Bài 11 hóa 10 CTST

CHƯƠNG 3: LIÊN KẾT HOÁ HỌC BÀI 11 LIÊN KẾT HYDROGEN VÀ TƯƠNG TÁC VAN DER WAALS (2 tiết) I MỤC TIÊU Năng lực chung - Tự chủ tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu liên kết tương tác phân tử với nhau, phân biệt tìm hiểu ảnh hưởng chúng đến tính chất vật lí nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy, tính tan nước, trạng thái tồn … - Giao tiếp hợp tác: Sử dụng ngơn ngữ hố học để diễn đạt hình thành liên kết hydrogen ; tương tác van der waals; Hoạt động nhóm cách hiệu theo yêu cầu GV, đảm bảo thành viên nhóm tham gia thảo luận, thuyết trình báo cáo; - Giải vấn đề sáng tạo: Thảo luận với thành viên nhóm nhằm giải vấn đề học thực tiễn sống để hoàn thành nhiệm vụ học tập Năng lực hố học Nhận thức hoá học: -Trình bày khái niệm liên kết hydrogen - Trình bày lưỡng cực tạm thời, lưỡng cực cảm ứng, khái niệm tương tác van der Waals; - Nêu vai trò ảnh hưởng liên kết hydrogen tới tính chất vật lí nước - Hs thấy tầm quan trọng loại lực liên kết phân tử tồn giới xung quanh Tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hoá học: - Hoá học giúp người khám phá, hiểu biết tiến tới chinh phục tự nhiên - Thảo luận, quan sát mơ hình phân tử, hình ảnh thể liên kết phân tử, bảng giá trị nhiệt độ sơi nhiệt độ nóng chảy số phân tử; Vận dụng kiến thức, kĩ học: - Giải thích xuất liên kết hydrogen hợp chất - Giải thích tính chất vật lí số chất - So sánh tính chất vật lí số chất với Liên hệ đối chiếu với thực tiễn - So sánh nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy chất; giải thích số tượng thực tế bám hút hạt bụi bề mặt nhẵn, hấp phụ chất màu chất độc hại nước than hoạt tính, tắc kè di chuyển mặt kính trơn nhẵn, thẳng đứng… Phẩm chất – Có trách nhiệm tham gia tích cực hoạt động nhóm cặp đơi phù hợp với khả thân; – Cẩn thận, khách quan trung thực thực an toàn trình làm thực hành; – Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá học tập mơn Hố học II ĐỒ DÙNG DẠY HỌC – Video nhện nước, gọng vó di chuyển nhẹ nhàng mặt nước (https://www.youtube.com/watch?v=lPQmdJ2_MB4) Video thạch sùng, tắc kè di chuyển dễ dàng trần nhà mà không bị rơi - Bảng thông tin khối lượng phân tử nhiệt độ sôi H2O H2S - Tranh, ảnh, video liên quan đến ảnh hưởng liên kết van der Waals, phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP SỐ Hoàn thành câu hỏi sau: Câu 1: Quan sát hình 11.1 SGK: yêu cầu HS thảo luận cặp đôi so sánh phân cực liên kết S-H liên kết O-H? Giải thích Trả lời: Câu 2: Quan sát hình 11.2, 11.3 SGK: yêu cầu HS cho biết chất liên kết hydrogen Câu 3: So sánh độ bền liên kết hydrogen với liên kết cộng hoá trị liên kết ion PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu 1: Vì điều kiện thường H2O trạng thái lỏng mà H2S trạng thái khí? Câu 2: Quan sát hình 11.4 11.5 SGK cho biết alcohol NH tan tốt nước, CH4 tan nước? Câu 3: Giải thích khí HCl tan tốt nước, cịn xăng lại khơng tan nước Câu 4: Quan sát hình 11.6 SGK giải thích khơng nên ướp lạnh lon bia, nước giải khát , … ngăn đá tủ lạnh? Câu 5: Quan sát hình bên dưới, giải thích phân tử nước tạo tối đa liên kết hydrogen với phân tử nước khác? - Tranh, ảnh, video liên quan đến ảnh hưởng liên kết van der Waals, phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu Điền từ thiếu Khi electron ………………………………………………… phân tử hình thành nên lưỡng cực tạm thời Các lưỡng cực tạm thời làm phân tử lân cận xuất ……………………………………… Câu Các lưỡng cực tạm thời lưỡng cực cảm ứng hút lực hút nào? Câu Nêu khái niệm tương tác van der Waals Câu Lực tương tác van der Waals phụ thuộc vào yếu tố nào? Câu Dựa vào bảng 11 1, a So sánh bán kính nguyên tử, nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi nguyên tố khí hiếm? b Giải thích xu hướng biến đổi bán kính ngun tử, nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi ngun tố khí PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu 1: Tương tác van der Waals xuất hình thành lưỡng cực tạm thời lưỡng cực cảm ứng Các lưỡng cực tạm thời xuất chuyển động A nguyên tử phân tử B electron phân tử C proton hạt nhân D neutron proton hạt nhân Câu 2: Trong khí sau, khí có nhiệt độ sơi cao A Ne B Kr C Ar D Xe Câu 3: Thiết bị chụp cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) sử dụng nitrogen lỏng để làm mát nam châm siêu dẫn Nitrogen lỏng sôi -195,8oC Dự đốn nhiệt độ sơi oxygen lỏng cao hay thấp nitrogen lỏng? Giải thích III PHƯƠNG PHÁP VÀ KĨ THUẬT DẠY HỌC - Dạy học theo nhóm, cặp đơi - Kĩ thuật sử dụng phương tiện trực quan - Dạy học nêu vấn đề thông qua câu hỏi sách giáo khoa IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Tiết A KHỞI ĐỘNG BÀI DẠY Hoạt động 1: Khởi động a) Mục tiêu: Tạo tình có vấn đề, lơi học sinh vào học giúp học sinh hứng thú có động lực tìm hiểu nhằm giải thích tượng thực tiễn b) Nội dung: HS quan sát video, bảng thông tin khối lượng phân tử, nhiệt độ sôi nước H2S đưa câu hỏi có vấn đề Sau câu hỏi HS, GV dẫn dắt vào học c) Sản phẩm: Các câu trả lời HS c) Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Nhiệm vụ học tập: Hoạt động HS HS nhận nhiệm vụ Quan sát video yêu cầu HS cho biết tượng đặc biệt video gì? - Và giải thích tượng (HS trả lời không) Thực nhiệm vụ: – Yêu cầu HS quan sát: – HS quan sát, đưa Video nhện nước, gọng vó di chuyển nhẹ nhàng mặt câu trả lời nước - HS trả lời: Ngiải thích: sức căng bề mặt nước lớn nên di chuyển nhẹ nhàng bề mặt – GV ghi nhận ý kiến HS giới thiệu học Kết luận: GV đưa vấn đề vào bài: Giữa phân tử có tồn lực liên kết tương tác giúp gắn kết phân tử lại với Bài học hôm tìm hiểu liên kết hydrogen tương tác van der waals B HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI LIÊN KẾT HYDROGEN Hoạt động 2: Tìm hiểu liên kết hydrogen a) Mục tiêu: - Hoạt động nhóm cách hiệu theo yêu cầu GV, đảm bảo thành viên nhóm tham gia trình bày báo cáo; - Trình bày khái niệm liên kết hydrogen - Xác định chất liên kết hydrogen b) Nội dung: Từ việc làm phiếu học tập số 1, HS trình bày chất liên kết hydrogen c) Sản phẩm: - Kết phiếu học tập số 1 Liên kết O-H phân cực mạnh liên kết S-H độ âm điện O>S - Liên kết hydrogen phân tử lực hút tĩnh điện nguyên tử H (đã liên kết với nguyên tử mang độ âm điện lớn, thường F, O, N) phân tử với nguyên tử phi kim mang điện tích âm lớn (thường F, O, N) cịn cặp electron hoá trị chưa tham gia liên kết phân tử khác - Liên kết hydrogen biểu diễn dấu ba chấm (…) Do lực hút tĩnh điện yếu nguyên tử hydogen tích phần điện tích dương với ngun tử có độ âm điện lớn tích phần điện tích âm nên liên kết hydrogen yếu liên kết CHT liên kết ion liên kết hình thành nên liên kết hố học phân tử d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Nhiệm vụ học tập: Hoạt động HS HS nhận nhiệm vụ -Thảo luận hoàn thành PHT số thời gian 10 phút Thực nhiệm vụ: - Nhóm trưởng yêu cầu thành viên hoạt động cá nhân trả lời PHT số 1, sau thảo luận để thống kết - Các thành viên nhóm hợp tác hồn thành nhiệm vụ - Thư kí ghi biên - Cử người đại diện trình bày, báo cáo - Các thành viên khác hỗ trợ, trả lời phản biện Kết luận: – GV phân tích làm rõ kiến thức cần đạt: - Liên kết hydrogen phân tử lực hút tĩnh điện nguyên tử H (đã liên kết với nguyên tử mang độ âm điện lớn, thường F, O, N) phân tử với nguyên tử phi kim mang điện tích âm lớn (thường F, O, N) cịn cặp electron hố trị chưa tham gia liên kết phân tử khác - Liên kết hydrogen biểu diễn dấu ba chấm (…) Kiến thức trọng tâm: Bản chất liên kết hydrogen : Liên kết hình thành H nguyên tử có độ âm điện lớn,nguyên tử phải có cặp e hóa trị chưa liên kết Hoạt động 3: Tìm hiểu vai trị ảnh hưởng liên kết hydrogen tới tính chất vật lí nước a) Mục tiêu: - Hoạt động nhóm cách hiệu theo yêu cầu GV, đảm bảo thành viên nhóm tham gia hiểu trình bày nội dung sản phẩm - Trình bày vai trị ảnh hưởng liên kết hydrogen tới tính chất vật lí H2O - Phát triển lực: Giao tiếp, tìm hiểu tự nhiên góc độ hóa học, vận dụng kiến thức hóa học vào giải vấn đề có thực tiễn b) Nội dung: - Quan sát (Phiếu học tập) bảng liệt kê tính chất H2O, nhận xét so sánh với tính chất số chất khác rút kết luận c) Sản phẩm: - Kết hoàn thành nội dung phiếu học tập số báo cáo sản phẩm d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Nhiệm vụ học tập: Hoạt động HS HS nhận nhiệm vụ Thảo luận hoàn thành báo cáo PHT số Trong thời gian 20 phút Thực nhiệm vụ: - Nhóm trưởng yêu cầu thành viên hoạt động cá nhân trả lời PHT số 2, sau thảo luận để thống kết - Các thành viên nhóm hợp tác hồn thành nhiệm vụ - Thư kí ghi kết vào bảng nhóm giấy Ao - Cử người đại diện trình bày, báo cáo - Các thành viên khác hỗ trợ, trả lời phản biện Kết luận: - H2O thể lỏng kiện thường - Có nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy cao so với số chất H2S,CH4,… - Nước dung mơi tốt hịa tan nhiều chất - Nước trạng thái rắn tích lớn nước trạng thái lỏng - Một phân tử H2O tọa tối đa liên kết hydrogen với nguyên tử khác Kiến thức trọng tâm: - H2O thể lỏng kiện thường - Có nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy cao so với số chất H2S,CH4,… - Nước dung mơi tốt hịa tan nhiều chất - Nước trạng thái rắn tích lớn nước trạng thái lỏng Tiết 2: I HOẠT ĐỘNG 1: KHỞI ĐỘNG Mục tiêu: Giới thiệu trạng thái tập hợp phân tử, từ tạo vấn đề gây hứng thú cho học sinh Nội dung: HS quan sát hình ảnh, trả lời câu hỏi GV giải thích Sản phẩm: Các câu trả lời HS Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Nhiệm vụ học tập: – Quan sát hình ảnh máy chiếu, trả lời câu hỏi HS nhận nhiệm vụ Thực nhiệm vụ: GV chiếu hình ảnh F2, Cl2, Br2, I2 điều kiện thường - Quan sát hình ảnh - Trạng thái: khí, khí, lỏng, rắn - Cho biết trạng thái tập hợp phân tử F2, Cl2, Br2, I2 điều kiện thường Kết luận: - Vì có khác trạng thái tập hợp đơn chất ? GV giới thiệu: phân tử khơng có liên kết hydrogen có tương tác với yếu nhiều, tương tác van der Waals, tương tác van der Waals hình thành nào, có ảnh hưởng đến nhiệt độ sơi nhiệt độ nóng chảy chất sao? Chúng ta tìm hiểu học hơm II HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI Mục tiêu: – Hoạt động nhóm cặp đôi cách hiệu theo yêu cầu GV, đảm bảo thành viên nhóm tham gia trình bày báo cáo; – Trình bày khái niệm tương tác van der Waals, nêu ảnh hưởng tương tác van der Waals đến nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng hảy chất Nội dung: Từ việc quan sát hình ảnh lưỡng cực tạm thời lưỡng cực cảm ứng , GV hướng dẫn HS rút khái niệm tương tác van der Waals - Từ bảng nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, nêu ảnh hưởng tương tác van der Waals Sản phẩm: – Bài trình bày lưỡng cực tạm thời, lưỡng cực cảm ứng, tương tác van der Waals 10 - Nêu ảnh hưởng tương tác van der Waals đến nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GV Nhiệm vụ học tập: GV chia lớp thành cặp đơi, hoạt động nhóm nhận nhiệm vụ Từ việc quan sát hình 11.7 11.8 SGK, GV đặt vấn đề hình thành lưỡng cực tạm thời lưỡng cực cảm ứng cách hút chúng hình thành tương tác van der Waals Thực nhiệm vụ 1: - GV cho HS quan sát hình 11,7 11.8 (có thể dùng hiệu ứng powerpoint để HS thấy rõ hơn) Cho biết lưỡng cực tạm thời, lưỡng cực cảm ứng? (GV yêu cầu học sinh hoàn thành câu 1/ Phiếu học tập số 3) HOẠT ĐỘNG CỦA HS HS nhận nhiệm vụ – HS thảo luận cặp đơi hồn thiện kết theo hướng dẫn GV – Các cặp nộp kết hoạt động – Đại diện nhóm trình bày kết quả, nhóm khác bổ sung Câu 1: …di chuyển tập trung phía … …lưỡng cực cảm ứng Câu 2: Các lưỡng cực tạm thời lưỡng cực cảm ứng hút bằng lực hút tĩnh điện - Các lưỡng cực tạm thời lưỡng cực cảm ứng hút lực hút nào? (câu 2/ Phiếu học tập số 3) Kết luận : GV phân tích làm rõ kiến thức cần đạt -Nhắc lại khái niệm tương tác Lực tương tác yếu phân tử, hình thành van der Waals xuất lưỡng cực tạm thời lưỡng cực cảm ứng gọi tương tác van der Waals Yêu cầu học sinh cho biết khái niệm tương tác van der Waals Thực nhiệm vụ 2: 11 Giáo viên chia lớp thành nhóm, hoạt động nhóm nhận nhiệm vụ - Từ khái niệm tương tác van der Waals, cho biết lực tương tác van der Waals phụ thuộc vào yếu tố nào? (HS trả lời câu 4/ Phiếu học tập số 3) - Trả lời yêu cầu câu 5/ Phiếu học tập số GV gợi ý cho HS: có lực tương tác yếu tương tác van der Waals làm tăng nhiệt độ sơi nhiệt độ nóng chảy chất – HS thảo luận theo nhóm hồn thiện kết theo hướng dẫn GV – Các cặp nộp kết hoạt động – Đại diện nhóm trình bày kết quả, nhóm khác bổ sung Kết luận: – GV phân tích làm rõ kiến thức cần đạt: Câu 4: Lực tương tác van der Waals phụ thuộc vào số lượng electron nguyên tử/ phân tử, kích thước nguyên tử/ phân tử Câu 5: Từ He đến Ra, bán kính ngun tử, nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy tăng - Từ He đến Ra, số lớp electron tăng nên bán kính tăng - Từ He đến Ra, kích thước số electron tăng dần làm tương tác van der Waals nguyên tử khí tăng dần làm tăng nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi Đi đến kết luận: - Tương tác van der Waals làm tăng nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi chất - Khi khối lượng phân tử tăng, kích thước phân tử tăng tương tác van der Waals tăng GV lưu ý: tương tác van der Waals có mức độ ảnh hưởng yếu so với liên kết hydrogen III HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP Mục tiêu: Tái vận dụng kiến thức học tương tác van der Waals Nội dung: Câu hỏi luyện tập hoạt động khởi động + phiếu học tập số GV thực cho HS trả lời câu hỏi cách gọi HS trả lời nhanh trò chơi powerpoint Sản phẩm: Câu trả lời câu hỏi hoạt động khởi động + phiếu học tập 02 Tổ chức thực hiện: - HS hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi cách giơ tay - GV nhận xét tổng kết điểm Đáp án: Câu hỏi khởi động: từ Cl2 đến I2 kích thước khối lượng phân tử tăng làm tăng tương tác van der Waals phân tử đơn chất F2 đến I2 tăng; phân tử halogen “dính” chặt hơn, điều kiện thường : fluorine chlorine Cl ỏ trạng thái khí; bromine trạng thái lỏng; iodine trạng thái rắn Phiếu học tập số Câu 1: B 12 Câu 2: D Câu 3: Oxygen lỏng có nhiệt độ sơi cao nitrogen lỏng Do oxygen có khối lượng phân tử cao nitrogen tương tác van der Waals phân tử oxygen mạnh nitrogen Thông tin thêm: nhiệt độ sôi oxygen lỏng: - 183oC; nitrogen lỏng: - 195,8oC IV HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG, TÌM TỊI, MỞ RỘNG Mục tiêu: Vận dụng kiến thức học nhiệt phản ứng để giải thích số tượng thực tiễn Nội dung: Giải thích tắc kè di chuyển mặt kính trơn nhẵn, thẳng đứng Sản phẩm: Bài trình bày HS ghi vào Tổ chức thực - GV giao nhiệm vụ cho HS mục Nội dung yêu cầu thực nhiệm vụ HS nộp làm vào buổi học - GV chấm bài, nhận xét tính điểm Gợi ý: - Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo bàn chân tắc kè - Dựa vào lý thuyết lực Van der Waals để giải thích: loại liên kết yếu, hình thành lực hút tĩnh điện cực trái dấu phân tử Lời giải chi tiết: - Bàn chân tắc kè có nhiều sợi lông cực nhỏ, gọi sợi stetae có kích thước cỡ micromet Ở đầu sợi lơng lại phân nhánh thành nhiều sợi lông nhỏ dơn gọi spatulae với kích cỡ nanomet - Các sợi spatulae cho phép tắc kè bám trường hay mặt phẳng nhờ tương tác tĩnh điện “hai điện tích trái dấu hút nhau” Mỗi phân tử thể sống vật thường cân điện tích Nhưng mặt có xu hướng mang điện tích dương mặt cịn lại mang điện tích âm Khi tắc kè leo tường, sợi spatulae siêu nhỏ quay mặt mang điện tích âm chúng phía mặt mang điện tích dương phân tử bề mặt tường (và ngược lại), tạo lực hút phân tử gọi lực liên kết Van der Waals E DẶN DÒ – Làm tập SGK, SBT – Chuẩn bị trước lên lớp F KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ THƯỜNG XUYÊN I LẬP BẢNG KẾ HOẠCH KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ Hoạt động dạy học Yêu cầu cần đạt Kiểm tra đánh giá Phương pháp Công cụ 13 Khởi động Khơi gợi hứng thú học sinh vào tiết học Hỏi đáp Cho HS nhận xét trạng thái đơn chất nhóm halogen Kết nối vào Trình bày lưỡng cực tạm Hỏi đáp thời, lưỡng cực cảm ứng, khái niệm tương tác van der Waals Câu hỏi tự luận Hình thành kiến thức - Nhận xét xu hướng biến đổi bán kính Viết nguyên tử, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi Quan sát nguyên tố khí bảng 11.1 Hỏi đáp – Trình bày yếu tố ảnh hưởng đến lực tương tác van der Waals Bảng kiểm Luyện tập Hệ thống lại kiến thức tương tác Hỏi đáp van der Waals, trả lời câu hỏi rèn luyện Vận dụng kiến thức giải thích Quan sát; đánh giá qua tượng thực tiễn sản phẩm Vận dụng, mở rộng Câu hỏi tự luận Câu hỏi ngắn Câu hỏi tự luận Câu hỏi, tập II THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ THEO KẾ HOẠCH ĐÃ LẬP GV sử dụng cơng cụ sau để đánh giá lực HS cách đánh dấu  vào bảng sau: Công cụ bảng kiểm (nhiệm vụ 2, hoạt động hình thành kiến thức) STT Yêu cầu thực : Nêu ý sau Bán kính nguyên tử từ Fe  Rn tăng dần Nhiệt độ sôi từ Fe  Rn tăng dần Nhiệt độ nóng chảy từ Fe  Rn tăng dần Lực tương tác van der Waals phụ thuộc kích thước nguyên tử/ phân tử Lực tương tác van der Waals phụ thuộc số lượng electron nguyên tử/ phân tử Do kích thước khối lượng (số lượng electron) từ He  Ra tăng dần nên tương tác van der Waals tăng  nhiệt độ sôi nhiệt độ nóng chảy tăng Xác nhận Đạt Khơng đạt 14 ... sát hình 11. 7 11. 8 SGK, GV đặt vấn đề hình thành lưỡng cực tạm thời lưỡng cực cảm ứng cách hút chúng hình thành tương tác van der Waals Thực nhiệm vụ 1: - GV cho HS quan sát hình 11, 7 11. 8 (có... Câu 2: Quan sát hình 11. 4 11. 5 SGK cho biết alcohol NH tan tốt nước, cịn CH4 tan nước? Câu 3: Giải thích khí HCl tan tốt nước, cịn xăng lại khơng tan nước Câu 4: Quan sát hình 11. 6 SGK giải thích... hỏi sau: Câu 1: Quan sát hình 11. 1 SGK: yêu cầu HS thảo luận cặp đôi so sánh phân cực liên kết S-H liên kết O-H? Giải thích Trả lời: Câu 2: Quan sát hình 11. 2, 11. 3 SGK: yêu cầu HS cho biết chất