A n 8 x = ⎧ ⎨ = − ⎩ → x = 8 – x → x = 4 (nhóm IV A).
1 2 m y B m 8 y = ⎧ ⎨ = − ⎩ → y = 3(8 – y) → y = 6 (nhóm VI A). → Số oxi hoá d−ơng cao nhất của A là 4.
Số oxi hoá âm của B là 8 – 6 = 2.
→ Công thức của X là AB2 có M = 76. → A + 2B = 76. • A là C → B = 76 −12 = 32 2 → B là S • A là Si → B 76 28 24 2 −
= = (loại vì nhóm VI A không có nguyên tố nào có M = 24).
→ X là CS2.
2. Giả sử Y xếp sau X ta xét 2 tr−ờng hợp:
• Nếu XY – ZX = 8 kết hợp với ZX + ZY = 58.
→ ZX = 25, ZY = 33 → X và Y đều thuộc chu kì 4 (từ nguyên tố 19 đến nguyên tố 36) → trái với đề bài (loại).
• Nếu ZY – ZX = 18 kết hợp với ZX + ZY = 58.
→ ZX = 20, ZY = 38 → Cấu hình electron: X : 1s22s22p63s23p64s2.
Y : 1s22s22p63s23p63d104s24p65s2. b) Vị trí của X và Y trong bảng tuần hoàn.
⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩ STT : 20 X Chu kì : 4 Nhóm : II A và STT : 38 Y Chu kì : 5 Nhóm : II A ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩
Ch−ơng 3
liên kết hoá học
Tiết 21 liên kết ion – tinh thể ion
A. Mục tiêu
3. HS hiểu đ−ợc ion là gì ? Khi nào nguyên tử biến thành ion ? Có mấy loại ion ? 4. HS biết cách biểu diễn các ph−ơng trình tạo ra ion và đọc đ−ợc tên các ion th−ờng gặp.
B. Chuẩn bị của GV vμ HS
• GV : Sử dụng các mô hình động về sự hình thành các ion hoặc sử dụng hình vẽ trang 56, 57 (SGK) về sự hình thành ion Li+ và F–, máy tính, máy chiếu, bút dạ, giấy trong.
• HS : Ôn tập một số nhóm A tiêu biểu.
C. Tiến trình dạy – học
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
i. sự hình thành ion, cation, anion
1. Cation, anion và ion
Hoạt động 1 (12 phút)
a) Sự tạo thành cation GV đặt vấn đề: Cho Li có Z = 3. Hãy
chứng minh nguyên tử Li trung hoà về điện
HS : Lập luận:
Li có 3p mang điện tích 3+ Li có 3e mang điện tích 3–
→ Nguyên tử Li trung hoà về điện.
GV : Nếu nguyên tử Li nh−ờng 1e →
Tính điện tích còn lại của nguyên tử ?
HS : Lập luận:
– Có 3p mang điện tích 3+ – Có 2e mang điện tích 2–
→ Phần còn lại của nguyên tử Li mang điện tích 1+.
GV : Viết cấu hình e của nguyên tử Li ? HS : 1s22s1.
GV : Có thể biểu diễn quá trình nh−ờng e của Li theo sơ đồ sau (GV chiếu sơ đồ trang 56, SGK) lên màn hình:
HS : 1s22s1→ 1s2 + 1e (Li) (Li+)
1s22s1 1s2 (Li) (Li+)
GV kết luận: Nguyên tử trung hoà về điện, số p mang điện tích d−ơng bằng số e mang điện tích âm, nên khi nguyên tử nh−ờng electron sẽ trở thành phần tử mang điện d−ơng gọi là cation (Li+). HS : Ghi kết luận: Li → Li+ + 1e Hoạt động 2 (12 phút) b) Sự tạo thành anion GV đặt vấn đề: Cho F có Z = 9. Hãy
chứng minh nguyên tử F trung hoà về điện ?
HS : F có 9 p mang điện tích 9+
F có 9 e mang điện tích 9–
GV : Nếu nguyên tử F nhận thêm 1 e
→ Tính điện tích của phần tử tạo thành ?
HS : Phần tử tạo thành:
– Có 9 p mang điện tích 9+ – Có 10 e mang điện tích 10–
→ Phần tử tạo thành mang điện tích 1–
GV : Viết cấu hình e của nguyên tử F ? HS : 1s22s22p5.
GV : Có thể biểu diễn quá trình nhận e của F theo sơ đồ sau (GV chiếu sơ đồ trang 57, SGK) lên màn hình: HS : 1s22s22p5 + 1 e → 1s22s22p6 (F) (F–) 1s22s22p5 1s22s22p6 (F) (F–)
GV kết luận: Nguyên tử trung hoà về điện, khi nhận electron sẽ trở thành phần tử mang điện âm gọi là anion (F–).
HS : Ghi kết luận: F + 1 e → F–
Hoạt động 3 (12 phút)
c) Khái niệm ion, tên gọi GV : Các cation và anion đ−ợc gọi
chung là ion:
Cation ↔ Ion d−ơng Anion ↔ Ion âm
HS :
Cation → Ion d−ơng Anion → Ion âm
GV : Các nguyên tử kim loại, lớp ngoài cùng có 1, 2, 3 electron → dễ nh−ờng electron để tạo ra ion d−ơng (cation) có cấu hình electron lớp vỏ khí hiếm bền vững. Lấy một vài ví dụ ?
HS : Na → Na+ + 1 e Mg → Mg2+ + 2e Al → Al3+ + 3e
GV : Các cation kim loại đ−ợc gọi tên theo kim loại. Thí dụ:
Li+ gọi là cation liti Na+ gọi là ... ?
HS : Na+ gọi là cation natri. Mg2+ gọi là cation magie. Al3+
gọi là cation nhôm.
Ion + •
Mg2+ gọi là ... ? Al3+ gọi là ... ?
GV : Các nguyên tử phi kim lớp ngoài cùng có 5, 6, 7 e (ns2np3, ns2np4, ns2np5) có khả năng nhận thêm 3, 2, 1 electron để trở thành ion âm (anion) có cấu hình electron lớp vỏ khí hiếm bền vững. Lấy một vài ví dụ ?
GV : Các anion phi kim đ−ợc gọi tên theo gốc axit (trừ O2– gọi là anion oxit).
HS : Cl + 1 e → Cl– O + 2 e → O2–
Thí dụ: F– gọi là anion florua. Cl– gọi là ... ?
O2– gọi là ... ?
HS : Cl– gọi là anion clorua. O2– gọi là anion oxit.
Hoạt động 4 (5 phút)
2. Ion đơn nguyên tử và ion đa nguyên tử
GV cho HS nghiên cứu SGK sau đó chiếu các nội dung về khái niệm ion đơn nguyên tử và đa nguyên tử lên màn hình.
HS : Ghi các nội dung.
a) Ion đơn nguyên tử là ion tạo nên từ một nguyên tử. Thí dụ cation Li+, Na+, Mg2+, Al3+ và anion F–, Cl–, S2–, ... b) Ion đa nguyên tử là những nhóm nguyên tử mang điện tích d−ơng hay âm. Thí dụ: cation amoni NH4+, anion hiđroxit OH–, anion sunfat SO42–, ...
Hoạt động 5 (4 phút)
dặn dò – bài tập về nhà
•GV yêu cầu HS phân biệt cation, anion.
• Bài tập về nhà: 5, 6 (SGK).
Tiết 22 liên kết ion – tinh thể ion (tiếp)
1. Ôn lại khái niệm cation, anion.
2. HS hiểu đ−ợc sự hình thành liên kết ion.
3. HS vận dụng để xét sự ảnh h−ởng liên kết ion đến tính chất của các hợp chất ion.
B. Chuẩn bị của GV vμ HS
• GV : Sử dụng mô hình động về sự tạo thành phân tử NaCl hoặc phóng to hình vẽ sơ đồ trang 58 (SGK), máy tính, máy chiếu, mô hình tinh thể NaCl (hình 3.1, SGK).
• HS : Ôn lại khái niệm cation, anion.
C. Tiến trình dạy – học
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1 (10 phút)
kiểm tra bài cũ – bài tập về nhà
•GV gọi 1 HS lên bảng yêu cầu phân biệt khái niệm cation và anion ? Lấy ví dụ minh hoạ.
• GV gợi ý HS giải hai bài tập 5 và 6 (SGK), −u tiên các em đã chuẩn bị bài đầy đủ.
HS : Trình bày theo SGK.
Bài 5. So sánh số electron trong các ion sau: Na+, Mg2+, Al3+ ?
HS :
– Viết cấu hình electron của nguyên tử Na, Mg, Al → cấu hình electron của cation Na+, Mg2+, Al3+.
– Tính số e của các cation.
Bài 6. Trong các hợp chất sau đây, chất nào chứa ion đa nguyên tử ?
a) H3PO4 ; b) NH4NO3 ; c) KCl ; d) K2SO4 ; e) NH4Cl ; g) Ca(OH)2.
HS : Các ion đa nguyên tử: a) H3PO4 có anion photphat PO43–. b) NH4NO3 có cation amoni NH4+ và anion nitrat NO3–.
c) KCl không có ion đa nguyên tử. d) K2SO4 có anion sunfat SO42–. e) NH4Cl có cation amoni NH4+.
GV : Nhận xét, cho điểm. g) Ca(OH)2 có anion hiđroxit OH–.
Hoạt động 2 (15 phút)
ii. sự tạo thành liên kết ion
• GV biểu diễn thí nghiệm natri cháy trong bình khí clo tạo ra chất bột màu trắng là tinh thể phân tử NaCl.
HS : Quan sát thí nghiệm.
• GV chiếu hình vẽ (trang 58, SGK) biểu diễn phản ứng của natri và clo tạo muối natri clorua lên màn hình.
HS : Quan sát hình vẽ.
• GV : Hãy giải thích sự hình thành phân tử NaCl ?
HS : Nguyên tử natri nh−ờng 1 electron cho nguyên tử clo để biến thành cation Na+, đồng thời nguyên tử clo nhận 1 e của nguyên tử natri để biến thành anion Cl– :
Na + Cl → Na+ + Cl– (2,8,1) (2,8,7) (2,8) (2,8,8) Hai ion tạo thành Na+ và Cl– mang điện tích ng−ợc dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo nên phân tử NaCl:
Na+ + Cl–→ NaCl
GV : Liên kết giữa cation Na+ và anion Cl– là liên kết ion. Vậy thế nào là liên kết ion ?
HS : Liên kết ion là liên kết đ−ợc hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
GV: Biểu diễn phản ứng giữa Na với Cl2 bằng PTHH ?
HS :
2Na + Cl2→ 2Na+Cl–
GV : T−ơng tự nh− tr−ờng hợp hình thành phân tử NaCl, hãy viết quá trình hình thành các ion Ca2+ và Cl–, sự hình thành phân tử CaCl2 từ các ion Ca2+ và Cl–, sơ đồ hình thành phân tử từ các nguyên tử.
HS :
Ca + Cl2→ Ca2+Cl2–
GV : Liên kết ion chỉ đ−ợc hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình.
iii. tinh thể ion
Hoạt động 3 (5 phút)
1. Tinh thể NaCl
GV chiếu mô hình tinh thể NaCl (hình 3.1, SGK) lên màn hình cho HS quan sát để thấy cấu trúc dạng lập ph−ơng của tinh thể và sự phân bố các ion trong tinh thể. GV chỉ rõ HS thấy thế nào là nút mạng. Sau đó, GV yêu cầu
HS mô tả lại cấu trúc tinh thể natri
clorua ? HS : Tinh thể NaCl: – Có cấu trúc lập ph−ơng.
– Các ion Na+ và Cl– phân bố luân phiên, đều đặn ở nút mạng. Mỗi ion đ−ợc bao quanh bởi 6 ion trái dấu.
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 natri clorua là một phân tử khổng lồ. Tuy nhiên, trong thực tế, để đơn giản, ng−ời ta viết NaCl biểu diễn cho một phân tử natri clorua. Vì đ−ợc hình thành từ các ion, tinh thể NaCl đ−ợc xếp vào loại tinh thể ion. Các hợp chất nh− KCl, MgCl2,... ở trạng thái rắn cũng có mạng tinh thể ion.
Hoạt động 3 (5 phút)
2. Tính chất chung của hợp chất ion
GV đặt vấn đề: Bằng hiểu biết của mình, hãy cho biết tinh thể muối ăn (NaCl)
HS : Thảo luận:
– Tinh thể NaCl rất bền và giòn: có đặc điểm gì về tính bền vững, trạng
thái, khả năng bay hơi, nóng chảy, tan trong n−ớc và khả năng phân li thành ion, dẫn điện ?
không bị phân huỷ, khi đập mạnh thì vỡ vụn ra.
– Tinh thể NaCl khó bay hơi, khó nóng chảy.
– Tan nhiều trong n−ớc, dễ
phân li thμnh ion.
– Khi nóng chảy và khi hoà tan trong n−ớc, chúng dẫn điện, còn ở trạng thái rắn thì không dẫn điện.
GV kết luận: ở điều kiện th−ờng, các hợp chất ion th−ờng tồn tại ở dạng tinh thể. Tinh thể NaCl cũng nh− các tinh thể ion khác đều có tính chất là rất bền vững và có nhiệt độ nóng chảy cao. Thí dụ nhiệt độ nóng chảy của muối ăn NaCl là 8000C, của MgO là 28000C.
GV : Tại sao tinh thể ion có những tính chất đặc biệt kể trên ?
HS : Tinh thể ion gồm các ion. Các ion này liên kết với nhau nhờ lực hút tĩnh điện. Đó là liên kết ion, một loại liên kết hoá học mạnh, muốn phá vỡ chúng cần tiêu tốn năng l−ợng rất lớn.
Hoạt động 5 (10 phút)
giải bài tập sgk
GV chiếu đề bài tập 1 (SGK) lên màn hình:
Bài 1. Liên kết hoá học trong NaCl
đ−ợc hình thành là do:
A. Hai hạt nhân nguyên tử hút electron rất mạnh.
B. Mỗi nguyên tử Na vμ Cl
góp chung 1 electron.
C. Mỗi nguyên tử đó nh−ờng hoặc thu
electron để trở thμnh
các ion trái dấu hút nhau.
D. Na – 1 e → Na+ Cl + 1 e → Cl– Na+ + Cl–→ NaCl Chọn đáp án đúng nhất.
GV gọi 1 HS khác nhận xét, sau đó cho điểm.
GV chiếu đề bài tập 2 (SGK) lên màn hình:
HS : Chuẩn bị 1 phút.
Bài 2. Muối ăn ở thể rắn là: A. Các phân tử NaCl. B. Các ion Na+ và Cl–.
C. Các tinh thể hình lập ph−ơng:
Các ion Na+ và Cl– đ−ợc phân bố luân phiên đều đặn trên mỗi đỉnh.
D. Các tinh thể hình lập ph−ơng : Các ion Na+ và Cl– đ−ợc phân bố luân phiên đều đặn thành từng phân tử riêng rẽ.
Chọn đáp án đúng nhất.
GV cho HS khác nhận xét, sau đó cho điểm.
GV chiếu đề bài tập 13 (SGK) lên màn hình.
HS : Thảo luận 1 phút.
→ Đáp án C.
Bài 3. a) Viết cấu hình electron của
cation liti (Li+) và anion oxit (O2–). b) Những điện tích ở ion Li+ và O2– do đâu mà có ?
c) Nguyên tử khí hiếm nào có cấu hình electron giống Li+ và nguyên tử khí hiếm nào có cấu hình giống O2– ?
HS : Thảo luận 2 phút. a) Li+ : 1s2
O2– : 1s22s22p6.
b) Điện tích ở Li+ do mất 1 e mà có. Điện tích ở O2– do nhận thêm 2 e mà có. c) Nguyên tử khí hiếm He có cấu hình electron giống Li+.
Nguyên tử khí hiếm Ne có cấu hình electron giống O2–.
d) Vì sao 1 nguyên tử oxi kết hợp đ−ợc với 2 nguyên tử Liti ?
d) Vì mỗi nguyên tử liti chỉ có thể nh−ờng 1 e, mà mỗi nguyên tử oxi có thể thu 2 e :
2 Li → 2 Li+ + 2 e O + 2 e → O2– 2 Li+ + O2–→ Li2O
GV gọi HS khác nhận xét bài làm, sau đó cho điểm.
GV chiếu đề bài tập 4 (SGK) lên màn hình.
HS : Chuẩn bị 1 phút.
Bài 4. Xác định số p, n e trong các nguyên tử và ion sau:
a) 2 40 35 56 2 1H ,+ 18Ar, 17Cl ,− 26Fe + b) 2040Ca ,2+ 1632S ,2− 1327Al3+ a) 21H+ có số p : 1 Số e : 0 Số n : 1 40 18Ar có số p : 18 18 22 35 17Cl− có số p : 17 18 18 56 2 26Fe + có số p : 26 24 30 b) 4020Ca2+ có số p : 20 18 20 32 2 16S − có số p : 16 18 16 27 3 13Al+ có số p : 13 10 14 Hoạt động 6 (1 phút)
Dặn dò – chuẩn bị bài sau
Tiết 23 liên kết cộng hoá trị
a. mục tiêu
1. Giúp HS hiểu đ−ợc sự hình thành một số phân tử đơn chất (H2, N2)vàmột số phân tử hợp chất (HCl, CO2).
2. Từ đó hiểu đ−ợc khái niệm liên kết cộng hoá trị không cực, có cực và liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba.
GV : Máy tính, máy chiếu, các mô hình động về sự xen phủ obitan tạo các phần tử đơn giản nh− H2, HCl (thiết kế bằng phần mềm flash hoặc đơn giản hơn bằng phần mềm trình diễn Powerpoint có sẵn trong office), bảng tuần hoàn.
HS : Chuẩn bị bài đọc thêm về sự xen phủ obitan nguyên tử và sự lai hoá các obitan nguyên tử (trang 56, SGK).
c. tiến trình Dạy – Học
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1 (5 phút)
kiểm tra bài cũ
GV chiếu bảng tuần hoàn lên màn hình và yêu cầu HS trả lời các câu hỏi sau:
HS:
a) Tại sao nguyên tử kim loại lại có khả năng nh−ờng e ở lớp ngoài cùng để tạo các cation ? Lấy ví dụ ?
a) Nguyên tử kim loại th−ờng chỉ có 1, 2, 3, (e) ở lớp ngoài cùng nên dễ nh−ờng 1, 2, 3 (e) để tạo thành cation có cấu hình lớp vỏ bền của khí hiếm tr−ớc đó. Ví dụ : Na → Na+ + 1 e
[Ne] 3s1 [Ne] b) Tại sao nguyên tử phi kim lại có
khả năng dễ nhận e ở lớp ngoài cùng để tạo thành các anion ? Lấy ví dụ ? c) Sự hình thành liên kết ion ?
d) Liên kết ion th−ờng đ−ợc tạo nên từ những nguyên tử của các nguyên tố:
A. Kim loại với kim loại. B. Phi kim với phi kim. C. Kim loại với phi kim. D. Kim loại với khí hiếm. E. Phi kim với khí hiếm. Chọn đáp án đúng.
GV nhận xét, cho điểm và giới thiệu bài mới.
b) Nguyên tử phi kim th−ờng có 5, 6, 7 (e) lớp ngoài cùng nên có xu h−ớng