Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Giáo án 10 NC CHƯƠNG 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Bài 16: Tiết 3: KHÁI NIỆM VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC Tuần : 9 Ngày soạn :11/10/2009 Ngày dạy :14/10/2009 Lớp : 10CBA1 I./ Mục đích yêu cầu: 1. Về kiến thức: _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 7’ 5’ * Hoạt động 1: Ổn định lớp, vào bài. - HS nghiên cứu SGK để tìm hiểu : + Liên kết hoá học là gì ? + Tại sao các nguyên tử liên kết với nhau tạo thành phân tử hay tinh thể ? Nhận xét,bổ sung. * Hoạt động 2 _HS nghiên cứu SGK để tìm hiểu nội dung của quy tắc bát tử . _Quan sát HS làm việc . _Liên kết hoá học là sự kết hợp giửa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn. _Các nguyên tử liên kết với nhau đẻ đạt được tới cấu trúc electron của khí hiếm bền hơn cấu trúc electron của từng nguyên tử đứng riêng lẻ. _Sự liên kết giửa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể được giải thích bằng sự giảm năng lượng khi chuyển các nguyên tử riêng lẽ thành phân tử hay tinh thể. _Cấu hình với 8 electron ở lớp ngoài cùng (hoặc 2 electron đối với heli) là cấu hình electron bền vững . _Theo quy tắc bát tử (8 electron) thì nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng liên kết với các I. Khái niệm về liên kết hoá học : 1. Khái niệm về liên kết : - Liên kết hoáhọc là sự kết hợp giửa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể bền vữ hơn. - Sự liên kết giửa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể được giải thích bằng sự giảm năng lượng khi chuyển các nguyên tử riêng lẽ thành phân tử hay tinh thể. 2. Quy tắc bát tử (8e): _ Cấu hình với 8 electron ở lớp ngoài cùng ( hoặc 2 electron đối với heli ) là cấu hình electron bền vững . _Theo quy tắc bát tử ( 8 electron ) thì nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng liên kết với các nguyên tử khác để đạt được Trường THPT TÂN HỒNG - 58 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Giáo án 10 NC 8’ 5’ 15’ * Hoạt động 3: _Dẩn dắt HS nghiên cứu SGK để tìm hiểu : + Ion là gì ? + Ion dương là gì? + Ion âm là gì ? _Các ion được hình thành như thế nào? _Dẫn dắt HS viết quá trình hình thành các ion : Na + , Mg 2+ , Al 3+ , F - , Cl - , O 2- , S 2- . _Lưu ý: Chỉ có các nguyên tử kim loại mới có khả năng nhường electron để trở thành ion dương và chỉ có các nguyên tử phi kim mới có khả năng nhận electron đễ trở thành ion âm . _Nhận xét, bổ sung. * Hoạt động 4 : _Thế nào là ion đơn nguyên tử? _Thế nào là on đa nguyên tử? _Nhận xét, bổ sung . * Hoạt động 5: _Dẫn dắt HS xét sự hình thành phân tử NaCl. nguyên tử khác để đạt được cấu hình electron vững bền của các khí hiếm với 8 electron (hoặc 2 đối với heli) ở lớp ngoài cùng . _Nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử mang điện được gọi là ion . +Ion dương (hay cation): Thí vụ : Mg  Mg 2+ + 2e Al  Al 3+ + 3e _Ion mang điện tích dương được gọi là ion dương hay cation. +Ion âm ( hay anion ) : Thí dụ : Cl + e  Cl – O + 2e  O 2- S + 2e  S 2- _Ion mang điện tích âm được gọi là ion âm hay anion. _Ion đơn nguyên tử là ion được tạo nên từ một nguyên tử. Thí dụ : Li + , Mg 2+ , Al 3+ , Cấu 2+ , F - , Cl - , S 2- , … _Ion đa nguyên tử là ion được tạo từ nhiều nguyên tưt liên kết với nhau để thành một nhóm nguyên tử mang điện tích dương hay âm. Thí dụ : ion amoni (NH + 4 ), các ion gốc axit như ion nitrat (NO - 3 ), ion sunfat (SO 2- 4 ), ion photphat (PO 3- 4 ), - Sự hình thành liên kết ion trong phân tử NaCl có thể tóm tắt bằng sơ đồ sau : Na + Cl  cấu hình electron vững bền của các khí hiếm với 8 electron (hoặc 2 đối với heli) ở lớp 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 ): Thí vụ : Mg  Mg 2+ + 2e Al  Al 3+ + 3e - Ion mang điện tích dương được gọi là ion dương hay cation. Ion âm ( hay anion ): Thí dụ : Cl + e  Cl - O + 2e  O 2- S + 2e  S 2- - Ion mang điện tích âm được gọi là ion âm hay anion. b. Ion đơn và ion đa nguyên tử: - Ion đơn nguyên tử là ion được tạo nên từ một nguyên tử. Thí dụ : Li + , Mg 2+ , Al 3+ , Cấu 2+ , F - , Cl - , S 2- , … - Ion đa nguyên tử là ion được tạo từ nhiều nguyên tưt liên kết với nhau để thành một nhóm nguyên tử mang điện tích dương hay âm. Thí dụ : ion amoni (NH + 4 ), các ion gốc axit như ion nitrat (NO - 3 ), ion sunfat (SO 2- 4 ), ion photphat (PO 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 ion trong phân tử NaCl có thể tóm tắt bằng sơ đồ sau : Trường THPT TÂN HỒNG - 59 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Giáo án 10 NC 15’ 5’ - Nhấn mạnh : Quá trình nhường và nhận electron xảy ra đồng thời . - Xét sự hình thành liên kết trong phân tử KCl . ( Chia HS làm 4 nhóm thảo luận hoàn thành yêu cầu của GV ). Nhận xét, bổ sung . * Hoạt động 6: _Dẩn dắt từng bước để HS viết quá trình hình thành các ion Ca 2+ và Cl - , sự hình thành phân tử CaCl 2 từ các ion Ca 2+ và Cl - , sơ đồ hình thành phân tử từ các nguyên tử . _Nhấn mạnh: liên kết ion là liên kết được hình thành nhờ lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu . _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. [Ne] 3s 1 [Ne] 3s 2 3p 5  Na + + Cl - 1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] 3s 2 3p 6 - Hai ion được tạo thành mang điện tích ngược dáu hút nhau bằng lực hút tỉnh điện, tạo nên phân tử NaCl : Na + + Cl -  NaCl _Sự hình thành liên kết ion trong phân tử CaCl 2 có thể biểu 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 Ca 2+ và Cl - tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau bằng lực hút tỉnh điện, tạo nên phân tử CaCl 2 : Ca 2+ + 2Cl -  CaCl 2 Vây : Liên kết ion là liên kết được tạo thành do lực hút tỉnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu. Liên kết ion được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình. _Tinh thể được cấu tạo từ những nguyên tử, hoặc ion hoặc phân tử. Các hạt này được sắp xếp một cách đều đặn, tuần hoàn theo một trật tự nhất định trong không gian tạo thành mạng tin thể. Các tinh thể thường có hình dạng không gian xác định. Na + Cl [Ne] 3s 1 [Ne] 3s 2 3p 5  Na + + Cl - 1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] 3s 2 3p 6 - Hai ion được tạo thành mang điện tích ngược dáu hút nhau bằng lực hút tỉnh điện, tạo nên phân tử NaCl : Na + + Cl -  NaCl b. Sự tạo thành liên kết ion trong phân tử nhiều nguyên tử: Thí dụ : Phân tử CaCl 2 . - Tương tự như sự hình thành phân tử NaCl, sự hình thành liên kết ion trong phân tử NaCl 2 có thể biểu 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 Ca 2+ và Cl - tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau bằng lực hút tỉnh điện, tạo nên phân tử CaCl 2 : Ca 2+ + 2Cl -  CaCl 2 Vây : Liên kết ion là liên kết được tạo thành do lực hút tỉnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu. _Liên kết ion được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình. III. TINH THỂ VÀ MẠNG TINH THỂ ION: 1. Khái niệm về tinh thể: - Tinh thể được cấu tạo từ những nguyên tử, hoặc ion hoặc phân tử. Các hạt này được sắp xếp một cách đều đặn, tuần hoàn theo một trật tự nhất định trong không gian tạo thành mạng tin thể. Các tinh thể thường có hình dạng không gian xác định. 2. Mạng tinh thể ion : * Xét mạng tih thể NaCl : Trường THPT TÂN HỒNG - 60 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Giáo án 10 NC 10’ 10’ * 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 NaCl . _Bổ sung : Tinh thể NaCl gồm rất nhiều ion Na + và Cl - . Các ion này liên kết với nhau chặt chẽ mức không thể tách riêng 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 Cl - . * Hoạt động 9: _Hãy cho biết tinhthể NaCl có đặc điểm gì về tính bền, nhiệt độ nóng chảy ? _Tạo sao tinh thể ion có nhửng tính chất đặc biệt kể trên? _Nguyên nhân chính là do bản 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 cấu trúc hình lập phương. Các ion Na + và Cl - nằm ở các nút của mạng tinh thể một cách luân phiên. Trong tinh thể NaCl, cứ một ion Na + được bao quanh bởi 6 ion Cl - . _Ngược lại một ion Cl - được bao quanh bởi 6 ion Na + (hình 3. 1). _Tinh thể NaCl được tạo bởi rất nhiều ion Na + và Cl + , không có phân tử NaCl riêng biệt. Tuy vậy, khi viết công thức phân tử của muối natri clrrua, để đơn giản người ta chỉ viết NaCl.Tương tự đối với các hợp chất ion khác như : KCl, MgCl 2 , … cũng viết như vậy. _Ở điều kiện thường, các hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh thể , có tính bền vững, thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao. Cá hợp chất ion chỉ tồn tại ở dạng phân tử riêng rẽ khi chúng ở trạng thái hơi. _Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. Khi nóng chảy và khi hoà tan trong nước , chúng dẩn điện, còn ở trạng thái gắn thì không dẫn điện. _Mạng tinh thể NaCl có cấu trúc hình lập phương. Các ion Na + và Cl - nằm ở các nút của mạng tinh thể một cách luân phiên. Trong tinh thể NaCl, cứ một ion Na + được bao quanh bởi 6 ion Cl - . Ngược lại một ion Cl - được bao quanh bởi 6 ion Na + (hình 3. 1). _Tinh thể NaCl được tạo bởi rất nhiều ion NA + và Cl + , không có phân tử NaCl riêng biệt. Tuy vậy, khi viết công thức phân tử của muối natri clrrua, để đơn giản người ta chỉ viết NaCL.Tương tự đối với các hợp chất ion khác như : KCl, MgCl 2 , … cũng viết như vậy. 3. Tính chất chung của hợp chất ion : _Ở điều kiện thường, các hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh thể , có tính bền vững, thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao. Cá hợp chất ion chỉ tồn tại ở dạng phân tử riêng rẽ khi chúng ở trạng thái hơi. _Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. Khi nóng chảy và khi hoà tan trong nước , chúng dẩn điện, còn ở trạng thái gắn 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. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 B.1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 C.1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 D.1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 2) Khi hình thành ion Cl – thì nguyên tử clo: Trường THPT TÂN HỒNG - 61 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Giáo án 10 NC A. Nguyên tư clo đã nhường mất electron hoá trị phân lớp 4s 1 để đạt được cấu hình electron bão 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. C. Nguyên tử clo đã nhường mất electron phân lớp 1s 2 để đạt được cấu hình electron bão hoà của 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: A. 1s 2 2s 2 2p 6 B. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 C. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 D. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 IV. DẶN DÒ: - Về nhà làm bài tập 4, 5 SGK trang 9 - Xem trước bài mới. V. RÚT KINH NGHIỆM: Trường THPT TÂN HỒNG - 62 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Giáo án 10 NC Bài 17: Tiết 27,28: LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ Tuần : 10 Ngày soạn : 17/10/2009 Ngày dạy :21 /10 /2009 Lớp :10CBA2 I./ Mục đích yêu cầu: 1. Về kiến thức: _Sự hình thành liên kết cộng hóa trị; sự xen phủ các AO trong sự tạo thành phân tử H 2 , Cl 2 , H 2 S 2. Về kỹ năng: _Viết được công thức electron, công thức cấu tạo của một số phân tử cụ thể. 3. Về tư tưởng: _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 _Viết cấu hình e của ion Cl – biết nguyên tử Cl có Z = 17? 3đ _Biểu diễn sự hình thành liên kết ion trong phân tử MgCl 2 ? 3đ 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 được biểu diển : hay – (gọi là công - Nguyên tử H (Z = 1) có cấu hình e là 1s 1 , hai nguyên tử H lk với nhau bằng cách mỗi nguyên tử H góp 1 e tạo thành 1 cặp e chung trong phân tử H 2 . Như thế trong phân tử H 2 , mổi nguyên tử có 2 e, giống cấu hình e bền vững của khí hiếm He: H . + . H  H : H - Mỗi chấm bên kí hiệu nguyên tố biểu diển 1 e ở lớp ngoài cùng, H : H được gọi là công thức electron. Thay hai 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 cấu hình electron là 1s 1 , hai nguyên tử H liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử H góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron chung trong phân tử H 2 . Như thế trong phân tử H 2 , mổi nguyên tử có 2 electron, giống cấu hình electron bền vững của khí hiếm hile : H . + . H  H : H _Mỗi chấm bên kí hiệu nguyên Trường THPT TÂN HỒNG - 63 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Giáo án 10 NC 7’ 8’ thức e hay công thức cấu tạo) . - Nhận xét, bổ sung. * Hoạt động 3: _Yêu cầu HS : + Viết cấu hình electron nguyên tử của N ( z= 7). + Nhận xét về số electron lớp ngoài cùng, so sánh với số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử khí hiếm Ne (z=10) . + 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 H 2 , N 2 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 nguyên tử H và nguyên tử Cl và dựa vào quy tắc bát tử trả lới các yêu cầu sau : chấm bằng 1 gạch, ta có H – H gọi là công thức cấu tạo. Giữa 2 nguyên tử hiđro có 1 cặp electron liên kết biểu thị bằng 1 gạch (–), đó là liên kết đơn. - Cấu hình e ngtử của N (Z = 7) 1s 2 2s 2 2p 3 , có 5 e ở lớp ngoài cùng. Trong phân tử Nitơ N 2 , để đạt cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm gần nhất (Ne), mỗi nguyên tử Nitơ phải góp chung 3 e. : N ::N: hay N ≡ N Ct electron ct cấu tạo - Hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng 3 cặp electron kiên kết biểu thị bằng ba gạch ( ≡ ), đó là liên kết ba. Liên kết ba này bền nên nhiệt đô bình thường, khí nitơ rất bền, kém hoạt động hoá học. _Liên kết cộng hoá trị là liên kết được hình thành giửa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung. Mỗi cặp electron chung tạo nên một liên kết cộng hoa trị. tố biểu diển 1 electron ở lớp ngoài cùng, H : H được gọi là công thức electron. Thay hai chấm bằng 1 gạch, ta có H – H gọi là công thức cấu tạo. Giữa 2 nguyên tử hiđro có 1 cặp electron liên kết biểu thị bằng 1 gạch (-), đó là liên kết đơn. b. Sự hình thành phân tử N 2 : _Cấu hình electron nguyên tử của N (Z = 7) 1s 2 2s 2 2p 3 , có 5 electron ở lớp ngoài cùng. Trong phân tử Nitơ N 2 , để đạt cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm gần nhất (Ne), mỗi nguyên tử Nitơ phải góp chung 3 electron. : N:::N: hay N ≡ N Ct electron ct cấu tạo _Hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng 3 cặp electron kiên kết biểu thị bằng ba gạch ( ≡ ), đó là liên kết ba. Liên kết ba này bền nên nhiệt đô bình thường, khí nitơ rất bền, kém hoạt động hoá học. _Liên kết được hình thành trong phân tử H 2 , N 2 vừa trình bày ở trên là liên kết cộng hoá trị. _Liên kết cộng hoá trị là liên kết được hình thành giửa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung. _Mỗi cặp electron chung tạo nên một liên kết cộng hoa trị. _Các phân tử H 2 , N 2 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. 2. Sự hình thành phân tử hợp chất : a. Sự hình thành phân tử HCl: _Trong phân tử hiđro clorua, Trường THPT TÂN HỒNG - 64 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Giáo án 10 NC 10’ + Phân tử HCl được hình thành như thế nào ? + Cách biểu diển liên kết trong HCl . - Gợi ý : + 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 và công thức cấu tạo của CO 2 . + Liên kết cộng hoá trị giửa C và _Trong phân tử hiđro clorua, mỗi nguyên tử (H và Cl) góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron chung để tạo nên 1 liên kết cộng hoá trị. Dộ âm điện của Cl là 3,16 lớn hơn độ âm điện của hiđro là 2,20 nên cặp electron liên kết bị lệch về phía Cl, liên kết cộng hoá trị này bị phân cực. H + Cl :  H : Cl: Công thức electron hay H – Cl Công thức cấu tạo - Cấu hình electron nguyên tử của C (Z = 6) là 1s 2 2s 2 2p 2 , nguyên tử cacbon có 4 el ở lớp ngoài cùng. - Cấu hình electron nguyên tử O (Z = 8) là 1s 2 2s 2 2p 4 , nguyên tử oxy có 6 e ở lớp ngoài cùng. - Trong phân tử CO 2 , nguyên tử C nằm giữa 2 nguyên tố O và góp chung với mỗi nguyên tử O 2e, mỗi nguyên tử O góp chung với nguyên tử C 2 electron tạo ra 2 liên kết đôi. Ta có : : O : : C : : O : Công thức e hay O = C = O Công thức cấu tạo mỗi nguyên tử (H và Cl) góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron chung để tạo nên 1 liên kết cộng hoá trị. Độ âm điện của Cl là 3,16 lớn hơn độ âm điện của hiđro là 2,20 nên cặp electron liên kết bị lệch về phía Cl, liên kết cộng hoá trị này bị phân cực. H + Cl :  H : Cl: Công thức electron hay H – Cl Công thức cấu tạo _Trong công thức electron của phân tử có cực, người ta đặt cặp electron chung lệch về phía kí hiệu của nguyên tử có độ âm điện lớn hơn. Thí dụ : H : Cl _Liên kết cộng hoá trị trong đó cặp electron chung bị lệch về phía 1 nguyên tử được gọi là liên kết cộng hoá trị có cực hay liên kết cộng hoá trị phân cực. b. Sự hình thành phân tử CO 2 (có cấu tạo thẳng) : _Cấu hình electron nguyên tử của C (Z = 6) là 1s 2 2s 2 2p 2 , nguyên tử cacbon có 4 electron ở lớp ngoài cùng. - Cấu hình electron nguyên tử O (Z = 8) là 1s 2 2s 2 2p 4 , nguyên tử oxy có 6 electron ở lớp ngoài cùng. _Trong phân tử CO 2 , nguyên 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 kết đôi. Ta có : : O : : C : : O : Công thức electron hay O = C = O Công thức cấu tạo Như vậy, mỗi nguyên tử C hay Trường THPT TÂN HỒNG - 65 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Giáo án 10 NC 8’ 7’ O trong phân tử CO 2 phân cực hay không phân cực? Cặp electron góp chung lệch về phía nào? + Vì sao trong thực tế phân tử CO 2 không phân cực? (gợi ý: phân tử CO 2 có cấu tạo thẳng). * Hoạt động 6: _ Sử dụng sơ đồ phân tử SO 2 và 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 CO 2 , H 2 , Cl 2 , … - Phiếu học tập : + Trong các chất : Đường, S , _Độ âm điện của Oxi (3,44) lớn hơn độ âm điện của C (2,55) nên cặp electron chung lệc vè phía oxi. Liên kết giữa nguyên tử oxi và cacbon là phân cực, nhưng phân tử CO 2 có cấu tạo thẳng nên độ phân cực của 2 liên kết đôi (C = O) triệt tiêu nhau, kết quả là toàn bộ phân tử không bị phân cực. - Trong 1 số trường hợp, cặp electron chỉ do một nguyên tử đóng góp thì liên kết giữa hai nguyên tử là liên kết cho - nhận. Thí dụ : Đố với phân tử SO 2 công thức e, công thức cấu tạo có thể biểu diễn như sau : S S :O O O O Công thức e C.t cấu tạo - Các chất mà phân tử chỉ có liên kết cộng hoá trị có thể là chất gắn nư đường, lưu huỳnh, iot,… có thể là chất lõng như : nước, ancol,… hoặc chất khí như : khí cácbonic, clo, hiđro,… Các O đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng, đạt cấu hình bền vững của khí hiếm. Độ âm điện của Oxi (3,44) lớn hơn độ âm điện của C (2,55) nên cặp electron chung lệc vè phía oxi. Liên kết giữa nguyên tử oxi và cacbon là phân cực, nhưng phân tử CO 2 có cấu tạo thẳng nên độ phân cực của 2 liên kết đôi (C = O) triệt tiêu nhau, kết quả là toàn bộ phân tử không bị phân cực. c. Liên kết cho – nhận : _Trong 1 số trường hợp, cặp electron chỉ do một nguyên tử đóng góp thì liên kết giữa hai nguyên tử là liên kết cho - nhận. Thí dụ : Đố với phân tử SO 2 công thức electron, công thức cấu tạo có thể biểu diễn như sau : S S :O O O O C.t electron C.thức cấu tạo _Nguyên tử S có 6 electron ở lớp ngoài cùng. Khi hình thành phân tử SO 2 , nguyên tử S đã dùng 2 electron độc thân góp chung với 2 electron độc thân của 1 trong 2 nguyên tử oxi. Nguyên tử S sử dụng 1 cặp electron để dùng chunh với nguyên tử oxi còn lại. Trong công thức cấu tạo, người ta biểu diễn cặp electron chung bằng 1 gạch nối, cặp electron cho – nhận bằng 1 mũi tên có chiều hướng về phía nguyên tử nhận. 3. Tính chất của các chất có liên kết cộng hoá trị : _Các chất mà phân tử chỉ có liên kết cộng hoá trị có thể là chất gắn nư đường, lưu huỳnh, iot,… có thể là chất lõng như: nước, ancol,… hoặc chất khí như : khí cácbonic, clo, hiđro, Trường THPT TÂN HỒNG - 66 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Giáo án 10 NC 10’ 10’ 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 tan được ………………… - Nhận xét , bổ sung. * Hoạt động 8: _GV đặc vấn đề, thông qua câu hỏi : + Tập hợp ở tất cả các điểm mà electron đi qua xung quanh hạt nhân gọi là gì? _GV thông báo : Trong phân tử H 2 mỗi nguyên tử H đưa ra 1e dể 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 lại chọn các obitan có hình dạng đó ? - Sau khi HS minh hoạ bằng trực quan, GV chiếu hình 3. 3/74 SGK. * Hoạt động 10: chất có cực như : ancol etilic, đường,… đường tan nhiều trong dung môi có cực như nước. Phần lớn các chất không cực như iot, các chất hữu cơ không cực tan trong dung môi không cực như benzen, cacbon tetraclorua,… * Nói chung, các chất chỉ có liên kết cộng hoá trị không cực không dẫn điện ở mọi trạng thái. _Các electron chuyển động xung quanh nhân tạo đám mây e, trong đám mây có obitan nguyên tử. Obitan s có dạng hình cầu, p có hình số 8 nổi định hường theo 3 hướng khác nhau, các obitan còn lại có dạng phức tạp hơn. _Đó là lực đẩy giữa 2 hạt nhân và 2e của 2 nguyên tử. Lực hút giữa nhân của nguyên tử này với electron của nguyên tử khác. - Mỗi nguyên tử Clo đều có 1 obitan p chứa electron độc thân. Khi tạo liên kết tức là 2 obitan p chứa electron độc thân của 2 nguyên tử xen phủ với nhau. - Obitan s có dạng hình cầu, p có dạng hình số 8 nổi. - Xem tranh. - HS chon obitan 1s dạng … Các chất có cực như: ancol etilic, đường,… đường tan nhiều trong dung môi có cực như nước. Phần lớn các chất không cực như iot, các chất hữu cơkhông cực tan trong dung môikhông cực như benzen, cacbon tetraclorua,… * Nói chung, các chất chỉ có liên kết cộng hoá trị không cực không dẫn điện ở mọi trạng 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 H 2 , mỗi nguyên tử đưa ra le để góp chung, tức là obitan 1s của nguyên tử H thứ 1 đã xen phủ với obitan 1s nguyên tử H thứ 2 tạo liên kết H – H. _Tại vùng xen phủ của 2 obitan, xác xuất có mặt electron là lớn nhất. _Phân tử H 2 tạo thành có năng lượng thấp hơntongr năng lượng 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 1 obitan p chứa electron độc thân để xen phủ vớ obitan p chứa electron độc thân của nguyên tử Clo thứ 2 tạo ra liên kết Cl – Cl. 2. Sự xen phủ của các AO nguyên tử khi hình thành các phân tử hợp chất : Trường THPT TÂN HỒNG - 67 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng [...]... liên kết bội 1 2 3 4 5 6 7 Hoạt động 11: Cũng cố: Lai hoá sp3 là sự trộn lẫn các obitan hoá trị của một obitan s với: A Ba obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 4 obitan lai hóa sp 3 B Hai obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 3 obitan lai hóa sp 3 C Một obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 2 obitan lai hóa sp 3 D Ba obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 4 obitan lai hóa s 3p Lai hoá sp2 là... lẫn các obitan hoá trị của một obitan s với: A Ba obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 4 obitan lai hóa sp 3 B Hai obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 3 obitan lai hóa sp 2 C Một obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 2 obitan lai hóa sp 2 D Hai obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 3 obitan lai hóa s 2p Lai hoá sp là sự trộn lẫn các obitan hoá trị của một obitan s với: A Ba obitan hoá trị... lớp p tạo thành 4 obitan lai hóa sp 3 B Hai obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 3 obitan lai hóa sp 3 C Một obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 2 obitan lai hóa sp D Ba obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 4 obitan lai hóa sp Kiểu lai hoá đường thẳng là: A Lai hoá sp3 B Lai hoá sp 2 C Lai hoá sp D Lai hoá dsp3 Kiểu lai hoá tứ diện là: A Lai hoá sp3d2 B Lai hoá sp 3 C Lai hoá sp D Lai hoá... sp2 là sự tổ hợp 1 obitan s với 2 obitan p của 1 nguyên tử tham gia liên kết tạo thành 3 obitan lai hoá sp2 nằm trong 1 mặt phẳng, định hướng từ tâm đến đỉnh của tam giác đều Lai hoá sp2 được gặp trong các phân tử :BF3, C2H4 , …Góc liên kết là 1200 3 Lai hoá sp3 : - Lai hoá sp3 là sự tổ hợp 1 obitan s với 3 obitan p của 1 nguyên tử tham gia liên kết tạo thành 4 obitan lai hóa sp3 định hướng từ tâm đến... sự xen phủ 2 obitan p chứa electron độc thân của 2 A nguyên tử bằng sự xen phủ 1 obitan p chứa electron độc thân với 1 B obitan 1s chứa electron độc thân bằng sự xen phủ 2 obitan p chứa electron độc thân với các C obitan p chứa electron độc thân của các nguyên tử khác bằng sự xen phủ 2 obitan p chứa electron độc thân vớ các D obitan 1s chứa electron độc thân bằng sự xen phủ 3 obitan p chứa elẻcton... 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 BeH2 Đó là sự tổ hợp của những obitan nào và kiểu lai hoá sp có đặc điểm gì ? - Nhận xét , bổ sung Giáo án 10 NC hướng khác nhau trong không gian - Lai hoá sp là sự tổ hợp 1 obitan s với 1 obitan p của 1 nguyên... ra 2 obitan “Nguyên tử oxi có … (1) … 2 obitan chứa electron độc chứa Clo độc thân xen phủ với Nên đưa ra …(2) … này để … (3) thân ; (2) 2 obitan ; (3) xen 2 obitan 1s của 2 nguyên tử H … với …(4) … của 2 nguyên tử phủ ; (4) 2 obitan 1s tạo ra 2 liên kết O – H H để 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 : H-H 1 H2S 2 NH3 3 Cl2 4 HCl... trong không gian thân của C tạo 4 lk C–H _Hiện tượng tổ hợp các obitan của cùng một nguyên tử, có năng lượng gần nhau để hình thành các obitan có năng lượng như nhau gọi là hiện 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 lai hoá giống nhau nhưng định - 71 - GV: Huỳnh Võ Việt Thắng Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC không gian + Có... sp3 nên có cấu tạo góc sao ? _Thuyết lai hoá có vai trò giải thích hơn là tiên đoán dạng hình học của phân tử * Hoạt động 6: - Sử dụng tranh vẽ sự xen phủ các obitan s-s, s-p , p-p ,( hình 3. 10SGK ) để phân tích đặc điểm sự xen phủ trục _Quan sát hình vẽ, sự xen phủ của các obitan này có những đặc điểm giông nhau: trục của các obitan tham gia liên kết trùng với đường nối - Sự xen phủ của các obitan... được tạo thành bằng obitan s với 2 obitan p theo hai cặp electron chung được gọi kiểu lai hoá sp2 Các obitan là liên kết đôi lai hoá tạo 1 liên kết xich-ma - Hướg dẩn HS nghiên cứu SGK giữa 2 nguyên tử cacbon và 2 và quan sát tranh vẽ sự xen phủ liên kết xich-ma với 2 nguyên các obitan tạo thành phân tử C2H4 tử hidro Mỗi nguyên tử ( hình 3. 11 ) theo thuyết lai hoá cacbon còn 1 obitan p không rút ra kết . thành 3 obitan lai hóa sp 3 . C. Một obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 2 obitan lai hóa sp 3 . D. Ba obitan hoá trị của phân lớp p tạo thành 4 obitan. sau nó. 3) Cấu hình electron của ion Cl – là: A. 1s 2 2s 2 2p 6 B. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 C. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 D. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 IV.