Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng hệ thống lí thuyết, bài tập cơ bản và nâng cao về phần hình học phân tử

Nghiên cứu đề tài Xây dựng hệ thống lí thuyết, bài tập cơ bản và nâng cao về phần “hình học phân tử” nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi cũng như học sinh chuyên Hóa học nắm vững phần này một cách toàn diện cả về lí thuyết và bài tập, phương pháp giải với mục đích giúp các em chuẩn bị tốt trong các kỳ thi học sinh giỏi Hóa học.

A. M C ĐÍCH S  C N THI T C A Đ  TÀIỤ Ự Ầ Ế Ủ Ề

Trong nh ng năm g n đây, trữ ầ ước s  nghi p đ i m i toàn di n c aự ệ ổ ớ ệ ủ  

đ t nấ ước, n n giáo d c nề ụ ước nhà đang đóng vai trò ch c năng c a m t cứ ủ ộ ỗ máy cái nh m ho t đ ng “ nâng cao dân trí, đào t o nhân l c , b i dằ ạ ộ ạ ự ồ ưỡ  ngnhân tài ” đ  hoàn thành t t công cu c công nghi p hóa ­ hi n đ i hóa đ tể ố ộ ệ ệ ạ ấ  

nước, đ a nư ước ta ti n k p và h i nh p v i các nế ị ộ ậ ớ ước trong khu v c nóiự  riêng và toàn c u nói chung.ầ

T  th c t  đó đ t ra cho ngành giáo d c và đào t o không nh ng cóừ ự ế ặ ụ ạ ữ  nhi m v  đào t o toàn di n cho th  h  tr  mà ph i có ch c năng phát hi n,ệ ụ ạ ệ ế ệ ẻ ả ứ ệ  

b i dồ ưỡng tri th c năng khi u cho h c sinh nh m đào t o các em tr  thànhứ ế ọ ằ ạ ở  

nh ng nhà khoa h c mũi nh n trong t ng lĩnh v c. Đây chính là nhi m vữ ọ ọ ừ ự ệ ụ 

c p thi t trong vi c b i dấ ế ệ ồ ưỡng h c sinh gi i và tuy n ch n các em có năngọ ỏ ể ọ  khi u th c s  c a t ng b  môn và các l p chuyên   trung tâm giáo d cế ự ự ủ ừ ộ ớ ở ụ  

ch t lấ ượng cao

Xu t phát t  th c tr ng d y và h c   các l p chuyên Hóa h c cũngấ ừ ự ạ ạ ọ ở ớ ọ  

nh  vi c b i dư ệ ồ ưỡng h c sinh gi i Hóa h c còn đang g p m t s  khó khănọ ỏ ọ ặ ộ ố  

ph  bi n:ổ ế

­ Giáo viên ch a m  r ng đư ở ộ ược ki n th c Hóa h c c  b n phù h pế ứ ọ ơ ả ợ  

v i h c sinh chuyên hóa và h c sinh gi i Hóa h c. Nghiên c u chớ ọ ọ ỏ ọ ứ ương trình thi h c sinh gi i t nh, khu v c, Olympic 30­4, thi h c sinh gi i  qu c gia choọ ỏ ỉ ự ọ ỏ ố  

th y kho ng cách ki n th c gi a n i dung chấ ả ế ứ ữ ộ ương trình thi Olympic là r tấ  

xa. Đ  rút ng n kho ng cách đó c n trang b  cho các em m t s  ki n th cể ắ ả ầ ị ộ ố ế ứ  Hóa h c c  b n ngang t m v i chọ ơ ả ầ ớ ương trình đ i h c nạ ọ ước ta v  m c đề ứ ộ 

v n d ng.ậ ụ

­ Vì ch a chu n b  t t h  th ng lí thuy t c  b n nên cũng ch a xâyư ẩ ị ố ệ ố ế ơ ả ư  

d ng đự ược m t h  th ng bài t p nâng cao và chuyên sâu phù h p v i năngộ ệ ố ậ ợ ớ  khi u t  duy c a các em.ế ư ủ

Xây d ng m t h  th ng lí thuy t, bài t p hóa h c c  b n và chuyênự ộ ệ ố ế ậ ọ ơ ả  sâu t ng v n đ  m t đ  giáo viên b i dừ ấ ề ộ ể ồ ưỡng và h c sinh chuyên Hóa h cọ ọ  tham kh o thi t nghĩ là r t c n thi t. Đ  tài này mong mu n góp m t ph nả ế ấ ầ ế ề ố ộ ầ  

nh  bé vào m c đích to l n đó.ỏ ụ ớ

Trong quá trình đào t o nâng cao trình đ  giáo viên cho các trạ ộ ường THPT đã 

có m t s  lu n văn, lu n án v  tuy n ch n, xây d ng và s  d ng h  th ngộ ố ậ ậ ề ể ọ ự ử ụ ệ ố  bài t p dùng đ  b i dậ ể ồ ưỡng HSG, h c sinh l p chuyên Hóa.ọ ớ

Nhìn chung, các tác gi  đã nghiên c u và t ng h p khá toàn di nả ứ ổ ợ ệ  

v  lí lu n c a vi c xây d ng và s  d ng BTHH cho HSG, HS chuyênề ậ ủ ệ ự ử ụ  hóa theo PPDH tích c c. Đ ng th i đã đ a ra h  th ng lí thuy t, BT vàự ồ ờ ư ệ ố ế  

bi n pháp s  d ng nh m đ  b i dệ ử ụ ằ ể ồ ưỡng HSG, HS chuyên hóa có hi uệ  

qu  Tuy nhiên, do ph m vi và th i gian nghiên c u c a t ng v n đ  cóả ạ ờ ứ ủ ừ ấ ề  

h n, nên h  th ng BT chuyên sâu theo t ng chuyên đ  ch a phong phú,ạ ệ ố ừ ề ư  thi u tính c p nh t. M t khác, các tác gi  ch a quan tâm đ n đ i tế ậ ậ ặ ả ư ế ố ượ  ng

HS   khu v c mi n núi nên n i dung nhi u BT còn quá khó so v i khở ự ề ộ ề ớ ả năng c a các em. T  đó, yêu c u c n ph i xây d ng, tuy n ch n m tủ ừ ầ ầ ả ự ể ọ ộ  

h  th ng BT có ch t lệ ố ấ ượng, đa d ng, phong phú, c p nh t, phù h p v iạ ậ ậ ợ ớ  các đ i tố ượng HS   khu v c khác nhau trong c  nở ự ả ước. 

Vì v y n i dung v n đ  mà tôi l a ch n nghiên c u là hoàn toàn m iậ ộ ấ ề ự ọ ứ ớ  

m  và phù h p v i h c sinh khu v c mi n núi đ c bi t là v i h c sinhẻ ợ ớ ọ ự ề ặ ệ ớ ọ  

trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn ­ Đi n Biên.ệ

Xây d ng h  th ng lí thuy t, bài t p c  b n và nâng cao v  ph n ự ệ ố ế ậ ơ ả ề ầ

“hình h c phân tọ ử” nh m b i dằ ồ ưỡng h c sinh gi i cũng nh  h c sinhọ ỏ ư ọ  chuyên Hóa h c n m v ng ph n này m t cách toàn di n c  v  lí thuy t vàọ ắ ữ ầ ộ ệ ả ề ế  bài t p, phậ ương pháp gi i v i m c đích giúp các em chu n b  t t trong cácả ớ ụ ẩ ị ố  

k  thi h c sinh gi i Hóa h c.ỳ ọ ỏ ọ

B. PH M VI TRI N KHAI TH C HI NẠ Ể Ự Ệ

 B i dồ ưỡng đ i ngũ giáo viên hóa h c THPT    m t s  trộ ọ ở ộ ố ường thu cộ  

đ a bàn Thành Ph  Đi n Biên, m t s  huy n thu c T nh Đi n Biên.ị ố ệ ộ ố ệ ộ ỉ ệ

B i dồ ưỡng đ i ngũ giáo viên d y đ i tuy n HSG khu v c mi n núiộ ạ ộ ể ự ề  phía B c, b i dắ ồ ưỡng các h c sinh tham gia cu c thi tr i hè Hùng Vọ ộ ạ ương, Duyên H i B c B ả ắ ộ

Gi ng d y cho các h c sinh các đ i tuy n các c p c a trả ạ ọ ộ ể ấ ủ ường THPT Chuyên Lê Quý Đôn, d y chuyên đ  cho các h c sinh l p chuyên.ạ ề ọ ớ

­Trong nh ng năm g n đây, tr c s  nghi p đ i m i toàn di n c aữ ầ ướ ự ệ ổ ớ ệ ủ  

đ t nấ ước, n n giáo d c nề ụ ước nhà đang đóng vai trò quan tr ng  trong vi c “ọ ệ  nâng cao dân trí, đào t o nhân l c, b i dạ ự ồ ưỡng nhân tài” góp ph n th c hi nầ ự ệ  

th ng l i s  nghi p  công nghi p hóa ­ hi n đ i hóa đ t nắ ợ ự ệ ệ ệ ạ ấ ước, đ a nư ước ta 

ti n k p và h i nh p v i các nế ị ộ ậ ớ ước trong khu v c nói riêng và toàn c u nóiự ầ  chung

 ­Th c t   trên đ t ra cho ngành giáo d c và đào t o không nh ng cóự ế ặ ụ ạ ữ  nhi m v  đào t o toàn di n cho th  h  tr  mà ph i có ch c năng phát hi n,ệ ụ ạ ệ ế ệ ẻ ả ứ ệ  

b i dồ ưỡng  năng khi u cho h c sinh v  m t môn h c  nh m đào t o các emế ọ ề ộ ọ ằ ạ  

tr  thành nh ng nhà khoa h c mũi nh n trong t ng lĩnh v c. Đây chính làở ữ ọ ọ ừ ự  nhi m v  c p thi t trong vi c b i dệ ụ ấ ế ệ ồ ưỡng h c sinh gi i và tuy n ch n cácọ ỏ ể ọ  

em có năng khi u th c s  c a t ng b  môn vào các l p chuyên   trế ự ự ủ ừ ộ ớ ở ườ  ngTHPT chuyên Lê Quý Đôn Đi n Biên.ệ

v c mi n núi.ự ề

Xây d ng m t h  th ng lí thuy t, bài t p hóa h c c  b n và chuyênự ộ ệ ố ế ậ ọ ơ ả  sâu t ng v n đ  m t đ  giáo viên b i dừ ấ ề ộ ể ồ ưỡng và h c sinh chuyên Hóa h cọ ọ  tham kh o thi t nghĩ là r t c n thi t.ả ế ấ ầ ế

T  nh ng lý do trên,  tôi đã ch n đ  tài: Biên so n h  th ng câu h iừ ữ ọ ề ạ ệ ố ỏ  

và bài t p ph n “ Bài toán hình h c phân t ” dùng cho h c sinh l p chuyên,ậ ầ ọ ử ọ ớ  các đ i tuy n h c sinh gi i các c p   b c trung h c ph  thông t i t nhộ ể ọ ỏ ấ ở ậ ọ ổ ạ ỉ  

Đi n Biên.ệ

C2. N i dung gi i phápộ ả

M c đích c  th :ụ ụ ể

1. Nghiên c u c  s  lí lu n, th c ti n c a đ  tài.ứ ơ ở ậ ự ễ ủ ề

2. Xác đ nh n i dung c  b n c a c a chuyên đ  “ị ộ ơ ả ủ ủ ề hình h c phân tọ ử” 

trong tài li u giáo khoa Hóa h c ban KHTN và giáo khoa chuyên Hóa h c.ệ ọ ọ

3. Phân tích câu h i và bài t p ph n “ỏ ậ ầ bài toán hình h c phân tọ ử” 

d a vào tài li u giáo khoa Hóa h c ban KHTN, giáo khoa chuyên Hóa h cự ệ ọ ọ  

và đ  thi h c sinh gi i c p T nh, c p Qu c Gia, Olympic Hóa h c qu c t ề ọ ỏ ấ ỉ ấ ố ọ ố ế

4. Xây d ng h  th ng lí thuy t và bài t p v  ph n “ự ệ ố ế ậ ề ầ bài toán hình 

h c phân tọ ử” cho h c sinh khá, gi i Hóa h c   b c THPT.ọ ỏ ọ ở ậ

5. Th c nghi m s  ph m: Nh m ki m tra và đánh giá hi u qu  hự ệ ư ạ ằ ể ệ ả ệ 

th ng lí thuy t, bài t p đã xây d ng.ố ế ậ ự

Th c tr ng đ i tự ạ ố ượng nghiên c uứ

Vi c nghiên c u các v n đ  v  bài t p hóa h c đã có nhi u tác giệ ứ ấ ề ề ậ ọ ề ả quan tâm và có nhi u công trình nghiên c u s  d ng   các m c đ  khácề ứ ử ụ ở ứ ộ  nhau. Nh n xét g n đây h  th ng bài t p hóa h c cho các l p THPT là ch aậ ầ ệ ố ậ ọ ớ ư  

được đa d ng hóa và còn n ng v  tính toán toán h c. Theo đ nh hạ ặ ề ọ ị ướng xây 

d ng chự ương trình SGK THPT có đ t ra yêu c u c n chú tr ng đ n quanặ ầ ầ ọ ế  

đi m th c ti n và tính đ c thù c a b  môn hóa h c vì v y bài t p hóa h cể ự ễ ặ ủ ộ ọ ậ ậ ọ  

ph i đa d ng, tăng cả ạ ường và đ m b o n i dung hóa h c g n v i th c ti nả ả ộ ọ ắ ớ ự ễ  

đ i s ng xã h i; n i dung hóa h c g n v i thí nghi m th c hành và bài t pờ ố ộ ộ ọ ắ ớ ệ ự ậ  hóa h c ph i có n i dung thi t th c.ọ ả ộ ế ự

Mô t  chi ti t b n ch t, n i dung c a gi i phápả ế ả ấ ộ ủ ả

Đ i tố ượng nghiên c u.ứ

­ N i dung chộ ương trình môn Hoá h c THPT ban nâng cao, chọ ươ  ngtrình chuyên

­ N i dung b i dộ ồ ưỡng các đ i tuy n h c sinh gi i ộ ể ọ ỏ

 Ph m vi nghiên c uạ ứ

N i dung chộ ương trình hoá h c THPT;  n i dung chọ ộ ương trình chuyên; 

n i dung b i dộ ồ ưỡng h c sinh gi i t nh, qu c gia t i t nh Đi n Biên ọ ỏ ỉ ố ạ ỉ ệ

phương pháp nghiên c uứ

Trong quá trình nghiên c u đ  tài, chúng tôi s  d ng k t h p nhi uứ ề ử ụ ế ợ ề  

phương pháp:

 Nghiên c u lý lu nứ ậ

­ Nghiên c u lý lu n v  m c đích, yêu c u, bi n pháp phát hi n vàứ ậ ề ụ ầ ệ ệ  

b i dồ ưỡng h c sinh gi i Hóa h c.ọ ỏ ọ

­ Nghiên c u lý lu n v  vi c xây d ng h  th ng các câu h i và bàiứ ậ ề ệ ự ệ ố ỏ  

t p ph n  “ậ ầ bài toán hình h c phân tọ ử” d a trên quan đi m lí lu n v  quáự ể ậ ề  trình nh n th c.ậ ứ

­ Tìm hi u tài li u có liên quan đ n đ  tài: Sách, báo, t p chí, n iể ệ ế ề ạ ộ  dung chương trình, tài li u giáo khoa chuyên Hóa h c, các đ  thi Hóa h cệ ọ ề ọ  trong t nh, khu v c nh m đ  ra gi  thuy t khoa h c và n i dung c a đ  tài .ỉ ự ằ ề ả ế ọ ộ ủ ề

Nghiên c u th c ti n ứ ự ễ

­ Tìm hi u th c ti n gi ng d y và b i dể ự ễ ả ạ ồ ưỡng h c sinh khá, gi i   cácọ ỏ ở  

l p chuyên, ch n Hóa h c nh m phát hi n v n đ  nghiên c u.ớ ọ ọ ằ ệ ấ ề ứ

­ Trao đ i kinh nghi m v i các giáo viên có nhi u kinh nghi m trongổ ệ ớ ề ệ  

b i dồ ưỡng h c sinh khá, gi i, …ọ ỏ

Th c nghi m s  ph m: Nh m đánh giá h  th ng lí thuy t, bài t p doự ệ ư ạ ằ ệ ố ế ậ  tôi s u t m, biên so n khi áp d ng vào th c t  gi ng d y, b i dư ầ ạ ụ ự ế ả ạ ồ ưỡng h cọ  sinh gi i đ  d  thi h c sinh gi i c p T nh và c p Qu c gia.ỏ ể ự ọ ỏ ấ ỉ ấ ố

Đi m khác bi t, tính m i c a gi i phápể ệ ớ ủ ả

1. V  lí lu n: Bề ậ ước đ u đ  tài đã xác đ nh và góp ph n xây d ngầ ề ị ầ ự  

được m t h  th ng lí thuy t, bài t p v  “ộ ệ ố ế ậ ề bài toán hình h c phân tọ ử” 

tương đ i phù h p v i yêu c u và m c đích b i dố ợ ớ ầ ụ ồ ưỡng h c sinh gi i Hóaọ ỏ  

h c   trọ ở ường ph  thông và gi ng d y các l p chuyên hi n nay.ổ ả ạ ớ ệ

2. V  m t th c ti n: N i dung c a đ  tài giúp giáo viên có thêmề ặ ự ễ ộ ủ ề  nhi u t  li u b  ích trong vi c gi ng d y l p chuyên và b i dề ư ệ ổ ệ ả ạ ớ ồ ưỡng đ iộ  tuy n h c sinh gi i.ể ọ ỏ

­  Xây d ng, tuy n ch n h  th ng bài t p ự ể ọ ệ ố ậ “bài toán hình h c phân tọ ử” 

bám sát chương trình chuyên sâu dành cho HS chuyên hóa 

­  Đ  xu t m t s  bi n pháp s  d ng h  th ng BT đã xây d ng vàề ấ ộ ố ệ ử ụ ệ ố ự  tuy n ch n nh m phát tri n năng l c sáng t o c a HS chuyên hóa t nhể ọ ằ ể ự ạ ủ ỉ  

Đi n Biên .ệ

­  Đ  xu t m t s  bi n pháp s  d ng h  th ng BT đã xây d ng vàề ấ ộ ố ệ ử ụ ệ ố ự  tuy n ch n nh m phát tri n năng l c sáng t o c a HS chuyên hóa các t nhể ọ ằ ể ự ạ ủ ỉ  

mi n núi phía B c.ề ắ

­ Xây d ng đ c m t h  th ng bài t p phong phú phù h p v i đ iự ượ ộ ệ ố ậ ợ ớ ố  

t ng h c sinh gi i khu v c mi n núi phia B c, và h c sinh gi i c p Qu cượ ọ ỏ ự ề ắ ọ ỏ ấ ố  Gia

CHƯƠNG I T NG QUANỔ

I. C  s  lí lu nơ ở ậ

I.1. B i dồ ưỡng h c sinh gi i Hoá h c   b c trung h c ph  thông ọ ỏ ọ ở ậ ọ ổ

I.1.1.  B i d ng h c sinh gi i là phát hi n, đào t o nhân tài cho đ t n c  ồ ưỡ ọ ỏ ệ ạ ấ ướ

Trong công cu c c i cách giáo d c hi n nay, vi c phát hi n và đàoộ ả ụ ệ ệ ệ  

t o nh ng h c sinh gi i đ  t o đà phát tri n nhân tài cho đ t nạ ữ ọ ỏ ể ạ ể ấ ước là m tộ  trong nh ng nhi m v  quan tr ng   b c THPT. Vì th  ngữ ệ ụ ọ ở ậ ế ười giáo viên bộ môn c n có nhi m v  phát hi n, b i dầ ệ ụ ệ ồ ưỡng h c sinh gi i b  môn. Côngọ ỏ ộ  

vi c này  m i m , còn g p nhi u khó khăn và mang nh ng nét đ c thù c aệ ớ ẻ ặ ề ữ ặ ủ  

nó. 

Do v y v n đ  b i dậ ấ ề ồ ưỡng  h c sinh gi i Hoá h c là c n thi t. ọ ỏ ọ ầ ế

I.1.2. Nh ng năng l c và ph m ch t c a m t h c sinh gi i Hoá h c ữ ự ẩ ấ ủ ộ ọ ỏ ọ  

a Có năng l c ti p thu ki n th c và có ki n th c c  b n v ng vàng,ự ế ế ứ ế ứ ơ ả ữ  sâu s c, h  th ng. Bi t v n d ng linh ho t, sáng t o nh ng ki n th c cắ ệ ố ế ậ ụ ạ ạ ữ ế ứ ơ 

b n đó vào tình hu ng m i.ả ố ớ

b Có năng l c t  duy sáng t o, suy lu n logic. Bi t phân tích, t ng h p,ự ư ạ ậ ế ổ ợ  

so sánh, khái quát hoá v n đ , có kh  năng s  d ng linh ho t phấ ề ả ử ụ ạ ương pháp 

t  duy: quy n p, di n d ch, lo i suy…ư ạ ễ ị ạ

c Có k  năng th c nghi m t t, có năng l c v  phỹ ự ệ ố ự ề ương pháp nghiên c uứ  khoa h c hoá h c. Bi t nêu ra nh ng lý lu n cho nh ng hi n tọ ọ ế ữ ậ ữ ệ ượng x y raả  trong th c t , bi t cách dùng th c nghi m đ  ki m ch ng l i nh ng lýự ế ế ự ệ ể ể ứ ạ ữ  

lu n trên và bi t cách dùng lý thuy t đ  gi i thích nh ng hi n tậ ế ế ể ả ữ ệ ượng đã 

được ki m ch ng.ể ứ

I.1.3.  M t s  bi n pháp phát hi n và b i d ộ ố ệ ệ ồ ưỡ ng h c sinh gi i Hoá h c  ọ ỏ ọ

a. M t s  bi n pháp phát hi n h c sinh có năng l c tr  thành h cộ ố ệ ệ ọ ự ở ọ  sinh gi i Hoá h c.ỏ ọ

a.1. Làm rõ m c đ  đ y đ , chính xác c a ki n th c, k  năng, kứ ộ ầ ủ ủ ế ứ ỹ ỹ 

x o theo tiêu chu n ki n th c, k  năng c a chả ẩ ế ứ ỹ ủ ương trình và sách giáo khoa. 

Mu n v y ph i ki m tra h c sinh   nhi u ph n c a chố ậ ả ể ọ ở ề ầ ủ ương trình, v  ki nề ế  

th c lý thuy t, bài t p và th c hành. Có th  thay đ i m t vài ph n trongứ ế ậ ự ể ổ ộ ầ  

chương trình nh m m c đích đo kh  năng ti p thu c a m i h c sinh trongằ ụ ả ế ủ ỗ ọ  

l p và gi ng d y lý thuy t là m t quá trình trang b  cho h c sinh v n ki nớ ả ạ ế ộ ị ọ ố ế  

th c t i thi u trên c  s  đó m i phát hi n đứ ố ể ơ ở ớ ệ ược năng l c s n có c a m tự ẵ ủ ộ  vài h c sinh thông qua các câu h i c ng c ọ ỏ ủ ố

a.2. Làm rõ trình đ  nh n th c và m c đ  t  duy c a t ng h c sinhộ ậ ứ ứ ộ ư ủ ừ ọ  

b ng nhi u bi n pháp và nhi u tình hu ng v  lý thuy t và th c nghi m đằ ề ệ ề ố ề ế ự ệ ể 

đo m c đ  t  duy c a t ng h c sinh. Đ c bi t đánh giá kh  năng v n d ngứ ộ ư ủ ừ ọ ặ ệ ả ậ ụ  

b.1. Hình thành cho h c sinh m t ki n th c c  b n, v ng vàng, sâuọ ộ ế ứ ơ ả ữ  

s c. Đó là lý thuy t ch  đ o, là các đ nh lu t c  b n, là các quy lu t c  b nắ ế ủ ạ ị ậ ơ ả ậ ơ ả  

c a b  môn. H  th ng ki n th c ph i phù h p v i logic khoa h c, logicủ ộ ệ ố ế ứ ả ợ ớ ọ  

nh n th c đáp  ng s  đòi h i phát tri n nh n th c m t cách h p lý.ậ ứ ứ ự ỏ ể ậ ứ ộ ợ

b.2. Rèn luy n cho h c sinh v n d ng các lý thuy t ch  đ o, các đ nhệ ọ ậ ụ ế ủ ạ ị  

lu t, quy lu t c  b n c a môn h c m t cách linh ho t, sáng t o trên c  sậ ậ ơ ả ủ ọ ộ ạ ạ ơ ở 

b n ch t hoá h c c a s  v t, hi n tả ấ ọ ủ ự ậ ệ ượng

b.3. Rèn luy n cho h c sinh d a trên b n ch t hoá h c, k t h p v i ki nệ ọ ự ả ấ ọ ế ợ ớ ế  

th c các môn h c khác ch n h ng gi i quy t v n đ  m t cách logic và g nứ ọ ọ ướ ả ế ấ ề ộ ọ  gàng

b.4. Rèn luy n cho h c sinh bi t phán đoán (Quy n p, di n d ch…)ệ ọ ế ạ ễ ị  

m t cách đ c đáo, sáng t o giúp cho h c sinh hoàn thành bài làm nhanh h n,ộ ộ ạ ọ ơ  

ng n g n h n.ắ ọ ơ

b.5. Hu n luy n cho h c sinh bi t t  đ c và có k  năng đ c sách, tài li u ấ ệ ọ ế ự ọ ỹ ọ ệ   (Xem m c l c, ch n n i dung c n đ c, ghi nh  nh ng ph n tr ngụ ụ ọ ộ ầ ọ ớ ữ ầ ọ  tâm… và đ c đi đ c l i nhi u l n), v i h c sinh gi i đ c càng nhi u m iọ ọ ạ ề ầ ớ ọ ỏ ọ ề ớ  tăng lượng ch t trong v n ki n th c c a mình.ấ ố ế ứ ủ

b.6. Người giáo viên b  môn ph i thộ ả ường xuyên s u t m tích lu  tàiư ầ ỹ  

li u b  môn, c p nh t hoá tài li u hệ ộ ậ ậ ệ ướng d n h c sinh t  h c, t  nghiênẫ ọ ự ọ ự  

c u và xem đó là bi n pháp không th  thi u đứ ệ ể ế ược trong vi c b i dệ ồ ưỡ  ng

h c sinh gi i.ọ ỏ

I.2.  Bài t p hoá h cậ ọ

I.2.1.  Vai trò, m c đích c a bài t p hoá h c  ụ ủ ậ ọ

Bài t p hoá h c v a là m c tiêu, v a là m c đích, v a là n i dungậ ọ ừ ụ ừ ụ ừ ộ  

v a là phừ ương pháp d y h c h u hi u do v y c n đạ ọ ữ ệ ậ ầ ược quan tâm, chú 

tr ng trong các bài h c. Nó cung c p cho h c sinh không nh ng ki n th c,ọ ọ ấ ọ ữ ế ứ  

ni m say mê b  môn mà còn giúp h c sinh con đề ộ ọ ường giành l y ki n th c,ấ ế ứ  

bước đ m cho quá trình nghiên c u khoa h c, hình thành phát tri n có hi uệ ứ ọ ể ệ  

qu  trong ho t đ ng nh n th c c a h c sinh.ả ạ ộ ậ ứ ủ ọ

B ng h  th ng bài t p s  thúc đ y s  hi u bi t c a h c sinh, s  v nằ ệ ố ậ ẽ ẩ ự ể ế ủ ọ ự ậ  

d ng sáng t o nh ng hi u bi t vào th c ti n, s  là y u t  c  b n c a quáụ ạ ữ ể ế ự ễ ẽ ế ố ơ ả ủ  trình phát tri n xã h i, tăng trể ộ ưởng kinh t  nhanh và b n v ng.ế ề ữ

I.2.2.  Phân lo i bài t p hoá h c  ạ ậ ọ

D a theo nhi u c  s  có th  chia bài t p hoá h c ra thành nhi u lo iự ề ơ ở ể ậ ọ ề ạ  

nh  đ  h c sinh d  n m b t và ghi nh  ỏ ể ọ ễ ắ ắ ớ

T NG QUÁT V  BÀI T P HÓA H CỔ Ề Ậ Ọ

Bài t p đ n gi nậ ơ ả Bài t p t ng h pậ ổ ợ

ứtài li u m iệ ớ Hoàn thi n ệ

ki n th c ế ứ

k  năngỹ

Ki m tra ểđánh giá

I.2 3. Tác d ng c a bài t p hoá h c đ i v i vi c d y h c nói chung  và trong ụ ủ ậ ọ ố ớ ệ ạ ọ  

vi c b i d ệ ồ ưỡ ng h c sinh gi i Hoá h c nói riêng  ọ ỏ ọ

a) Bài t p hoá h c có nh ng tác d ng sau:ậ ọ ữ ụ

­ Làm chính xác các khái ni m và đ nh lu t đã h cệ ị ậ ọ

­ Giúp h c sinh năng đ ng, sáng t o trong h c t p, phát huy kh  năngọ ộ ạ ọ ậ ả  suy lu n, tích c c c a h c sinh.ậ ự ủ ọ

­ Ôn t p, c ng c  và h  th ng hoá ki n th c. ậ ủ ố ệ ố ế ứ

       ­ Ki m tra ki n th c, rèn luy n k  năng c  b n c a h c sinh.ể ế ứ ệ ỹ ơ ả ủ ọ

       ­ Rèn luy n và phát tri n t  duy cho h c sinh.ệ ể ư ọ

       b) Ngoài các tác d ng chung trên, trong vi c b i dụ ệ ồ ưỡng h c sinh gi iọ ỏ  Hóa h c, bài t p hóa h c còn có nh ng tác d ng sauọ ậ ọ ữ ụ  : 

       ­ Là phương ti n đ  ôn luy n, ki m tra, đánh giá n m b t ki n th cệ ể ệ ể ắ ắ ế ứ  

m t cách ch  đ ng, sáng t o.  ộ ủ ộ ạ

         ­ Là con đường n i li n gi a ki n th c th c t  và lý thuy t t o ra m tố ề ữ ế ứ ự ế ế ạ ộ  

th  hoàn ch nh và th ng nh t bi n ch ng trong c  quá trình nghiên c u.ể ỉ ố ấ ệ ứ ả ứ

­ Phát tri n năng l c nh n th c, tăng trí thông minh, là phể ự ậ ứ ương ti n đệ ể 

h c sinh ti n t i đ nh vinh quang, đ nh cao c a tri th c. ọ ế ớ ỉ ỉ ủ ứ

II. C  S  TH C TI NƠ Ở Ự Ễ

Qua các năm d y ôn thi cho đ i tuy n h c sinh gi i b n thân tôi nh nạ ộ ể ọ ỏ ả ậ  

th y r ng m c dù các h c sinh trong đ i tuy n thông minh, nh ng ki n th cấ ằ ặ ọ ộ ể ư ế ứ  khó, chuyên sâu v n d ng làm bài thi khó khăn vì v y h n ai h t vi c có m tậ ụ ậ ơ ế ệ ộ  

h  th ng lý thuy t và bài t p đ nh hệ ố ế ậ ị ướng là r t c n thi t và phù h p v i h cấ ầ ế ợ ớ ọ  sinh khu v c mi n núi vì v y tôi đã t ng h p và biên so n h  th ng lý thuy tự ề ậ ổ ợ ạ ệ ố ế  

và bài t p chuyên đ  hình h c phân t  t  d  đ n khó v i n i dung c  th  nhậ ề ọ ử ừ ễ ế ớ ộ ụ ể ư sau :

CHƯƠNG II.  K T QU  NGHIÊN C U V  N I DUNG CHUYÊN ĐẾ Ả Ứ Ề Ộ Ề 

HÌNH H C PHÂN TỌ Ử

I. các đ c tr ng v   c u t o phân t :ặ ư ề ấ ạ ử

 M t phân t  hình thành độ ử ược và t n t i b n nh  k t qu  c a tồ ạ ề ờ ế ả ủ ương tác gi aữ  các h t nhân và electron d n đ n m t năng lạ ẫ ế ộ ượng h  c c ti u (năng lệ ự ể ượ  ngnày c a phân t  ph i th p h n năng lủ ử ả ấ ơ ượng c a h  ban đ u). Trong phân t  cóủ ệ ầ ử  

s  phân b  v  trí tự ố ị ương đ i gi a các h t nhân nguyên t  nên có đố ữ ạ ử ược hình 

d ng không gian c a phân t  v i đ  dài liên k t và góc xác đ nh.ạ ủ ử ớ ộ ế ị

1) Năng l ượ ng liên k t ế

 Năng lượng liên k t gi a hai nguyên t  A và B là năng lế ữ ử ượng c n thi t đầ ế ể 

v a đ  phá v  liên k t đó hay năng lừ ủ ỡ ế ượng to  ra khi hai nguyên t  A và B ả ử ở 

tr ng thái c  b n k t h p v i nhau. Tuy nhiên năng lạ ơ ả ế ợ ớ ượng liên k t là đ  sâuế ộ  

c a c c ti u năng lủ ự ể ượng trên đường cong th  năngế

  Thí d : ph n  ng Hụ ả ứ 2  2 H c n năng lầ ượng b ng 436 kJ.molằ ­1. Phân t  Hử 2 

b n v ng nên khi cho hai nguyên t  H k t h p v i nhau: 2 H  ề ữ ử ế ợ ớ   H2 to  raả  

m t năng lộ ượng b ng 436 kJ.mol­1. Nh  v y hai giá tr  năng lằ ư ậ ị ượng b ng nhauằ  

v  giá tr  và ngề ị ược nhau v  d u. ề ấ Quy  ướ ằ c r ng năng l ượ ng liên k t có d u ế ấ  

d ươ ng đ  bi n lu n r ng liên k t càng b n thì năng l ể ệ ậ ằ ế ề ượ ng liên k t càng l n ế ớ   nên E H­H  = 436 kJ.mol ­1

 Trong phân t  có nhi u liên k t thì năng lử ề ế ượng liên k t đế ược tính trung bình

2) Đ  dài liên k t ộ ế

   Đ  dài c a m t liên k t trong phân t  là kho ng cách trung bình gi a hai h tộ ủ ộ ế ử ả ữ ạ  nhân nguyên t  t o ra liên k t đó khi phân t    tr ng thái năng lử ạ ế ử ở ạ ượng th pấ  

nh t. Đ  dài liên k t thấ ộ ế ường được kí hi u là d.ệ

   Phương pháp ph  vi sóng hay phổ ương pháp nhi u x  electron thễ ạ ường đượ  cdùng đ  xác đ nh đ  dài liên k t. Tr  s  đ  dài liên k t   trong kho ng tể ị ộ ế ị ố ộ ế ở ả ừ 0,74Å (phân t  Hử 2) đ n 4,47Å (ph n t  CSế ầ ử 2); thông thường trong kho ng 1,0 –ả  2,0Å đ i v i liên k t gi a hai nguyên t  c a các nguyên t  chu kì 2, 3, 4.ố ớ ế ữ ử ủ ố

   Đ  dài c a m t liên k t nào đó thộ ủ ộ ế ường g n đúng là m t h ng s  trong cácầ ộ ằ ố  phân t  khác nhau. Ch ng h n liên k t đ n C­C trong h u h t các phân tử ẳ ạ ế ơ ầ ế ử hiđrocacbon không liên h p vào kho ng 1,53­1,54Å. Trong Cợ ả 6H6 (benzen) độ dài liên k t gi a hai nguyên t  C c nh nhau b ng 1,40 Å. Tr  s  này n mế ữ ử ạ ằ ị ố ằ  trong kho ng đ  dài m t liên k t C­C là 1,54Å và đ  dài m t liên k t đôi C=Cả ộ ộ ế ộ ộ ế  

là 1,34Å. Đ  dài liên k t càng nh , liên k t càng b n.ộ ế ỏ ế ề

   Bán kính liên k t: T  các s  li u có th  th y r ng đ  dài liên k t dế ừ ố ệ ể ấ ằ ộ ế AB x p xấ ỉ 

b ng 1/2(dằ AA + dBB) v i dớ AA, dBB là đ  dài liên k t A­A, B­B tộ ế ương  ng. Ch ngứ ẳ  

h n, coi A là Cl, B là Cl; đã bi t dạ ế Cl­Cl = 1,99A, v y dậ C­Cl = 1/2(dC­C + dCl­Cl) = 1/2(1,54 + 1,99) = 1,765Å. Tr  s  th c nghi m cho bi t dị ố ự ệ ế C­Cl = 1,766Å. Do đó 

người ta coi 1/2dAA  là bán kính liên k t hay bán kính c ng hoá tr  rế ộ ị A  c aủ  nguyên t  A.ử

3) Góc liên k t :  ế

   Góc liên k t là góc t o b i hai n a đế ạ ở ử ường th ng xu t phát t  m t h t nhânẳ ấ ừ ộ ạ  nguyên t  đi qua hai h t nhân c a hai nguyên t  liên k t v i nguyên t  đó.ử ạ ủ ử ế ớ ử   Các trường h p đi n hình v  góc liên k t theo đ nh nghĩa trên là:ợ ể ề ế ị

­ Phân t  th ng, góc liên k t b ng 180ử ẳ ế ằ o (2 ); ch ng h n Cẳ ạ 2H2, CO2,…

­ Phân t  có góc, góc liên k t khác 180ử ế o, ch ng h n BFẳ ạ 3 hay C2H4 có góc 

120o, H2O có góc 104,5o,…

­ Phân t  t  di n, góc liên k t b ng 109ử ứ ệ ế ằ o28’, ch ng h n CHẳ ạ 4,…

   Trong m t s  trộ ố ường h p, ngợ ười ta chú ý đ n góc đế ượ ạc t o ra t  4 nguyênừ  

t  hay 2 m t ph ng, là góc nh  di n hay góc xo n (hay góc v n). Dử ặ ẳ ị ệ ắ ặ ưới đây là hình  nh m t s  phân t  cho th y chúng có kích thả ộ ố ử ấ ước riêng

4) Các d ng liên k t hoá h c ạ ế ọ

Xét m t cách đ i c ộ ạ ươ ng, liên k t hoá h c có b n d ng: ế ọ ố ạ

­ Liên k t c ng hoá tr  (hay liên k t nguyên t ) ế ộ ị ế ử

­ Liên k t ion (hay liên k t đi n hoá tr ) ế ế ệ ị

­ Liên k t kim lo i ế ạ

­ Liên k t hiđro, t ế ươ ng tác Van de Van; g i chung là t ọ ươ ng tác y u ế

 Th c t  không có ranh gi i rõ r t gi a các d ng liên k t đó. Tuy nhiên, đự ế ớ ệ ữ ạ ế ể thu n l i khi xem xét, ngậ ợ ười ta v n đ  c p riêng t ng d ng đó, hai d ng đ uẫ ề ậ ừ ạ ạ ầ  

thường được đ  c p đ n nhi u h n.ề ậ ế ề ơ

II. Quy t c bát t  (Octet):ắ ử

T  s  phân tích k t qu  th c nghi m và c u t o hoá h c c a các phân t ,ừ ự ế ả ự ệ ấ ạ ọ ủ ử  năm 1916 nhà hoá h c Côxen (Kossel) và Liuyx  (Lewis) đ a ra nh n xét màọ ơ ư ậ  ngày nay g i là quy t c bát t  (hay quy t c octet): Khi t o liên k t hoá h c,ọ ắ ử ắ ạ ế ọ  các nguyên t  có xu hử ướng đ t t i c u hình l p ngoài cùng b n v ng c aạ ớ ấ ớ ề ữ ủ  nguyên t  khí tr  v i 8e.ử ơ ớ

C n l u ý là quy t c đó ch  áp d ng đầ ư ắ ỉ ụ ược cho m t s  gi i h n các nguyênộ ố ớ ạ  

t , ch  y u là các nguyên t  chu k  2. Quy t c bát t  (octet) th  hi n trongố ủ ế ố ỳ ắ ử ể ệ  

t ng d ng liên k t c  th  Thông thừ ạ ế ụ ể ường trong liên k t ion, sau khi cho –ế  

nh n electron l p v  ngoài cùng có đ  s  electron nh  các nguyên t  khíậ ớ ỏ ủ ố ư ử  

hi m. Th c t  quy lu t  y ch  đúng cho đa s  các trế ự ế ậ ấ ỉ ố ường h p nguyên tợ ố 

nhóm A. (H c viên  l y thí d  v  nh ng tr ọ ấ ụ ề ữ ườ ng h p không tuân theo quy t c ợ ắ   bát tử).

III. Thuy t liuytx  (Lewis)ế ơ  (năm 1916):

Electron c a m i nguyên t  có th  tham gia đủ ỗ ử ể ược liên k t là e hoá tr  Đôi eế ị  

t o liên k t ph i có spin đ i song.ạ ế ả ố

Ví d : Phân t  Clụ ử 2 có liên k t gi a hai nguyên t  Cl đế ữ ử ược th c hi n nhự ệ ờ 

Căn c  vào v  trí c p e dùng chung so v i h t nhân nguyên t  tham gia liênứ ị ặ ớ ạ ử  

k t, ngế ười ta chia liên k t c ng hoá tr  thành hai lo i:ế ộ ị ạ

­ Liên k t c ng hoá tr  không phân c c (hay không có c c): Đôi e dùngế ộ ị ự ự  chung   gi a kho ng cách hai h t nhân nguyên t  Đó là liên k t trong cácở ữ ả ạ ử ế  phân t  đ n ch t nh  Clử ơ ấ ư 2, Br2  (trường h p hi u đ  âm đi n ợ ệ ộ ệ  0,4)

­ Liên k t c ng hoá tr  có c c (hay phân c c): Đôi e dùng chung l ch vế ộ ị ự ự ệ ề phía nguyên t  c a nguyên t  có tính phi kim m nh h n (hay có đ  âm đi nử ủ ố ạ ơ ộ ệ  

l n h n). Đó là liên k t hoá h c trong các phân t  h p ch t nh  Hớ ơ ế ọ ử ợ ấ ư 2O, NH3, CH4,  (hi u đ  âm đi n trong kho ng  0,40 ệ ộ ệ ả  1,70)

b) Tính đ nh h ị ướ ng không gian c a liên k t c ng hoá tr ủ ế ộ ị

Liên k t c ng hoá tr  có tính đ nh hế ộ ị ị ướng không gian. Trong liên k t c ngế ộ  hoá tr , c p e dùng chung (hay c p e liên k t) đị ặ ặ ế ược phân b    kho ng khôngố ở ả  gian gi a hai h t nhân tham gia liên k t. ữ ạ ế

Liên k t c ng hoá tr  có tính ch t bão hoà. Ch ng h n trong h p ch t gi aế ộ ị ấ ẳ ạ ợ ấ ữ  

Cl v i H, ch  có 1 nguyên t  H liên k t v i 1 nguyên t  Cl t o thành HCl;ớ ỉ ử ế ớ ử ạ  không th  có nhi u h n m t nguyên t  H liên k t v i m t nguyên t  Cl. Doể ề ơ ộ ử ế ớ ộ ử  

v y s  nguyên t  liên k t v i m t nguyên t  cho trậ ố ử ế ớ ộ ử ước b  h n ch  b i hoáị ạ ế ở  

tr  c a nguyên t  đó.ị ủ ử

Bài t p:ậ  Cho các nguyên t  H, F, Cl, Br, I.ố

1) Hãy vi t CTPT c a các ch t đế ủ ấ ượ ạc t o ra t  các nguyên t  đã cho.ừ ố

2) Trong s  các ch t đã nêu ch t nào có liên k t không có c c, có c c?ố ấ ấ ế ự ự  Hãy ch  rõ v  trí c a c p electron liên k t trong m i ch t.ỉ ị ủ ặ ế ỗ ấ

 2. Công th c c u t o Liuytx  (Lewis): ứ ấ ạ ơ

Bi u di n liên k t và c u t o phân t  khá tr c quanể ễ ế ấ ạ ử ự

1 Công th c: ứ

M i d u ch m bi u th  m t electron. Hai ch m hay m t v ch – ch  m tỗ ấ ấ ể ị ộ ấ ộ ạ ỉ ộ  

c p electron trong nguyên t  hay phân t  Các electron này là các electron hoáặ ử ử  

tr  Công th c hoá h c ch  rõ th  t  liên k t gi a các nguyên t  và các kíị ứ ọ ỉ ứ ự ế ữ ử  

hi u ch  s  phân b  electron hoá tr  đệ ỉ ự ố ị ược g i là công th c Lewis (do Lewisọ ứ  

đ  xề ướng). Thông thường các c p electron liên k t vi t b ng d u v ch,ặ ế ế ằ ấ ạ  electron không liên k t bi u di n b ng ch m. Công th c Lewis không chế ể ễ ằ ấ ứ ỉ dùng cho các h p ch t có liên k t c ng hoá tr  mà dùng c  cho các h p ch tợ ấ ế ộ ị ả ợ ấ  

có liên k t ion.ế

Bài t p:ậ

Vi t công th c Lewis cho các phân t  : a) nit , ế ứ ử ơ b)   nước,   c)   Canxi clorua.

2 Cách vi t công th c Lewis: ế ứ

a) Các khái ni m c n dùng: ệ ầ

+ Nguyên t  trung tâm và ph i t : Trong m t công th c hoá h c, có nguyênử ố ử ộ ứ ọ  

t  trung tâm là nguyên t  c n nhi u e nh t  đ  t o đử ử ầ ề ấ ể ạ ược c u hình támấ  electron (octet)   l p ngoài cùng c a nó (hay nguyên t  có s  oxi hoá caoở ớ ủ ử ố  

nh t); các nguyên t  khác và c  c p electron không liên k t c a nguyên tấ ử ả ặ ế ủ ử trung tâm được g i là ph i t  Ví d : trong phân t  NHọ ố ử ụ ử 3, nguyên t  trungử  tâm là N, ph i t  g m 3H và 1 c p e không liên k t c a N (  v  hoá tr ).ố ử ồ ặ ế ủ ở ỏ ị  Trong phân t  HCN, nguyên t  trung tâm là C, ph i t  g m 1H và 1N (  đâyử ử ố ử ồ ở  không có c p e không liên k t   v  hoá tr ).ặ ế ở ỏ ị

+ Lõi c a nguyên t : Ph n lõi c a m t nguyên t  (khi nguyên t  này làủ ử ầ ủ ộ ử ử  thành ph n c a m t công th c hoá h c đầ ủ ộ ứ ọ ược xét) g m h t nhân và cácồ ạ  electron   các l p bên trong. Ví d : Xét lõi nguyên t  c a các nguyên tở ớ ụ ử ủ ử trong HCN ta có: lõi nguyên t  N g m h t nhân và hai e   phân l p 1sử ồ ạ ở ớ 2; lõi nguyên t  C g m h t nhân và 2 electron   phân l p 1sử ồ ạ ở ớ 2; lõi nguyên t  H chử ỉ 

g m h t nhân, th c t  H thồ ạ ự ế ường được coi là trường h p ngo i l ợ ạ ệ

+ Đi n tích:ệ

­ Đi n tích lõi nguyên t : là s  đ n v  đi n tích c a nguyên t  khi ta b  cácệ ử ố ơ ị ệ ủ ử ỏ  electron   l p hoá tr  đi nên là m t s  nguyên dở ớ ị ộ ố ương, có tr  s  b ng s  e hoáị ố ằ ố  

tr  v n có c a nguyên t  đó.ị ố ủ ử

­ Đi n tích hình th c c a m t nguyên t  = (Đi n tích c a lõi nguyên t   ­ệ ứ ủ ộ ử ệ ủ ử  

t ng s  e riêng c a nguyên t  – t ng s  e t o liên k t có nguyên t  thamổ ố ủ ử ổ ố ạ ế ử  gia/2)

Ví d : Xác đ nh đi n tích hình th c c a N trong NHụ ị ệ ứ ủ 3, NH4 +

­ Trong NH3: T  c u t o Lewis, ta th y: ừ ấ ạ ấ

Đi n tích lõi c a N là 5ệ ủ

Đây chính là đi n tích c a c  nhóm NHệ ủ ả 4+.

b) Các b ướ c đ  vi t c u t o Lewis: ể ế ấ ạ  HCN

B ướ c 1: Vi t công th c c u t o s  b  c a ch t d a vào hoá tr  c a cácế ứ ấ ạ ơ ộ ủ ấ ự ị ủ  nguyên t  và gi  thi t r ng ch  có liên k t đ n đử ả ế ằ ỉ ế ơ ược hình thành. N u ch aế ư  

bi t th  t  liên k t gi a các nguyên t , hãy dùng gi  thi t đ  vi t th  t  đó.ế ứ ự ế ữ ử ả ế ể ế ứ ự đây ta có:

ở H : C : N (a) hay H : N : C  (b)

B ướ c 2: g i nọ 1 là t ng s  e hoá tr  c a các nguyên t ổ ố ị ủ ử

­ Thông thường d a vào c u hình e c a các nguyên tự ấ ủ ử

HCN là phân t  trung hoà nên không áp d ng ph n này.ử ụ ầ

B ướ c 3: Tìm công th c Lewis (g n đúng)ứ ầ

­ g i nọ 2 là t ng s  e đã t o liên k t trong công th c đ a ra   bổ ố ạ ế ứ ư ở ước 1. S  eố  còn l i không tham gia liên k t nạ ế 3 = n1 – n2

­ S  e c n l y đ  t o bát t  cho nguyên t  âm đi n nh t trong công th cố ầ ấ ể ạ ử ử ệ ấ ứ  ban đ u b ng nầ ằ 4. 

Khi áp d ng ba bụ ước trên cho HCN. n2 = 4e, v y nậ 3 = n1 – n2 = 6e.

Trong (a), N âm đi n h n C nên ph i t o bát t  cho N. Trong công th cệ ơ ả ạ ử ứ  ban đ u N m i có 2e, nó c n 6e n a m i thành 8 e. Nh  v y nầ ớ ầ ữ ớ ư ậ 4 = 6e.

B ướ c 4: Tìm công th c Lewis đúngứ

­ Tìm s  e còn l i, kí hi u nố ạ ệ 5 = n3 – n4

+ N u nế 5 = 0: tính đi n tích hình th c   m i nguyên t  trong công th cệ ứ ở ỗ ử ứ  

v a vi t   bừ ế ở ước 3

  + N u nế 5   0: chính là s  e c n dùng đ  t o bát t  cho nguyên t  trungố ầ ể ạ ử ử  tâm. 

Chú ý: Vi c này ch  đệ ỉ ược th c hi n khi nguyên t  trung tâm là nguyên tự ệ ử ử 

c a nguyên t  thu c chu kì 3 tr  đi.ủ ố ộ ở

Sau đó tính l i đi n tích hình th c cho m i nguyên t  trong công th c v aạ ệ ứ ỗ ử ứ ừ  

c p e không liên k t (  nguyên t  âm đi n h n) thành c p e liên k t, sao choặ ế ở ử ệ ơ ặ ế  

có được bát t  đ i v i nguyên t  trung tâm đó.ử ố ớ ử

T  (c) ta th y nguyên t  trung tâm C còn thi u 4e m i có đừ ấ ử ế ớ ược bát t  V yử ậ  

ta ph i chuy n 4e (2 c p e) không liên k t c a N thành 4e (2 c p) liên k t:ả ể ặ ế ủ ặ ế

H: 1 – 1 = 0

C: 4 – 4 = 0

N: 5 –2 – 3 = 0

K t lu n: (f) là công th c Lewis c n tìm cho HCN. (H c viên t  xác đ nhế ậ ứ ầ ọ ự ị  

đ  lo i b  công th c (b).ể ạ ỏ ứ

Bài t p áp d ngậ ụ : Tìm công th c Lewis c a PClứ ủ 3.

c) Xác đ nh công th c Lewis c a ị ứ ủ  CO32­

+ Công th c gi  đ nh là:ứ ả ị (a)

+ Khi tính s  e hoá tr , c n chú ý đây là m t anion có đi n tích –2:ố ị ầ ộ ệ

n1 = (6 x 3 + 4 x 1 + 2) e = 24 e

T  (a) có nừ 2 = 6e   n3 = n1 – n2 = (24 – 6) e = 18e

+ S  e c n đ  t o bát t  cho 3 O là nố ầ ể ạ ử 4 = 6e. 3 = 18e

V y nậ 5 = n3 – n4 = 0.

+ Tính đi n tích hình th c cho t ng nguyên t  trong : ệ ứ ừ ử (b)

C: 4 – 3 = +1

O: 6 – 6 – 1 = ­1; 

Nh  v y nguyên t  cacbon ch a đ t bát t ư ậ ử ư ạ ử

+ T  (b) có 3 kh  năng chuy n 2 electron t  m t trong ba nguyên t  O choừ ả ể ừ ộ ử  nguyên t  C đ  C có 8 electron và thu đử ể ược 3 công th c c u t o tứ ấ ạ ươ  ng

đương nhau v i 1 liên k t đôi C = O và m t đi n tích hình th c cho m iớ ế ộ ệ ứ ỗ  nguyên t  oxi: ử

    (I)    (II)

V y 3 công th c Lewis đó đ u đúng cho COậ ứ ề 32­

+ Th c nghi m cho bi t ion COự ệ ế 32­ có c u t o ph ng, 3 nguyên t  O   3ấ ạ ẳ ử ở  

đ nh c a tam giác đ u, góc OCO ỉ ủ ề  120o, 3 liên k t C­O có đ  dài đ u b ngế ộ ề ằ  nhau, là 131 pm

Đ  gi i thích k t qu  này, ngể ả ế ả ười ta gi  thi t r ng đã có s  c ng hả ế ằ ự ộ ưở  ng

gi a 3 c u t o (I), (II), (III) v i nhau. Ba công th c Lewis tữ ấ ạ ớ ứ ương đươ  ngnhau; chúng được g i là các công th c c ng họ ứ ộ ưởng c a COủ 32­

Gi  thuy t v  s  c ng hả ế ề ự ộ ưởng các c u t o có th  áp d ng cho các trấ ạ ể ụ ườ  ng

h p ion và phân t  khác nh  NOợ ử ư 3­, SO42­, PO43­, C6H6,

+ áp d ng gi  thuy t này ta tính đụ ả ế ược đi n tích trên m i nguyên t  oxiệ ỗ ử  trong CO32­ theo công th c:ứ

Đi n tích hình th c trên m i nguyên t  xác đ nh = Đi n tích toàn nhóm/ Sệ ứ ỗ ử ị ệ ố 

c u t o c ng hấ ạ ộ ưởng

C  th : Đi n tích hình th c trên m i nguyên t  oxi = ­ 2/3ụ ể ệ ứ ỗ ử

K t qu  này cho th y: đi n tích trong ion COế ả ấ ệ 32­  không c  đ nh trên m tố ị ộ  nguyên t  oxi nào, đi n tích đó đử ệ ược phân b  cho các nguyên t  oxi trongố ử  nhóm. Người ta nói: có s  gi i to  đi n tích.ự ả ả ệ

Th c ch t s  gi i to  đi n tích này là gi i to  electron. B ng cách tìm c uự ấ ự ả ả ệ ả ả ằ ấ  

t o Lewis cho công th c hoá h c v i quan ni m gi i to  electron góp ph nạ ứ ọ ớ ệ ả ả ầ  

kh ng đ nh vai trò đáng chú ý c a công th c c u t o Lewis trong nghiên c uẳ ị ủ ứ ấ ạ ứ  

và gi ng d y hoá h c.ả ạ ọ

+ B c c a m t liên k t đậ ủ ộ ế ược xác đ nh b ng t ng s  các c p electron t o raị ằ ổ ố ặ ạ  liên k t đó.ế

T  đó ta có: b c b ng 1 đ i v i m t liên k t đ n C ­ C;ừ ậ ằ ố ớ ộ ế ơ

b c b ng 2 đ i v i m t liên k t đôi C = C;ậ ằ ố ớ ộ ế

b c b ng 3 đ i v i m t liên k t ba C ậ ằ ố ớ ộ ế  C;

+ Khi có c u t o c ng hấ ạ ộ ưởng thì:

B c c a m t liên k t b ng t ng các b c liên k t thu c v  hai nguyên tậ ủ ộ ế ằ ổ ậ ế ộ ề ử đang xét trong các c u t o c ng hấ ạ ộ ưởng chia cho s  c u t o c ng hố ấ ạ ộ ưởng

áp d ng cho COụ 32­: Ch n b t c  m t liên k t nào trong ba liên k t gi a Cọ ấ ứ ộ ế ế ữ  

v i O, ta đ u th y t ng b c c a liên k t đó là: 2 + 1 + 1 = 4.ớ ề ấ ổ ậ ủ ế

Ta có 3 c u t o c ng hấ ạ ộ ưởng ((I), (II), (III))

V y b c c a liên k t gi a C v i O trong COậ ậ ủ ế ữ ớ 32­ b ng:ằ

4/3 = 1 

3

K t qu  này cho th y liên k t gi a C v i O trong COế ả ấ ế ữ ớ 32­ có b c trung gianậ  

gi a liên k t đôi C = O (b ng 2) v i liên k t đ n C ­ O (b ng 1). Tr  s  vữ ế ằ ớ ế ơ ằ ị ố ề 

đ  dài liên k t phù h p v i k t qu  đó:ộ ế ợ ớ ế ả

Liên k t C = O trong Hế 2C = O b ng 121 pm.ằ

Liên k t C ­ O trong Hế 3C – OH b ng 143 pm. Nh  trên đã bi t, th cằ ư ế ự  nghi m xác đ nh đệ ị ược đ  dài liên k t gi a C v i O trong COộ ế ữ ớ 32­ b ng 131ằ  pm

Bài t pậ : Hãy vi t c u t o Lewis cho NOế ấ ạ 3­ (chú ý trình bày rõ các bước, các 

c u t o c ng hấ ạ ộ ưởng, xác đ nh b c liên k t gi a N v i C).ị ậ ế ữ ớ

IV.Lý thuy t v  lai hóa ế ề

   1. Khái ni m v  s  lai hoá:ệ ề ự

     Đ  đ a ra khái ni m v  s  lai hoá, sách giáo khoa đã đ a ra ví d  vể ư ệ ề ự ư ụ ề  phân t  CHử 4. T  công th c c u t o c a phân t  CHừ ứ ấ ạ ủ ử 4 : 

Nguyên t  C làm tâm và 4 nguyên t  H là 4 đ nh c a t  di n đ u và cácử ử ỉ ủ ứ ệ ề   góc liên k t HCH đ u b ng 109ế ề ằ 0 28’      Mà t  c u hình electron c a nguyên t  Cừ ấ ủ ử *       

  Th y r ng 4 electron hoá tr  t o ra 4 liên k t C­ H không gi ng nhauấ ằ ị ạ ế ố   ( g m 1 electron s và 3 electron p ) mà v n t o đồ ẫ ạ ược 4 liên k t gi ng h t nhau.ế ố ệ  

Đ  gi i thích hi n tể ả ệ ượng này các nhà hoá h c Slây – t  và Pau – linh đã đ  raọ ơ ề   thuy t lai hoá , theo thuy t này đã có s  t  h p “tr n l n” m t s  obitan trongế ế ự ổ ợ ộ ẫ ộ ố  

m t nguyên t ộ ử, và trong trường h p trên chính là obitan  2s đã t  h p “ tr nợ ổ ợ ộ  

l n” v i 3 obitan 2p đ  t o ra 4 obitan lai hoá spẫ ớ ể ạ 3 gi ng h t nhau, b n obitanố ệ ố   lai hoá này xen ph  v i 4 obitan 1s c a 4 nguyên t  H t o ra 4 liên k t  C­ Hủ ớ ủ ử ạ ế   hoàn toàn gi ng nhau.ố

      S  lai hoá obitan nguyên t  là s  t  h p “ tr n l n” m t s  obitan ự ử ự ổ ợ ộ ẫ ộ ố   trong m t nguyên t  đ  đ ộ ử ể ượ ừ c t ng  y obitan lai hoá gi ng nhau nh ng ấ ố ư  

2. Đi u ki n đ  tr ng thái lai hoá obitan c a nguyên t  x y ra và t oề ệ ể ạ ủ ử ả ạ  

được liên k t b n:ế ề

     ­ Các obitan ch  đỉ ược lai hoá  v i nhau khi năng lớ ượng c a chúng x p xủ ấ ỉ 

b ng nhau.ằ

     ­ M t đ  electron c a các obitan nguyên t  tham gia lai hoá ph i đ  l n đậ ộ ủ ử ả ủ ớ ể 

đ  xen ph  c a obitan lai hoá  v i obitan nguyên t  khác đ  l n đ  t o ra liênộ ủ ủ ớ ử ủ ớ ể ạ  

k t b n.ế ề

3. Các ki u lai hóa thể ường g p:ặ

     a. Lai hoá sp: Là s  t  h p 1 obitan s v i 1 obitan p c a m t nguyên tự ổ ợ ớ ủ ộ ử  tham gia liên k t t o thành 2 obitan lai hoá sp n m th ng hàng v i nhau hế ạ ằ ẳ ớ ướ  ng

H

H

H H

C H

H

H

2s1

C*

v  hai phía­ lai hoá đề ường th ng. C n cho h c sinh th y rõ nh ng lo i h pẳ ầ ọ ấ ữ ạ ợ  

ch t có ki u lai hoá sp thấ ể ường g p có d ng ABặ ạ 2 nh : BeClư 2, ZnCl2, BeH2 hay C2H2…

      Lai hoá sp là nguyên nhân d n đ n tính th ng hàng ( góc liên k t b ngẫ ế ẳ ế ằ  

1800 ) c a các liên k t trong nh ng phân t  trên.ủ ế ữ ử

     b. Lai hoá sp2: Là s  t  h p c a 1 obitan s v i 2 obitan p c a m t nguyênự ổ ợ ủ ớ ủ ộ  

t   t o thành 3 obitan lai hoá spử ạ 2 cùng n m trong m t m t ph ng, đ nh hằ ộ ặ ẳ ị ướ  ng

t  tâm đ n đ nh c a tam giác đ u – lai hoá tam giác.Th c t  hình d ng c aừ ế ỉ ủ ề ự ế ạ ủ  phân t  BFử 3 là hình d ng tam giác đ u nên ta ch n ki u lai hoá spạ ề ọ ể 2  đ  gi iể ả  thích liên k t. Giáo viên gi i thi u nh ng h p ch t ABế ớ ệ ữ ợ ấ 3  có ki u lai hoá spể 2 

thường g p nh  BFặ ư 3, BCl3, SO3 hay C2H4…

    c. Lai hoá sp3: Là s  t  h p c a 1 obitan s v i 3 obitan p c a m t nguyên tự ổ ợ ủ ớ ủ ộ ử tham gia liên k t t o thành 4 obitan lai hoá spế ạ 3 đ nh hị ướng t  tâm đ n 4 đ nhừ ế ỉ  

c a m t t  di n đ u – lai hoá t  di n. Sách giáo khoa gi i thi u ki u lai hoáủ ộ ứ ệ ề ứ ệ ớ ệ ể  

sp3   thường g p   các nguyên t  O,N,C nh  phân t  Hặ ở ử ư ử 2O, NH3,, CH4.…Giáo viên c n gi i thi u luôn d ng  phân t  thầ ớ ệ ạ ử ường g p ki u lai hoá này là ABặ ể 4, ví 

d :  CClụ 4, NH4 + … 

       *Ngoài ba ki u lai hoá sp, spể 2, sp3 còn có các ki u lai hoá sau:ể

      ­ Lai hoá sp3d  ( lưỡng chóp tam giác)

Phân tử Góchoá trị Các phân t  ví dử ụ

AB6 sp3d2 Bát di nệ 900 SF6, SiF62­

        Ki u lai hoá ph  thu c vào c u tao nguyên t  nguyên t  trung tâm nênể ụ ộ ấ ử ố  

s  ph  thu c vào v  trí c a nguyên t  trong b ng tu n hoàn. B ng dẽ ụ ộ ị ủ ố ả ầ ả ưới đây 

h  th ng l i kh  năng lai hoá các obitan c a nguyên t  các nguyên t  và sệ ố ạ ả ủ ử ố ố 

ph i trí t i đa mà nguyên t  có theo chu kố ố ử ỳ

Nguyên t  chu kố ỳ Ki u lai hoá và s  ph i trí ( vi t trong d u ngo c )ể ố ố ế ấ ặChu K  2ỳ

        Ki u lai hoá và hình d ng phân t  ph  thu c vào s  liên k t ể ạ ử ụ ộ ố ế  và số 

c p electron hoá tr  không tham gia liên k t c a nguyên t  trung tâm. ặ ị ế ủ ử

       Xét phân t   có d ng:  A XnEm , v i A  là nguyên  t   trung  tâm  liênử ạ ớ ử  

k t  v i n nguyên t  X b ng n liên k t ế ớ ử ằ ế  và A có m c p electron hoá tr  khôngặ ị  tham gia liên k t thì:ế

+)Trường h p n + m = 2ợ  . Nguyên t  trung tâm A   tr ng thái lai hoá spử ở ạ

      Nh :  BeXư 2 , ZnX2 , BeH2, CO2…Phân t  có d ng đử ạ ường th ng, góc liênẳ  

k t là180ế 0

+) Trường h p n + m= 3  ợ Nguyên t  trung tâm A   tr ng thái lai hoá spử ở ạ 2 . 

      N u phân t  hay ion có d ng AXế ử ạ 3 ch ng h n BFẳ ạ 3 , AlCl3, SO3…phân t  cóử  

d ng tam giác đ u, góc liên k t là 120ạ ề ế 0  

      N u phân t  có d ng AXế ử ạ 2E ch ng h n SnClẳ ạ 2, SO2…do c p electron  t  doặ ự  chi m không gian l n h n c p electron liên k t nên góc liên k t h p l i và <ế ớ ơ ặ ế ế ẹ ạ  

1200 

+) Trường h p n + m = 4.ợ  Nguyên t  trung tâm A   tr ng thái lai hoá spử ở ạ 3   

     N u phân t  ho c ion có d ng AXế ử ặ ạ 4 ch ng h n  CHẳ ạ 4, NH4 +, SO42­…thì nó có 

d ng t  di n đ u, góc liên k t là 109ạ ứ ệ ề ế 028’ 

      N u phân t   có d ng: AXế ử ạ 3E ch ng h n NHẳ ạ 3, PH3… .Phân t  có d ng thápử ạ  tam giác, c p electron t  do chi m không gian l n h n c p electron liên k tặ ự ế ớ ơ ặ ế  nên góc liên k t < 109ế 028’

      N u phân t  có d ng AXế ử ạ 2E2 ch ng h n phân   t  Hẳ ạ ử 2O, c p electron t  doặ ự  chi m không gian l n h n c p electron  liên k t nên góc liên k t < 109ế ớ ơ ặ ế ế 028’

      N u phân t  có d ng AXEế ử ạ 3 ch ng h n phân t  HF ; Phân t  có c u t oẳ ạ ử ử ấ ạ  

th ng, góc liên k t là 180ẳ ế 0 

+)  Trường h p n + m = 5:ợ   Nguyên t  trung tâm   tr ng thái lai hoá spử ở ạ 3d 

ch ng h n phân t  có d ng AXẳ ạ ử ạ 5   nh  PClư 5 – phân t  này có hình lử ưỡng tháp tam giác

+) Trường h p n + m = 6:ợ  Nguyên t  trung tâm   tr ng thái lai hoá  spử ở ạ 3d2 

        N u phân t   ho c  ion có d ng AXế ử ặ ạ 6 ch ng h n SFẳ ạ 6 thì phân t  có d ngử ạ  bát di n đ u.ệ ề

         N u phân t   ho c  ion có d ng AXế ử ặ ạ 5E ch ng h n BrFẳ ạ 5 thì phân t  cóử  

d ng tháp vuông.ạ

        N u phân t   ho c  ion có d ng AXế ử ặ ạ 4E2 ch ng h n XeFẳ ạ 4  phân t  có d ngử ạ  vuông ph ng.ẳ

Có th  coi t ng m + n là t ng s  nhóm đ nh c  xung quanh nguyên tể ổ ổ ố ị ư ử trung tâm. Lúc đó:

      ­ N u t ng s  nhóm đ nh c  xung quanh nguyên t  trung tâm là 2 => laiế ổ ố ị ư ử  hoá sp

      ­ N u t ng s  nhóm đ nh c  xung quanh nguyên t  trung tâm là 3 => laiế ổ ố ị ư ử  hoá sp2

      ­ N u t ng s  nhóm đ nh c  xung quanh nguyên t  trung tâm là 4 => laiế ổ ố ị ư ử  hoá sp3

      ­ N u t ng s  nhóm đ nh c  xung quanh nguyên t  trung tâm là 5 => laiế ổ ố ị ư ử  hoá sp3d

      ­ N u t ng s  nhóm đ nh c  xung quanh nguyên t  trung tâm là 6 => laiế ổ ố ị ư ử  hoá sp3d2

* Đ  áp d ng lý thuy t v  s  lai hoá các obitan nguyên t , gi i thích s ể ụ ế ề ự ử ả ự   hình thành liên k t c ng hoá tr  trong phân t  c n cho h c sinh làm các ế ộ ị ử ầ ọ  

b ướ c sau:

    ­ Thi t l p công th c c u t o phân t , có l u ý đ n các c p electron t  do.ế ậ ứ ấ ạ ử ư ế ặ ự     ­ Xác đ nh t ng s  nhóm đ nh c   xung quanh nguyên t  trung tâm. M iị ổ ố ị ư ử ỗ  nguyên t  hay (nhóm nguyên t ) liên k t v i nguyên t  trung tâm và m i c pử ử ế ớ ử ỗ ặ  electron t  do c a nguyên t  trung tâm đự ủ ử ược coi là m t nhóm đ nh c  .ộ ị ư

    ­ D a trên s  nhóm đ nh c , xác đ nh ki u lai hoá c a nguyên t  trung tâmự ố ị ư ị ể ủ ử  

tr ng thái lai hoá spạ 3.   đây chúng ta c n ph i hi u s   sai l ch góc hoá tr  doở ầ ả ể ự ệ ị  

c p electron không tham gia liên k t chi m obitan lai hoá khu ch tán tặ ế ế ế ươ  ng

đ i r ng h n so v i obitan lai hoá chi m b i c p electron liên k t (t o thànhố ộ ơ ớ ế ở ặ ế ạ  liên k t) nên có tác d ng đ y các c p electron khác m nh h n so v i c pế ụ ẩ ặ ạ ơ ớ ặ  electron liên k t.ế

      Tuy nhiên đ  gi i thích đúng hình d ng c a phân t , ngoài s  lai hoáể ả ạ ủ ử ự  còn v n d ng thêm m t s  gi  thi t n a. Ví d  trong liên k t đôi, ba khi xétậ ụ ộ ố ả ế ữ ụ ế  

c u trúc hình h c c a phân t  ch  y u ngấ ọ ủ ử ủ ế ười ta ch  chú ý đ n liên k t ỉ ế ế  vì chỉ liên k t  ế   m i quy t đ nh hớ ế ị ướng liên k t, tuy nhiên theo quy t c Gillespieế ắ  ( Di­ let­ pi) thì đám mây electron c a liên k t đôi x p h n chi m kho ngủ ế ố ơ ế ả  không gian l n h n đám mây liên k t đ n .Vì v y, trong phân t  AXớ ơ ế ơ ậ ử 3 ( lai hoá 

sp2 ) có m t liên k t ộ ế thì góc liên k t s  l n h n 120ế ẽ ớ ơ 0 và t t nhiên góc còn l iấ ạ  

s  bé h n 120ẽ ơ 0

     Ch ng h n trong phân t  HCHO  có các góc liên k t nh  sau:ẳ ạ ử ế ư