Kĩ năng - Dựa vào thuyết lai hoá giải thích góc liên kết, xác định được dạng lai hoá - Giải thích sự hình thành liên kết trong các phân tử theo thuyết VB - Dựa vào thuyết spin xác định h
Trang 1CHƯƠNG IX: THUYẾT LIÊN KẾT HOÁ TRỊ ( THUYẾT VB)
9 tiết (6 lí thuyết, 3 bài tập )
Ngày soạn: 30/10/2010
Ngày giảng: 13/12/2010 – 24/12/2010
I Mục tiêu bài giảng
Sau khi học xong chương này SV cần nắm được:
1 Kiến thức
- Các luận điểm của thuyết VB
- Sự hình thành liên kết xich ma, pi Liên kết cho nhận và điều kiện có liên kết cho nhận
- Sự lai hoá, các dạng lai hoá: khái niệm, góc giữa các AO lai hoá
- Thuyết spin về hoá trị, sơ đồ hoá trị
2 Kĩ năng
- Dựa vào thuyết lai hoá giải thích góc liên kết, xác định được dạng lai hoá
- Giải thích sự hình thành liên kết trong các phân tử theo thuyết VB
- Dựa vào thuyết spin xác định hóa trị tối đa của một nguyên tố
3 Thái độ tình cảm
- Tin tưởng vào khoa học, chân lí khoa học
- Tinh thần làm việc nghiêm túc, sáng tạo
- Lòng ham mê khoa học, yêu thích bộ môn hoá học
II Chuẩn bị
- GV: Giáo án, giáo trình
- SV: bài chuẩn bị, giáo trình
III Phương pháp giảng dạy
- Phương pháp dạy học nêu vấn đề
- Phương pháp đàm thoại gợi mở
- Phương pháp thuyết trình, kèm theo giải thích minh hoạ
- Phương pháp luyện tập
IV Nội dung bài giảng
Trang 2Hoạt động của GV và SV Nội dung bài dạy
Hoạt động: Nghiên cứu các
luận điểm cơ sở
Hoạt động 1: Nghiên cứu khái
niệm lai hoá
- SV căn cứ vào kiến thức đã
biết và giáo trình nêu khái
niệm lai hoá
Hoạt động 2: Nghiên cứu đặc
điểm
- Các AO lai hoá có đặc điểm
gì?
4 đặc điểm chính:…
Bài 1: CÁC LUẬN ĐIỂM CƠ SỞ
Bao gồm các luận điểm sau:
1 Coi cấu tạo e của nguyên tử vẫn được bảo toàn khi hình thành phân tử Khi 2 AO hoá trị của nguyên tử xen phủ nhau tạo liên kết hoá học thì vùng xen phủ đó là chung cho cả 2 nguyên tử
2 Mỗi liên kết hoá học giữa 2 nguyên tử được đảm bảo bởi 2 e có spin đối song, không có sự hình thành liên kết bởi 1e hay từ 3 e trở lên
3 Sự xen phủ giữa 2AO có e độc thân của 2 nguyên tử càng mạnh thì liên kết được tạo ra càng bền (nguyên lý xen phủ cực đại) liên kết hoá học được phân bố theo phương có khả năng lớn nhất về
sự xen phủ của 2 AO ( thuyết hoá trị định hướng)
Bài 2: THUYẾT LAI HÓA
I Khái niệm
1 Khái niệm
Lai hoá là sự tổ hợp tuyến tính các AO hoá trị nguyên chất (thuần khiết) chỉ số lượng tử e khác nhau của cùng một nguyên tử tạo ra các AO mới có cùng năng lượng
2 Đặc điểm
- Điều kiện để các AO hoá trị tham gia lai hoá được phải có năng lượng gần bẳng nhau
- Số AO lai hoá thu được bằng tổng số các AO tham gia tổ hợp tuyến tính
- Các AO lai hoá là các AO suy biến, nghĩa là các
Trang 3Hoạt động 3: Nghiên cứu các
dạng lai hoá
- Có những loại lai hoá nào?
Có : sp, sp2
, sp3, sp3d2…
- Thế nào là lai hoá sp?
- Góc giữa 2 AO là bao nhiêu?
- ứng dụng của lai hoá sp?
- Xác định góc liên kết trong
phân tử CO2
- Thế nào là lai hoá sp2?
- Góc giữa 2 AO là bao nhiêu?
- ứng dụng của lai hoá sp2?
- Xác định
AO có cùng năng lượng
- Đặc điểm hình học của AO lai hoá là có một phẩn
nở rộng còn đầu kia bị thu hẹp
II Các dạng lai hoá chủ yếu
1 Lai hoá sp
- Là sự tổ hợp tuyến tính giữa 1AO s với 1 AO p tạo thành 2AO lai hoá sp
1AO s+ 1AO p = 2AO sp
- Mô tả
Hình dạng và sự phân bố trong không gian của AO sp
- Góc giữa 2 AO lai hoá là 1800
- ứng dụng : giải thích liên kết hoá học trong phân
tử BeH2, C2H2
2 Lai hoá sp 2
- Là sự tổ hợp tuyến tính giữa 1AO s với 2 AO p tạo thành 3AO lai hoá sp2
1AO s+ 2AO p = 3AO sp2
- Mô tả:
Hình dạng và sự phân bố trong không gian của AO
sp2
- Góc giữa 2 AO lai hoá là 1200
Trang 4- Thế nào là lai hoá sp3?
- Góc giữa 2 AO là bao nhiêu?
- ứng dụng của lai hoá sp3?
- Giải thích sự hình thành liên
kết trong phân tử CH4
- GV yêu cầu SV lập bảng so
sánh 3 loại lai hoá này với
nhau
Hoạt động 1: Nghiên cứu
nguyên lí xen phủ cực đại
- Nội dung của nguyên lí xen
phủ cực đại
VD: Có năng lượng liên kết:
F- F: 158, Cl-Cl: 243,
H-H:436
Hãy so sánh khả năng xen
phủ của các AO hoá trị trong 3
- ứng dụng : giải thích liên kết hoá học trong phân
tử C2H4, …
3 Lai hoá sp 3
- Là sự tổ hợp tuyến tính giữa 1AO s với 3 AO p tạo thành 4AO lai hoá sp3
1AO s+ 3AO p = 4AO sp3
- Mô tả:
Hình dạng và sự phân bố trong không gian của AO
sp3
- Góc giữa 2 AO lai hoá là 109028’
- ứng dụng : giải thích liên kết hoá học trong phân
tử CH4, NH3…
Bài 3: NGUYÊN LÍ XEN PHỦ CỰC ĐẠI THUYẾT HÓA TRỊ ĐỊNH HƯỚNG
I Nguyên lí xen phủ cực đại
1 Mở đầu
- Theo VB: liên kết hoá học giữa 2 nguyên tử hình thành do sự xen phủ 2 AO hoá trị
- Sơ đồ:
- Vậy liên kết tạo ra càng bền nếu sự xen phủ 2AO càng mạnh
2 Nguyên lý xen phủ cực đại
- Liên kết hoá học giữa 2 nguyên tử sẽ được phân bố theo phương nào mà ở đó có sự xen phủ lớn nhất của 2AO tham gia liên kết
II Thuyết hoá trị định hướng
Trang 5trường hợp trên và vẽ hình
minh hoạ?
Hoạt động 2: Nghiên cứu
thuyết hoá trị định hướng
- Nội dung thuyết hoá trị định
hướng?
- Áp dụng
Giải thích góc liên kết HSH
trong H2S là 920, HOH trong
H2O là 104,50
Hoạt động 1: Liên kết xich
ma
- Nêu khái niệm liên kết xich
ma? Ví dụ?
- Đặc điểm của liên kết xich
ma?
- Những AO nào có thể tham
gia hình thành liên kết xich ma
và biểu diễn sự xen phủ của
các AO đó?
Hoạt động 2: Nghiên cứu liên
1 Nội dung
- Sự định hướng của nguyên tử thâm gia liên kết thể hiện ở sự có trị số xác định góc liên kết trong phân
tử nhiều nguyên tử
2 Một số áp dụng
Giải thích góc liên kết HSH trong H2S là 920, HOH trong H2O là 104,50
Bài 4: LIÊN KẾT XICHMA, LIÊN KẾT PI
SƠ ĐỒ HÓA TRỊ SỰ CHỒNG CHẤT
SƠ ĐỒ HÓA TRỊ
I Liên kết xich ma, liên kết pi
1 Mở đầu
- AO muốn só sự hình thành liên kết cần thoả mãn: + Các AO tham gia xen phủ phải có năng lượng xấp
xỉ với nhau + Các AO đó phải phù hợp nhau về tính đối xứng + Độ xen phủ giữa 2 AO đó phải đủ lớn
2 Liên kết xich ma
a Khái niệm
- Liên kết hoá học giữa 2 nguyên tử mà vùng xen phủ 2 AO được phân bố dọc đường nối tâm của 2 nguyên tử đó, được gọi là liên kết xich ma, kí hiệu
- Đường nối tâm 2 hạt nhân : trục liên kết
b Đặc điểm
- Liên kết là liên kết bền
- Có tính đối xứng với trục liên kết (các nguyên tử
có thể quay quanh trục liên kết mà không ảnh hưởng đến liên kết)
c Những AO có thể tham gia liên kết xich ma
Trang 6kết pi
GV: Khái niệm? VD?
SV: trả lời
VD: O=O
GV: hãy biểu diễn sự xen phủ
AO tạo liên kết pi?
GV: Đặc điểm liên kết pi?
Hoạt động: Nghiên cứu sơ đồ
hoá trị
- Thế nào là vạch hoá trị?
- Hãy biểu diễn vạch hoá trị
cho công thức NH3, NH4+
Hoạt động: Nội dung thuyết
hoá trị spin
GV: Nêu quan điểm cơ sở?
áp dụng: hãy xác định hoá trị
cao nhất của các nguyên tố
AO s-AO s AO p - AO p AO s- AO p
AO sp-AO s AO sp2- AO s AO sp3- AO s
AO sp-AO sp…
3 Liên kết pi
a Khái niệm
- Liên kết được tạo ra từ sự xen phủ 2 AO p nguyên chất của 2 nguyên tử tham gia liên kết mà mặt phẳng chứa liên kết này vuông góc với trục liên kết
giữa 2 nguyên tử, kí hiệu
b Đặc điểm
- Các AO–p tạo liên kết không đối xứng với trục liên kết mà chỉ đối xứng qua mặt phẳng Do đó liên kết cản trở sự quay của các nguyên tử quanh trục liên kết
- Liên kết kém bền
II Sơ đồ hoá trị
1 Khái niệm
a Vạch hoá trị
- Vạch biểu diễn 1 đôi e hoá trị là đôi e riêng hay đôi e liên kết được gọi là vạch hoá trị
b Sơ đồ hoá trị
- Sơ đồ trong đó kí hiệu các nguyên tử được viết theo một thứ tự xác định và nối với nhau bằng những vạch hoá trị thành 2 cặp nguyên tử sao cho về nguyên tắc có nhiều nhất số liên kết, số lượng vạch xuất phát từ mỗi nguyên tử phải ứng đúng hoấ trị của nguyên tử đó
2 Sự chồng chất sơ đồ hoá trị
Bài 5: THUYẾT SPIN VỀ HÓA TRỊ
I Nội dung
Trang 7chu kì 2?
GV: Dựa vào thuyết spin xác
định hoá trị có thể có của clo?
Hoạt động: Nghiên cứu liên
kết cho nhận
GV: Khái niệm liên kết cho
nhận? Nêu VD?
SV: liên kết cho nhận…
VD: NH4+, SO2
GV: Các đặc điểm của liên kết
cho nhận?
SV: Trả lời
GV: Các hợp chất như thế nào
thì có liên kết cho nhận?
SV: phải có cặp e chưa liên kết
1 Quan điểm cơ sở
Hoá trị của một nguyên tử được xác định bởi số e độc thân mà nguyên tử đó có ở trạng thái đang xét
2 Áp dụng
Xét chu kì 2: 4 AO hoá trị Vậy nguyên tử của nguyên tố chu kì 2 có nhiều nhất 4 e độc thân nghĩa là hoá trị cao nhất của nguyên tử nguyên tố chu kì 2 là 4
II Mở rộng cách tính hoá trị theo thuyết spin
- Xác định cộng hoá trị dựa vào số liên kết cộng hoá trị mà nguyên tử được xét tham gia
Bài 6: LIÊN KẾT CHO NHẬN
I Khái niệm
- Liên kết hoá học giữa hai nguyên tử mà đôi e tạo
ra liên kết đó trước khi có liên kết thuộc về một nguyên tử được gọi là liên kết cho nhận
- Kí hiệu -> chỉ liên kết cho nhận, gốc từ chất cho, đầu mũi tên đến chất nhận
II Đặc điểm
- Nguyên tử có đôi e đưa vào liên kết, nguyên tử đó gọi là nguyên tử cho
- Nguyên tử chỉ có AO trống trước liên kết gọi là nguyên tử nhận
- Đôi e hình thành liên kết do cho nhận được thể hiện bằng mũi tên theo hướng từ nguyên tử cho sang nguyên tử nhận
- Liên kết cho nhận tương đương liên kết cộng hoá trị về mọi mặt
III Điều kiện để có liên kết cho nhận
- Có đôi e riêng
Trang 8- Có AO trống
V Rút kinh nghiệm giờ dạy:
