác dụng của iot...............................................................................78
Vân tay trên giấy..............................................................................78
Atatin......................................................................................................79
Chất làm lạnh Freon........................................................................80
Vì sao hợp chất florua lại bảo vệ được răng ?...........................80
Khắc các hoa văn trên thủy tinh.................................................81
Eau De Javel được phát hiện như thế nào ?................................81
Bí mật kính đổi màu........................................................................82
Phim ảnh..............................................................................................83
Mưa nhân tạo......................................................................................84
Lòch sử tìm ra oxi................................................................................86
Nguyên tố được phát hiện 3 lần.................................................88
Ozon.......................................................................................................96

Sau cơn giông, không khí trong lành hơn.....................................98
Lỗ hổng tầng ozon hình thành như thế nào ?.........................99
Thay thế các tác nhân làm thủng tầng ozon........................100


4

Lưu huỳnh..........................................................................................102
Hoà tan lưu huỳnh trong nước......................................................103
Bí mật quỷ cốc...............................................................................103
Vết nhơ trên đồ bạc.......................................................................104
Dấu đỏ ngày xưa............................................................................105
Ngọn lửa Hy Lạp.............................................................................106
Selen - Phát hiện bất ngờ.............................................................107
H2S- một thảm họa........................................................................108
“Vàng của người dốt”..................................................................108
Vận chuyển axit sunfuric đậm đặc..............................................109

CÁC TƯ LIỆU VỀ NHÓM NITƠ....................................110
Nitơ.......................................................................................................112
Ứng dụng của nitơ tự do...............................................................115
Niơ – kẻ thù của thợ lặn.............................................................116
Photpho................................................................................................116
Thân thế que diêm.........................................................................119
Vì sao chỉ xát nhẹ là que diêm có thể cháy được ?............120
Antimonium chống lại các tu só....................................................121
Chuyện vui về chất khí gây cười...............................................121
Ma trơi..................................................................................................122
Phép màu của nhà thờ Jerusalem............................................123
Tại sao bánh bao có mùi khai ?...................................................124

Tổng hợp NH3 hiệu qủa hơn nhờ các xúc tác mới...........125
Vì sao gọi là muối amoni?..............................................................126
Vụ nổ ở nhà máy sản xuất phân bón Ôpao....................126
Diêm tiêu là gì?..............................................................................127
Từ “thuốc tiên” tới “thuốc nổ đen”........................................128


5

Thuốc diệt chuột............................................................................130

CÁC TƯ LIỆU VỀ NHÓM CACBON.............................132
Kim cương và than chì.......................................................................132
Vì sao mặt nạ phòng độc chống được khí độc ?.....................134
Vì sao mực nho khó mất màu?....................................................135
Than đá chất thành đống lớn có thể tự bốc cháy !.........136
Que diêm đang cháy ra chỗ gió bò tắt, còn đống lửa thì lại
bùng lên?..........................................................................................136
Bình cứu hỏa....................................................................................137
Các lỗ nhỏ trong bánh bao.........................................................138
Tại sao hầm rau có thể làm ngạt thở chết người ?.............139
Tách cacbon đioxit từ khí thải......................................................139
Băng khô có phải là băng không ?........................................140
Băng khô...........................................................................................141
Xút ăn da, xô-đa khan, xô-đa tinh thể và xô-đa “giải khát”
..............................................................................................................142
Một số ứng dụng của sôđa........................................................143
Khăn trải bàn có ma?..................................................................144
Vì sao xi măng gặp nước lại đóng rắn ?...................................145
Thủy tinh nước.................................................................................146

Chất bảo quản các dụng cụ quang học...................................146
Chất hút ẩm thay đổi màu sắc................................................147

CÁC TƯ LIỆU VỀ KIM LOẠI KIỀM............................149
Hợp chất của natri và cơ thể......................................................149
Món rán thòt đáng ngờ...............................................................150
Thêm muối qúa sớm, đậu không nhừ...................................151
Làm cách nào mà người ta chỉ cần dùng đất đã tẩm
muối để ngăn không cho nước đi qua?.....................................152


6

Tuyết trên đường phố sẽ đi đâu ?............................................152
Khám phá mới từ nước biển chết.........................................153

CÁC TƯ LIỆU VỀ KIM LOẠI KIỀM THỔ................155
Canxi....................................................................................................155
Vì sao trong ấm nước có cặn?.....................................................156
Hãy ăn chuối !................................................................................158
Magiê – bác só của thế kỷ xxi...................................................158
Các hợp chất của magie...............................................................159
Đá ăn.................................................................................................159

CÁC TƯ LIỆU VỀ NHÔM...............................................161
Nhôm..................................................................................................161
Lòch sử của nhôm..........................................................................162
Vương miện của Na-pô -lê -ông III...........................................164
Vương miện của Napôlêông III làm bằng gì ?......................165
Nhôm - kim loại có cánh..............................................................166

Những ứng dụng của nhôm........................................................167
Không nên chứa thức ăn mặn lâu trong nồi nhôm...........170
Hãy thận trọng với nhôm...........................................................171
Phèn nhôm.......................................................................................172

CÁC TƯ LIỆU VỀ ĐỒNG...............................................172
Tác dụng của đồng.......................................................................173
Những tượng đồng nổi tiếng thế giới......................................174
Một nước cờ....................................................................................175
Tàu Anatina gặp nạn.......................................................................175
Xác đònh các cực của một acquy..............................................176
Cắm hoa tươi lâu hơn.......................................................................177

CÁC TƯ LIỆU VỀ BẠC....................................................177


7

Tác dụng sát trùng, diệt khuẩn của bạc..............................177
Bí mật của những chiếc cốc bạc...............................................178
Tính chất đặc biệt của bạc.........................................................179
Phục hồi dụng cụ bằng bạc bò xỉn đen.....................................180

CÁC TƯ LIỆU VỀ VÀNG................................................181
Vàng....................................................................................................181
Qủa bồ đào qúa cứng !..............................................................181
Ai là thằng ngốc ?..........................................................................182

CÁC TƯ LIỆU VỀ KẼM..................................................183
Kẽm....................................................................................................183

Bảo vệ vỏ tầu biển.....................................................................185
Bảo vệ "biên cương" của sắt thép...........................................185
Các "chú lùn" cần gì?.................................................................186

CÁC TƯ LIỆU VỀ THỦY NGÂN.................................187
Tác dụng của thuỷ ngân.............................................................187
Tại sao Nga Hoàng Ivan lại hung bạo?.........................................188
Thủy ngân gây thảm họa cho dân lành.................................189
Nhiệt kế thủy ngân......................................................................190
Hỗn hống..........................................................................................191
Thủy ngân clorua (HgCl2)..............................................................191
Hồ ma.................................................................................................192

CÁC TƯ LIỆU VỀ SẮT....................................................193
Kim loại tình yêu..............................................................................194
Hãy ăn mạt sắt !............................................................................195
Nên dùng nồi, chảo bằng sắt...................................................195
Nước khoáng chứa sắt..................................................................196
Tại sao kim la bàn lại nhảy múa?..............................................197


8

Epfen và những kẻ hoài nghi......................................................197
Nhiệt độ trong lò cao thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của sắt
..............................................................................................................198
Bí mật của sắt Mặt Trăng..........................................................198
Tại sao khi hơ con dao ướt lên ngọn lửa sẽ có màu xanh lam ?
..............................................................................................................200
Vì sao thủy tinh thường có màu xanh ?......................................200

Vì sao sắt bò gỉ ?...............................................................................200
Phát minh từ trong đống sắt rỉ..................................................202

CÁC TƯ LIỆU VỀ THIẾC...............................................202
Thiếc “thực phẩm” là thiếc gì ?.................................................202
Vụ trộm trong cung cấm................................................................203
“Bệnh dòch thiếc”............................................................................204

CÁC TƯ LIỆU VỀ CHÌ......................................................205
Ô nhiễm thời cổ đại....................................................................206
Kẻ diệt trừ đế chế La Mã.........................................................208
Chì phục vụ toà án giáo hội, các đạo só Bà La Môn........209
Phát hiện pha lê thật – giả bằng chì.......................................210

Chì - cái chết đáng thương....................................................210
Một vụ nhiễm độc chì nghiêm trọng.........................................211
Nguy hiểm ẩn chứa trong bấc nến............................................213
Bạn đã biết gì về chì ?...................................................................213
Làm thế nào để hạn chế nhiễm độc chì ?............................214

CÁC TƯ LIỆU VỀ KIM LOẠI..........................................215
Vai trò của kim loại........................................................................215
Sự sống cần các kim loại nào?..................................................216
Kim loại đầu tiên của loài người..............................................218


9

Màu sắc các bức tranh cổ..........................................................218
Kim loại lỏng và khí.......................................................................220

Kim loại có trí nhớ.........................................................................221
Kim loại có mùi..............................................................................222
Kim loại có độ nóng chảy cao nhất.........................................222
Bút chì làm bằng kim loại............................................................223
Khả năng hòa tan của hiđro trong pali..................................224
Phương pháp tinh chế các kim loại bằng iot.............................224
Câu chuyện về chất xúc tác....................................................224
Đá lửa làm bằng chất gì ?..........................................................225
Cách nhận biết ra các lớp mạ..................................................226
Vàng lá..............................................................................................226
Axit nguy hiểm...................................................................................227
Các chữ mạ vàng trên bìa sách................................................227

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................229


10

HOÁ HỌC – ÔNG TIÊN CÓ NHIỀU PHÉP LẠ
Đọc chuyện cổ tích chúng ta thường
gặp những ông tiên có nhiều phép lạ: biến
màu đỏ thắm thành màu xanh biếc, biến
nước biển mặn chát thành nước ngọt, biến
cục đá xấu xí thành hạt kim cương lóng lánh,
biến khúc gỗ bình thường thành những dải
lụa tuyệt đẹp … Nhưng những ông tiên cùng
những phép biến hoá ấy chỉ là ước mơ của
người xưa muốn vươn tới những gì cao đẹp hơn,
kỳ diệu hơn và hạnh phúc hơn cuộc sống cực
nhọc, khó khăn hiện tại lúc ấy mà thôi.

Biết bao thế kỷ trôi qua, ngày nay những
ước mơ của người xưa đã thành sự thật. Thế
giới xung quanh ta ngày nay có biết bao điều
kỳ diệu, có biết bao biến đổi phi thường. Chỉ
có điều là những cái đó được tạo ra không
phải do bàn tay của những ông tiên tưởng
tượng mà là do bàn tay của những con người
được trang bò những kiến thức khoa học.
Khoa học là những ông tiên thực sự của
thời đại chúng ta. Nhưng nếu nếu nói về
những điều kỳ diệu, về những biến hóa
thần kỳ thì trong số các môn khoa học, hoá
học nổi bật hơn cả. Chúng ta có thể tưởng
tượng được là từ những cục than đen đủi xấu
xí lại có thể biến thành những loại thuốc
nhuộm màu sắc rực rỡ, những loại nước hoa
ngào ngạt hương thơm không ? Chúng ta có
thể tưởng tượng được là từ những cây bồ
đề, phi lao lại có thể biến thành những hạt
đường ngọt lòm, thành vải bền đẹp ? Từ
những thùng dầu mỏ đen, sánh, bẩn thỉu lại


11

có thể biến thành cao su, thành chất dẻo
trong suốt như pha lê không ? Hẳn là khó
tưởng tượng nổi ! Vậy mà những điều đó lại
hoàn toàn có thật! Hoá học đã giúp cho con
người thực hiện được tất cả những biến hoá

thần kỳ ấy. Bởi vì hoá học là môn khoa học
nghiên cứu về các chất và những biến hoá
của chúng. Có thể nói trong thực tế khó mà
có đồ vật nào mà trong quá trình tạo thành
chúng lại không có sự tham gia của hoá học.
Do đó không phải ngẫu nhiên mà người ta
gọi hoá học là ông tiên có nhiều phép lạ.
“Không có hoá học thì không có cuộc
sống. Kim loại, cao su, thủy tinh, nhiên liệu để
chạy động cơ và hàng nghìn chất khác chung
quanh chúng ta trong cuộc sống hàng ngày –
đó là sản phẩm của sản xuất hoá học”
Pent
“Không có một khoa học nào lại cần
thực hành như hoá học. Những đònh luật cơ
bản, những thuyết và những kết luận của
nó đều dựa trên những sự kiện cụ thể”
Pharây
“Thực hành chính là hỏi thiên nhiên một
cách trònh trọng”
Menđêlêep
CÁC TƯ LIỆU VỀ CẤU
TẠO NGUYÊN TỬ


12

1. Những phán đoán sơ khởi về thế giới
vật chất
2. Trào lưu giả kim thuật- giấc mơ vàng

và tuổi trẻ
3. John Dalton sáng lập nguyên tử luận
4. Thí nghiệm bình cầu bạc chứa nước
5. Hóa học và điện từ học - Khám phá
electron
6. Sự phóng xạ: khám phá ra hạt nhân,
proton, notron
7. Nguyên tử là gì?
8. Có thể chia nhỏ nguyên tử được
không ?
9. Cách đo kích thước phân tử
10. Chúng ta có thể nhìn thấy nguyên
tử không ?
11. Phân tử
12. Đồng vò
Những phán đoán sơ khởi về thế giới
vật chất
Những lời phán đoán về cấu tạo của
vật chất đã xuất hiện cách đây hàng mấy
ngàn năm ở cổ Hy Lạp.
Các nhà triết học đã đưa ra học thuyết
gọi là thuyết các chất đầu hay thuyết
nguyên tố của mọi vật. Dù các vật chất có
khác nhau muôn hình muôn
vẻ nhưng đều có một
nguồn gốc chung.
Thales (TK 6- 7 TCN)
“ Không có gì có thể
xuất phát từ không có gì,



13

tất cả xuất phát từ nước rồi lại trở về
nước “
Đun nóng
Nước biển →không khí (hơi nước).
Bay hơi
Nước biển → đất (muối).
Heraclite (544- 483)
Sự chuyển động vónh viễn là vốn có cho
mọi vật thể của tự nhiên. Hiển nhiên khi đó
ông coi “nguyên tố” chuyển động và hay thay
đổi nhất - lửa là vật chất đầu tiên.
Theo Heraclite, thế giới không do thượng
đế cũng không do con người sáng tạo, mà nó
“đã, đang và sẽ là ngọn lửa sống vónh cửu ”,
ngọn lửa này cháy bùng lên một cách có
quy luật, tắt đi một cách có quy luật. Sẽ có
lúc tất cả đều biến thành lửa, và từ lửa
lại xuất hiện ra vũ trụ.
Empédocle (490- 435 TCN)
Ông tổng hợp tất cả các quan niệm lại,
cho rằng 4 nguyên tố nước, không khí, đất,
lửa là 4 chất đầu. Mọi dạng vật chất chỉ là
sự pha trộn của 4 nguyên tố theo tỉ lệ khác
nhau.
Mỗi nguyên tố khi đứng yên có một vò
trí nhất đònh : đất ở vò trí thấp nhất, nước cao
hơn một chút rồi đến không khí và lửa. Khi ta

đưa các nguyên tố ra xa vò trí của chúng, các
nguyên tố ấy xu hướng quay trở lại vò trí ban
đầu. Điều nay giải thích tại sao đá lại rơi và
lửa lại bốc lên.


14

Démocrite (460 – 378 TCN) – nhà bác học
duy vật vó đại đầu tiên – trí tuệ bách khoa
đầu tiên trong số những người Hy Lạp.

Ông tự hỏi không biết vật chất có
liên tục hay không. Đống cát nhìn từ xa như
một dải liên tục nhưng lại gần bốc lên tay lại
là tập hợp của vô số những hạt cát nhỏ.
Ông đã lý luận như sau để đi đến thừa nhận
sự tồn tại của các nguyên tử :
Nếu bất kì một vật nào có thể chia
nhỏ mãi không cùng thì có hai điều: hoặc
không có gì cả hoặc còn lại cái gì đó. Trong
trường hợp thứ nhất vật chất chỉ có một sự
tồn tại ảo tưởng mà thôi. Trong trường hợp
thứ hai: còn lại một mẩu nhỏ đến mức
không thể cắt tiếp được nữa gọi là nguyên
tử (atome = không thể nào chia nhỏ được
nữa).


15


Ông đưa ra thuyết hạt về cấu tạo vật
chất – hay thuyết vật chất có cấu tạo gián
đoạn:
1. Vật chất được cấu tạo từ những hạt
vô cùng nhỏ bé, không thể phân chia được
gọi là nguyên tử (tức là có cấu tạo gián
đoạn) và tồn tại vónh viễn. Ví dụ khi hoà tan
muối vào nước, muối bò mất đi và nước
xuất hiện vò mặn. Khi cho bay hơi nước lại thu
được muối. Hiện tượng này được giải thích
bằng thuyết hạt như sau:
Muối được cấu tạo
từ vô số các nguyên tử rất nhỏ, khi hoà tan
vào nước các nguyên tử muối phân tán,
trộn lẫn với các nguyên tử nước làm cho
nước có vò mặn. Khi ấy, muối biến mất dưới
mắt thường nhưng thực tế các nguyên tử
muối vẫn tồn tại trong nước.
2. Các nguyên tử của các chất khác
nhau là khác nhau : Nguyên tử của nước là
tròn và trơn nên nước rất dễ lưu động.
Nguyên tử của lửa có bề mặt như lưỡi cưa
cho nên tiếp xúc với nó sẽ bò bỏng. Ngay cả
mùi vò cũng phụ thuộc hình dạng các nguyên
tử : nguyên tử tròn và lớn thì có vò ngọt,
nguyên tử sần sùi nhiều góc cạnh có vò
chua. Sắc màu, mùi vò, độ cứng của các loại
nguyên tử đều khác nhau cho nên vẻ bề
ngoài của các loại vật chất mới khác nhau.

3. Các nguyên tử chuyển động không
ngừng và hỗn loạn, nguyên nhân là do sự va
chạm ngẫu nhiên của các nguyên tử dưới
tác dụng của một “tính tất yếu khởi thủy”
4. Mọi biến đổi trong thiên nhiên là sự
kết hợp hay tách rời các nguyên tử dẫn đến
tạo thành chất mới.


16

Tóm lại thế giới này không có cái gì
khác ngoài các nguyên tử và khoảng không
gian giữa các nguyên tử.
Aristote (384 – 322
TCN)
Bác bỏ thuyết
nguyên tử, thừa nhận
vật chất có thể chia
nhỏ đến vô hạn (vật
chất có cấu tạo liên
tục)
Công nhận 4
chất đầu là nước, lửa,
không khí và đất. Ông
thêm vào nguyên tố
thứ 5 là ête, thành
phần của các thiên thể. Các nguyên tố đó
là do 4 tính chất kết hợp từng đôi một lại
thành: nóng, lạnh, khô, ẩm. Khi biến đổi các

tính chất này các chất có thể chuyển hoá
lẫn nhau.
- Quan điểm này có thể giải thích sự
hình thành hơi và sự tạo kết tủa khi đun nóng
nước thiên nhiên.
- Quá trình này có thể diễn tả đơn
giản bằng phản ứng sau :
Nước
+
lửa
=
không khí
+
đất
(lạnh + ẩm)
(nóng + khô)
(nóng + ẩm)
(lạnh + khô)
Có sự trao đổi tính chất nóng lạnh, khô,
ẩm nên có sự tạo thành các chất mới.


17

Hệ
tố chất
thủy

thống
nguyên

tính
nguyên
của
Aristote

Từ quan điểm đó Aristote kết luận “Hoàn
toàn có khả năng biến chất này thành chất
khác”. Kết luận này của ông là cơ sở của
trào lưu giả kim thuật kéo dài hàng thế kỷ
(TK 4 đến TK16).
Trào lưu giả kim thuật- giấc mơ vàng và
tuổi trẻ
Các nhà giả kim thuật cố gắng tìm mọi
cách biến kim loại thành vàng, mơ ước tìm ra
thứ thuốc cải lão hoàn đồng, thứ thần dược
có thể chống lại bệnh tật và giữ cho trẻ
mãi không già. Sử dụng các kiến thức về
luyện kim và nhuộm, giả kim thuật đã được
thực hành ở Trung Quốc, Ai Cập, các nước Ả
Rập và phương Tây… sau những bức tường
dày của tầng hầm ẩm ướt, trong những trại
phòng đơn độc, các nhà giả kim bắt đầu xúc
tiến quá trình “hoàn thiện hóa kim loại”, trong
số đó vàng là kim loại hoàn thiện nhất. Để
thực hiện điều đó, người ta nấu chảy các kim
loại không quý, rót ra, làm nguội, vùi xuống
đất, nhưng uổng công. Các nhà giả kim đã
thử cầu cứu một thế lực siêu nhiên trong



18

việc điều chế “chúa tể của các kim loại”. Họ
đã niệm thần chú trên các kim loại, trên
sàn nhà, trên vách tường họ đã viết những
công thức có tính chất yêu thuật.
Không phải vô cớ mà các nhà giả kim
thuật gọi cái nguyên tố đóng vai trò quyết
đònh trong sự chuyển hóa dưới nhiều cái tên
“đá phép”, ’tiên đan”, ”tôn sư vó đại” … Theo
nhiều đơn viết bằng mật mã rắc rối đôi khi
mâu thuẫn nhau thì để điều chế được các
nguyên tố đó phải tiến hành vô số các
thủ thuật ở các điều kiện khác nhau, phải
thanh khiết về tinh thần, gạt bỏ mọi khoái lạc
của cuộc đời, và phải toàn tâm toàn ý cho
công việc. Kết quả là thu đựơc một đơn điều
chế đá phép như thường lệ, và không ai
kiểm tra nó được bằng thực nghiệm.
Cuộc tìm kiếm không mang lại kết quả gì
nhưng giả kim thuật đã có đóng góp đáng
kể cho hóa học sau này:
- Tập hợp được nhiều hiểu biết về thực
tế trong phòng thí nghiệm, hoàn thành nhiều
kỹ thuật trong phòng thí nghiệm như nung,
chưng cất, lọc, bay hơi, kết tinh, cách dùng vôi
sống loại nước khỏi cồn, thứ cồn lần đầu
tiên được điều chế từ phương pháp chưng cất
rượu nho (rượu gồm 90% cồn và 10% nước
được đun lên tới 7000C là nhiệt độ cồn sôi,

cồn bay hơi và ngưng tụ trong nồi cất)
- Phát hiện được nhiều chất mới khi tiến
hành thí nghiệm với nhiều kim loại, chẳng hạn
khi tìm vàng từ nước tiểu cô đặc đã phát
hiện ra photpho.
John Dalton sáng lập nguyên tử luận


19

Dalton từ những từ những giả thuyết về
nguyên tử còn rất mơ hồ có từ thời xa xưa,
phát triển thành lý luận khoa học về nguyên
tử, đặt nền móng quan
trọng cho sự phát triển
hóa học cận đại. Nguyên
tử luận khoa học của
Dalton đã chỉ đạo hóa
học thoát ra khỏi giai đoạn
tạp loạn, nhận không ra
mối liên hệ nội tại và
chỉ miêu tả hiện tượng
của tự nhiên.
Tiến hành nghiên
cứu áp suất khí :
Dalton cho khí oxi, khí nitơ vào hai bình cùng
dung tích sao cho áp suất ở hai bình bằng nhau.
Dùng một ngoại lực đẩy hết khí nitơ vào bình
khí oxi. Liệu áp suất khí trong bình có thay đổi
không ?

John Dalton (1766-1844)
Thật là kinh ngạc, áp suất không biến
đổi, tựa như khi chỉ có một loại khí, không có
loại khí khác trôïn vào. Tại sao khí nitơ lại
chẳng gây ảnh hưởng gì với khí oxi ?
Dalton liên tưởng và nhận ra rằng
nguyên tử có thể là một loại hạt rất nhỏ,
có độ lớn khác nhau, do đó nó khuyếch tán
vào nhau.
Trải qua mấy năm lao đọâng gian khổ,
Dalton cuối cùng đã có nhận thức một cách
có hệ thống, chuẩn xác về nguyên tử. Nôi
dung :


20

- Mọi nguyên tố đều được tạo thành từ
nguyên tử. Nguyên tử là những hạt hình cầu
vô cùng nhỏ bé, không thể phân chia được
nữa, không tự sinh ra và không bò phá huỷ.
- Các nguyên tử của cùng một nguyên
tố thì hoàn toàn giống nhau về kích thước
khối lượng và những tính chất khác.
- Các nguyên tử của các nguyên tố
có thể kết hợp với nhau tạo nên hợp chất.
- Tuy nhiên, Dalton vẫn chưa xác đònh
được số nguyên tử có trong phân tử : nước
có 1 nguyên tử oxi, 1 nguyên tử hiđrô hay 1
nguyên tử oxi, 2 nguyên tử hiđrô.

Điều này chỉ được làm sáng tỏ khi các
nhà hoá học xác đònh được khối lượng
nguyên tử chính xác.
Thí nghiệm bình cầu bạc chứa nước
Đây là một thí nghiệm thú vò được tiến
hành cách đây khoảng 300 năm. Một nhà
bác học muốn thử xem nước có chòu nén hay
không nên đã làm thí nghiệm sau : Đổ nước
vào một bình cầu bằng bạc rồi hàn lại cho
thật kín và thật chắc. Sau đó ông lấy búa
nện mạnh lên quả cầu.
Bạn đoán xem có hiện tượng gì xảy ra ?
Nếu nước chòu nén thì quả cầu sẽ bò
co lại và sẽ xuất hiện những nếp nhăn trên
mặt quả cầu. Nhưng thực tế, sau khi nện búa,
nước thấm qua thành bình ra ngoài trong khi
bình vẫn còn nguyên vẹn, không bò nứt hay bò
thủng. Chỉ có thể giải thích hiện tượng này
là do giữa các phân tử bạc có những


21

khoảng không gian trống nên nước mới
xuyên qua những khoảng đó mà đi ra ngoài.
Hóa học và điện từ học - Khám phá
electron
Cuối thế kỷ 19, các nhà hóa học và
vật lý học đã tìm ra mối liên hệ giữa dòng
điện và vật chất.

Họ đặt dòng điện có điện áp cao vào
ống thủy tinh có chứa khí kém (khí ở áp
suất thấp p = 0, 001 mmHg) giống như bóng
đèn Neon. Trong điều kiện chân không không
đủ sâu tức là áp suất không đủ thấp thì
ống thủy tinh phát ra ánh sáng, khi chân
không đủ sâu thì ánh sáng trong ống biến
mất, và chỉ ở chỗ rất gần Anốt thì thủy
tinh mới có màu lục. Khoảng 1875, nhà vật
lý học người Anh William Crock (1832- 1919) chế
tạo ống Crock có độ chân không cao hơn nữa,
làm thí nghiệm, xác đònh được rằng dòng
điện phát sinh từ Catốt đi về Anốt và nó
đập vào thuỷ tinh gần Anốt, chỗ thuỷ tinh
đó phát ra ánh sáng màu xanh. Ông kết
luận có một dòng phát xạ nhất đònh. Dòng
phát xạ này được gọi là tia Catốt (tia âm cực),
còn bản chất của nó thì chưa ai rõ … mãi
đến năm 1987, nhà vật lý người Anh J. J.
Thomson (1856- 1940), đã tiến hành một loạt
thí nghiệm cho kết quả sau:
- Nếu đặt một chong chóng nhẹ thì chong
chóng bò quay
- Nếu ống được đặt trong điện trường hay
từ trường thì tia Catốt bò lệch hay bò dòch
chuyển (đây cũng chính là nguyên lý hoạt
động của ống Catốt trong tivi)


22


- Khi chỉ đặt trong điện trường hay
trường hoặc cả hai, Thomson đo được tỷ
điện tích với khối lượng của tia Catốt, tỷ
này là không đổi, không phụ thuộc vào
bên trong ống hay cấu tạo của Catốt.

từ
lệ
lệ
khí

Thomson đi đến kết luận sau:
- Tia Catốt là những dòng hạt vật chất (do
đó làm quay chong chóng) rất nhỏ, rất nhẹ,
nhỏ và nhẹ hơn các nguyên tử rất nhiều (vì
tỷ lệ điện tích và khối lượng của hạt rất
nhỏ), mang điện âm gọi là electron, bay với
tốc độ rất lớn: tới hơn 15 vạn km trong một
giây (nếu cứ giữ tốc độ như vậy thì chỉ trong
khoảng 5 giây nó có thể bay tới mặt trăng
rồi lại trở về quả đất).
- Những electron này phải do nguyên tử khí
hay do điện cực phát ra.
- Vì tỷ lệ điện tích và khối lượng là như
nhau cho bất cứ chất nào (cả khí trong ống
hay kim loại làm Catốt) nên electron phải là
phần cơ bản của mọi nguyên tử.
Sau đó nhà vật lý học người Mỹ, Robert
Milikan đã đo được điện tích của 1 electron. Với

2 số liệu này (điện tích, tỷ lệ điện tích và


23

khối lượng) thì xác đònh được khối lượng của
electron là 9,1. 10- 28 (hãy làm một phép tính so
sánh: nếu một đồng xu nặng 2, 5g thì phải có
2,7. 1027 hay 2,7 tỷ tỷ tỷ electron mới nặng
bằng một đồng xu.
Từ sự khám phá ra electron dẫn đến 2 hệ
quả sau:
- Vì electron tích điện âm và nguyên tử thì
trung hòa về điện, nên chắc chắn phải có
điện tích dương ở đâu đó trong nguyên tử.
- Vì electron rất nhỏ so với nguyên tử nên
nhất đònh phải có những hạt khác nặng hơn
trong nguyên tử.
Từ đó Thomson đưa ra mẫu nguyên tử
giống như trái dưa hấu. Phần màu đỏ là điện
tích dương, phần hạt là những electron.
Sự phóng xạ: khám phá ra hạt nhân,
proton, notron
Bước đầu chứng minh nguyên tử có
cấu tạo phức tạp
Hiện tượng phóng xạ bước đầu được
biết đến một cách bất ngờ:
Năm 1896, nhà bác học Pháp Beccơren
khi đặt tấm kính ảnh đã bọc kỹ bằng giấy
đen vào ngăn kéo, vô tình đặt lên trên đó

một tấm đồng và vài hạt chất rắn gọi là
Urani Sunfat, thì có một hiện tượng lạ lùng xảy
ra: tuy đã gói kỹ trong giấy đen và để trong
ngăn kéo, khi rửa tấm kính ảnh thì thấy có
hình của tấm đồng trên tấm kính ảnh. Như
vậy phải có một loại tia nào đó đã phát ra
từ chất Urani Sunfat, không nhìn thấy được,
nhưng xuyên qua tấm giấy bọc, làm đen kính


24

ảnh ở những chỗ không bò tấm đồng che
khuất.
Tại sao chất Urani Sunfat lại có thể phát
ra những tia không nhìn thấy được như vậy?
Bản chất của những tia đó là gì?
Sau khi biết tin về khám phá mới của
Beccơren, Marie Curie và chồng là Pie Curie lần
lượt thử mọi kim loại và nhận thấy ngoài
Urani- kim loại nặng nhất thời đó - còn có
một số kim loại khác như Radi, Thori cũng có
tính chất phát ra các tia tương tự như vậy. Ông
bà gọi tính chất đó là tính phóng xạ, và
những tia đó là tia phóng xạ.
Ngoài ra ông bà còn nhận thấy các tia
phóng xạ có thành phần phức tạp, gồm
nhiều loại tia hợp thành trong đó có tia là
những luồng hạt vật chất rất nhỏ, mang điện
dương hoặc điện âm, bay với tốc độ rất lớn.

Sau này, nhà bác học người Anh Ernest
Rutherford và các đồng nghiệp đã tiến hành
thí nghiệm sau:
Đặt một mảnh chất phóng xạ Radi vào một
hộp nhỏ bằng chì, có một lỗ hở nhỏ ở phía
trên, tia phóng xạ sẽ phóng thẳng lên phía
trên. Nếu đặt hộp chì vào giữa hai bản kim


25

loại tích điện trái dấu thì tia phóng xạ bò tách
làm 3 loại tia khác nhau :
- Tia Anpha (α), lệch về phía bản kim loại
tích điện âm, là dòng những hạt mang điện
dương nặng hơn electron rất nhiều (sau này
người ta chứng minh được rằng những hạt này
là hạt nhân của nguyên tử Heli).
- Tia Beta (β), lệch về phía bản kim loại
dương, là dòng hạt mang điện âm, bay với tốc
độ rất lớn (300. 000 km/s) các hạt này chính
là electron.
- Tia gamma (γ ), không bò lệch, không
phải là những dòng hạt vật chất, mà là
một loại tia giống như tia sáng thường.
Các hiện tượng kể trên (hiện tượng
phát ra tia âm cực và hiện tượng phóng xạ)
chứng tỏ rằng các nguyên tử có cấu tạo
phức tạp, có thể phân chia thành những hạt
nhỏ hơn mang điện dương và điện âm.

Vậy trong nguyên tử các hạt đó được
sắp xếp như thế nào?
Hãy quan sát thí nghiệm tán xạ qua lá
vàng của Rutherford.
Thí nghiệm tán xạ qua lá vàng: