Giáo án hóa học 10 – Ban khoa học tự nhiên GV. Phạm Thành Tấn Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC Tiết 24. Bài 16: KHÁI NIỆM VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC- LIÊN KẾT ION. I- Mục tiêu bài học: 1. Về kiến thức: * Học sinh biết: - Liên kết hóa học là gì? - Nội dung quy tắc bát tử. * Học sinh hiểu: Nguyên nhân và sự tạo thành liên kết hóa học, liên kết ion. 2. Kỹ năng: - Rèn luyện thao tác tư duy: So sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát. - Viết CTCT các phân tử đơn chất và hợp chất. II- Chuẩn bị: 1. Giáo viên:Mẫu và tinh thể NaCl, mô hình tinh thể NaCl. 2. Học sinh: Đọc trước bài ở nhà. III- Tiến hành giảng dạy: 1. Ổn định lớp: 2. Bài mới: - Vừa rồi chúng ta đã nghiên cứu cấu tạo và vị trí của nguyên tử trong bản tuần hoàn. Hôm nay, chúng ta nghiên cứu trở thành phân tử và quá trình hình thành phân tử là liên kết hóa học. Hoạt động của thầy Hoạt động của trò I- Khái niệm về liên kết hóa học : 1. Khái niệm về liên kết hóa học: Hoạt động 1: HS nghiên cứu SGK để tìm hiểu: Liên kết hóa học được thực hiện giữa hai nguyên tử trong phân tử. - Liên kết hóa học là gì? - Tại sao các nguyên tử liên kết với nhau từ phân tử hay tinh thể. - Ở điều kiện thường, trừ khí hiếm, các nguyên tử của các nguyên tố khác không bền nên không tồn tại ở trạng thái tự do mà phải liên kết với các nguyên tử khác tạo thành phân tử hay tinh thể. - Liên kết hoá học là sự kết hợp giữa các nguyên tử để tạo thành phân tử hoặc tinh thể bền vững hơn. -Sự liên kết là sự giảm năng lượng Hoạt động 2: 2. Qui tắc bát tử (8 e): HS nghiên cứu SGK để thấy được nội dung và ý nghĩa của quy tắc ⇒ Hạn chế của qui tắc. He có 2 e lớp ngoài cùng. bền Các KH khác có 8e lớp ngoài cùng vững “Nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng liên kết với các nguyên tử khác để đạt được cấu hình e bền vững các khí hiếm với 8e ở lớp ngoài cùng (hoặc 2e tương tự He). Qui tắc bát tử giải thích được sự hình thành các loại liên kết, cách viết công thức cấu tạo các hợp chất thông thường. - Tuy nhiên có nhiều trường hợp qui tắc bát tử không phù hợp. Hoạt động 3: II- Liên kết ion: GV Dẫn dắt HS để tìm hiểu: - Ion là gì? 1. Sự tạo thành ion: a. ion là gì? Nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử mang điện gọi là ion. Hay: ion là những hạt mang điện được tạo thành khi nguyên tử nhường hoặc nhận electron. - Ion dương là gì? Ion âm là gì? - Thế nào là ion đơn, đa nguyên tử? b. Sự tạo thành ion dương (cation): Nguyên tử kim loại thường nhường đi các electron hoá trị để tạo ra ion dương. Nguyên tử và cấu hình electron Caction và cấu hình electron số e tách ra 11 Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Na + : 1s 2 2s 2 2p 6 1 20 Ca: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 Ca 2+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 2 13 Al: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 Al 3+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3 1 Giáo án hóa học 10 – Ban khoa học tự nhiên GV. Phạm Thành Tấn 26 Fe: Fe 2+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 2 Fe 3+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 3 Tên gọi ion dương = cation + tên kim loại VD: Na + : Cation natri (ion natri) Fe 2+ : Cation sắt (II). c. Sự tạo thành ion âm (anion) Các nguyên tử phi kim thường nhận thêm electron để tạo ion âm có cấu hình electron của khí hiếm gần nhất. Nguyên tử và cấu hình electron Số e nhận vào Anion và cấu hình electron 7 N: 1s 2 2s 2 2p 3 3 N 3- : 1s 2 2s 2 2p 6 16 S: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 2 S 2- : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 8 O: 1s 2 2s 2 2p 4 2 O 2- : 1s 2 2s 2 2p 6 9 F: 1s 2 2s 2 2p 5 1 F - : 1s 2 2s 2 2p 6 Tên gọi ion âm = anion + tên gốc axit. O 2- : Ion oxit VD: Cl - : ion Clorua. (hay anion clorua) SO 4 2- : ion sunfat d. Ion đơn và đa nguyên tử: - Ion đơn nguyên tử: Là ion chỉ tạo nên từ một nguyên tử. VD: Na + , Mg 2+ , Cl - , O 2- . - Ion đa nguyên tử: Là ion được tạo nên từ nhiều nguyên tử liên kết với nhau để tạo thành một nhóm nguyên tử mang điện tích dương hay âm. VD: NO 3 - , SO 4 2- , NH 4 + . Nhận xét: Nguyên tử và ion của cùng một nguyên tố giống nhau về hạt nhân, khác nhau về cấu trúc lớp e. Tiết 25: Bài 16: KHÁI NIỆM VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC- LIÊN KẾT ION. I- Mục tiêu bài học: 1. Về kiến thức: * Học sinh hiểu: - Sự tạo thành các ion và liên kết ion. - Tinh thể và mạng tinh thể ion, tính chất chung của mạng tinh thể ion. II- Chuẩn bị: 1. Đồ dùng dạy học: - Mg và O 2 (kk), kẹp sắt, lửa, NaCl. - Mô hình tinh thể NaCl. 2. Phương pháp: Đặt vấn đề + đàm thoại. III- Tiến hành giảng dạy: 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Đề: Vì sao các nguyên tử liên kết với nhau? Nêu qui tắc bát tử? Lấy ví dụ sự tạo thành ion dương và ion âm. 3. Bài mới: Vừa rồi chúng ta đã nghiên cứu xong phần sự tạo thành ion, hôm nay chúng ta tiếp tục nghiên cứu các ion liên kết với nhau như thế nào. Hoạt động của thầy Hoạt động của trò II- Liên kết ion: Hoạt động 1: 3. Sự tạo thành liên kết ion: GV mô tả TN: Đốt mẫu Na trong bình chứa Cl 2 . Mẫu kim loại cháy a. Sự tạo thành liên kết ion của phân tử 2 nguyên tử: sáng rực. Khi phản ứng kết thúc, để Sự tạo thành phân tử NaCl khi đốt Na trong Cl 2 . 2 Giáo án hóa học 10 – Ban khoa học tự nhiên GV. Phạm Thành Tấn nguội dần, quan sát thấy trên thành bình xuất hiện những tinh thể muối óng ánh. Đó là tinh thể NaCl. Vậy tinh thể NaCl tạo thành như thế nào? SĐ: Na → Na + + 1e hút nhau → NaCl Cl + 1e → Cl - Na + Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 → Na + + Cl - 1s 2 2s 2 2p 6 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 PT: 2Na + Cl 2 → 2 NaCl 2. 1e Liên kết trong hợp chất NaCl là liên kết ion và các phân tử tạo thành gọi là hợp chất ion. b. Sự tạo thành liên kết ion trong phân tử nhiều nguyên tử: Hoạt động 2: Sự tạo thành phân tử Al 2 O 3 SĐ: 2|Al → Al 3+ + 3e hút nhau → Al 2 O 3 3|O + 2e → O 2- Al + O → 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 1s 2 2s 2 2p 4 Al 3+ + O 2- 1s 2 2s 2 2p 6 1s 2 2s 2 2p 6 PT: 4 Al + 3 O 2 = 2Al 2 O 3 4.3e Liên kết trong hợp chất Al 2 O 3 là liên kết ion và phân tử tạo thành là hợp chất ion. * Nhận xét: - Quá trình nhường e và nhận e xảy ra đồng thời. - Liên kết ion được tạo thành từ kim loại điển hình và phi kim điển hình. - Phân tử trung hòa điện nên tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm. Hoạt động 3 4. Định nghĩa liên kết ion: GV nhấn mạnh để nêu bật bản chất của liên kết ion → Yêu cầu học sinh KN Liên kết ion là gì? Liên kết ion là liên kết được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu III- Tinh thể và mạng tinh thế: Hoạt động 4: - GV đưa mẫu vật tinh thể NaCl và chỉ rõ cho HS thấy nút mạng. GV yêu cầu HS mô tả cấu trúc tinh thể NaCl. + Có cấu trúc hình lập phương. 1. Khái niệm về tinh thể: Tinh thể được cấu tạo từ những phần tử (nguyên tử, phân tử, ion). Các hạt này được sắp xếp một cách đều đặn, tuần hoàn theo một trật tự nhất định trong không gian tạo thành mạng tinh thể. Các tinh thể thường có hình dạng không gian xác định. + Gồm rất nhiều Ion Na + và Cl - (các ion này liên kết với nhau chặt chẽ đến mức không thể tách riêng biệt từng phân tử. Có thể coi tinh thể NaCl là một phân tử khổng lồ. Để đơn giản biễu diễn phân tử Natriclorua: NaCl. VD: . NaCl, KCl, MgCl 2 có mạng TT ion. . I 2 , nước đá có mạng TT phân tử. . Kim cương có mạng TT nguyên tử. Hoạt động 5: - Dựa trên cấu trúc mạng tinh thể NaCl hãy cho biết: + Các ion Na + và Cl - nằm ở đâu? Phân bố như thế nào? Xung quanh một ion có mấy 2. Mạng tinh thế ion: Xét mạng tinh thể NaCl. - Tinh thể NaCl có cấu trúc hình lập phương. Các ion Na + và Cl - nằm ở các nút của mạng tinh thể, phân bố một cách luân phiên đều đặn 3 Giáo án hóa học 10 – Ban khoa học tự nhiên GV. Phạm Thành Tấn ion ngược dấu? Xung quanh một ion có 6 ion ngược dấu. + Dựa vào thực tế cho biết tinh thể NaCl có tính bền và nhiệt độ nóng chảy như thế nào? Vì sao lại có tính chất như thế. - Tinh thể NaCl tạo bởi rất nhiều ion Na +, Cl - , không có phân tử NaCl riêng biệt. Để đơn giản viết CTPT của muối Natriclorua là NaCl. - Các ion này liên kết với nhau nhờ lực hút tĩnh điện đó là một loại liên Tương tự các hợp chất ion khác cũng viết: KCl, CaCl 2 kết hóa học mạnh, phá vỡ phải tốn năng lượng rất lớn. Do đó có tính bền. - Các hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh thể có tính bền vững, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao. - Các hợp chất ion chỉ tồn tại ở trạng thái riêng lẻ khi chúng ở trạng thái hơi 4 . không t n t i ở trạng thái t do mà phải liên k t với các nguyên t khác t o thành phân t hay tinh thể. - Liên k t hoá học là sự k t hợp giữa các nguyên t để t o thành phân t hoặc tinh thể. được sắp xếp m t cách đều đặn, tuần hoàn theo m t tr t tự nh t định trong không gian t o thành mạng tinh thể. Các tinh thể thường có hình dạng không gian xác định. + Gồm r t nhiều Ion Na + . quy t c b t tử. * Học sinh hiểu: Nguyên nhân và sự t o thành liên k t hóa học, liên k t ion. 2. Kỹ năng: - Rèn luyện thao t c t duy: So sánh, phân t ch, t ng hợp, khái qu t. - Vi t CTCT các