Vì vậy tôi chọn đề tài “THIẾT KẾ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC SỬ DỤNG HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM, BIỂU BẢNG, SƠ ĐỒ TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 10” giới thiệu cho học sinh các phương p
Trang 1LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sư phạm Hóa Học
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC
SỬ DỤNG HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM,
BIỂU BẢNG, SƠ ĐỒ TRONG CHƯƠNG TRÌNH
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài luận văn “THIẾT KẾ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC SỬ DỤNG HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM, BIỂU BẢNG, SƠ ĐỒ TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 10”, tôi đã nhận được sự động viên
và hướng dẫn tận tình của quý thầy cô, gia đình và bạn bè Với sự kính trọng và lòng viết ơn sâu sắc tôi xin gởi lời cảm ơn đến:
Thầy Nguyễn Mộng Hoàng đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn và đóng góp ý kiến, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài
Quý thầy cô trong bộ môn Sư phạm Hóa Học – Khoa Sư Phạm – trường Đại học Cần Thơ
Gia đình, bạn bè và tập thể sư phạm Hóa Học K38 đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua
Trần Bạch Thế Thuyên
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Cần Thơ, ngày … tháng … năm…
Giảng viên hướng dẫn
Trang 4NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Cần Thơ, ngày … tháng … năm…
Giảng viên phản biện
Trang 5NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Cần Thơ, ngày … tháng … năm…
Giảng viên phản biện
Trang 6MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iv
MỤC LỤC v
1 PHẦN MỞ ĐẦU 1
1.1 Lí do chọn đề tài 1
1.2 Mục đích nghiên cứu 1
1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu 1
1.4 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu 2
1.4.1 Phương pháp nghiên cứu 2
1.4.2 Phương tiện nghiên cứu 2
2 PHẦN NỘI DUNG 3
2.1 TỔNG QUAN VỀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC 3
2.1.1 Bài tập trắc nghiệm 3
2.1.2 Tác dụng của bài tập trắc nghiệm hóa học 5
2.1.3 Cơ sở phân loại bài tập trắc nghiệm hóa học 5
2.1.4 Cơ sở phân loại bài tập trắc nghiệm hoá học sử dụng biểu bảng, sơ đồ, hình ảnh thí nghiệm hoá học 6
2.2 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 6
2.2.1 Nguyên tử 6
2.2.2 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học và định luật tuần hoàn 9
2.2.3 Liên kết hoá học 11
2.2.4 Phản ứng oxi hoá khử 13
2.2.5 Nhóm Halogen 14
2.2.6 Oxi – Lưu huỳnh 16
2.2.7 Tốc độ phản ứng và cân bằng 19
3 PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21
3.1 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 21
3.1.1 Nguyên tử 21
3.1.2 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học và định luật tuần hoàn 31
3.1.3 Liên kết hoá học 39
3.1.4 Phản ứng oxi hoá khử 48
Trang 73.1.5 Nhóm Halogen 52
3.1.6 Oxi – Lưu huỳnh 72
3.1.7 Tốc độ phản ứng và cân bằng hoá học 94
3.2 HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI 100
4 KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN 137
4.1 KẾT LUẬN 137
4.2 KIẾN NGHỊ 137
5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 139
Trang 81 PHẦN MỞ ĐẦU
1.1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hóa học là một môn khoa học tự nhiên đòi hỏi cao sự logic, nhanh nhạy trong tư duy của học sinh Do đó, bài tập trắc nghiệm vừa là nội dung vừa là phương pháp, phương tiện để nâng cao chất lượng dạy học Hóa học ở trường Trung học phổ thông một cách hữu hiệu
Việc đổi mới phương pháp dạy học nước nhà đã và đang triển khai trên toàn quốc từ rất lâu nay, tuy nhiên không thể nói đến đổi mới phương pháp dạy học mà không nói đến vai trò bài tập sử dụng hình ảnh trực quan, biểu đồ, biểu bảng
Việc sử dụng hình ảnh trực quan, biểu đồ, biểu bảng có rất nhiều ưu điểm như: hình ảnh thí nghiệm góp phần làm cho học sinh huy động nhận thức, gây hứng thú học tập, kiến thức tiếp thu chắc chắn và sâu sắc hơn Bài tập hình ảnh, biểu đồ, biểu bảng giúp làm rõ lý thuyết, khơi dậy tính tò mò khoa học của học sinh, phát huy và rèn luyện khả năng tư duy, giải quyết vấn đề khoa học bằng hình ảnh trực quan
Vì vậy tôi chọn đề tài “THIẾT KẾ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC SỬ DỤNG HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM, BIỂU BẢNG, SƠ ĐỒ TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 10” giới thiệu cho học sinh các phương pháp mới đòi hỏi cao sự logic, nhanh nhạy trong tư duy của học sinh để giải các bài tập trắc nghiệm nhanh chóng và hiệu quả hơn
1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Góp phần nâng cao chất lượng dạy học Hóa học ở trường trung học phổ thông
và rèn luyện khả năng tư duy hình ảnh của học sinh
Làm phong phú nguồn tài liệu về dạng bài tập hình ảnh, sơ đồ, biểu bảng
1.3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Nội dung chương trình hoá học lớp 10
Cách thiết kế và áp dụng bài tập dạng đồ thị, hình vẽ, bảng biểu, mô hình hóa học lớp 10
Cách sử dụng các phần mềm như Chemwin, Chemlab, Chemsketch, ChemOffice,
Crocodile…
Trang 91.4 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
1.4.1 Phương pháp nghiên cứu
Các tài liệu về dạy học môn hóa học và đổi mới phương pháp dạy học hóa học Nội dung chương trình sách giáo khoa lớp 10-ban nâng cao và cơ bản, các đề thi tuyển sinh học sinh giỏi, đại học, các kỳ thi khác
Nghiên cứu cách sử dụng các phần mềm như Chemwin, Chemlab, Chemsketch, ChemOffice…
1.4.2 Phương tiện nghiên cứu
Các tài liệu, sách báo và các đề tài nghiên cứu khoa học có liên quan
Máy tính
Trang 10Các bài tập trắc nghiệm có thể chia làm 2 loại là bài tập trắc nghiệm tự luận và bài tập trắc nghiệm khách quan
2.1.1.1 Trắc nghiệm tự luận
Trắc nghiệm tự luận là phương pháp đánh giá kết quả học tập bằng việc sử dụng công cụ đo lường là các câu hỏi, học sinh trả lời dưới dạng bài viết trong một khoảng thời gian đã định trước
a Ưu điểm
- Cho phép kiểm tra được nhiều người trong một thời gian ngắn, tốn ít thời gian và công sức cho việc chuẩn bị của giáo viên
- Rèn cho học sinh khả năng trình bày, diễn tả câu trả lời lời bằng chính ngôn ngữ của
họ, đo được mức độ tư duy (khả năng phân tích, tổng hợp, so sánh); trắc nghiệm tự luận không những kiểm tra được mức độ chính xác của kiến thức mà còn kiểm tra được kỹ năng giải bài định tính cũng như định lượng của học sinh
- Có thể kiểm tra, đánh giá các mục tiêu liên quan đến thái độ, sự hiểu biết những ý niệm, sở thích và khả năng diễn đạt tư tưởng của học sinh
- Hình thành cho học sinh kỹ năng sắp đặt ý tưởng, suy diễn, phân tích, tổng hợp khái quát hoá…; phát huy tính độc lập tư duy sáng tạo của học sinh
b Nhược điểm
- Bài kiểm tra theo kiểu tự luận khó đại diện đầy đủ cho nội dung môn học do số lượng nội dung ít
- Việc chấm điểm phụ thuộc vào người đặt thang điểm và chủ quan của người chấm
- Điểm số có độ tin cậy thấp và nhiều nguyên nhân như: phụ thuộc vào tính chất chủ quan, trình độ người chấm, học sinh có thể học tủ, học lệch
Trang 112.1.1.2 Trắc nghiệm khách quan
Trắc nghiệm khách quan (TNKQ) là phương pháp kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh bằng hệ thống bài tập TNKQ, gọi là “khách quan” vì cách cho điểm hoàn toàn khách quan không phụ thuộc vào người chấm
a Ưu điểm
- Trong một thời gian ngắn có thể kiểm tra được nhiều kiến thức đối với nhiều học sinh;
vì vậy buộc học sinh phải nắm được tất cả các nội dung kiến thức đã học, tránh được tình trạng học tủ, học lệch
- Tiết kiệm được thời gian và công sức chấm bài của giáo viên
- Việc tính điểm rõ ràng, cụ thể nên thể hiện tính khách quan, minh bạch
- Gây hứng thú và tích cực học tập của học sinh
- Giúp học sinh phát triển kỹ năng nhận biết, hiểu, ứng dụng và phân tích
- Với phạm vi nội dung kiểm tra rộng, học sinh không thể chuẩn bị tài liệu để quay cóp Việc áp dụng công nghệ mới vào việc soạn thảo các đề thi cũng hạn chế đến mức thấp nhất hiện tượng quay cóp và trao đổi bài
- TNKQ chỉ cho biết kết quả suy nghĩ của học sinh mà không cho biết quá trình suy nghĩ, nhiệt tình, hứng thú của học sinh đối với nội dung được kiểm tra, do đó không đảm bảo được chức năng phát hiện lệch lạc của kiểm tra
- Học sinh có thể chọn đúng ngẫu nhiên
- Việc soạn thảo các bài tập TNKQ đòi hỏi nhiều thời gian, công sức
- TNKQ không cho giáo viên biết được tư tưởng, nhiệt tình, hứng thú, thái độ của học sinh đối với vấn đề nêu ra
- Không thể kiểm tra được kỹ năng thực hành thí nghiệm
Tuy có những nhược điểm trên nhưng phương pháp TNKQ vẫn là phương pháp kiểm tra – đánh giá có nhiều ưu điểm, đặc biệt là tính khách quan, công bằng và chính
Trang 12xác Do đó, cần thiết phải sử dụng TNKQ trong quá trình dạy học và kiểm tra – đánh giá kết quả học tập môn Hoá học nhằm nâng cao chất lượng dạy học Cho đến nay, các câu trắc nghiệm với nhiều lựa chọn vẫn được thông dụng nhất, vì chúng có thể phục vụ một cách hiệu quả cho việc đo lường thành quả học tập, hơn nữa loại câu này cho phép chấm điểm bằng máy Vì vậy trong luận văn này chúng tôi tập trung xây dựng hệ thống câu trắc nghiệm với nhiều lựa chọn
2.1.2 Tác dụng của bài tập trắc nghiệm hóa học
Thực tiễn dạy học hóa học ở trường THPT cho thấy, bài tập hóa học có những ý nghĩa và tác dụng to lớn
- Làm chính xác hoá những khái niệm hóa; củng cố, đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn; chỉ khi vận dụng kiến thức vào giải bài tập, học sinh mới nắm được kiến thức một cách sâu sắc
- Giúp học sinh ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực
- Rèn luyện các kĩ năng hóa học như cân bằng phương trình hóa học, tính theo công thức và phương trình…
- Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường
- Rèn kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học và các thao tác tư duy
- Phát triển các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập, thông minh và sáng tạo
- Là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức và kĩ năng của học sinh
- Giáo dục đạo đức; tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học
2.1.3 Cơ sở phân loại bài tập trắc nghiệm hóa học
Có nhiều cách phân loại bài tập hoá học dựa vào dựa vào các cơ sở sau:
- Khối lượng kiến thức
- Tính chất bài tập
- Cách tiến hành giải
- Phương pháp hình thành kỹ năng giải bài tập hoa học
- Tính đặc thù của nội dung
- Đặc điểm bài tập
Trang 13Tuy nhiên các cách phân loại bài tập không có ranh giới rõ rệt vì những bài tập vừa mang nội dung phong phú vừa có tính chất đặc trưng nổi bật vừa có thuật toán riêng
2.1.4 Cơ sở phân loại bài tập trắc nghiệm hoá học sử dụng biểu bảng, sơ đồ, hình
ảnh thí nghiệm hoá học
Dựa trên những tiêu chí chung về việc phân loại bài tập hoá học ở mục 2.1.3 Theo tôi việc phân loại bài tập trắc nghiệm hoá học sử dụng biểu bảng, sơ đồ hình ảnh thí nghiệm hoá học lớp 10 dựa vào các đặc điểm sau:
+ Nội dung chương trình hoá học lớp 10 THPT
+ Tính đặc thù của nội dung bài tập trắc nghiệm hoá học sử dụng biểu bảng, sơ đồ, hình ảnh thí nghiệm thuộc chương trình THPT
+Mục tiêu dạy học hoá học THPT và rèn luyện khả năng tư duy hình ảnh của học sinh
2.2 TÓM TẮT LÝ THUYẾT
2.2.1 Nguyên tử
a Thành phần nguyên tử
* Cấu tạo nguyên tử
* Kích thước và khối lượng nguyên tử
- Kích thước
+ Đường kính nguyên tử khoảng 10-10 m
+ Đường kính hạt nhân khoảng 10-14 m
- Khối lượng
mn = 1,6748.10-27kg
qp = 0
Proton (p), mang điện tích (+)
Nơtron (n), không mang điện
mp = 1,6726.10-27kg
qp = 1,602.10-19C hay qp = 1+
Hạt nhân (Z+)
qe= -1,602.10-19C hay qe = 1-
Trang 14Mỗi nguyên tử đều có khối lượng đó là khối lượng tuyệt đối của nguyên tử Khối lượng này vô cùng nhỏ bé, người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử kí hiệu là u (hay đvc)
1u bằng 1/12 khối lượng của một nguyên tử đồng vị cacbon 12
- Điện tích hạt nhân (Z)
Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số p = số e
- Số khối (A) = Z + N
- Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân
- Số hiệu nguyên tử (Z) cho biết số p và số e trong nguyên tử
- Kí hiệu nguyên tử: 𝐴𝑍𝑋
X: kí hiệu nguyên tố
A: số khối
Z: Số hiệu nguyên tử
c Đồng vị, nguyên tử khối trung bình và nguyên tử khối
- Đồng vị là những nguyên tử cùng Z nhưng khác N
- Nguyên tử khối trung bình:
_ aA bB A
A, B: nguyên tử khối của đồng vị A, B
d Sự chuyển động của electron trong nguyên tử Obitan nguyên tử
* Obitan nguyên tử (AO) là khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà tại đó
xác suất có mặt (xác suất tìm thấy) electron khoảng 90%
* Hình dạng obitan
- Obitan s có hình cầu
Trang 15- Obitan p có hình số tám nổi
- Obitan d, f có hình dạng phức tạp hơn
e Lớp và phân lớp
Số thứ tự của lớp (n)
Kí hiệu lớp electron
Số e tối đa (2n2) của lớp
Tên phân lớp
Số phân lớp trong 1 lớp
Số e tối đa ở phân lớp
1
K
2 1s
4,…
2, 6, 10, 14, …
* Số obtan trong một phân lớp, một lớp electron
- Phân lớp s: có 1 obitan ( 1 AO)
- Phân lớp p: có 3 AO
- Phân lớp d: có 5 AO
- Phân lớp f: có 7 AO
* Số obitan trong một lớp electron (n 2 AO)
- Lớp K (n = 1) có 12 = 1 obitan
- Lớp L (n = 2) có 22 = 4 obitan
- Lớp M (n = 3) có 32 = 9 obitan
- Lớp N (n = 4) có 42 = 16 obitan
f Năng lượng của các electron trong nguyên tử, cấu hình electron nguyên tử
* Năng lượng của electron trong nguyên tử
- Trật tự mức năng lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f …
* Các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử
- Nguyên lý Pauli: Trên mỗi obitan chỉ có 2 electron ngược chiều nhau
- Nguyên lý vững bền: Ở trạng thái cơ bản, các electron chiếm obitan có mức năng lượng từ thấp đến cao
- Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp, các electron phân bố trên obitan sao cho số electron độc thân là tối đa và có chiều giống nhau
* Cấu hình electron nguyên tử
- Cấu hình electron nguyên tử dùng để biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau
Trang 16- Cách viết cấu hình electron nguyên tử:
+ Xác định số electron nguyên tử
+ Các electron được phân bố theo thứ tự tăng dần các mức năng lượng AO, theo các nguyên lí và quy tắc phân bó electron trong nguyên tử
+ Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các electron
* Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng
- Có tối đa là 8 electron
- Nguyên tố có 8 electron lớp ngoài cùng rất bền vững, hầu như không tham gia phản ứng hóa học Đó là nguyên tử khí hiếm (trừ He có 2e ngoài cùng)
- Nguyên tử có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng là nguyên tử kim loại ( trừ H, He, B)
- Nguyên tử có 5, 6, 7 electron lớp ngoài cùng là nguyên tử phi kim
- Nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng cũng có thể là nguyên tử kim loại hay phi kim
2.2.2 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học và định luật tuần hoàn
a Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
* Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
- Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân
- Có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng
- Có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột
* Cấu tạo bảng tuần hoàn
- Ô nguyên tố
- Chu kì
+ Số thứ tự chu kì = số lớp electron nguyên tử
+ Chu kì 1, 2, 3 là chu kì nhỏ; chu kì 4, 5, 6, 7 là chu kì lớn
- Nhóm nguyên tố
+ Số thứ tự của nhóm = số electron hóa trị của nguyên tử nguyên tố thuộc nhóm đó + Bảng tuần hoàn có 18 cột chia thành:
8 nhóm A, đánh số từ IA đến VIIIA
8 nhóm B, đánh số từ IB đến VIIIB, riêng nhóm VIIIB gồm 3 cột
- Các nhóm A gồm các nguyên tố s và p
- Các nhóm B gồm các nguyên tố d và f
Trang 17b Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố hóa học
* Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố nhóm A và nhóm B
- Nhóm A
Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng dần chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn về tính chất của các nguyên tố
- Nhóm B
+ Đều thuộc chu kì lớn
+ Là các nguyên tố d và nguyên tố f, còn được gọi là kim loại chuyển tiếp
c Sự biến đổi một số đại lượng vật lí của các nguyên tố hóa học
Bán kính nguyên tử
Năng lượng ion hóa thứ nhất
Độ âm điện
Chu kì (từ trái
Nhóm (từ trên
d Sự biến đổi tính kim loại, phi kim của các nguyên tố hóa học Định luật tuần hoàn
* Tính kim loại và tính phi kim
- Trong cùng chu kì: tính kim loại giảm dần đồng thời tính phi kim tăng dần
- Trong cùng nhóm A: tính kim loại tăng dần đồng thời tính phi kim giảm dần
* Sự biến đổi về hóa trị của các nguyên tố
- Trong cùng một chu kì, đi từ trái sang phải, hóa trị cao nhất của các nguyên tố với oxi tăng lần lượt từ 1 đến 7, còn hóa trị với hiđro của các phi kim giảm từ 4 đến 1
* Sự biến đổi tính axit – bazơ của oxit và hiđroxit tương ứng
- Trong cùng chu kì: tính bazơ của oxit và hiđroxit tương ứng giảm dần đồng thời tính axit tăng dần
- Trong nhóm A: tính bazơ của các oxit và hiđroxit tương ứng tăng dần đồng thời tính axit giảm dần
* Định luật tuần hoàn
Trang 18Tính chất của các nguyên tố và đơn chất cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạp nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử
2.2.3 Liên kết hoá học
a Khái niệm về liên kết hóa học – liên kết ion
* Khái niệm về liên kết hóa học
- Liên kết hóa học là sự kết hợp giữa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn
- Quy tắc bát tử (8 electron): nguyên tử các nguyên tố có khuynh hướng liên kết với các nguyên tử khác để đạt được cấu hình electron vững bền của các khí hiếm với 8 electron (hoặc 2 electron đối với Heli) ở lớp ngoài cùng
* Liên kết ion
- Sự hình thành ion
+ Ion là nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử mang điện
+ Ion dương (cation) là những nguyên tử kim loại dễ nhượng 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng để trở thành ion mang 1, 2, 3 đơn vị điện tích dương
+ Ion âm (anion) là những nguyên tử phi kim dễ nhận 3, 2, 1 electron ở lớp ngoài cùng để trở thành phân tử mang điện tích âm
+ Ion đơn và ion đa nguyên tử
Ion đơn nguyên tử: Na+, Ca2+,…
Ion đa nguyên tử: SO42- , NO3- ,…
- Liên kết cộng hóa trị là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử bằng một hay
nhiều cặp electron chung Gồm hai loại:
+ Liên kết cộng hóa trị có cực
+ Liên kết cộng hóa trị không có cực
Trang 19- Liên kết cho nhận (phối trí) là liên kết mà cặp electron chung chỉ do một nguyên tử đóng góp
c Sự lai hóa các obitan nguyên tử, sự hình thành liên kết đơn, liên kết đôi và liên kết
ba
* Khái niệm về sự lai hóa
Sự lai hóa obitan nguyên tử là sự tổ hợp trỗn lẫn một số obitan trong một nguyên
tử để được từng ấy obitan lai hóa giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong không gian
* Các kiểu lai hóa
- Lai hóa sp, lai hóa thẳng, góc liên kết bằng 180o
- Lai hóa sp2, lai hóa hình tam giác đều, góc liên kết phẳng 120o
- Lai hóa sp3, lai hóa hình tứ diện đều, góc liên kết 109o28’
* Sự tạo thành liên kết đơn, đôi, ba
- Liên kết đơn (liên kết σ) được tạo thành từ sự xen phủ trục và thường bền vững
- Liên kết đôi được tạo thành từ sự xen phủ bên, gồm một liên kết σ và một liên kết π ( trong đó liên kết π kém bền hơn so với liên kết σ)
- Liên kết ba được hình thành từ một obitan 2pz xen phủ trục tạo một liên kết σ và hai obitan 2px, 2py xen phủ bên tạo hai liên kết π
- Liên kết giữa hai nguyên tử được thực hiện bởi một liên kết σ và một hay hai liên kết
π được gọi là liên kết bội
d Tinh thể - Mạng tinh thể
- Tinh thể:
+ Tinh thể nguyên tử: kim cương,…
+ Tinh thể phân tử: nước đá,…
- Mạng tinh thể:
+ Phân tử:
Mạng tinh thể phân tử iot: tinh thể lập phương tâm diện
Mạng tinh thể nước đá: cấu trúc tứ diện rỗng
+ Kim loại:
Lập phương tâm diện
Lập phương tâm khối
Trang 20Lục phương
e Hóa trị và số oxi hóa
* Hóa trị
- Trong hợp chất ion: gọi là điện hóa trị và bằng điện tích của ion đó
- Trong hợp chất cộng hóa trị: gọi là cộng hóa trị và bằng số liên kết cộng hóa trị mà nguyên tử của nguyên tố đó tạo ra được với các nguyên tử khác trong phân tử
- Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electron
- Chất oxi hóa (chất bị khử) là chất nhận electron
- Quá trình oxi hoá (sự oxi hoá) là quá trình nhường electron
- Quá trình khử (sự khử) là quá trình nhận electron
b Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử
Các bước lập phương trình hoá học của phản ứng oxi hoá khử theo phương pháp thăng bằng electron:
- Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi
- Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình
- Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng
số electron mà chất oxi hoá nhận
- Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng Hoàn thành phương trình hoá học
c Phân loại phản ứng trong hóa học vô cơ
* Phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá và phản ứng không có sự thay đổi số oxi hoá
- Phản ứng hoá hợp: có thể hoặc không thể là phản ứng số oxi hoá – khử
- Phản ứng phân huỷ: có thể hoặc không thể là phản ứng số oxi hoá – khử
- Phản ứng thế: luôn là phản ứng oxi hoá – khử
Trang 21- Phản ứng trap đổi: không phải là phản ứng oxi hoá – khử
* Phản ứng toả nhiệt và phản ứng thu nhiệt
- Phản ứng toả nhiệt là phản ứng hoá học giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt
- Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hoá học hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt
- Nhiệt phản ứng (ΔH):
ΔH < 0: phản ứng toả nhiệt
ΔH > 0: phản ứng thu nhiệt
2.2.5 Nhóm Halogen
a Khái quát về nhóm halogen
Nhóm halogen gồm các nguyên tố: Flo (F), Clo (Cl), Brom (Br), Iot (I), Atatin (At)
Vị trí: nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn, ngay trước khí hiếm
Atatin không gặp trong tự nhiên, được điều chế nhân tạo bằng các phả ứng hạt nhân Atatin được nghiên cứu trong nhóm các nguyên tố phóng xạ
ns2np5
Bán kính nguyên
tử (nm)
Ái lực electron (eV)
Độ
âm điện
Năng lượng liên kết X-X (KJ/mol)
Trạng thái, màu sắc
Trang 22* Trong công nghiệp
Điện phân muối halogenua:
Trang 23* Tính chất hoá học
- Tác dụng với kim loại đứng trước H
- Tác dụng với oxit bazơ, bazơ
- Tác dụng với muối
- Tác dụng với chất oxi hoá
* Các axit có oxi của halogen
* Muối halogenua
- Tất cả đều tan trừ CuCl, AgCl, PbCl2, HgCl, các muối F- đều ít tan (trừ muối florua của kim loại kiềm, AlF3, AgF, HgF2, SnF2 đều tan)
- Nhận biết muối halogenua MXn hoặc axit halogen hidric HX (trừ muối và axit của F-)
→ dùng dung dịch AgNO3 → xuất hiện kết tủa AgX
Trong đó: AgCl: màu trắng
AgBr: màu vàng nhạt
AgI: màu vàng đậm
2.2.6 Oxi – Lưu huỳnh
a Khái quát về nhóm oxi
- Nhóm oxi bao gồm các nguyên tố: Oxi (O), lưu huỳnh (S), selen (Se), Telu (Te), poloni (Po), trong đó Po là nguyên tố phóng xạ
- Vị trí: nhóm VIA trong bảng tuần hoàn
Tính oxi hoá giảm dần
Trang 24+ Tác dụng với kim loại (trừ Au, Pt)
+ Tác dụng với phi kim (trừ halogen) → oxit
+ Tác dụng với hợp chất
- Điều chế:
+ Trong công nghiệp: chưng cất phân đoạn không khí lỏng, điện phân nước + Trong phòng thí nghiệm: phân huỷ những hợp chất giàu oxi, kém bền với nhiệt như KClO3, KMnO4, H2O2,…
Trang 25- Trên tầng cao khí quyển, O3 được tạo thành từ O2 do ảnh hưởng của tia cực tím (UV)
c Hiđro peroxit
- Là hợp chất ít bền, dễ bị phân huỷ
- Số oxi hoá của oxi trong H2O2 là -1
- Tính chất hoá học: vừa có tính khử, vừa có tính oxi hoá
+ Tính khử: MnO 2
H O H O O + Tính oxi hoá: KNO H O2 2 2 H O KNO2 3
d Lưu huỳnh
- Là một phi kim hoạt động có tính oxi hoá mạnh nhưng kém hơn nguyên tố oxi và
các nguyên tố halogen
- Tính chất hoá học:
+ Vừa có tính khử, vừa có tính oxi hoá
+ Tác dụng với kim loại
+ Tác dụng với hiđro
+ Tác dụng với phi kim (trừ N2, I2)
+ Tác dụng với hợp chất
- Điều chế: khai thác tự do trong lòng đất bằng hệ thống thiết bị nén siêu nóng, sản xuất từ hợp chất như H2S,…
e Hiđro sunfua
- Là chất khử mạnh
- Tan trong nước tạo thành dung dịch axit yếu
- Tác dụng hầu hết các chất oxia hoá như KMnO4, KClO3, Cl2,…
f Các oxit của lưu huỳnh
* Lưu huỳnh đioxit (Lưu huỳnh (IV) oxit, khí sunfuro)
- Là oxit axit
- Tính chất hoá học:
Trang 26+ Tác dụng với nước
+ Tác dụng với oxit bazơ, bazơ
+ Vừa là chất khử, vừa là chất oxi hoá
- Điều chế: đốt cháy lưu huỳnh, quặng pirit sắt FeS2,…
* Lưu huỳnh trioxit (Lưu huỳnh (VI) oxit)
- Là oxit axit
- Tính chất hoá học:
+ Tác dụng với nước
+ Tác dụng với oxit bazơ, bazơ
+ Chất oxi hoá mạnh
- Điều chế: oxi hoá SO2 ở nhiệt độ cao (xúc tác V2O5)
g Axit sunfuric
- Tính chất hoá học:
+ Dung dịch axit H2SO4 loãng
Làm quỳ tím hoá đỏ
Tác dụng với bazơ, oxit bazơ, kim loại mạnh hơn hiđro, muối
Trang 27v là tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian từ t1 đến t2
+ C là biến thiên nồng độ sản phẩm
- C là biến thiên nồng độ tác chất
A B
Hằng số cân bằng Kc của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
* Sự chuyển dịch cân bằng hoá học
Sự chuyển dịch cân bằng hoá học là sự di chuyển từ trạng thái này sang trạng thái cân bằng khác do tác động của các yếu tố từ bên ngoài lên cân bằng
* Các yếu tố ảnh hưởng
- Nồng độ
- Nhiệt độ
- Áp suất
Trang 283 PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
3.1.1 Nguyên tử
Câu 1: Cho những nguyên tử của các nguyên tố sau
Những nguyên tử là đồng vị của nhau
A 1 và 2 B 2 và 3 C 1, 2 và 3 D 1, 2, 3 và 4
Câu 2: Cho hình vẽ sau mô tả cấu tạo nguyên tử Li
Cấu tạo hạt nhân nguyên tử Li gồm
A Proton và electron B Proton và nơtron
C Nơtron và electron D Proton, nơtron và electron
Câu 3: Cho hình vẽ sau mô tả cấu tạo nguyên tử Li
Điện tích hạt nhân của nguyên tử Li là
Câu 4: Nguyên tử có 5 electron lớp ngoài cùng là
Trang 29Câu 5: Sự phân bố electron trong nguyên tử của các nguyên tố M, N, P và Q như sau
Nguyên tố có năng lương ion hóa thứ nhất lớn nhất là
Câu 6: Hình vẽ mô tả đúng cấu tạo của nguyên tử Li là
Câu 7: Cho hình vẽ mô tả cấu tạo nguyên tử hiđro như sau
Nguyên tử hiđro là nguyên tử đơn giản nhất gồm có
A 1 proton, 1 electron, 1 nơtron B 1 proton, 1 nơtron, 0 electron
C 1 proton, 1 electron, 0 nơtron D 1 nơtron, 1 electron, 0 proton
Câu 8: Kí hiệu Al trong ô nguyên tố là
Trang 30Câu 9: Số 13 trong ô nguyên tố là
C Nguyên tử khối trung bình D Độ âm điện
Câu 10: Số 26,98 trong ô nguyên tố là
C Năng lượng ion hóa I1 D Độ âm điện
Câu 11: Số 1,61 trong ô nguyên tố sau là
C Nguyên tử khối trung bình D Ái lực electron
Câu 12: Kí hiệu [Ne]3s23p1 trong ô nguyên tố là
A Cấu hình electron của ion B Kiểu mạng tinh thể
C Cấu hình electron của nguyên tử D Kí hiệu hóa học
Trang 31Câu 13: Từ “Nhôm” trong ô nguyên tố là
Câu 14: Sự phân bố electron vào orbitan thỏa mãn nguyên lí vững bền là
Trang 32Câu 18: Trong các cách phân bố electron vào obitan nguyên tử sau, xét lớp ngoài
cùng, cách phân bố phù hợp với nguyên tử ở trạng thái cơ bản là
Câu 19: Trong các cách phân bố electron (xét các electron hóa trị) vào các obitan
nguyên tử của các nguyên tử sau, cách phân bố phù hợp với nguyên tử ở trạng thái kích thích là
Câu 20: Hình vẽ dưới đây vi phạm nguyên lí Pauli khi điền electron vào obitan là
Câu 23: Cấu hình của nguyên tử sau biểu diễn bằng ô lượng tử Thông tin không đúng
khi nói về cấu hình đã cho là
A Nguyên tử có 7 electron B Lớp ngoài cùng có 3 electron
C Nguyên tử có 3 electron độc thân D Nguyên tử có 2 lớp electron
Trang 33Câu 24: Cấu hình lớp ngoài cùng ở trạng thái cơ bản của S (Z = 16) là
Câu 26: Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử nguyên tố X, Y, Z và T
(đều thuộc chu kì 2) lần lượt là
Nguyên tố kim loại là
Trang 34Câu 28: Cấu hình lớp sát ngoài cùng và lớp ngoài cùng của nguyên tố sắt (Z=26) ở
trạng thái cơ bản là
Trang 35Câu 34: Hình vẽ thể hiện đúng sự sắp xếp các obitan theo chiều tăng của năng lượng
Trang 36Câu 36: Hình vẽ mô tả thí nghiệm tìm ra một hạt cấu tạo nên nguyên tử
Đó là
A Thí nghiệm tìm ra electron B Thí nghiệm tìm ra nơtron
C Thí nghiệm tìm ra proton D Thí nghiệm tìm ra hạt nhân
Câu 37: Đây là thí nghiệm tìm ra hạt nhân nguyên tử Hiện tượng chứng tỏ điều đó là
A Chùm α truyền thẳng B Chùm α bị lệch hướng
C Chùm α bị bật ngược trở lại D Cả B và C đều đúng
Câu 38: Hình vẽ mô hình thí nghiệm khám phá ra hạt nhân nguyên tử dưới đây là của
nhà bác học nào
B Albert Einstein D D.I Mendeleev
Trang 37Câu 39: Quan sát hình vẽ và điền những thông tin thích hợp cho trước (A, B, C, D)
vào những chỗ trống trong đoạn văn sau
Tom-xơn đã cho phóng điện với hiệu thế 15000 vôn qua hai …(1)… gắn vào đầu của một ống thủy tinh đã rút gần hết …(2)…, thì thấy màn huỳnh quang …(3)… Màn huỳnh quang phát sáng do sự xuất hiện của các tia không nhìn thấy được đi từ …(4)… sang …(5)…, tia này được gọi là tia …(6)… Tia âm cực bị hút lệch về phía …(7)… khi đặt ống thủy tinh trong một điện trường
(3) Thay đổi màu Chuyển sang
màu đen
Chuyển sang màu vàng Phát sáng
Câu 40: Biểu đồ tròn sau biểu diễn tỉ lệ phần trăm của hai đồng vị Clo Nguyên tử
khối trung bình của clo là
Trang 383.1.2 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học và định luật tuần hoàn
Câu 1: Cho ion đơn nguyên tử X có điện tích 2+ có cấu tạo như sau
Vị trí của X trong bảng tuần hoàn là
A Ô số 10, chu kì 2, nhóm VIIIA B Ô số 12, chu kì 3, nhóm VIIIA
C Ô số 12, chu kì 3, nhóm IIA D Ô số 10, chu kì 2, nhóm IIA
Câu 2: Cho ion đơn nguyên tử X có điện tích 1-, có cấu tạo như sau
Vị trí của X trong bảng tuần hoàn là
A Ô số 10, chu kì 2, nhóm VIIIA B Ô số 10, chu kì 2, nhóm VIIA
C Ô số 9, chu kì 2, nhóm VIIA D Ô số 9, chu kì 2, nhóm VIIIA
Câu 3: Cho các nguyên tử thuộc nhóm IA có bán kính trung bình như hình vẽ dưới
đây
Năng lượng ion hóa I1 tăng dần theo thứ tự
A (1) < (2) < (3) < (4) B (4) < (3) < (2) < (1)
C (1) < (3) < (2) < (4) D (4) < (2) < (3) < (1)
Câu 4: Cho các nguyên tử thuộc cùng chu kỳ và thuộc phân nhóm chính có bán kính
trung bình như hình vẽ dưới đây
Độ âm điện của chúng giảm dần theo thứ tự
A (1) > (2) > (3) > (4) B (4) > (3) > (2) > (1)
C (1) > (3) > (2) > (4) D (4)> (2) > (1) > (3)
Trang 39Câu 5: Cho các nguyên tử thuộc cùng chu kỳ và thuộc phân nhóm chính có bán kính
trung bình như hình vẽ dưới đây
Tính kim loại giảm dần theo thứ tự
A (1) > (2) > (3) > (4) B (4) > (3) > (2) > (1)
C (1) > (3) > (2) > (4) D (4)> (2) > (1) > (3)
Câu 6: Cho các nguyên tử thuộc cùng chu kỳ và thuộc phân nhóm chính có bán kính
trung bình như hình vẽ dưới đây
Tính phi kim tăng dần theo thứ tự
Câu 9: Nguyên tố A có số hiệu nguyên tử là 11 Cách biểu diễn sự phân bố electron
trong nguyên tử gần đúng nhất là
Trang 40Câu 10: Sự phân bố electron trong các nguyên tử M, R, X và L như sau
Nguyên tố có tính kim loại lớn nhất là
Câu 11: Sự phân bố electron trong các nguyên tử M, R, X, L như sau
Nguyên tố có năng lượng ion hóa thứ nhất lớn nhất là
Câu 12: Sự phân bố electron trong các nguyên tử M, R, X, L như sau
Nguyên tố có độ âm điện nhỏ nhất là