Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 CTST chi tiết

Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 chân trời sáng tạo chi tiết, đầy đủ. Bộ giáo án chuyên đề sẽ hỗ trợ giáo viên trong giảng dạy, mở rộng kiến thức, năng lực nâng cao, định hướng tương lai. Thao tác tải về đơn giản. Thầy cô xem mẫu trước dưới đây.

Web tương tự: Kenhgiaovien.com - tech12h.com - Zalo hỗ trợ: nhấn vào đây

Rõ nét về file powerpoint trình chiếu. => Xem thêm

Click vào ảnh dưới đây để xem giáo án rõ

Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 CTST chi tiết
Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 CTST chi tiết
Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 CTST chi tiết
Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 CTST chi tiết
Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 CTST chi tiết
Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 CTST chi tiết
Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 CTST chi tiết
Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 CTST chi tiết

Ngày soạn: .../.../...

Ngày dạy: .../.../...

 

BÀI 1: LIÊN KẾT HÓA HỌC (3 TIẾT)

  1. MỤC TIÊU:
  2. Kiến thức, kĩ năng: Học xong bài này, HS đạt các yêu cầu sau:
  • Viết được công thức Lewis, sử dụng được mô hình VSEPR để dự đoán dạng hình học của một số phân tử đơn giản.
  • Trình bày được khái niệm về sự lai hóa AO (sp, sp2, sp3), vận dụng giải thích liên kết trong một số phân tử.
  1. Năng lực

 - Năng lực chung:

  • Năng lực tự chủ và tự học trong tìm tòi khám phá
  • Năng lực giao tiếp và hợp tác trong trình bày, thảo luận và làm việc nhóm
  • Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong thực hành, vận dụng.

Năng lực riêng:

  • Viết được công thức Lewis của một chất hay ion, từ đó viết được các cấu tạo cộng hưởng (nếu có) của một số chất hay ion; hiểu được mô hình VSEPR và xác định được hình học của các phân tử, ion.
  • Tim hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học: Hoá học giúp con người khám phá, hiểu biết những bíản của tự nhiên (ví dụ phân tử có dạng góc;  có dạng tứ diện đều;  có dạng đường thẳng, ...).
  • Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Giải thích được hình học phân tử các chất xung quanh.
  1. Phẩm chất
  • Có ý thức học tập, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo, có ý thức làm việc nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.
  • Chăm chỉ tích cực xây dựng bài, có trách nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của GV.
  1. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
  2. Đối với GV: SGK, Tài liệu giảng dạy, giáo án, đồ dùng dạy học, bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, tranh ảnh về sự lai hóa orbital nguyên tử.
  3. Đối với HS: SGK, SBT, vở ghi, giấy nháp, đồ dùng học tập (bút, thước...), bảng nhóm, bút viết bảng nhóm, bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, tranh ảnh về sự lai hóa orbital nguyên tử.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

  1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)
  2. a) Mục tiêu:

- Gợi tâm thế vào bài học cho HS.

  1. b) Nội dung: HS đọc tình huống mở đầu, suy nghĩ trả lời câu hỏi.
  2. c) Sản phẩm: HS trả lời được câu hỏi mở đầu, bước đầu có hình dung về
  3. d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS quan sát một số hình ảnh:

Hình ảnh phân tử BeCl2:

Hình ảnh phân tử BF3:

Hình ảnh phân tử CH4:

Hình học phân tử (hình dạng phân tử) của một chất rất quan trọng trong việc xác định cách thức phân tử chất đó tương tác và phản ứng với các phân tử chất khác. Hình học phân tử cũng ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của chất. Nhiều đặc tính của chất được giải thích từ dữ liệu hình học phân tử của nó.

Yếu tố nào quyết định hình học phân tử các chất?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm đôi hoàn thành yêu cầu.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận: GV gọi một số HS trả lời, HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV đánh giá kết quả của HS, trên cơ sở đó dẫn dắt HS vào bài học mới.

  1. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1: Công thức Lewis

  1. a) Mục tiêu:

- HS viết được công thức Lewis.

  1. b) Nội dung:

 HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi, làm Câu hỏi 1, 2, 3.

  1. c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, viết được công thức Lewis của các phân tử và ion.
  2. d) Tổ chức thực hiện:

HĐ CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV cho HS nhắc lại về công thức electron. HS trình bày:

+ Thế nào là công thức Lewis

+ Trình bày sự khác nhau giữa công thức electron và công thức Lewis.

+ Viết công thức electron và công thức Lewis của HCl, và O2.

- HS thảo luận trả lời câu hỏi:

1. Viết công thức Lewwis của nguyên tử oxygen và nguyên tử magnesium.

2. Viết công thức electron của phân tử CH4.

- HS trả lời Vận dụng:

Khi dùng chlorine để khử trùng hồ bơi, chlorine sẽ phản ứng với urea trong nước tiểu và mồ hôi người tắm tạo hợp chất nitrogen trichloride  gây ra nhiều tác động xấu đến sức khoẻ như đỏ mắt, hen suyễn,... Viết công thức Lewis của nitrogen trichloride.

- GV yêu cầu HS tìm hiểu SGK, thảo luận nhóm đôi tìm hiểu:

+ Trình bày các bước để viết công thức Lewis.

+ Ở bước 1: hãy nêu lại cách xác định electron hóa trị của một nguyên tử? Nêu lại electron hóa trị của các nguyên tử theo nhóm A?

(Các electron thuộc lớp ngoài cùng hoặc sát lớp ngoài cùng tham gia vào quá trình tạo thành liên kết.

Nhóm IA: 1 electron hóa trị, nhóm IIA: 2 electron hóa trị, tương tự với các nhóm khác từ IIIA đến VIIIA).

+ Giải thích cách tính tổng số electron hóa trị của CO2?

(C thuộc nhóm IVA có 4 electron hóa trị, O thuộc nhóm VIA có 6 electron hóa trị).

+ GV hướng dẫn HS thực hiện Bước 3 và 4 như Ví dụ 3.

- HS thực hiện theo nhóm đôi Thảo luận 3, 4, 5. Gv hướng dẫn, yêu cầu HS giải thích.

3. Hãy tính tổng số electron hoá trị của phân tử .

4. Xác định nguyên tử trung tâm trong . Lập sơ đồ khung của phân tử .

5. Thực hiện Bước 3 cho phân tử  và cho biết có cần tiếp tục bước 4 ?

- HS thực Luyện tập:

Viết công thức Lewis của phân tử .

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, hoạt động cặp đôi, kiểm tra chéo đáp án.

- GV quan sát, hỗ trợ.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

1. Công thức Lewis

a) Tìm hiểu công thức electron và công thức theo Lewis

Công thức electron

Khi biểu diễn liên kết giữa các nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron dùng chung, ta được công thức electron.

Công thức Lewis:

Công thức Lewis được viết dựa trên công thức electron, trong đó mỗi cặp electron dùng chung trong công thức electron bằng một gạch nối "-".

Ví dụ 1, 2 (SGK -tr5)

Ví dụ:

 

HCl

O2

 

  

 

  

Thảo luận:

1. Cấu trúc Lewis của nguyên tử oxygen và nguyên tử magnesium: ;

2. Công thức electron của phân tử methane  

Vận dụng:

Công thức Lewis của NCl3:

b) Tìm hiểu quy tắc viết công thức Lewis của một phân tử hay ion

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị của phân tử hay ion cần biểu diễn.

Bước 2: Xác định nguyên tử trung tâm và vẽ sơ đổ khung biểu diễn liên kết giữa nguyên tử trung tâm với các nguyên tử xung quanh qua các liên kết đơn. Nguyên tử trung tâm thường là nguyên tử có độ âm điện nhỏ hơn (ngoại trừ một số trường hợp như Cl2O, Br2O, H2O, NH3, CH4, …)

Bước 3: Hoàn thiện octet cho các nguyên tử có độ âm điện lớn hơn (trừ hydrogen) trong sơ đồ.

Tính số electron hoá trị chưa tham gia liên kết bằng cách lấy tổng số electron trừ số electron tham gia tạo liên kết. Nếu electron hoá trị còn dư, đặt số electron hoá trị dư trên nguyên tử trung tâm. Kiểm tra nguyên tử trung tâm đã đạt quy tắc octet chưa. Nếu nguyên tử trung tâm chưa đạt quy tắc octet, chuyển sang Bước 4.

Bước 4: Chuyển cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử xung quanh thành electron liên kết sao cho nguyên tử trung tâm thoả mãn quy tắc octet.

Ví dụ 3 (SGK-tr6)

Thảo luận 3:

Tổng số electron hoá trị của

Thảo luận 4:

Nguyên tử trung tâm trong  là . Sơ đồ khung phân tử  :

Thảo luận 5:

Hoàn thiện octet cho nguyên tử có độ âm điện lớn hơn:

Các nguyên tử fluoride đã đạt octet. Mặt khác số electron hoá trị chưa tham gia liên kết là  nên không còn electron hoá trị dứ trên .

Nguyên tử  chưa đạt octet. Tuy nhiên,  là trường hợp ngoại lệ, chỉ cần đạt 6 electron ngoài cùng đã trở nên bền vững. Do đó không cần tiến hành bước 4 và công thức Lewis của  là

Luyện tập:

 

Hoạt động 2: Hình học mốt số phân tử

  1. a) Mục tiêu:

- HS sử dụng được mô hình VSEPR để dự đoán dạng hình học của một số phân tử đơn giản.

  1. b) Nội dung: HS đọc SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV, chú ý nghe giảng, thực hiện nhiệm vụ được giao, thảo luận trả lời câu hỏi, làm Luyện tập.
  2. c) Sản phẩm: HS hình thành kiến thức bài học, dự đoán mô hình của một số phân tử.
  3. d) Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV giới thiệu cho HS về mô hình VSEPR và công thức phân tử với dưới dạng

AXnEm

+ Giải thích sự phân bố về phương diện hình học của các cặp electron xung quanh nguyên tử trung tâm dựa trên sự đẩy của các cặp electron đó.

+ Phân biệt cặp electron chung và cặp electron riêng trong một phân tử. Ví dụ: xác định cặp electrong chung và riêng của nguyên tử trung tâm của CO2, NO2)

(CO2: Không có electron riêng,

NO2: có 1 electron riêng vì công thức Lewis là:

- GV phân tích Ví dụ 4 cho HS hiểu:

+ Xác định nguyên tử trung tâm A = N.

+ Xác định phối tử X = H.

+ Xác định số cặp electron riêng của A thì m = 1.

Từ đó ta có công thức của NH3 theo mô hình VSEPR là: NH3E.

- GV cho HS làm Thảo luận 6, 7, 8 thực hiện theo nhóm 4.

Thảo luận 6:

Theo công thức Lewis của nước, phân tử nước có bao nhiêu cặp electron chung và bao nhiêu cặp electron riêng ở nguyên tử trung tâm?

Thảo luận 7:

Xác định giá trị n,  trong công thức VSEPR của phân tử . Cho biết công thức Lewis của  là:

Thảo luận 8:

Viết công thức VSEPR của  và .

- GV giới thiệu nội dụng mô hình VSEPR.

- GV cho HS hoạt động nhóm 4 thực hiện Phiếu học tập.

- GV chốt lại kiến thức trọng tâm.

- GV có thể giới thiệu về trường hợp tổng quát:

Tổng  quyết định dạng hình học của phân tử.
phân tử có dạng đoạn thẳng;
 và
phân tử có dạng tam giác phẳng;
 và
phân tử có dạng tứ diện.

- HS thực hiện Luyện tập theo nhóm đôi.

Sử dụng mô hình VSEPR để dự đoán hình học của phân tử .

- GV có thể cho HS một số hình ảnh minh họa trực quan hơn:

https://www.youtube.com/watch?v=nxebQZUVvTg

(Từ 0:42 đến 18:00).

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, hoạt động cặp đôi, kiểm tra chéo đáp án.

- GV: quan sát và trợ giúp HS.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

2. Hình học một số phân tử

a) Tìm hiểu mô hình VSEPR

- Liên kết cộng hóa trị là liên kết có tính định hướng trong không gian, làm phân tử có những hình dạng nhất định, đó là hình học phân tử.

- Mô hình VSEPR dựa vào sự đẩy nhau giữa các cặp electron riêng của nguyên tử trung tâm trong công thức Lewis để dự đoán hình dạng phân tử hoặc ion.

- Công thức các chất viết dưới dạng AXnEm

A: nguyên tử trung tâm;

X: nguyên tử xung quanh (phối tử);

n: là số nguyên tử X đã liên kết với nguyên tử A.

E: cặp electron riêng của nguyên tử A (cũng có thể là 1 electron hóa trị riêng của A, như trong trường hợp NO2).

m là cặp electron riêng của nguyên tử A.

Giá trị (n + m) quyết định hình học phân tử AXnEm.

Ví dụ 4 (SGK -tr7)

Thảo luận 6:

Công thức Lewis của  là:

Như vậy trong phân tử nước, nguyên tử trung tâm  có 2 cặp electron chung và 2 cặp electron riêng.

Thảo luận 7:

Phân tử  có . Công thức VSEPR của  là .

Thảo luận 8:

Nội dung mô hình VSEPR bao gồm:

1. Hình học phân tử phụ thuộc vào tổng số các cặp electron hóa trị của nguyên tử trung tâm (n + m).

2. Các cặp electron hóa trị được phân bố xùng quanh nguyên tử trung tâm sao cho lực đẩy giữa chúng là nhỏ nhất.

3. Lực đẩy của các cặp electrong chung (X) và cặp electron riêng (E) giảm theo thứ tự:

E – E > E – X > X – X.

b) Mô tả hình học một số phân tử

Bảng 1.1 (SGK- tr8)

Hình học một số phân tử chỉ phụ thuộc vào tổng số các cặp electron hóa trị (liên kết và chưa liên kết) của nguyên tử trung tâm.

Luyện tập:

Công thức Lewis của phân tử CS2 là:

Như vậy công thức VSEPR của phân tử CS2 là AX2 nên phân tử CS2 có dạng đường thẳng.

 

 

PHIẾU HỌC TẬP

Câu 1: Viết công thức phân tử, công thức electron và công thức Lewis của H2O, CO2, SO2, NH3 và ion .

Câu 2: Viết công thức VSEPR cho lần lượt  các phân tử và ion đã cho. Tổng giá trị (n + m) trong mỗi công thức VSEPR là bao nhiêu?

Câu 3: Dự đoán hình học các phân tử và ion.

Điền vào bảng sau:

Phân tử/ ion

Công thức electron

Công thức Lewis

Công thức Lewis. Tổng (n+m)

Dự đoán hình học các phân tử và ion

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Trường hợp nào góc liên kết không đúng với lí thuyết? Theo em đâu là nguyên nhân gây ra sự khác biệt?

...............................................................................................................................................................

 

Bảng 1.1:

Hoạt động 3: Sự lai hóa orbital nguyên tử

  1. a) Mục tiêu:

- Trình bày được khái niệm về sự lai hóa AO (sp, sp2, sp3), vận dụng giải thích liên kết trong một số phân tử.

 

 

 

 

 

 

  1. b) Nội dung:

 HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi, làm Luyện tập.

  1. c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, giải thích liên kết trong một số phân tử.
  2. d) Tổ chức thực hiện:

HĐ CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV đặt vấn đề: Khi sử dụng sự xen phủ các orbital nguyên tử tạo thành liên kết hóa học, không giải thích được góc liên kết ở một số trường hợp.

- GV dẫn dắt: lấy ví dụ về CH4

+ 4 orbital lai hóa xen phủ với các orbital 1s của bốn nguyên tử H, tạo ra bốn liên kết , nên góc liên kết  trong tứ diện đều (có nguyên tử C ở tâm) bằng .

- Để giải thích có thể sử dụng khái niệm lai hóa orbital.

- HS tìm hiểu SGK, trả lời:

+ Thế nào là lai hóa orbital?

+ Điều kiện để các AO nguyên tử có lai hóa với nhau?

- GV cho HS thảo luận trả lời câu hỏi 9, 10, 11:

9. Vì sao góc liên kết  trong phân tử methane không thể là  ?

10. Em có nhận xét gì về hình dạng, kích thước, năng lượng và hướng của các orbital nguyên tử lai hóa?

11. Nếu tổng số các AO tham gia lai hóa là 3 sẽ tạo ra bao nhiêu AO lai hóa?

- GV lưu ý:

+ Các obital lai hoá không tồn tại trong các nguyên tử độc lập. Chúng chỉ được hình thành trong các phân tử có liên kết cộng hoá trị.

+ Các obital lai hoá có hình dạng, kích thước và hướng khác với các obital nguyên tử trong các nguyên tử độc lập.

+ Sự xen phủ của obital lai hoá tạo thành liên kết .

+ Các cặp electron riêng thường hiện diện trong các obital lai hoá.

- GV giới thiệu: Một số trạng thái lai hóa cơ bản: sp, sp2, sp3.

- GV đưa ra hình ảnh ví dụ về 3 phân tử: BeCl2, BF3, CH4 để HS tiếp cận đến 3 dạng lai hóa cơ bản.

+ BeCl2:

 

+ BF3:

+ CH­4:

- GV cho HS thảo luận nhóm 4, tìm hiểu một số dạng lai hóa theo các ý:

+ Khái niệm, tên thường gọi. Các góc tạo bởi bằng bao nhiêu. Dạng hình học của các lai hóa đó.

+ Hình ảnh về sự hình thành các AO lai hóa.

+ Ví dụ.

- HS thực hiện các Thảo luận 12, 13, 14, 15.

12. Nguyên tử carbon trong phân tử  ở trạng thái lai hoá nào? Giải thích liên kết hoá học tạo thành trong phân tử  theo thuyết lai hoá.

13. Theo mô hình VSEPR, phân tử formaldehyde có dạng tam giác phẳng. Xác định trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm C. Cho biết formaldehyde có công thức như hình sau:

14. Tương tự như công thức VSEPR, có thể dự đoán nhanh trạng thái lai hoá của nguyên tử  (nguyên tố  ) trong phân tử bất kì như sau:

·        Xác định số nguyên tử liên kết trực tiếp với .

·        Xác định số cặp electron hoá trị riêng của .

·        Nếu tổng hai giá trị là 2; 3 hoặc 4 thì trạng thái lai hoá của A lần lượt là sp; sp² hoặc sp³.

Dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử  và  trong các phân tử  và . Ta có

15. Phân tử chứa nguyên tử lai hóa sp3 có cấu trúc phẳng không? Giải thích và cho ví dụ.

- GV lưu ý câu 13;

+ Do tổng liên kết  và số cặp electron hoá trị riêng trên  trong  là  nên nguyên tử carbon trong HCHO ở trạng thái lai hoá sp².

+ Nếu phân tử  có dạng góc, trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm  ảnh hưởng đến giá trị của góc liên kết AXA. Ví dụ  trong  ở trạng thái lai hoá sp² có góc  là ;  trong  (nước) ở trạng thái lai hoá sp  có góc  là .

- GV hướng dẫn tổng quát:

+ Tổng số liên kết  của nguyên tử trung tâm A với các nguyên tử xung quanh X+ số cặp electron hóa trị của A chưa liên kết.

(Cặp electron liên kết được biểu diễn bằng dấu gạch, electron chưa liên kết có thể là electron độc thân và liên kết kép được coi là 1 liên kết).

+ Nếu tổng số này là 2 thì trạng thái lai hóa sp, là 3 thì trạng thái lai hóa sp2, là 4 thì trạng thái lai hóa sp3.

- Ví dụ: Nguyên tử C trong CO2 (O=C=O) chỉ có 2 liên kết nên ở trạng thái lai hóa sp.

Nguyên tử N trong NO2 (O-N=O) có 3 liên kết nên ở trạng thái lai hóa sp2.

- GV chú ý cho HS: Các kiểu lai hóa quyết định dạng hình học của phân tử

+ Lai hoá sp: đường thẳng

+ Lai hoá sp²: tam giác phẳng

+ Lai hoá : hình tứ diện (hoặc tháp tam giác)

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, hoạt động cặp đôi, kiểm tra chéo đáp án.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

3. Sự lai hóa orbital nguyên tử

a) Tìm hiểu khái niệm lai hóa orbital

- Lai hóa orbital là sự tổ hợp các orbital của cùng một nguyên tử để tạo thành các orbital mới có năng lượng bằng nhau, hình dạng và kích thước giống nhau, nhưng định hướng khác nhau trong không gian.

- Điều kiện để các orbital nguyên tử (AO) có thể lai hóa với nhau là chúng có năng lượng gần bằng nhau.

- Số AO lai hóa bằng tổng số AO tham gia lai hóa.

Ví dụ: mô hình mô phỏng cấu trúc phân tử methane

Thảo luận 9:

+ Theo thuyết VSERP, để giảm tối đa lực đẩy giữa bốn cặp electron chung trong phân tử  bốn cặp electron này phải chiếm bốn khu vực điện tích âm sao cho lực đẩy giữa chúng là nhỏ nhất. Do đó góc liên kết không thể là  mà là 109,5°, ứng với cấu trúc tứ diện đều.

+ Kết quả này hoàn toàn phù hợp với thực nghiệm là trong phân tử methane, 4 liên kết C-H đều có độ dài tương đương là , có độ bên liên kết là  và có các góc liên kết HCH là .

+ Điều này được giải thích là do trong nguyên tử C của phân tử methane,  2s đã tổ hợp với , tạo thành  lai hoá , trong đó các thuỳ lớn hướng về bốn đỉnh của một tứ diện, góc giữa hai obital bất kì là 109,5°.

Thảo luận 10:

Các orbital nguyên tử lai hoá hoàn toàn tương đồng về hình dạng, kích thước, năng lượng và chỉ khác nhau về hướng trong không gian

Thảo luận 11:

Do số  lai hoá bằng tổng số  tham gia lai hoá nên nếu tổng số các  tham gia lai hoá là 3 sẽ tạo ra  lai hoá.

b) Tìm hiểu một số dạng lai hóa cơ bản

a) Lai hóa sp

Trong một nguyên tử, 1 AO ns tổ hợp với 1 AO np tạo ra 2 AO lai hóa sp có góc liên kết 180o.

Lai hóa sp còn được gọi là lai hóa đường thẳng.

Ví dụ 5: BeCl2

b) Lai hóa sp2:

Trong một nguyên tử, 1 AO ns tổ hợp với 2 AO np tạo ra 3 AO lai hóa sp2 hướng về 3 đỉnh của một tam giác đều. 3 AO này nằm cùng một mặt phẳng. Góc tạo bởi hai trục của hai AO là .

Lai hóa sp2 còn được gọi là lai hóa tam giác.

Ví dụ 6: BF3

c) Lai hóa sp3

Trong một nguyên tử, 1 Ao ns tổ hợp với 3 AO np tạo ra 4 AO lai hóa sp3 hướng về 4 đỉnh của một tứ diện đều. Góc tạo bởi hai trục của hai AO là .

Lai hóa sp3 còn được gọi là lai hóa tứ diện.

Ví dụ 7: CH4.

Thảo luận 12:

- Công thức Lewis của phân tử CO2 là:

- Như vậy trong phân tử  tổng liên kết  và số cặp electron hoá trị riêng trên nguyên tử  là  nên nguyên tử carbon ở trạng thái lai hoá sp; tổng liên kết  và số cặp electron hoá trị còn dư trên mỗi nguyên tử O là  nên mỗi nguyên tử oxygen đều ở trạng thái lai hoá sp².

- Cấu hình electron của

Một  2s tổ hợp với một  tạo hai  lai hoá sp.

- Cấu hình electron của O ( Z = 8):

Một AO 2s tổ hợp với hai  tạo ba  lai hoá sp².

- Mỗi nguyên tử C có 2 AO lai hóa sp, sẽ xen phủ với 1 Ao lai hóa sp2 của mỗi nguyên tử O tạo hai liên kết , còn 2 AO p không lai hóa của nguyên tử X sẽ xen phủ với nhau từng đôi một với AO không lai hóa của mỗi nguyên tử O tạo thêm một liên kết  giữa mỗi nguyên tử O như sau:

Thảo luận 13:

Với cấu trúc tam giác phẳng, trạng thái lai hoá của nguyên tử carbon (C) trong phân tử formaldehyde phải là .

Thảo luận 14:

·        Xác định số nguyên tử liên kết trực tiếp với .

·        Xác định số cặp electron hoá trị riêng của .

·        Nếu tổng hai giá trị là 2; 3 hoặc 4 thì trạng thái lai hoá của A lần lượt là sp; sp² hoặc sp³.

Dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử C, S, và N trong các phân tử CO2; SO2 và NH3:

Thảo luận 15:

- Lai hoá sp³ là lai hoá tứ diện nên phân tử chứa nguyên tử lai hoá sp³ không thể có cấu trúc phẳng nếu công thức VSEPR của phân tử có dạng  (nhứ  hoặc  (như .

- Trong trường hợp công thức VSEPR có dạng  (như , ...), phân tử có cấu trúc phẳng. Cấu trúc phẳng cũng gặp trong trường hợp phân tử  có chứa nguyên tử lai hoá sp  như

 

Bảng tổng kết:

  1. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
  2. a) Mục tiêu: Học sinh củng cố lại kiến thức đã học.
  3. b) Nội dung: HS vận dụng các kiến thức của bài học làm Luyện tập (SGK -tr12), Bài tập 1, 2, 3 (SGK- tr12).
  4. c) Sản phẩm học tập: HS giải được bài về công thức Lewis, cấu trúc hình học của một số phân tử, sự lai hóa orbital nguyên tử.
  5. d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV tổng hợp các kiến thức cần ghi nhớ cho HS.

  1. Công thức Công thức Lewis dùng biễu diễn liên kết hoá học trong phân tử cộng hoá trị.
  2. Mô hình VSEPR dùng biểu diễn dạng hình học của phân tử do sức đẩy khác nhau giữa các cặp electron liên kết và chưa liên kết.
  3. Sự lai hoá dùng giải thích một số hiện tượng thực tế quan sát được hoặc đo lường được.

- GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm làm Luyện tập (SGK -tr12), Bài tập 1, 2, 3 (SGK- tr12).

Luyện tập:

Biết nguyên tử oxygen trong phân tử H2O ở trạng thái lai hóa sp3. Trình bày sự hình thành liên kết hóa học trong phân tử H2O.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm, hoàn thành các bài tập GV yêu cầu.

- GV quan sát và hỗ trợ.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- Mỗi bài tập GV mời HS trình bày. Các HS khác chú ý chữa bài, theo dõi nhận xét bài trên bảng.

Bước 4: Kết luận, nhận định:

- GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của các học sinh, ghi nhận và tuyên dương.

Kết quả:

Luyện tập:

Một AO 2s tổ hợp với ba AO 2p tạo bốn AO lai hoá sp3.

- Nguyên tử O có 4 AO lai hóa sp3, trong đó có 2 AO chứa 1 electron. Hai AO này sẽ xen phủ với AO 1s của mỗi nguyên tử H tạo hai liên kết  như sau:

Bài tập:

  1. Công thức Lewis của:
  2. a) HCN:
  3. b)
  4. a) Phân tử có nên công thức VSEPR có dạng  :

Do đó phân tử HCN có dạng đường thẳng, góc hoá trị liên kết là  :

  1. b) Phân tử có nên công thức  có dạng  :

Do đó phân tử  có dạng tam giác phẳng, góc hoá trị liên kết là  :

  1. c) Phân tử có nên công thức VSEPR có dạng  :

Do đó phân tử  có dạng hình chóp tam giác:

  1. a)

Nguyên tử carbon trong phân tử  ở trạng thái lai hoá sp.

Cấu hình electron của

Một AO 2s tổ hợp với một  tạo hai  lai hoá sp.

Mỗi nguyên tử C có  lai hoá sp, sẽ xen phủ với mỗi  của nguyên tử  và  lai hoá sp của nguyên tử  còn lại, còn  p không lai hoá sẽ xen phủ với nhau từng đôi một tạo thành hai liên kết  giữa hai nguyên tử C.

  1. b)

Nguyên tử carbon trong phân tử  ở trạng thái lai hoá sp².

Cấu hình electron của

Một  2s tổ hợp với hai  tạo ba  lai hoá  :

Mỗi nguyên tử  có  lai hoá sp², sẽ xen phủ với  s của nguyên tử  và  lai hoá  của nguyên tử  còn lại, còn  không lai hoá sẽ xen phủ bên với nhau tạo thành liên kết  giữa hai nguyên tử .

  1. c) NH3

Cấu hình electron của .

Một  2s tổ hợp với ba  tạo bốn  lai hoá sp³:

Ba  lai hoá  của nguyên tử  xen phủ với ba  s của 3 nguyên tử hydrogen tạo thành 3 liên kết  hướng về 3 đỉnh của một tứ diện. Orbital của cặp electron không liên kết hướng về đỉnh còn lại của tứ diện. Do sự có mặt của cặp electron không liên kết này, góc liên kết trong phân tử  bị giảm xuống còn , thay vì .

  1. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
  2. a) Mục tiêu:

- Học sinh thực hiện làm bài tập vận dụng để nắm vững kiến thức.

  1. b) Nội dung: HS sử dụng SGK và vận dụng kiến thức đã học để làm Bài tập 4 (SGK -tr12) và bài tập thêm.
  2. c) Sản phẩm: HS vận dụng kiến thức đã học giải quyết bài về cấu trúc hình học của một số phân tử, sự lai hóa orbital nguyên tử.
  3. d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS hoạt động hoàn thành bài tập: Bài tập 4 (SGK -tr12).

- GV cho HS làm bài tập thêm:

Bài 1:

  1. a) Hãy cho biết kiểu lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của phân tử và ion dưới đây, đồng thời so sánh các góc liên kết của chúng: NO2, .
  2. b) So sánh momen lưỡng cực giữa 2 phân tử và . Giải thích.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ, trao đổi, thảo luận thực hiện nhiệm vụ.

- GV điều hành, quan sát, hỗ trợ.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận

- Bài tập: đại diện HS trình bày kết quả thảo luận, các HS khác theo dõi, đưa ý kiến.

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV nhận xét, đánh giá, đưa ra đáp án đúng, chú ý các lỗi sai của học sinh hay mắc phải.

Đáp án:

  1. Công thức Lewis của phân tử các chất đã cho lần lượt là:

 

Như vậy:

  1. a) : Tổng số nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử và số cặp electron hoá trị riêng của  là  nên  trong  có trạng thái lai hoá .

Hoặc công thức VSEPR của  là  E nên có tổng . Vậy trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm  là .

  1. b) : Tổng số nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử và số cặp electron hoá trị riêng của  là  nên  trong  có trạng thái lai hoá sp.

Hoặc công thức VSEPR của  là  nên có tổng . Vậy trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm  là sp.

  1. c) : Tổng số nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử và số cặp electron hoá trị riêng của  là  nên  trong  có trạng thái lai hoá sp².

Hoặc công thức VSEPR của  là  nên có tổng . Vậy trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm  là .

Đáp án bài thêm:

Bài 1:

  1. a)

Góc liên kết giảm theo thứ ự  do lai hóa sp nên góc .

 đều là lai hóa sp2, nhưng ảnh hưởng đẩy của cặp electron chưa liên kết của nguyên tử N trong  mạnh hơn 1 electron chưa liên kết của nguyên tử N trong  làm góc của  hẹp hơn góc của .

  1. b) Momen lưỡng cực của NH3 mạnh hơn củ NF3 do:

- Ở NH3: Chiều của các momen liên kết và cặp electron chưa liên kết của N cùng hướng nên momen lưỡng cực tổng cộng của phân tử lớn hơn so với NF3.

* HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

  • Ghi nhớ kiến thức trong bài.
  • Hoàn thành các bài tập trong SBT
  • Chuẩn bị bài mới "Bài 2: Phản ứng hạt nhân".

 

Tải giáo án chuyên đề hoá học 10 CTST chi tiết

Nâng cấp lên tài khoản VIP để tải tài liệu và dùng thêm được nhiều tiện ích khác


Từ khóa tìm kiếm: Giáo án word chuyên đề hoá học 10 chân trời sáng tạo cả năm, Giáo án word chuyên đề hoá học 10 CTST, Giáo án chuyên đề hoá học 10 chân trời sáng tạo

Giáo án lớp 10


Copyright @2024 - Designed by baivan.net

Chat hỗ trợ
Chat ngay