III thiết kế hoạt động dạy học –
liên kết đôi và liên kết ba
I Mục tiêu–
Giúp HS hiểu :
– Khái niệm về sự lai hoá các ocbitan nguyên tử. – Các kiểu lai hoá sp, sp2, sp3.
– Liên kết σ, liên kết π đợc hình thành nh thế nào ?
– Thế nào là liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba ?
– Dựa vào sự lai hoá, giải thích dạng hình học của một số phân tử.
II Chuẩn bị–
1. Giáo viên : Tranh vẽ các kiểu lai hoá các ocbitan (hình 3.6, 3.7, 3.8) hoặc dùng các quả bong bóng để minh hoạ các kiểu lai hoá.
2. Phơng pháp dạy học : Vấn đáp – gợi mở – giải thích minh hoạ.
III Thiết kế hoạt động dạy học–
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 : Tình huống học tập
Tại sao phân tử CO2 có cấu tạo thẳng, tại sao phân tử H2O, NH3 có dạng là hình tứ diện đều ? Nguyên nhân dẫn đến sự định hớng hình học của phân tử là do sự lai hoá các obitan nguyên tử. Vậy sự lai hoá là gì ?
Hoạt động 2 : Xét phân tử metan CH4
– GV cho HS thảo luận phiếu học tập 1 :
1. Viết cấu hình electron của nguyên tử C* (ở trạng thái kích thích) và của nguyên tử H ?
2. Giải thích sự hình thành phân tử CH4
theo cấu tạo nguyên tử và quy tắc bát tử. 3. Nhận xét về năng lợng và góc liên kết. – GV thông báo : thực nghiệm cho biết 4 liên kết C – H trong phân tử CH4 nh nhau và góc liên kết là 109028'.
– GV giải thích hình dạng phân tử CH4
– HS thảo luận trên lớp :
1. C*có 4 electron độc thân ; H có 1 e.
2. Do AO2s và 3AO2p của C* xen phủ với 4AO1s của 4 nguyên tử H.
3. Có 3 liên kết (p – s) có NL nh nhau. + 1 lk (s – s) có NL khác với (p – s) + góc liên kết 90o. 35 H H H H
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
và hỏi HS có nhận xét gì về số AO tham gia lai hoá và số AO tạo ra, sau khi trộn lẫn các AO có giống và khác nhau không ? Vậy sự lai hoá là gì ?
– GV thông tin thêm về : + Nguyên nhân của sự lai hoá. + Điều kiện lai hoá.
– HS nhận xét có :
+ 1 AO2s trộn lẫn 3 AO2p→ 4 AO lai hoá sp3 nh nhau về hình dạng, kích thớc nh- ng hớng khác nhau.
+ 4 AO này xen phủ với 4 AO1s của H
→ 4 liên kết C – H giống nhau. + HS phát biểu về sự lai hoá (SGK).
Hoạt động 3 : Lai hoá sp (lai hoá đờng thẳng)
GV sử dụng tranh vẽ hoặc sử dụng các quả bong bóng và châm một quả → giới thiệu đó là kiểu lai hoá sp. Sau đó xét phân tử BeH2. GV có thể phát vấn HS về : kiểu lai hoá, hình dạng và góc lai hoá ?
HS quan sát và nhận xét :
+ Lai hoá sp : 1AOs +1AOp → 2AO mới. + 2 AO này nằm trên 1 đờng thẳng nhng ngợc chiều nhau.
+ Góc lai hoá : 1800.
Hoạt động 4 : Lai hoá sp2(kiểu tam giác)
GV sử dụng tranh hình 3.8 (SGK) hoặc các quả bong bóng và lại tiếp tục châm
→ giới thiệu đó là kiểu lai hoá sp2 ? Sau đó xét phân tử BF3. GV có thể phát vấn HS : Kiểu lai hoá, hình dạng và góc lai hoá ?
– HS nhận xét :
+ Do 1AOs+2SOp→3AO lai hoá sp2. + Cả 3AO này hớng về 3 đỉnh của tam giác đều.
+ Góc lai hoá : 1200.
Hoạt động 5 : Lai hoá sp3 (kiểu tứ diện)
– GV sử dụng tranh hình 3.9 hoặc sử dụng 6 quả bong bóng sau đó châm 1 quả → giới thiệu đó là kiểu lai hoá sp3 (nh đã xét ở phân tử CH4). GV có thể phát vấn HS về : Kiểu lai hoá, hình dạng và góc lai hoá.
– GV khẳng định vai trò quan trọng của thuyết lai hoá trong việc giải thích dạng hình học phân tử.
HS quan sát và nhận xét :
+ Do 1AOs +3AOp → 4 AO lai hoá sp3. + 4 AO này hớng về 4 đỉnh của hình tứ diện đều. + Góc lai hoá : 109o28’. Hoạt động 6 : Sự xen phủ trục – GV sử dụng tranh vẽ sự xen phủ các obitan s–s, s–p, (hình 3.10a) để tìm hiểu đặc điểm của sự xen phủ này. Xen phủ trục là gì ? Liên kết tạo bởi sự xen phủ trục là liên kết gì ?
– GV sử dụng tranh 3.10b cho HS tìm hiểu đặc điểm của sự xen phủ bên ? – GV đề nghị HS tự so sánh sự giống và khác nhau của sự xen phủ trục và xen phủ bên.
– HS quan sát và nhận xét đặc điểm : + Trục của các obitan liên kết (s–s, s– p, p–p) trùng với đờng nối tâm của hai nguyên tử liên kết.
+ Khái niệm xen phủ trục (SGK). + Đó là liên kết σ (bền).
– HS nhận xét sự xen phủ bên : + Trục của các obitan liên kết (p–p) song song với nhau và vuông góc với đ- ờng nối tâm của hai nguyên tử.
+ Đó liên kết π (kém bền hơn σ).
Hoạt động 7 : Liên kết đơn
– GV yêu cầu HS nhắc lại sự hình thành liên kết giữa các nguyên tử trong
– HS nhắc lại kiến thức cũ : liên kết với nhau bằng một cặp electron chung, biểu
phân tử H2, HCl, Các phân tử đó liên … kết với nhau nh thế nào ?
* GV thông báo : đây là liên kết đơn. – GV yêu cầu HS dựa trên quan điểm xen phủ các obitan rút ra nhận xét đặc điểm của kiểu liên kết này ?
– GV kết luận.
diễn bằng dấu (–).
– HS rút ra nhận xét :
+ Xự xen phủ trục, liên kết đơn (σ).
+ Bền vững.
Hoạt động 8 : Liên kết đôi
– GV hớng dẫn HS dựa vào quy tắc bát tử mô tả sự hình thành phân tử C2H2, HS nghiên cứu SGK và quan sát hình vẽ sự xen phủ các AO từ đó rút ra nhận xét. – GV kết luận : Liên kết đôi biểu diễn bằng (dấu =).
HS mô tả và nhận xét : + Mỗi C có sự lai hoá sp2.
+ Có 3 liên kết σ giữa C – C và giữa
hai C với hai H).
+ Mỗi C còn lại 1 obitan p sẽ xen phủ với nhau tạo liên kết π.
Hoạt động 9 : Liên kết ba
– GV hớng dẫn HS dựa vào quy tắc bát tử mô tả sự hình thành phân tử N2. Theo quan niệm xen phủ HS rút ra đặc điểm của liên kết ba giữa hai nguyên tử N trong N2.
– GV kết luận (SGK) ; liên kết đôi và liên kết ba đợc gọi là liên kết bội.
HS nhận xét :
+ 3 electron độc thân (2pz, 2px và 2py). + Có một liên kết σ (xen phủ trục).
+ Có hai liên kết π.
Hoạt động10 : Tổng kết bài học
GV nhấn mạnh kiến thức trọng tâm của bài và giao bài tập về nhà.
HS ghi nhớ các khái niệm mới trong bài, vận dụng để làm các bài tập SGK.