zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Trung học phổ thông

ĐẠI CƯƠNG VỀ LIÊN KẾT HOÁ HỌC

Chia sẻ: Nguyễn Văn Quang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:13

Báo xấu

440
lượt xem 64
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kiến thức: - Khái niệm liên kết, các loại liên kết: liên kết ion, liên kết cộng hoá trị, các dạng liên kết yếu - Công thức Liuyt, sự cộng hưởng - Mô hình VSEPR và hình học phân tử 2. Kĩ năng - Phân biệt các loại liên kết - Viết được công thức Liuyt, công thức cấu tạo của chất, ion.. tính điện tích, bậc liên kết - Dựa vào mô hình VSEPR mô tả được cấu trúc phân tử, dự đoán dạng hình học - Dựa vào sự tương tác yếu: liên kết hiđro, Vanđơ Van giải thích một số tính chất...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐẠI CƯƠNG VỀ LIÊN KẾT HOÁ HỌC

Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang CHƯƠNG VIII: ĐẠI CƯƠNG VỀ LIÊN KẾT HOÁ HỌC 5 ( 3 lí thuyết, 2 bài tập ) Ngày soạn: 30/10/2010 Ngày giảng: 6/12/2010 - 10/12/2010 I. Mục tiêu bài giảng Sau khi học xong chương này học sinh cần: 1. Kiến thức: Khái niệm liên kết, các loại liên kết: liên kết ion, liên kết cộng hoá trị, các d ạng - liên kết yếu Công thức Liuyt, sự cộng hưởng - Mô hình VSEPR và hình học phân tử - 2. Kĩ năng - Phân biệt các loại liên kết - Viết được công thức Liuyt, công thức cấu tạo của chất, ion.. tính điện tích, bậc liên kết - Dựa vào mô hình VSEPR mô tả được cấu trúc phân tử, dự đoán dạng hình học - Dựa vào sự tương tác yếu: liên kết hiđro, Vanđơ Van giải thích một số tính chất 3. Thái độ - Thông qua sự phát triển của các thuyết về liên kết hoá học, người học th ấy được quy luật phát triển của nhận thức từ đơn giản đến phức tạp, thấy được sự phát triển các thuyết - Yêu thích môn hoá học II. Chuẩn bị - GV: giáo án, giáo trình - SV: Tài liệu, vở III. Phương pháp giảng dạy Phương pháp dạy học nêu vấn đề, phương pháp trực quan - Phương pháp đàm thoại gợi mở - Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang Phương pháp thuyết trình, kèm theo giải thích minh hoạ - Phương pháp luyện tập - IV. Nội dung bài giảng Hoạt động của GV và SV Nội dung bài dạy Bài 1. LIÊN KẾT HÓA HỌC Hoạt động 1: Liên kết hoá học I. Liên kết hoá học - Liên kết hoá học là gì? - Là sự kết hợp giữa các nguyên tử tạo thành - Các loại liên kết hoá học? Cho ví phân tử hay tinh thể bền vững hơn dụ - Phân loại: + Liên kết cộng hoá trị: HCl + Liên kết cộng hoá trị + Liên kết ion: NaCl + Liên kết ion + Liên kết kim loại: Na, K.. + Liên kết kim loại + Liên kết hiđro: trong nước… + Liên kết hiđro, liên kết Vanđơvan… II. Quy tắc bát tử (octet) Hoạt động 2: Quy tắc bát tử - Nguyên tử của các nguyên tố có khuynh - Nội dung quy tắc bát tử? hướng liên kết với các nguyên tử khác để đạt - VD: sự hình thành liên kết trong được cấu hình e vững bền của các khí hiếm với 8 e ( hoặc 2 đối với He) ở lớp ngoài cùng NaCl - Quy tắc bát tử có thể giải thích một cách định Na : 1s2 2s22p63s1 11 tính sự hình thành các loại liên kết trong phân Cl : 1s22s22p63s23p5 17 tử đặc biệt là viết công thức cấu tạo trong các Na+ : 1s22s22p6 hợp chất thông thường Cl- : 1s22s22p63s23p6 Na+ và Cl- đều có cấu hình vững của khí hiếm (8 e ) III. Các đặc trưng của liên kết Na+ + Cl- => NaCl Hoạt động 3: Các đặc trưng của - Năng lượng liên kết: là năng lượng dùng để liên kết phá vỡ liên kết đó Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang - Các đặc trưng của liên kết hoá - Hình học phân tử : độ dài liên kết và góc liên học? kết ( xét ở phần mô hình phân tử) + Năng lượng liên kết + Hình học phân tử - Mối liên hệ giữa trị số năng lượng với mức độ bền vững của liên kết? - Dựa bảng hãy cho biết liên kết nào bèn vững nhất: C-H, O- H, N-N? Bài 2: LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ, LIÊN KẾT ION I. Liên kết cộng hoá trị Hoạt động 1: Nghiên cứu liên kết 1. Thuyết Liuyxơ cộng hoá trị - Liên kết cộng hoá trị là liên kết được hình - Thế nào là liên kết cộng hoá trị? thành giữa các nguyên tử của các nguyên tố phi - Biểu diễn CTCT của Cl2, H2O, N2 kim, được thực hiện bởi các cặp e dùng chung Ví dụ : Cl2, H2O, N2 .. .. : Cl : Cl : .. .. - Các e có khả năng tham gia hình thành liên kết là e hoá trị - Đôi e tạo liên kết phải có spin đối song - Các cặp e còn lại là các e riêng (không tham gia liên kết) 2. Phân loại - Phân loại liên kết cộng hoá trị? - Liên kết cộng hoá trị không phân cực: đôI e Thế nào là liên kết phân cực, không dùng chung ở giữa khoảng cách hai hạt nhân phân cực? nguyên tử - Trong các liên kết sau liên kết nào - Liên kết cộng hoá trị phân cực: đôi e dùng phân cực, liên kết nào không phân chung lệch về phía nguyên tử của nguyên tố có Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang cực: HCl, CH4, H2O, N2, Cl2? độ âm điện hơn + Phân cực: HCl, CH4, H2O, Cl2 3. Tính định hướng không gian của liên kết + Không phân cực:N2 cộng hoá trị - Liên cộng hoá trị có sự định hướng trong không gian (cặp e dùng chung nằm ở khoảng giữa 2 nguyên tử ) - Tính bão hoà II. Liên kết ion 1. Thuyết Coxen Hoạt động 2: Liên kết ion Trong phản ứng hoá học xác định các nguyên tử - Nội dung của thuyết Coxen? có xu hướng thu thêm e hay nhường bớt e để đạt tới cấu hình bền của khí hiếm với 8e. Các - Sự hình thành NaCl nguyên tử đó trở thành ion, chúng hút nhau tạo thành chát có liên kết ion Na : 1s2 2s22p63s1 11 Cl : 1s22s22p63s23p5 17 Na+ : 1s22s22p6 2. Các đặc điểm của liên kết ion và hợp Cl- : 1s22s22p63s23p6 chất ion Na + Cl = Na+ + Cl- = NaCl - Đặc điểm của liên kết ion? - Lực liên kết là lực tĩnh điện - Không có sự định hướng không gian - Có sự trung hoà về điện 3. Năng lượng liên kết của phân tử hợp chất ion Bài 3: CÔNG THỨC LIUYT 1. Công thức cấu tạo Liuyt - Quy ước: Hoạt động 1: Công thức cấu tạo + Dấu chấm . để biểu thị 1 e Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang + Dấu hai chấm : hay / biểu thị một đôi e Liuyt - Các quy ước trong công thức cấu trong nguyên tử hay phân tử. tạo Liuyt? 2. Một số khái niệm a. Nguyên tử trung tâm và phối tử - Trong một công thức hoá học, nguyên tử trung Hoạt động 2: Một số khái niệm tâm là nguyên tử cần nhiều số e để tạo được - Thế nào là nguyên tử trung tâm, octet cho lớp ngoài cùng của nó ( nguyên tử có phối tử? số oxi hoá cao nhất); các nguyên tử khác và cả - Trong công thức NH3: xác định đôi e riêng của nguyên tử trung tâm được gọi là nguyên tử trung tâm và phối tử? phối tử. b. Lõi nguyên tử - Lõi của một nguyên tử ( khi nguyên tử này là thành phần của một công thức) gồm hạt nhân và e ở lớp trong VD: Tìm cõi nguyên tử của 13Al, 15P? - Ví dụ: N: gồm hạt nhân và e 1s2 - Lõi nguyên tử Al: hạt nhân và e O : gồm hạt nhân và e 1s2 c. Điện tích trên 1s22s22p6 - Lõi nguyên tử P: tương tự - Điện tích lõi nguyên tử: là một số nguyên dương có trị số bằng số e hoá trị vốn có của nguyên tử đó - Xác định điện tích lõi nguyên tử Ví dụ: O: +6, N:+5 ; C: +4 của O, P, C, Al? - Điện tích hình thức của một nguyên tử (ĐTHTNT) = (ĐTLNT) - (Tổng e riêng) - 1/2(Tổng e tạo liên kết) (ĐTHTNT) = (ĐTLNT) - (Tổng e riêng) -(Số VD: Tính điện tích hình thức của liên kết) nguyên tử O trong phân tử H2O, Ví dụ: Trong NH3 ta thấy - Điện tích lõi của N: 5 H2O2? Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang Tính ĐTHT của N trong NH4+, NH3 - Số e riêng của N: 2 - ĐTHT của N trong NH3 bằng 0 - Tổng số e tạo liên kết 6 - ĐTHT của N trong NH4+ bằng 1 (ĐTHT của N) = 5 – 2 - 1/2.6 = 0 3. Các bước viết cấu tạo Liuyt B1: viết cấu tạo sơ bộ của công thức đó - Cần dựa vào hoá trị và giả thiết ban đầu Hoạt động 3: Các bước viết cấu chỉ có liên kết đơn được hình thành tạo B2: Tìm tổng số e hoá trị của các nguyên tử n1 - GV giới thiệu các bước - Thông thường dựa vào cấu hình e - Dựa vào các bước yêu cầu SV viết - Nếu công thức là ion -, dương +: cộng hay công thức Liuyt của HCN, H2CO3? trừ đi số e tương ứng B3: Tìm công thức Liuyt - Tìm tổng e đã tạo liên kết ở bước 1: n2 - Số e còn lại : n3 = n1- n2 - Lấy số e từ n3 tạo octet cho nguyên tử độ âm điện trong công thức sơ bộ. Tổng số e này n4 B4: Tìm công thức Liuyt đúng - Tìm số e còn lại: n5 = n3 - n4 Nếu n5 = 0. Tính điện tích hình thức ở công thức vừa viết ở bước 3 Nếu n5 0. Dùng số e này tạo octet cho nguyên tử trung tâm. Chú ý: việc này chỉ được thực hiện khi nguyên tử trung tâm là nguyên tố chu kì 3 trở đi - Sau khi thực hiện, nếu nguyên tử trung tâm là nguyên tử của nguyên tố chu kì 2 chưa đạt octet, ta phải chuyển một hay một số đôi e riêng thành đôi e liên kết sao cho tạo octet với Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang nguyên tử trung tâm. Tính lại điện tích hình thức và kết luận + Công thức Liuyt đúng phải thoả mãn: - Đối với phân tử trung hoà điện nguyên tử trung tâm và các phối tử có điện tích hình thức =0 - Đối với phân tử ion: nguyên tử trung tâm có ĐTHT=0, phối tử có tổng ĐTHT = điện tích của phân tử ion - Trường hợp ngoại lệ phối tử là nguyên tử H thì phối tử có ĐTHT= 0, nguyên tử trung tâm ĐTHT= điện tích của phân tử ion VD: H3O+, NH4+ 4. Giả thiết về sự cộng hưởng - Công thức cấu tạo của CO32- Điện tích 2- nằm trên nguyên tử O nào? Hoạt động 4: nghiên cứu về sự - Thực nghiệm cho thấy CO32- có cấu tạo cộng hưởng phẳng, 3 nguyên tử oxi ở 3 đỉnh tam giác đều, góc liên kết 1200, 3 liên kết C-O có độ dài bằng - Dựa vào các bước hãy viết công nhau thức Liuyt của NO3-, viết công thức - Có cự cộng hưởng giữa3 công thức cấu tạo cộng hưởng, tính điện tích trên các Lúc này điện tích hình thức = điện tích toàn nguyên tố? nhóm/ số cấu tạo cộng hưởng Sự cộng hưởng thực chất là sự giải toả điện tích - Bậc liên kết: Số liên kết Liên kết đơn: bậc 1 Liên kết đôi: bậc 2 Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang Liên kết ba: bậc 3 Khi xét công thức cộng hưởng thì bậc liên kết bằng tổng các bậc liên kết của liên kết đó trong các cấu tạo trong các cấu tạo cộng hưởng chia cho số cấu tạo cộng hưởng VD: CO32- bậc liên kết = 4/3 Bài 4: HÌNH HỌC PHÂN TỬ Trong phân tử có sự phân bố vị trí tương đối các hạt nhân nguyên tử nên có đựơc hìnhdạng không gian của phân tử với độ dài và góc xác định I. Độ dài liên kết Hoạt động 1: Nghiên cứu về độ dài - Độ dài của một liên kết trong phân tử là liên kết khoảng cách giữa hai hạt nhân nguyên tử tạo ra - Độ dài liên kết là gì? liên kết đó khi phân tử ở trạng thái năng lượng thấp nhất. II. Góc liên kết Hoạt động 2: Góc liên kết - Là góc tạo bởi hai nửa đường thẳng xuất phát - Góc liên kết? từ một hạt nhân nguyên tử đi qua hai hạt nhân - Có những loại góc liên kết nào? của hai nguyên tử liên kết với nguyên tử đó. Trong một số trường hợp, người ta chú ý đến góc được tạo ra bởi 4 nguyên tử hay 2 mặt phẳng, là góc nhị diện hay góc xoắn. Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang III. Mô hình sự đẩy giữa các cặp e vỏ hoá trị Hoạt động 3: Mô hình VSEPR VSEPR Nội dung mô hình: các cặp e hoá trị được - Nội dung của mô hình này? phân bố cách nhau tới mức xa nhất có thể có được để có lực đẩy nhỏ nhất giữa chúng. - Lưu ý : mô hình cặp đẩy không áp được cho các hợp chất phức của các nguyên tố kim loại chuyển tiếp có vỏ hoá trị d IV. Hình dạng một số loại phân tử Hoạt động 4: Nghiên cứu hình dạng Xét một số trường hợp cơ bản, chủ yếu có phân tử liên kết đơn Hình dạng của phân tử AX n với n = a. AXn với n = 2 - 6 Nguyên tử trung tâm không có đôi e riêng 2 – 6? Bài tập áp dụng: n=2 : Đường thẳng, góc liên kết 1800 BeH2 Dự đoán hình dạng phân tử AXE3 n=3: Tam giác đều, góc liên kết 120 0 BF3, AX4E, AX5E, AX4E2 AlCl3 AXE3: Phân tử phẳng n = 4: Tứ diện đều, góc liên kết 109,28’ CH4, AX4E: Cái bập bênh NH4+ n=5: Lưỡng chóp tam giác, góc liên kết 120 0, AX5E: Tháp vuông AX3E2: Hình chữ T 900, PCl5 AX4E2: vuông phẳng n=6: Bát diện đều, góc liên kết 900, BF6 - Hãy cho biết dạng hình học phân b. AXnEm tử của các phân tử sau: Nguyên tử trung tâm vừa có n đôi e liên kết lại SnCl2, NH3, H2O, HF, SF4, ClF3, có m đôi e riêng AX2E : Hình gấp khúc BrF5, XeF4 AX3E : Tháp tam giác: NH3 AX2E2 : Gần với tứ diện: H2O Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang Bài 5: CÁC TƯƠNG TÁC YẾU I. Tương tác Van đơ van 1. Ba thành phần của lực hút Hoạt động 1: Nghiên cứu tương tác a. Lực định hướng Vanđơvan Khi các phân tử bị phân cực tiến lại gần nhau, - Giải thích sự xuất hiện lực định các đầu lưỡng cực trái dấu hút nhau tạo ra sự hướng? định hướng tương đối giữa chúng sao cho hệ có năng lượng thấp, trạng thái bền - Thế năng lực định hướng 2µ 4 U dh = − 6 3r kT µ : momen lưỡng cực k: Hằng số Bonxơman T: nhiệt độ tuyệt đối r: khoảng cách giứa tâm của hai lưỡng cực b. Lực cảm ứng - Phân tử thứ 1 không bị phân cực ở cạnh phân - Giải thích sự xuất hiện lực cảm tử phân cực. Do tác dụng của điện trường tạp ứng? ra bởi lưỡng cực của phân tử thứ 2, phân tử thứ 1 cùng bị phân cực. Sự phân cực của phân tử thứ 1 được gọi là sự phân cực do cảm ứng 2αµ 2 U eu = − r6 c. Lực khuyếch tán -Trong phân tử, các e chuyển động liên tục, các - Sự xuất hiện lực khuyếch tán? hạt nhân dao động quanh vị trí cân bằng. Có lúc, sự chuyển động và dao động đó làm lệch sự phân bố điện tích âm và dương khỏi vị trí cân bằng, làm xuất hiện lưỡng cực tạm thời. Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang Các lưỡng cực này tương tác với nhau tạo sự định hướng thuận lợi về năng lượng của hệ. 3hν 0α 2 U kt = − 4r 6 Đặc điểm của tương - tác 2. Lực đẩy VanđơVan Thế năng đẩy được tính theo công thức: + Giữa các phân tử có tương tác Uđ = B/rn không kèm theo sự chuyển e 3. Bán kính Vandơ Van + Năng lượng tương tác nhỏ vài - Thế năng tổng cộng được xác định: kJ/mol U = U h + Uđ + Có bản chất tĩnh điện AB U =− + r6 rn - Tại sao nhiệt độ sôi của n- pentan Biểu diễn đường cong thế năng: cao hơn neo- pentan trong khi đó nhiệt độ n/c thì ngược lại? + ở dạng tt : n- pentan có dạng hình cầu xếp khít nhau, r nhỏ do đó tương tác Vandơvan lớn, cần nhiệt độ cao hơn chuyển nó sang thể lỏng Ứng với thế năng cực tiểu, ta có trị số của r + ở thể lỏng phân tử hh, khi đó r0 = r/2 khoảng cách giữa các phân tử n- r0 ứng với Umin được gọi là bán kính pentan và neo-pentan là như nhau VanđơVan trong khi đó diện tích tiếp xúc của n- pentan lớn hơn neo-pentan do đó lực hút Vandơvan lớn hơn. Vì thế nhiệt độ sôi của n-pentan cao hơn neo- II. Liên kết hiđro pentan. 1. Khái niệm Hoạt động 2: Khái niệm liên kết - Liên kết hiđro giữa một nguyên tử hiđro với hiđro một nguyên tử B âm điện mạnh có đôi e riêng, Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang - Khái niệm liên kết hidrô? Cho ví được gọi là liên kết hiđro dụ? A_ H…B 2. Bản chất Hoạt động 3: Bản chất liên kết - Khi H liên kết với nguyên tử có độ âm điện mạnh như F, O, N thì liên kết đó bị phân cực hiđro - Bản chất liên kết hiđro? mạnh tạo ra δ + ở nguyên tử H, H này trở lên linh động hơn. Khi ở gần một nguyên tử âm Là tương tác tĩnh điện giữa H δ với + điện mạnh có đôi e riêng, H δ + nguyên tử có độ âm điện mạnh, có liên kết với đôi e riêng nguyên tử này. Vậy bản chất liên kết hiđro là tương tác tĩnh điện giữa H δ với nguyên tử có độ âm điện + mạnh, có đôi e riêng - Liên kết hiđro là một liên kết yếu + Độ dài: liên kết có độ dài liên kết lớn hơn các liên kết thông thường 3. Phân loại a. Liên kết hiđro nội phân tử Liên kết hiđro được tạo ra trong cùng một phân Hoạt động 4: Phân loại tử - Có mấy loại liên kết hiđro và lấy b. Liên kết hiđro giữa các phân tử đó ví dụ? Liên kết hiđro được tạo ra giữa H δ ở phân tử + + Liên kết hiđro nội phân tử và này với nguyên tử B ở phân tử bên cạnh ngoại phân tử ( liên phân tử) 4. Vai trò của liên kết hiđro VD: a. Ảnh hưởng đến cấu trúc vật chất + Nội phân tử: octo hiđroxi benzoic - Sự tạo thành phân tử nước đá + Liên phân tử: C2H5OH - Sự tạo thành đime của một số chất ở trạng Hoạt động 5: Vai trò của liên kết thái lỏng hiđro b. Ảnh hưởng đến tính chất vật lí Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh
Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang - Vai trò của liên kết hiđro? - Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các chất - So sánh nhiệt độ sôi của các chất có khả năng tạo liên kết hiđro cao hơn các ch ất có cùng khối lượng sau: C4H6, C2H5OH, CH3COOH - So sánh độ tan của các chất sau - Độ tan: các chất có tạo liên kết hiđro với trong nước: C6H6, CH4, CH3OH, nước tan nhiều trong nước CH3COOH? V. Rút kinh nghiệm giờ dạy: Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.