Giáo án Hóa học 10 – Ban khoa học tự nhiên GV. Phạm Thành Tấn Tiết 30, 31-Bài 18. SỰ LAI HOÁ CÁC OBITAN NGUYÊN TỬ SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ĐƠN, LIÊN KẾT ĐÔI VÀ LIÊN KẾT BA I. Mục tiêu bài học. 1. Kiến thức. Học sinh hiểu: - Khái niệm về lai hoá AO nguyên tử. - Một số kiểu lai hoá điển hình. Vận dụng kiểu lai hoá để giải thích hình học phân tử. - Liên kết σ và liên kết π được hình thành như thế nào. - Thế nào là liên kết đơn, liên kết đôi và liên kết ba. 2. Kỹ năng. Suy luận về hình học phân tử và loại lai hoá. II. Chuẩn bị. - GV chuẩn bị tranh vẽ hoặc phần mềm: + các kiểu lai hoá AO. + Sự xen phủ trục – xen phủ bên. + sự hình thành phân tử C 2 H 4 . III. Phương pháp. - Làm việc theo nhóm. - Nghiên cứu. - Nêu và giải quyết vấn đề. - Diễn giảng. IV. Hoạt động dạy học. Hoạt động của thầy Hoạt động của trò I. Khái niệm về lai hoá. Hoạt động 1. Khái niệm lai hoá AO. GV trình bày nguyên nhân xuất hiện khái niệm lai hoá, lai hoá là gì, đặc điểm của hiện tượng lai hoá và AO lai hoá. Tuỳ vào số AO tham gia tổ hợp mà có thể cho ra các dạng lai hoá khác nhau. II. Các kiểu lai hoá thường gặp. Hoạt động 2. Lai hoá sp. GV sử dụng hình vẽ hoặc phần mềm về sự hình thành các obitan lai hoá sp  Sự hình thành phân tử BeH 2 . GV yêu cầu HS nhận xét về cách hình thành lai hoá sp, hướng của các obitan lai hoá. Hoạt động 3. Lai hoá sp 2 . GV sử dụng hình vẽ hoặc phần mềm về sự hình I. Khái niệm lai hoá obitan. - Nguyên nhân xuất hiện khái niệm lai hoá: Để giải thích dạng hình học phân tử và độ bền liên kết, trong nhiều trường hợp người ta phải dùng đến khái niệm lai hoá các AO. - Khái niệm: Lai hoá là hiện tượng tổ hợp (trộn lẫn) một số obitan có năng lượng tương đương nhau trong một nguyên tử để tạo thành từng ấy obitan lai hoá giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong không gian. - Đặc điểm của các obitan lai hoá: + Có kích thước và hình dạng hoàn toàn giống nhau, chỉ khác nhau về hướng phân bố trong không gian. + Có bao nhiêu AO tham gia tổ hợp sẽ cho ra bấy nhiêu obitan lai hoá. II. Các kiểu lai hoá thường gặp. 1. Lai hoá sp. HS nhận xét: - 1 obitan s tổ hợp với 1 obitan p để cho ra 2 obitan lai hoá sp. - 2 obitan lai hoá sp giống hệt nhau cùng nằm trên một đường thẳng nhưng ngược chiều  kiểu lai hoá đường thẳng  góc liên kết 180 0 . - Ví dụ: BeH 2 , BeCl 2 , … 2. Lai hoá sp 2 . HS nhận xét: - 1 obitan s tổ hợp với 2 obitan p để cho ra 3 obitan lai hoá sp 2 . - 3 obitan lai hoá sp 2 giống hệt nhau hướng 1 Giáo án Hóa học 10 – Ban khoa học tự nhiên GV. Phạm Thành Tấn thành các obitan lai hoá sp 2  sự hình thành phân tử BF 3 . GV yêu cầu HS nhận xét về cách hình thành lai hoá sp, hướng của các obitan lai hoá. Hoạt động 4. Lai hoá sp 3 . GV sử dụng hình vẽ hoặc phần mềm về sự hình thành các obitan lai hoá sp 3  sự hình thành phân tử CH 4 . GV yêu cầu HS nhận xét về cách hình thành lai hoá sp, hướng của các obitan lai hoá. Hoạt động 5. Nhận xét chung về thuyết lai hoá. GV có thể chỉ ra cho HS cách tính tương đối số O lai hoá. Chuyển sang phần IV. Hoạt động 6. Sự xen phủ trục-liên kết σ GV sử dụng hình vẽ hoặc phần mềm về sự xen phủ các AO s-s; s-p và p-p để phân tích đặc điểm của sự xen phủ này. GV hướng dẫn HS quan sát, thảo luận và trả lời câu hỏi: Cho biết điểm giống nhau giữa 3 kiểu xen phủ trên? Xen phủ trục là gì? Liên kết σ là gì? Hoạt động 7. Sự xen phủ bên-liên kết π . GV hướng dẫn HS tìm ra điểm khác nhau giữa hai kiểu xen phủ: GV. Xen phủ trục là gì? Liên kết π là gì? So sánh độ bền của liên kết σ và liên kết π . Hoạt động 8. Liên kết đơn. GV. Viết công thức electron và CTCT của H 2 , Cl 2 và HCl. Cho biết điểm giống nhau về kiểu liên kết trong các phân tử đó? Liên kết đơn là gì? Nó là liên kết σ hay π ? ra 3 đỉnh của 1 tam giác đều  lai hoá tam giác  Góc tạo bởi các obitan lai hoá sp 2 bằng 120 0 . - Ví dụ: BF 3 , C 2 H 4 , … 3. Lai hoá sp 3 . HS nhận xét: - 1 obitan s tổ hợp với 3 obitan p để cho ra 4 obitan lai hoá sp 3 . - 4 obitan lai hoá sp 3 giống hệt nhau hướng ra 4 đỉnh của 1 tứ diện đều  lai hoá tứ diện  Góc tạo bởi các obitan lai hoá sp 2 bằng 109 0 28 ’ . - Ví dụ: CH 4 , NH 3 , H 2 O … HS lưu ý: Chỉ có những obitan có năng lượng xấp xỉ nhau (trong cùng lớp) mới có thể lai hoá với nhau. III. Nhận xét chung về thuyết lai hoá. Thuyết lai hoá được dùng để giải thích được dạng hình học các phân tử khi đã biết một số thông tin về dạng hình học của phân tử đó. IV. Sự xen phủ trục và xen phủ bên. 1. Sự xen phủ trục- liên kết σ HS: - Sự xen phủ trong đó trục của các AO tham gia liên kết trùng với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết gọi là xen phủ trục. - Liên kết σ là liên kết hoá học được hình thành theo kiểu xen phủ trục. - Ví dụ: H-H, H-Cl, Cl-Cl. 2. Sự xen phủ bên- liên kết π . HS. - So sánh. - Sự xen phủ trong đó trục của các AO tham gia liên kết song song với nhau và cùng vuông góc với đường nối tâm của 2 nguyên tử liên kết được gọi xen phủ bên. - Liên kết π là liên kết hoá học được hình thành theo kiểu xen phủ bên. - Liên kết π kém bền hơn liên kết σ . V. Sự tạo thành liên kết đơn, liên kết đôi và liên kết ba. 1. Liên kết đơn. HS. - Viết công thức electron và CTCT  giống nhau. - Liên kết được tạo thành bởi một cặp electron chung gọi là liên kết đơn. Liên kết đơn bao giờ cũng là liên kết σ . - Ví dụ: H-H, Cl-Cl, H-Cl 2. Liên kết đôi. HS. - Viết công thức electron và CTCT của C 2 H 4 . - 2 nguyên tử C có lai hoá sp 2 . 2 Giáo án Hóa học 10 – Ban khoa học tự nhiên GV. Phạm Thành Tấn Hoạt động 9. Liên kết đôi. GV hướng dẫn HS viết công thức electron và CTCT của phân tử C 2 H 4 . Cho nhận xét về kiểu hình thành liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử trên? Liên kết đôi (nối đôi) là gì? Hoạt động 10. Liên kết ba. GV hướng dẫn HS viết công thức electron và CTCT của N 2 , C 2 H 2 . Nhận xét về kiểu hình thành liên kết trong phân tử N 2 . Liên kết ba (nối ba) là gì? - Sự xen phủ giữa 2 O lai hoá của 2 nguyên tử C tạo liên kết σ ; sự xen phủ giữa 2 O lai hoá còn lại của từng nguyên tử C với các O s của các nguyên tử H cũng tạo liên kết σ . - Sự xen phủ giữa 2 O không lai hoá của 2 nguyên tử C tạo ra liên kết π .  2 nguyên tử C liên kết với nhau bằng 2 cặp electron chung  liên kết đôi. - Liên kết đôi là liên kết được tạo thành bằng 2 cặp electron chung, gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết π . 3. Liên kết ba. HS: Phân tử N 2 . - Mỗi nguyên tử N dùng 1 O (2p z ) tạo liên kết σ . - 2 O (2p x và 2p y ) còn lại tạo liên kết π .  2 nguyên tử N liên kết với nhau bằng 3 cặp electron dùng chung  liên kết ba. - Liên kết ba là liên kết tạo thành bằng 3 cặp electron chung, gồm 1 liên kết σ và 2 liên kết π . - Liên kết đôi hoặc ba còn được gọi là liên kết bội. Hoạt động 11. Củng cố bằng hệ thống bài tập SGK cùng một số bài tập nâng cao. Phiếu học tập Bài 1. Cho biết vì sao NH 3 , H 2 O, SO 2 là các phân tử phân cực trong khi CO 2 , BF 3 , C 2 H 2 lại là phân tử không phân cực? Bài 2. Dựa vào độ âm điện hãy sắp xếp các chất sau theo chiều tăng dần độ phân cực liên kết trong phân tử: CaO, NaBr, AlN, CH 4 , NH 3 , N 2 , BCl 3 . Trong số trên, chất nào chứa liên kết ion, CHT có cực, không cực? Bài 3. Clo và nitơ là 2 nguyên tố có độ âm điện chênh lệch nhau không lớn, nhưng ở trạng thái đơn chất, khí clo hoạt động hoá học rất mạnh trong khi khí nitơ lại quá trơ. Giải thích hiện tượng trên. Bài 4. Xác định kiểu lai hoá của các nguyên tử cacbon trong chất sau: CH 2 = CH – C ≡ C – CH 2 – CH = O 3 . Ban khoa học t nhiên GV. Phạm Thành T n Ti t 30, 31- Bài 18. SỰ LAI HOÁ CÁC OBITAN NGUYÊN T SỰ HÌNH THÀNH LIÊN K T ĐƠN, LIÊN K T ĐÔI VÀ LIÊN K T BA I. Mục tiêu bài học. 1. Kiến thức. Học sinh. Cho nhận x t về kiểu hình thành liên k t giữa các nguyên t trong phân t trên? Liên k t đôi (nối đôi) là gì? Ho t động 10. Liên k t ba. GV hướng dẫn HS vi t công thức electron và CTCT của N 2 ,. k t được t o thành bởi m t cặp electron chung gọi là liên k t đơn. Liên k t đơn bao giờ cũng là liên k t σ . - Ví dụ: H-H, Cl-Cl, H-Cl 2. Liên k t đôi. HS. - Vi t công thức electron và CTCT