Bài giảng tiết 24 Bài 13: liên kết cộng hóa trị

BÀI 13: LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ Tiết 24. Ngày soạn: 5/11/2009 I. Mục tiêu bài học: 1. Kiến thức: - Giúp hs hiểu được sự hình thành một số phân tử đơn chất và một số phân tử hợp chất. - Hiểu được khái niệm liên kết cộng hóa trị không cực, có cực và liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba. 2. Kĩ năng: HS vận dụng: dùng hiệu độ âm điện để phân loại một cách tương đối: liên kết cộng hóa trị không cực, liên kết cộng hóa tri có cực, liên kết ion. II. Phương pháp và phương tiện: Phương pháp: Đàm thoại, gợi mở, vấn đáp tái hiện, thảo luận nhóm. Phương tiện: HS: Sách giáo khoa 10. GV: Biểu bảng, sơ đồ, hình vẽ. III. Tổ chức hoạt động dạy học. 1. Ổn định lớp. 2. Kiểm tra bài cũ: 1. Sự hình thành liên kết ion? Vd minh họa. 2. Trình bày tính chất chung của hợp chất ion. 3. Tiến trình: Hoạt động Thầy và Trò Nội dung GV: Hãy viết cấu hình của nguyên tử H và He? HS: H: 1s1, He: 1s2. GV: So sánh cấu hình của nguyên tử H và He là khí hiếm gần nó nhất có lớp vỏ e bền thì lớp ngoài cùng của nguyên tử H còn thiếu mấy e? HS: H còn thiếu 1e để đạt cấu hình bền giống khí hiếm He. GV: Do vậy hai nguyên tử H liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử H góp 1e tạo thành một cặp e chung trong phân tử H2. Như vậy trong phân tử H2 mỗi nguyên tử có 2e giống vỏ electron của nguyên tử khí hiếm He: GV: Mỗi chấm bên kí hiệu nguyên tố biểu diễn một e ở lớp ngoài cùng. Kí hiệu H:H được gọi là công thức e, thay hai chấm (:) bằng một gạch (-) ta có H – H gọi là công thức cấu tạo. Giữa hai nguyên tử H có 1 cặp e biểu thị bằng ( - ) đó là liên kết đơn. GV: So sánh cấu hình e của nguyên tử N với cấu hình e của nguyên tử Ne là khí hiếm gần nó nhất có lớp vỏ e bền thì lớp ngoài cùng của nguyên tử N còn thiếu mấy e? HS: Còn thiếu 3e. GV: Vậy hai nguyên tử N liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử N góp chung bao nhiêu e? HS: Mỗi nguyên tử N góp chung 3e để tạo thành 3 cặp e chung của phân tử N2. GV: 3 cặp electron liên kết biểu diễn bằng ba gạch (º), đó là liên kết ba. Liên kết ba bền hơn liên kết đôi và liên kết đơn. Ở nhiệt độ thường N2 kém hoạt động hóa học. GV: Hãy viết CTCT của N2. HS: N º N GV: Liên kết được tạo thành trong phân tử H2 và N2 là liên kết cộng hóa trị. GV: Hãy rút ra kết luận vừa trình bày? HS: - Liên kết cộng hóa trị là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung. - Mỗi cặp electron chung tạo nên một liên kết cộng hóa trị. - Trong các phân tử H2, N2 tạo nên từ hai nguyên tử của cùng một nguyên tố nên cặp electron chung không bị hút về phía nào. Đó là liên kết cộng hóa trị không cực GV: Nguyên tử H có 1e ở lớp ngoài cùng, còn thiếu 1e để đạt cấu hình electron bền của khí hiếm He. Nguyên tử Cl có 7e ở lớp ngoài cùng, còn thiếu 1e để có vỏ bền kiểu Ar. Hãy trinhg bày sự góp chung e của chúng để tạo thành phân tử HCl? HS: Mỗi nguyên tử H và Cl góp chung 1e để tạo thành 1 liên kết cộng hóa trị. GV: Giá trị độ âm điện của Cl lớn hơn độ âm điện của H nên cặp e liên kết bị lệch về phía nguyên tử Cl. Liên kết cộng hóa trị này bị phân cực. GV kết luận: Cặp electron chung bị lệch về phía một nguyên tử được gọi là liên kết cộng hóa trị có cực hay liên kết cộng hóa trị phân cực. GV: Viết cấu hình e của nguyên tử C (Z = 6) và O (Z = 8)? HS: C: 1s22s22p2 O: 1s22s22p4 GV: Hãy trình bày sự góp chung e của chngs để tạo thành phân tử CO2. Từ đó hãy suy ra công thức e và CTCT . Biết phân tử CO2 có cấu tạo thẳng. HS: Trong phân tử CO2, nguyên tử C nằm giữa 2 nguyên tử O và nguyên tử C góp chung với mỗi nguyên tử O hai electron. GV: Kể tên các chất mà phân tử chỉ có liên kết cộng hóa trị? HS: - Các chất rắn: đường, lưu huỳnh, iot,.. - Các chất lỏng: nước, rượu, xăng, dầu,… - Các chất khí: CO2, Cl2, H2,… GV: Tính chất của các chất có liên kết cộng hóa trị: Các chất có cực như: etanol, đường,… tan nhiều trong dung môi có cực như nước. Phần lớn các chất không cực như: S, I2, các chất hữu cơ không cực tan trong dung môi không cực. Nói chung: Các chất có liên kết cộng hóa trị không cực không dẫn điện ở mọi trạng thái. GV: So sánh để rút ra sự giống nhau và khác nhau giữa liên kết cộng hóa trị không cực, có cực và liên kết ion? HS: Thảo luận nhóm: - Trong phân tử, nếu cặp electron chung ở giữa 2 nguyên tử liên kết ta có liên kết cộng hóa trị không cực. - Nếu cặp electron chung lệch về một nguyên tử thì đó là liên kết cộng hóa trị có cực. - Nếu cặp electron chung lệch hẳn về một nguyên tử ta sẽ có liên kết ion. GV: Để xác định kiểu liên kết trong phân tử người ta dựa vào hiệu độ âm điện. Hiệu độ âm điện ( Loại liên kết 0 £ Dc £ 0,4 0,4 £ Dc £ 1,7 Dc ³1,7 Liên kết cộng hóa trị không cực Liên kế cộng hóa trị có cực Liên kết ion GV: Hướng dẫn hs vận dụng bảng phân loại liên kết trên để làm các vd. HS: Trong NaCl: Dc = 3,16 – 0,93 = 2,23 > 1,7 → liên kết giữa Na và Cl là liên kết ion. Trong HCl Dc = 3,16 – 2,2 = 0,96 → 0,4 £ Dc £ 1,7 → liên kết giữa H và Cl là liên kết cộng hóa trị có cực. Trong H2: Dc = 2,2 – 2,2 = 0 → 0 £ Dc £ 0,4 → liên kết giữa H và H là liên kết cộng hóa trị không cực. I. Sự hình thành liên kết cộng hóa trị: 1. Liên kết cộng hóa trị hình thành giữa các nguyên tử giống nhau. Sự hình thành đơn chất: a. Sự hình thành phân tử H2: Hai nguyên tử H góp 1 electron tạo thành một cặp electron chung trong phân tử H2. Công thức H:H được gọi là công thức electron. Công thức H-H gọi là công thức cấu tạo. CT electron: H : H CTCT: H – H . b. Sự hình thành phân tử nitơ: Hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng 3 cặp electron CT electron: CTCT: N º N - Liên kết cộng hóa trị là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung. - Mỗi cặp electron chung tạo nên một liên kết cộng hóa trị. - Trong các phân tử H2, N2 tạo nên từ hai nguyên tử của cùng một nguyên tố nên cặp electron chung không bị hút về phía nào. Đó là liên kết cộng hóa trị không cực 2. Sự xen phủ của các obitan nguyên tử trong sự tạo thành các phân tử hợp chất: a. Sự hình thành phân tử hyđro clorua (HCl): Mỗi nguyên tử hydro và clo góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron chung. CT electron: CTCT: H – Cl Cặp electron chung bị lệch về phía một nguyên tử được gọi là liên kết cộng hóa trị có cực hay liên kết cộng hóa trị phân cực. b. Sự hình thành phân tử khí cacbon đioxit (CO2): Trong phân tử CO2, nguyên tử C nằm giữa 2 nguyên tử O và nguyên tử C góp chung với mỗi nguyên tử O hai electron. CT electron: CTCT: O = C = O 3. Tính chất của các chất có liên kết cộng hóa trị: Các chất có cực tan nhiều trong dung môi có cực, chất không cực tan trong dung môi không cực. Các chất có liên kết cộng hóa trị không cực không dẫn điện ở mọi trạng thái. II. Độ âm điện và liên kết hóa học: 1. Quan hệ giữa liên kết cộng hóa trị không cực, liên kết cộng hóa trị có cực và liên kết ion: - Trong phân tử, nếu cặp electron chung ở giữa 2 nguyên tử liên kết ta có liên kết cộng hóa trị không cực. - Nếu cặp electron chung lệch về một nguyên tử thì đó là liên kết cộng hóa trị có cực. - Nếu cặp electron chung lệch hẳn về một nguyên tử ta sẽ có liên kết ion. 2. Hiệu độ âm điện và liên kết hóa học: Hiệu độ âm điện ( Loại liên kết 0 £ Dc £ 0,4 0,4 £ Dc £ 1,7 Dc ³1,7 Liên kết cộng hóa trị không cực Liên kế cộng hóa trị có cực Liên kết ion 4. Củng cố: Phân biệt liên kết cộng hóa trị không cực, có cực và liên kết ion. Sử dụng hiệu độ âm điện để xét tính chất ion, cộng hóa trị của một số hợp chất, đơn chất. Dặn dò: Về nhà làm bài tập: 5, 6, 7 SGK. . Xem trước bài 14:Tinh thể nguyên tử và tinh thể phân tử.