III./ Tiến trình dạy học: TG Hoạt động của Gíao viên Hoạt động của Học sinh Nội dung + Tại sao các nguyên tử liên kết với nhau tạo thành phân tử _Các nguyên tử liên kết vớinhau đẻ đạt đ
Trang 1CHƯƠNG 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC
_Khái niệm lk hóa học, quy tắc bát tử Sự tạo thàn ion âm, ion dương, ion đơn
nguyên tử, ion đa nguyên tử Định nghĩa lk ion
_Khái niệm tinh thể ion, mạng tinh thể ion, tính chất chung của hợp chất ion.
2 Về kỹ năng:
_Viết được cấu hình e của ion đơn nguyên tử cụ thể
_Xác định ion đơn nguyên tử, ion đa nguyên tử trong một phân tử chất cụ thể
II./ Chuẩn bị:
1 Giáo viên: Mẫu tinh thể NaCl, mô hình tinh thể NaCl.
2 Học sinh: Xem trước bài học.
III./ Tiến trình dạy học:
TG Hoạt động của Gíao viên Hoạt động của Học sinh Nội dung
+ Tại sao các nguyên tử liên
kết với nhau tạo thành phân tử
_Các nguyên tử liên kết vớinhau đẻ đạt được tới cấu trúcelectron của khí hiếm bềnhơn cấu trúc electron củatừng nguyên tử đứng riênglẻ
_Sự liên kết giửa cácnguyên tử tạo thành phân tửhay tinh thể được giải thíchbằng sự giảm năng lượng khichuyển các nguyên tử riêng
lẽ thành phân tử hay tinh thể
_Cấu hình với 8 electron ởlớp ngoài cùng (hoặc 2electron đối với heli) là cấuhình electron bền vững _Theo quy tắc bát tử (8electron) thì nguyên tử củacác nguyên tố có khuynhhướng liên kết với các
I Khái niệm về liên kết hoá học :
1 Khái niệm về liên kết :
- Liên kết hoáhọc là sự kết hợpgiửa các nguyên tử tạo thànhphân tử hay tinh thể bền vữ hơn
- Sự liên kết giửa các nguyên tửtạo thành phân tử hay tinh thểđược giải thích bằng sự giảmnăng lượng khi chuyển cácnguyên tử riêng lẽ thành phân tửhay tinh thể
2 Quy tắc bát tử (8e):
_ Cấu hình với 8 electron ở lớpngoài cùng ( hoặc 2 electron đốivới heli ) là cấu hình electronbền vững
_Theo quy tắc bát tử ( 8electron ) thì nguyên tử của cácnguyên tố có khuynh hướng liênkết với các nguyên tử khác để
Trang 2ở lớp ngoài cùng
_Nguyên tử hoặc nhómnguyên tử mang điện đượcgọi là ion
+Ion dương (hay cation):
Thí vụ :
Mg Mg2+ + 2e
Al Al3+ + 3e_Ion mang điện tích dươngđược gọi là ion dương haycation
+Ion âm ( hay anion ) : Thí dụ :
4),các ion gốc axit như ionnitrat (NO-
3), ion sunfat(SO2-
4), ion photphat (PO
3-4),
- Sự hình thành liên kết iontrong phân tử NaCl có thểtóm tắt bằng sơ đồ sau :
đạt được cấu hình electron vữngbền của các khí hiếm với 8electron (hoặc 2 đối với heli) ởlớp ngoài cùng
II Liên kết ion :
1 Sự hình thành ion:
a Ion:
- Nguyên tử hoặc nhóm nguyên
tử mang điện được gọi là ion
Ion dương ( hay cation ):
Ion âm ( hay anion ):
- Ion đa nguyên tử là ion đượctạo từ nhiều nguyên tưt liên kếtvới nhau để thành một nhómnguyên tử mang điện tích dương
4), các
-3), ion sunfat (SO
2-4), ion
3-4),
2 Sự hình thành liên kết ion:
a Sự tạo thành liên kết ion
của phân tử 2 nguyên tử :
- Sự hình thành liên kết iontrong phân tử NaCl có thể tóm
Trang 3trong phân tử KCl ( Chia HS
làm 4 nhóm thảo luận hoàn
thành yêu cầu của GV ) Nhận
_Cho biết liên kết ion là gì?
_Lưư ý : liên kết ion được hình
thành giữa kim loại điển hình
và phi kim điển hình
* Hoạt động 7:
_Yêu cầu HS nghiên cứu SGK
cho biết khái niệm về tinh thễ
ion
_Cho quan sát mô tả một số
tinh thể : NaCl , tinh thể nước
đá,… để HS hình dung được
tinh thể được cấu tạo từ những
nguyên tử, ion, hoặc phân tử
Na + Cl [Ne]3s1 [Ne] 3s2 3p5
Na+ + Cl
1s2 2s2 2p6 [Ne] 3s2 3p6
- Hai ion được tạo thànhmang điện tích ngược dáuhút nhau bằng lực hút tỉnhđiện, tạo nên phân tử NaCl :
Na+ + Cl- NaCl
_Sự hình thành liên kết iontrong phân tử CaCl2 có thểbiểu diễn bằng sơ đồ sau :
Cl + Ca + Cl
[Ne]3s 2 3p 5 [Ar]4s 2 [Ne]3s 2 3p 5
Cl - + Ca 2+ + Cl – → CaCl 2
_Các ion Ca2+ và Cl- tạothành mang điện tích ngượcdấu hút nhau bằng lực húttỉnh điện, tạo nên phân tửCaCl2 :
Ca2+ + 2Cl- CaCl2
Vây : Liên kết ion là liên kết
được tạo thành do lực húttỉnh điện giữa các ion mangđiện tích trái dấu
Liên kết ion được hìnhthành giữa kim loại điển hình
và phi kim điển hình
_Tinh thể được cấu tạo từnhững nguyên tử, hoặc ionhoặc phân tử Các hạt nàyđược sắp xếp một cách đềuđặn, tuần hoàn theo một trật
tự nhất định trong khônggian tạo thành mạng tin thể
Các tinh thể thường có hìnhdạng không gian xác định
tắt bằng sơ đồ sau :
Na + Cl[Ne] 3s1
thể biểu diễn bằng sơ đồ sau:
Cl + Ca + Cl
[Ne]3s 2 3p 5 [Ar]4s 2 [Ne]3s 2 3p 5
Cl- + Ca2+ + Cl– → CaCl2
Các ion Ca2+ và Cl- tạo thànhmang điện tích ngược dấu hútnhau bằng lực hút tỉnh điện, tạo
Ca2+ + 2Cl- CaCl2
Vây : Liên kết ion là liên kết
được tạo thành do lực hút tỉnhđiện giữa các ion mang điện tíchtrái dấu
_Liên kết ion được hình thànhgiữa kim loại điển hình và phikim điển hình
III TINH THỂ VÀ MẠNG TINH THỂ ION:
1 Khái niệm về tinh thể:
- Tinh thể được cấu tạo từnhững nguyên tử, hoặc ion hoặcphân tử Các hạt này được sắpxếp một cách đều đặn, tuầnhoàn theo một trật tự nhất địnhtrong không gian tạo thànhmạng tin thể Các tinh thểthường có hình dạng không gianxác định
2 Mạng tinh thể ion :
Trang 410’
* Hoạt động 8:
_Cho HS quan sát mẩu tinh thể
NaCl để thấy cấu trúc lập
phương , và quan sát mô hình
tinh thể NaCl để thấy được sự
phân bố các ion trong tinh thể
_Chỉ rỏ cho HS thấy thế nào là
nút mạng Sau đó yêu cầu HS
mô tả lại cấu trúc tinh thể
biệt từng phân tử Có thể coi
tinh thể NaCl là một phân tử
khổng lồ Tuy nhiên, trong
thực tế, để đơn giãn người ta
viết NaCl biểu diển cho một
phân tử NaCl Phần tử cấu trúc
của tinh thể NaCl là ion Na+ và
chất của liên kết trong tinh thể
Tinh thể ion gồm các ion
_Các ion này liên kết với nhau
nhờ lực hút tỉnh điện Đó là
liên kết ion, một loại liên kết
hoá học mạnh, muốn phá vở
chúng cần tiêu tốn năng lượng
rất lớn Điều này giải thích tính
bền vững của tinh thể ion
- Xét mạng tih thể NaCl : Mạng tinh thể NaCl có cấutrúc hình lập phương Cácion Na+ và Cl- nằm ở các nútcủa mạng tinh thể một cáchluân phiên Trong tinh thể
bao quanh bởi 6 ion Cl-
bao quanh bởi 6 ion Na+
(hình 3 1)
_Tinh thể NaCl được tạo bởirất nhiều ion Na+ và Cl+ ,không có phân tử NaCl riêngbiệt Tuy vậy, khi viết côngthức phân tử của muối natriclrrua, để đơn giản người tachỉ viết NaCl.Tương tự đốivới các hợp chất ion khác
viết như vậy
_Ở điều kiện thường, cáchợp chất ion thường tồn tại ởdạng tinh thể , có tính bềnvững, thường có nhiệt độnóng chảy và nhiệt độ sôikhá cao Cá hợp chất ion chỉtồn tại ở dạng phân tử riêng
rẽ khi chúng ở trạng thái hơi
_Các hợp chất ion thường tannhiều trong nước Khi nóngchảy và khi hoà tan trongnước , chúng dẩn điện, còn ởtrạng thái gắn thì không dẫnđiện
* Xét mạng tih thể NaCl :_Mạng tinh thể NaCl có cấutrúc hình lập phương Các ion
Na+ và Cl- nằm ở các nút củamạng tinh thể một cách luânphiên Trong tinh thể NaCl, cứ
6 ion Cl- Ngược lại một ion Cl
… cũng viết như vậy
3 Tính chất chung của hợp chất ion :
_Ở điều kiện thường, các hợpchất ion thường tồn tại ở dạngtinh thể , có tính bền vững,thường có nhiệt độ nóng chảy
và nhiệt độ sôi khá cao Cá hợpchất ion chỉ tồn tại ở dạng phân
tử riêng rẽ khi chúng ở trạngthái hơi
_Các hợp chất ion thường tannhiều trong nước Khi nóngchảy và khi hoà tan trong nước ,chúng dẩn điện, còn ở trạng tháigắn thì không dẫn điện
Hoạt động 10: Cũng cố (5’)
_Dùng phiếu học tập:
Cho nguyên tử clo (Z = 17)
1) Cấ hình electron cửa nguyên tử clo là:
A 1s22s22p63s2 B.1s22s22p63s23p64s2
C.1s22s22p63s23p5 D.1s22s22p63s23p2
Trang 52) Khi hình thành ion Cl– thì nguyên tử clo:
hoà của nguyên tư khí hiếm ngay sau nó
B Nguyên tư clo đã nhn thêm mất electron để đạt được cấu hình electron bão hoà của nguyên tư khí him ngay trước n
nguyên tử khí hiếm ngay sau nó
D Nguyên tư clo đã nhận thêm một electron để đạt được cấu hình electron bão hoà của nguyên tử khí hiếm ngay sau nó
3) Cấu hình electron của ion Cl– là:
IV DẶN DÒ:
V RÚT KINH NGHIỆM:
Trang 6
_Thái độ tích cực học tập, có trách nhiệm đối với gia đình và xã hội.
_Tạo hứng thú học tập môn hóa học
II./ Chuẩn bị:
1 Giáo viên: Giáo án, hệ thống câu hỏi giúp học sinh học bài.
2 Học sinh: Xem trước bài học, nắm vững đặc điểm các hạt cấu tạo nên hạt nhân nguyên
tử
3 Phương pháp: đàm thoại nêu vấn đề.
III./ Tiến trình dạy học:
Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài củ (5’)
_Nêu khái niệm về liên kết hóa học? 2đ_Qui tắc bát tử là gì? 2đ
TG Hoạt động của Gíao viên Hoạt động của Học sinh Nội dung
10’ * Hoạt động 2:
_Hướng dẩn HS tìm hiểu SGK
để hiểu được phân tử hidro hình
thành như thế nào
+ Gợi ý : yêu cầu HS nhắc lại
cấu tạo nguyên tử H , viết cấu
hình electron của H
+ Nguyên tử H có bao nhiêu
electron lớp ngoài cùng ?
+ Để đạt cấu hình electron bền
của nguyên tử khí hiếm gần nhất
(He), thì mổi nguyên tử H phải
góp chung bao nhiêu electron?
+ Biểu diển liên kết giửa hai
nguyên tử H?
_Cặp electron góp chung giửa
hai nguyên tử gọi là cặp e lk
- Nguyên tử H (Z = 1) có cấuhình e là 1s1, hai nguyên tử H
lk với nhau bằng cách mỗinguyên tử H góp 1 e tạothành 1 cặp e chung trongphân tử H2 Như thế trong
2 e, giống cấu hình e bềnvững của khí hiếm He:
H + H H : H
- Mỗi chấm bên kí hiệunguyên tố biểu diển 1 e ở lớpngoài cùng, H : H được gọi
I SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT CỘNG HOÁ TRỊ BẰNG CẶP ELECTRON CHUNG :
1 Sự hình thành phân tử đơn chất :
a Sự hình thành phân tử H 2 :
_Nguyên tử H ( Z = 1) có cấuhình electron là 1s1, hainguyên tử H liên kết với nhaubằng cách mỗi nguyên tử Hgóp 1 electron tạo thành 1 cặpelectron chung trong phân tử
H2 Như thế trong phân tử H2 ,mổi nguyên tử có 2 electron,giống cấu hình electron bềnvững của khí hiếm hile :
H + H H : H
Trang 78’
được biểu diển : hay – (gọi là
công thức e hay công thức cấu
+ Viết công thức electron và
công thức cấu tạo của phân tử
Nitơ
- Yêu cầu HS rút ra kết luận về
liên kết cộng hoá trị
- Nhận xét, bổ sung: Các phân tử
H2 , N2 tạo nên từ 2 nguyên tử
của cùng 1 nguyên tố (có độ âm
điện như nhau), nên các cặp
electron chung không bị hút lệch
về phía nguyên tử nào Do đó,
liên kết trong các phân tử đó
không bị phân cực Đó là liên kết
cộng hoá trị không cực
* Hoạt động 4:
- Hướng dẩn HS dựa vào số
electron lớp ngoài cùng của
là liên kết đơn
- Cấu hình e ngtử của N (Z =7) 1s2 2s2 2p3, có 5 e ở lớpngoài cùng Trong phân tửNitơ N2, để đạt cấu hìnhelectron của nguyên tử khíhiếm gần nhất (Ne), mỗinguyên tử Nitơ phải gópchung 3 e
Ct electron ct cấu tạo
- Hai nguyên tử nitơ liên kếtvới nhau bằng 3 cặp electronkiên kết biểu thị bằng ba
Liên kết ba này bền nên nhiệt
đô bình thường, khí nitơ rấtbền, kém hoạt động hoá học
_Liên kết cộng hoá trị là liênkết được hình thành giửa hainguyên tử bằng một haynhiều cặp electron chung
Mỗi cặp electron chung tạonên một liên kết cộng hoa trị
_Mỗi chấm bên kí hiệunguyên tố biểu diển 1 electron
ở lớp ngoài cùng, H : H đượcgọi là công thức electron.Thay hai chấm bằng 1 gạch, ta
có H – H gọi là công thức cấutạo Giữa 2 nguyên tử hiđro
có 1 cặp electron liên kết biểuthị bằng 1 gạch (-), đó là liênkết đơn
b Sự hình thành phân tử N2 :_Cấu hình electron nguyên tửcủa N (Z = 7) 1s2 2s2 2p3, có
5 electron ở lớp ngoài cùng
cấu hình electron của nguyên
tử khí hiếm gần nhất (Ne),mỗi nguyên tử Nitơ phải gópchung 3 electron
Ct electron ct cấu tạo_Hai nguyên tử nitơ liên kếtvới nhau bằng 3 cặp electronkiên kết biểu thị bằng ba gạch(), đó là liên kết ba Liên kết
ba này bền nên nhiệt đô bìnhthường, khí nitơ rất bền, kémhoạt động hoá học
_Liên kết được hình thànhtrong phân tử H2 , N2 vừa trìnhbày ở trên là liên kết cộng hoátrị
_Liên kết cộng hoá trị là liênkết được hình thành giửa hainguyên tử bằng một hay nhiềucặp electron chung
_Mỗi cặp electron chung tạonên một liên kết cộng hoa trị._Các phân tử H2 , N2 tạo nên
từ 2 nguyên tử của cùng 1nguyên tố (có độ âm điện nhưnhau), nên các cặp electronchung không bị hút lệch vềphía nguyên tử nào Do đó,liên kết trong các phân tử đókhông bị phân cực Đó là liênkết cộng hoá trị không cực
2 Sự hình thành phân tử hợp chất :
Trang 8dựa vào quy tắc bát tử trả lới các
yêu cầu sau :
+ Trong phân tử, hai nguyên tử
H và Cl liên kết với nhau nhờ 1
cặp electron chung
+ Cặp electron chung lệch về
phía nguyên tử Cl có độ âm điện
lớn hơn Đó là liên kết cộng hoá
phân cực HCl là phân tử phân
cực
Mỗi nguyên tử trong phân tử
HCl đều đạt được cấu hình bền
vửng của khí hiếm; Nguyên tử H
có 2 e còn nguyên tử Cl có 8 e
lớp ngoài cùng
* Hoạt động 5:
- Phiếu học tập :
+ Cho biết công thức electron
_Trong phân tử hiđro clorua,mỗi nguyên tử (H và Cl) góp
1 electron tạo thành 1 cặpelectron chung để tạo nên 1liên kết cộng hoá trị Dộ âmđiện của Cl là 3,16 lớn hơn
độ âm điện của hiđro là 2,20nên cặp electron liên kết bịlệch về phía Cl, liên kết cộnghoá trị này bị phân cực
H + Cl : H : Cl:
Công thức electronhay H – Cl Công thức cấu tạo
- Cấu hình electron nguyên
tử C nằm giữa 2 nguyên tố O
và góp chung với mỗinguyên tử O 2e, mỗi nguyên
tử O góp chung với nguyên
tử C 2 electron tạo ra 2 liênkết đôi Ta có :
: O : : C : : O : Công thức ehay O = C = O
a Sự hình thành phân tử HCl:
_Trong phân tử hiđro clorua,mỗi nguyên tử (H và Cl) góp
1 electron tạo thành 1 cặpelectron chung để tạo nên 1liên kết cộng hoá trị Độ âmđiện của Cl là 3,16 lớn hơn độ
âm điện của hiđro là 2,20 nêncặp electron liên kết bị lệch vềphía Cl, liên kết cộng hoá trịnày bị phân cực
H + Cl : H : Cl: Công thức electron hay H – Cl
Công thức cấu tạo_Trong công thức electron củaphân tử có cực, người ta đặtcặp electron chung lệch vềphía kí hiệu của nguyên tử có
độ âm điện lớn hơn
cực.
b Sự hình thành phân tử CO 2 (có cấu tạo thẳng) :
_Cấu hình electron nguyên tửcủa C (Z = 6) là 1s2 2s2 2p2,nguyên tử cacbon có 4electron ở lớp ngoài cùng
- Cấu hình electron nguyên tử
O (Z = 8) là 1s2 2s2 2p4,nguyên tử oxy có 6 electron ởlớp ngoài cùng
tử C nằm giữa 2 nguyên tố O
và góp chung với mỗi nguyên
tử O 2 ellectron, mỗi nguyên
tử O góp chung với nguyên tử
C 2 electron tạo ra 2 liên kếtđôi Ta có :
: O : : C : : O : Công thức electronhay O = C = O Công thức cấu tạo
Trang 97’
+ Liên kết cộng hoá trị giửa C
hay không phân cực? Cặp
electron góp chung lệch về phía
nào?
+ Vì sao trong thực tế phân tử
CO2 không phân cực? (gợi ý:
phân tử CO2 có cấu tạo thẳng)
* Hoạt động 6:
các câu hỏi:
+ Từ số electron độc thân của S
và O hãy dự đoán 2 nguyên tử
này tạo liên kết theo kiểu góp
chung e như thế nào?
_Để thỏa mản quy tắc bát tử,
nguyên tử S dùng 2 electron độc
thân tạo thành 2 cặp electron
chung với 1 nguyên tử O Đó là
liên kết cộng hoá trị bình
thường, nguyên tử S còn đưa ra
1 cặp electron đả ghép đôi để
dùng chung với nguyên tử O còn
lại Đó là liên kết cộng hoá trị
đặc biệt: cặp e dùng chung chỉ
do 1 nguyên tử đưa ra, gọi làliên
kết cho nhận
* Hoạt động 7:
_Dựa vào hiểu biết thực tế , hãy
cho biết tính chất vật lí của các
chất có liên kết cộng hoá trị như
: nước , rượu etylic , đường , khí
CO2 , H2 , Cl2 , …
Công thức cấu tạo_Độ âm điện của Oxi (3,44)lớn hơn độ âm điện của C(2,55) nên cặp electronchung lệc vè phía oxi Liênkết giữa nguyên tử oxi vàcacbon là phân cực, nhưng
nên độ phân cực của 2 liênkết đôi (C = O) triệt tiêunhau, kết quả là toàn bộ phân
tử không bị phân cực
- Trong 1 số trường hợp, cặpelectron chỉ do một nguyên
tử đóng góp thì liên kết giữahai nguyên tử là liên kết cho
- Các chất mà phân tử chỉ cóliên kết cộng hoá trị có thể làchất gắn nư đường, lưuhuỳnh, iot,… có thể là chấtlõng như : nước, ancol,…
hoặc chất khí như : khí
Như vậy, mỗi nguyên tử Chay O đều có 8 electron ở lớpngoài cùng, đạt cấu hình bềnvững của khí hiếm Độ âmđiện của Oxi (3,44) lớn hơn
độ âm điện của C (2,55) nêncặp electron chung lệc vè phíaoxi Liên kết giữa nguyên tửoxi và cacbon là phân cực,
thẳng nên độ phân cực của 2liên kết đôi (C = O) triệt tiêunhau, kết quả là toàn bộ phân
tử không bị phân cực
c Liên kết cho – nhận :_Trong 1 số trường hợp, cặpelectron chỉ do một nguyên tửđóng góp thì liên kết giữa hainguyên tử là liên kết cho -nhận
công thức electron, công thứccấu tạo có thể biểu diễnnhư sau :
S S :O O O OC.t electron C.thức cấu tạo_Nguyên tử S có 6 electron ởlớp ngoài cùng Khi hình
S đã dùng 2 electron độc thângóp chung với 2 electron độcthân của 1 trong 2 nguyên tửoxi Nguyên tử S sử dụng 1cặp electron để dùng chunhvới nguyên tử oxi còn lại.Trong công thức cấu tạo,người ta biểu diễn cặpelectron chung bằng 1 gạchnối, cặp electron cho – nhậnbằng 1 mũi tên có chiềuhướng về phía nguyên tửnhận
3 Tính chất của các chất có liên kết cộng hoá trị :
_Các chất mà phân tử chỉ cóliên kết cộng hoá trị có thể làchất gắn nư đường, lưu huỳnh,
Trang 1010’
- Phiếu học tập :
+ Trong các chất : Đường, S ,
ot, rượu etylic, nước những chất
nào có liên lết cộng hoá trị
không cực? có cực?
+ Nước là dung môi có cực có
thể hoà tan được ………
+ Benzen, tetaclo cacbon là
dung môi không cực có thể hoà
_GV thông báo : Trong phân tử
gọp chung thực chất là sự xen
phủ của 2 obitan 1s
+ Khi 2 obitan lại gần nhau thì
xuất hiện những lực nào?
_GV : Khi lực và đẩy cân bằng
nhau thì liên kết được thiết lập
- GV mô phngr sự xen phủ giữa
hai obitan 1s Sau đó chiếu hình
3 2/74 SGK
* Hoạt động 9:
_Quan sát các ô lượng tử của
nguyên tử Clo Hãy cho biết
khi tạo thành liên kết Cl – Cl thì
obitan nào sẽ tham gia xen
phủ ?
- GV Y/c HS minh hoạ sự xen
phủ trên bằng trực quan Vì sao
…
* Nói chung, các chất chỉ cóliên kết cộng hoá trị khôngcực không dẫn điện ở mọitrạng thái
_Các electron chuyển độngxung quanh nhân tạo đámmây e, trong đám mây cóobitan nguyên tử Obitan s códạng hình cầu, p có hình số 8nổi định hường theo 3 hướngkhác nhau, các obitan còn lại
có dạng phức tạp hơn
_Đó là lực đẩy giữa 2 hạtnhân và 2e của 2 nguyên tử
Lực hút giữa nhân củanguyên tử này với electroncủa nguyên tử khác
- Mỗi nguyên tử Clo đều có 1obitan p chứa electron độcthân Khi tạo liên kết tức là 2obitan p chứa electron độcthân của 2 nguyên tử xen phủvới nhau
- Obitan s có dạng hình cầu,
p có dạng hình số 8 nổi
- Xem tranh
iot,… có thể là chất lõng như:nước, ancol,… hoặc chất khínhư : khí cácbonic, clo, hiđro,
… Các chất có cực như: ancoletilic, đường,… đường tannhiều trong dung môi có cựcnhư nước Phần lớn các chấtkhông cực như iot, các chấthữu cơkhông cực tan trongdung môikhông cực nhưbenzen, cacbon tetraclorua,…
* Nói chung, các chất chỉ cóliên kết cộng hoá trị khôngcực không dẫn điện ở mọitrạng thái
II Liên kết cộng hoá trị và
sự xen phủ các obitan nguyên tử :
1 Sự xen phủ các obitan nguyên tử khi hình thành các phân tử đơn chất
a Sự hình thành phân tử H 2 :
_Trong phân tử H2, mỗinguyên tử đưa ra le để gópchung, tức là obitan 1s củanguyên tử H thứ 1 đã xen phủvới obitan 1s nguyên tử H thứ
2 tạo liên kết H – H
_Tại vùng xen phủ của 2obitan, xác xuất có mặtelectron là lớn nhất
lượng thấp hơntongr nănglượng của 2 nguyên tử riêng rẽ
H ( xem hình 3 2)
b Sự hình thành phân tử Cl 2 :
_Nguyên tử Clo thứ 1 đưa ra 1obitan p chứa electron độcthân để xen phủ vớ obitan pchứa electron độc thân củanguyên tử Clo thứ 2 tạo ra liênkết Cl – Cl
Trang 115’
SGK
* Hoạt động 10:
- Hãy minh hoạ sự xen phủ các
obitan tạo thành liên kết trong
phân tử HCl ?
- Sau khi HS minh hoạ xong, GV
chiếu hình 3 4
* Hoạt động 11 :
_Điền vào chổ trống sau:
“Nguyên tử oxi có … (1) …
Nên đưa ra …(2) … này để … (3) … với …(4) … của 2 nguyên tử H để tạo ra 2 liên kết O – H” - HS chon obitan 1s dạng hình cầu, obitan p hình số 8 nổi để minh hoạ - Xem tranh - Thảo luận nhóm, trả lời: (1) 2 obitan chứa electron độc thân ; (2) 2 obitan ; (3) xen phủ ; (4) 2 obitan 1s 2 Sự xen phủ của các AO nguyên tử khi hình thành các phân tử hợp chất : a Sự hình thành phân tử HCl: _Nguyên tử H đưa ra obitan 1s chứa electron độc thân để xen phủ vơi obitan p chứa electron độc thân của nguyên tử Clo tạo ra liên kết H – Cl b Sự hình thành phân tử H 2 O: _Nguyên tử oxi đưa ra 2 obitan chứa Clo độc thân xen phủ với 2 obitan 1s của 2
nguyên tử H tạo ra 2 liên kết O – H * Hoạt động 12: Cũng cố (5’) - Hãy nối các cột lại sao cho các nội dung hợp lí nhất : Liên kết trong Được hình thành Kết quả H - H 1 A bằng sự xen phủ 2 obitan p chứa electron độc thân của 2 nguyên tử H2S 2 B bằng sự xen phủ 1 obitan p chứa electron độc thân với 1 obitan 1s chứa electron độc thân NH3 3 C bằng sự xen phủ 2 obitan p chứa electron độc thân với các obitan p chứa electron độc thân của các nguyên tử khác Cl2 4 D bằng sự xen phủ 2 obitan p chứa electron độc thân vớ các obitan 1s chứa electron độc thân HCl 5 E bằng sự xen phủ 3 obitan p chứa elẻcton độc thân vơi các obitan 1s chứa electron độc thân F Bằng sự xen phủ 2 obitan 1s chứa electron độc thân với các nguyên tử IV DẶN DÒ: - Xem trước bài V RÚT KINH NGHIỆM:
Trang 12
1 Giáo viên: Giáo án và hệ thống câu hỏi, bảng phụ độ âm điện các nguyên tố.
2 Học sinh: Ôn tập kiến thức đã học: khái niệm về độ âm điện.
3 Phương pháp: Đàm thoại nêu vấn đề.
III./ Tiến trình dạy học:
Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài củ (5’)
_Thế nào là lk CHT? Liên kết cộng hóa trị được chia làm mấy loại? 3đ_Biểu diễn sự hình thành lk hóa trị trong phân tử NH3; SO2? 4đ_Biểu diễn sự xen phủ obitan của lk HCl? 3đ
TG Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Nội dung
* Hoạt động 2:
_ Dựa vào giá trị độ âm điện của
các nguyên tố H, N, Cl cho biết
vị trí của cặp e chung trong các
phân tử: H2 , N2 , Cl2 và hiệu độ
âm điện của 2 nguyên tử
_Nhấn mạnh : Cặp electron
chung được phân bố giửa 2
nguyên tử liên kết, không lệch về
phía nguyên tử nào Người ta gọi
gọi đó là liên kết cộng hoá trị
H2S, NaCl, MgCl2 , cho biết cặp
electron chung như thế nào?
_Trong các phân tử : H2, N2,
nguyên tử không bị lệch vềphía nào Hệu độ âm điệncủa 2 nguyên tử liên kết bằng0
- Khi hiệu độ âm điện của 2
nguyên tử nằm trong khoãng
I Hiệu độ âm điện và liên kết hoá học:
1 Hiệu độ âm điện và liên kết cộng hoá trị không cực:
Khi hiệu độ âm điện của 2
nguyên tử nằm trong khoãng
mà cặp electron chung bị lệch
về phía một nguyên tử tham
Trang 13- Cho biết hiệu độ âm điện của
các phân tử trên ? và từ đó rút ra
kết luận gì ?
- Nhận xét, bổ sung
* Hoạt động 4:
_Xét các phân tử sau : NaCl,
MgCl2, AlCL3 Hãy cho biết liên
kết trong phân tử nào là liên kết
cộng hoá trị và liên kết trong
phân tử nào là liên kết ion?
_Rút ra kết luận gì về hiệu độ âm
điện và liên kết ion?
_Nhận xét bổ sung
* Hoạt động 5:
_Như vậy để biết phân tử thuộc
kiểu liên kết hoá học gì ta có thể
dựa vào cái gì?
_Nhấn mạnh: Không có ranh
giới rỏ rệt giửa liên kết ion và
liên kết cộng hoá trị
HĐÂĐ : HCl = 0,96; H2O = 1,24
NH3 = 0,48; H2S = 0,38 NaCl = 3,13; MgCl2 = 1,85
- Liên kết cộng hoá trị có cực, là liên kết cộng hoá trị
mà cặp e chung bị lệch về phía một nguyên tử tham gia liên kết, được tạo thành giửa các nguyên tử có hiệu độ âm
điện nằm trong khoãng từ
0,4 đến nhỏ hơn 1,7.
_Hiệu độ âm điện càng lớn thì độ phân cực càng mạnh
AlCl3 = 1,55
kết ion còn AlCl3 là liên kết cộng hoá trị
- Khi hiệu độ âm điện giửa ai nguyên tử tham gia liên kết >
1,7 , nguyên tử có ĐÂD lớn (khã năng hút electron mạnh)
đủ khả năng nhận hoàn toàn
e của nguyên tử liên kết với
nó để trở thành ion âm, còn nguyên tử mất e sẽ trở thành ion dương, tức là xảy ra sự tạo liên kết ion
_Dựa vào hiệu độ âm điện giửa hai nguyên tử tham gia liên kết có thể dự đoán được một liên kết hình thành thuộc loại liên kết ion, liên kết cộng hoá trị có cực hay liên kết cộng hoá trị không cực
gia liên kết, được tạo thành giửa các nguyên tử có hiệu độ
âm điện nằm trong khoãng từ
0,4 đến nhỏ hơn 1,7.
- Hiệu độ âm điện càng lớn thì độ phân cực càng mạnh
3 Hiệu độ âm điện và liên kết ion :
Khi hiệu độ âm điện giửa ai nguyên tử tham gia liên kết > 1,7
II Kết luận :
Dựa vào hiệu độ âm điện giửa hai nguyên tử tham gia liên kết có thể dự đoán được một liên kết hình thành thuộc loại liên kết ion, liên kết cộng hoá trị có cực hay liên kết cộng hoá trị không cực
IV DẶN DÒ:
- Về nhà làm bài tập trong Sách Bài tập Hóa học 10
- Xem trước bài mới
V RÚT KINH NGHIỆM
Trang 14
Bài 18:
Tiết 30,31
SỰ LAI HÓA OBITAN NGUYÊN TỬ.
SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ĐƠN, LIÊN KẾT ĐÔI VÀ LIÊN KẾT BA
_Sự xen phủ các AO trong sự hình thành phân tử (H2, Cl2)
_Sự xen phủ trục, xen phủ bên các obitan nguyên tử, lk σ, lk π_Sự lai hóa AO sp, sp2, sp3
1 Giáo viên: Giáo án và hệ thống câu hỏi học tập, tranh vẽ lai hóa.
2 Học sinh: Xem trước bài học.
3 Phương pháp: Đàm thoại gợi mở, nêu vấn đề.
III./ Tiến trình dạy học:
Hoạt đông 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài củ (5’)
TG Hoạt động của Gíao viên Hoạt động của Học sinh Nội dung
minh, 4lk C–H giống nhau hoàn
toàn nên dùng sự xen phủ AO
chưa đủ giải thích ta phải sử
dụng đến thuyết lai hóa
- Để giải thích dạng hình học của
phân tử trong nhiều trường hợp
người ta phải dùng đến khái
niệm về sự lai hoá các obitan
_Là sự xen phủ các OA 1scủa 4H với 4AO có e độcthân của C tạo 4 lk C–H
_Hiện tượng tổ hợp cácobitan của cùng một nguyên
tử, có năng lượng gần nhau
để hình thành các obitan cónăng lượng như nhau gọi làhiện tượng lai hoá
_Sự lai hoá obitan nguyên tử
là sự tổ hợp “trộn lẩn” một
số obitan trong 1 nguyên tử
để được từng ấy obitan laihoá giống nhau nhưng định
I Khái niệm về sự lai hoá :
- Sự lai hoá obitan nguyên tử
là sự tổ hợp “ trộn lẩn” một sốobitan trong 1 nguyên tử đểđược từng ấy obitan lai hoágiống nhau nhưng định hướngkhác nhau trong không gian
Trang 15nhau về phương phân bố trong
không gian
+ Có bao nhiêu obitan nguyên
tử tham gia tổ hợp, sẽ tạo nên
bấy nhiêu obitan lai hoá
* Hoạt động 3:
- Dùng tranh vẽ sự hình thành
các obitan lai hoá sp và sự hình
thành liên kết trong phân tử
- Hãy mô tả sự hình thành liên
sinh thảo luận nhóm ( 4 nhóm )
- Nhận xét, bổ sung
* Hoạt động 4:
_Sử dụng tranh kết hợp với việc
nghiên cứu SGK thảo luận
nhóm, xét sự hình thành liên kết
trong phân tử CH4?
_Nhận xét theo dỏi,bổ sung
_Lưu ý HS : Chỉ có những
obitan có năng lượng sắp xỉ
nhau mới có thể lai hoá với
nhau được.
* Hoạt động 5:
- Giải thích cho học sinh thấy rõ
thuyết lai hoá có ý nghỉa là để
- Lai hoá sp3 là sự tổ hợp 1obitan s với 3 obitan p của 1nguyên tử tham gia liên kếttạo thành 4 obitan lai hóa sp3
định hướng từ tâm đến 4đỉnh của hình tứ diện đều,các trục đối xứng của chúng
28 phút Thường gặp trongphân tử H2O, NH3 CH4 vàcác ankan
- Học sinh lắng nghe và giải
tạo thẳng _Theo thuyết lai hoá thì
II Các kiểu lai hoá thường gặp :
1 Lai hoá sp :
- Lai hoá sp là sự tổ hợp 1obitan s với 1obitan p của 1nguyên tử tham gia liên kếttạo thành 2 obitan lai hoá spnằm thẳng hàng với nhauhướng về 2 phía, đối xứngnhau Lai hoá sp được gặptrong phân tử BeH2 và trong
III Nhận xét chung về thuyết lai hoá:
- Thuyết lai hoá có vai trò giảithích hơn là tiên đoán dạnghình học của phân tử Thườngchỉ sau khi biết phân tử códạng hình gì, có những góc
Trang 16trong phân tử, trong khi phân tử
- Sự xen phủ của các obitan này
có những đặc điểm giống nhau
- Trục của các obitan liên kết
song song vớ nhau và vuông góc
với đường nối tâm hai nguyên tử
liên kết
- Liên kết được hình thành do sự
xen phủ bên là liên kết pi
- Liên kết pi kém bền hơn liên
kết xichma
* Hoạt động 8:
- Yêu cầu HS nắc lại sự hình
thành liên kết giửa các nguyên tử
trong phân tử : H2 , HCl , Cl2?
- Liên kết được tạo thành bằng
một cặp electron chung được gọi
là liên kết đơn
- Yêu cầu HS dựa vào hình ảnh
xen phủ các obitan để tạo thành
tạo thẳng còn H2O có kiểu laihoá sp3 nên có cấu tạo góc
_Thuyết lai hoá có vai trògiải thích hơn là tiên đoándạng hình học của phân tử
_Quan sát hình vẽ, sự xenphủ của các obitan này cónhững đặc điểm giông nhau:
trục của các obitan tham gialiên kết trùng với đường nốitâm của hai nguyên tử liênkết, dám mây electron liênkết có đối xứng quay xungquanh trục liên kết Người tagọi đó là sự xen phủ trục
Liên kết được tạo bởi sự xenphủ trục là liên kết xich ma
_Liên kết xich ma là liên kếttrong đó trục của các obitanliên kết trùng với đường nốitâm cả hai nguyên tử liên kết
_Quan sát hình vẽ và rút rakết luận:
+ Trục của các obitan liênkết song song vớ nhau vàvuông góc với đường nối tâmhai nguyên tử liên kết + Liên kết được hình thành
do sự xen phủ bên là liên kếtpi
_Liên kết được tạo thànhbằng một cặp electron chungđược gọi là liên kết đơn _Theo quan niệm về sự xenphủ các obitan nguyên tử thì
đó là liên kết xichma
_Liên kết đơn là liên kếtđược thành bằng một cặp
liên kết xác định được bằngthực nghiệm là bao nhiêu, mớidùng sự lai hoá để giải thích.Nếu cho 1 phân tử hay ion,
dữ kiện nào, thì thuyết lai hoá
sẽ không tiên đoán được là có
sự lai hoá tứ diện hay vuôngphẳng
IV Sự xen phủ trục và xen phủ bên :
1 Sự xen phủ trục :
_Sự xen phủ trong đó trục củacác oitan tham gia liên kếttrùng với đường nối tâm của 2nguyên tử liên kết gọi là sựxen phủ trục Sự xen phủ trụctạo liên kết xich ma
2 Sự xen phủ bên :
- Sự xen phủ trong đó trục củacác obitan tham gia liên kếtsong song với nhau và vuônggóc với đường nối tam của 2nguyên tử liên kết được gọi là
sự xen phủ bên Sự xen phủbên tạo liên kết π
V Sự tạo thành liên kết đơn, liên kết đôi và liên kết ba :
1 Liên kết đơn :
- Mỗi cặp electron chung của
2 nguyên tử được tính là 1 liênkết và được biểu diển bằng 1gạch nối giữa kí hiệu của 2nguyên tử đó Liên kết đơnluôn luôn là liên kết Xich ma,được tạo thành từ sự xen phủtrục và thường bền vững
Trang 17liên kết trong các phân tử : H2,
điểm của kiểu liên kết ?
- Liên kết đơn là liên kết được
- Liên kết được tạo thành bằng
hai cặp electron chung được gọi
là liên kết đôi
- Hướg dẩn HS nghiên cứu SGK
và quan sát tranh vẽ sự xen phủ
các obitan tạo thành phân tử
C2H4 ( hình 3.11 ) theo thuyết lai
- Liên kết đựơc tạo thành bằng
ba cặp electron chung được gọi
là liên kết ba
- Theo quan niệm về sự xen phủ
của các obitan nguyên tử, HS rút
ra đặc điểm của liên kết ba giửa
hai nguyên tử nitơ trong phân tử
lai hoá tạo 1 liên kết xich-magiữa 2 nguyên tử cacbon và 2liên kết xich-ma với 2nguyên tử hidro Mỗi nguyên
tử cacbon còn 1 obitan pkhông tham gia lai hoá xenphủ bên với nhau tạo liên kết
π Liên kết giưũa 2 nguyên tửcacbon là liên kết đôi, gồm 1liên kết xich-ma và 1 liên kết
π Các liên kết π kém bềnhơn liên kết xich-ma
_Nguyên tử N có 5 electronlớp ngoài cùng, khi tạo thànhphân tử N2, mỗi nguyên tửgóp 3 electron độc thân tạothành ba liên kết Người tagọi đó là liên kết ba
_Mỗi nguyên tử nitơ dùng 1obitan 2pz (quy ước lấy trục zlàm trục liên kết) để tạo liênkết giữa 2 nguyên tử theokiểu xen phủ trục tạo liên kếtxich-ma
_Hai obitan p còn lại (2px,2py) sẽ xen phủ bên vớinhautừng đôi 1 tạo ra 2 liênkết π Mỗi liên kết kí hiệubằng 1 gạch nối, công thức
2 Liên kết đôi :
- Trong phân tử etilen ( C2H4),mỗi nguyên tử các bon có sựlai hoá giữa 1 obitan s với 2obitan p theo kiểu lai hoá sp2.Các obitan lai hoá tạo 1 liênkết xich-ma giữa 2 nguyên tửcacbon và 2 liên kết xich-mavới 2 nguyên tử hidro Mỗinguyên tử cacbon còn 1 obitan
p không tham gia lai hoá xenphủ bên với nhau tạo liên kết
π Liên kết giưũa 2 nguyên tửcacbon là liên kết đôi, gồm 1liên kết xich-ma và 1 liên kết
π Các liên kết π kém bền hơnliên kết xich-ma
3 Liên kết ba :
- Nguyên tử N có 5 electronlớp ngoài cùng, khi tạo thànhphân tử N2, mỗi nguyên tửgóp 3 electron độc thân tạothành ba liên kết Người ta gọi
đó là liên kết ba
- Chúng ta có thể dựa vào cấuhình electron lớp ngoài cùngcủa nguyên tử nitơ dể giảithích liên kết trong phân tửnitơ
- Mỗi nguyên tử nitơ dùng 1obitan 2pz (quy ước lấy trục zlàm trục liên kết) để tạo liênkết giữa 2 nguyên tử theo kiểuxen phủ trụctạo liên kết xich-ma