Giáo án Hóa học 10 - Chuyên đề 1: Cơ sở hóa học - Năm học 2022-2023 - Trần Thị Thảo Nguyên - Trường THPT Ngô Thì Nhậm

Giáo án Hóa học 10 - Chuyên đề 1: Cơ sở hóa học - Năm học 2022-2023 - Trần Thị Thảo Nguyên - Trường THPT Ngô Thì Nhậm

I. MỤC TIÊU:

1. Kiến thức, kĩ năng: Học xong bài này, HS đạt các yêu cầu sau:

• Viết được công thức Lewis, sử dụng được mô hình VSEPR để dự đoán dạng hình học của một số phân tử đơn giản.

• Trình bày được khái niệm về sự lai hóa AO (sp, sp2, sp3), vận dụng giải thích liên kết trong một số phân tử.

 

docx 45 trang Phan Thành 05/07/2023 1470
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo án Hóa học 10 - Chuyên đề 1: Cơ sở hóa học - Năm học 2022-2023 - Trần Thị Thảo Nguyên - Trường THPT Ngô Thì Nhậm", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ngày soạn: .../.../...	Ngày dạy: .../.../...
CHUYÊN ĐỀ 1: CƠ SỞ HÓA HỌC
BÀI 1: LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ HÌNH HỌC PHÂN TỬ (6 TIẾT)
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức, kĩ năng: Học xong bài này, HS đạt các yêu cầu sau:
Viết được công thức Lewis, sử dụng được mô hình VSEPR để dự đoán dạng hình học của một số phân tử đơn giản.
Trình bày được khái niệm về sự lai hóa AO (sp, sp2, sp3), vận dụng giải thích liên kết trong một số phân tử.
2. Năng lực 
 - Năng lực chung:
Năng lực tự chủ và tự học trong tìm tòi khám phá
Năng lực giao tiếp và hợp tác trong trình bày, thảo luận và làm việc nhóm
Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong thực hành, vận dụng.
- Năng lực riêng: 
Nhận thức hóa học: Viết được công thức Lewis của một chất hay ion, từ đó viết được các cấu tạo cộng hưởng (nếu có) của một số chất hay ion; hiểu được mô hình VSEPR và xác định được hình học của các phân tử, ion.
Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học: Tìm tòi khám phá kiến thức thông qua các vốn kiến thức đã học và xử lí thông tin, thảo luận rút ra kiến thức đã học và xử lí thông tin, thảo luận rút ra kiến thức mới.
Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Giải thích được hình học phân tử các chất xung quanh.
3. Phẩm chất
Có ý thức học tập, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo, có ý thức làm việc nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.
Chăm chỉ tích cực xây dựng bài, có trách nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của GV.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 
1. Đối với GV: SGK, Tài liệu giảng dạy, giáo án, đồ dùng dạy học, bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, tranh ảnh về sự lai hóa orbital nguyên tử.
2. Đối với HS: SGK, SBT, vở ghi, giấy nháp, đồ dùng học tập (bút, thước...), bảng nhóm, bút viết bảng nhóm, bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, tranh ảnh về sự lai hóa orbital nguyên tử.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)
a) Mục tiêu: 
- Gợi tâm thế vào bài học.
b) Nội dung: HS đọc tình huống mở đầu, suy nghĩ trả lời câu hỏi.
c) Sản phẩm: HS trả lời được câu hỏi mở đầu, bước đầu có hình dung về 
d) Tổ chức thực hiện: 
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: 
- GV yêu cầu HS quan sát một số hình ảnh:
Theo em, dạng hình học nào sau đây của hai phân tử carbon dioxide và nước là đúng?
Yếu tố nào quyết định hình học phân tử các chất?
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm đôi hoàn thành yêu cầu.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận: GV gọi một số HS trả lời, HS khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Kết luận, nhận định: GV đánh giá kết quả của HS, trên cơ sở đó dẫn dắt HS vào bài học mới.
B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
Hoạt động 1: Công thức Lewis
a) Mục tiêu: 
- HS viết được công thức Lewis.
b) Nội dung:
 HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi, làm Luyện tập.
c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, viết được công thức Lewis của các phân tử và ion.
d) Tổ chức thực hiện:
HĐ CỦA GV VÀ HS
SẢN PHẨM DỰ KIẾN
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:
- GV cho HS trả lời câu hỏi 1:
Những electron như thế nào được gọi là:
a) Electron hóa trị
b) Electron chung
c) Electron hóa trị riêng.
- GV giới thiệu cho HS về công thức Lewis, HS trả lời câu hỏi 2:
2. Viết công thức cấu tạo của CO2 và H2O.
- GV giới thiệu Ví dụ 1, cách biểu diễn công thức Lewis của CO2 và H2O.
- GV hỏi thêm:
+ Trình bày sự khác nhau giữa công thức electron và công thức Lewis.
(Sự khác nhau: công thức Lewis thì mỗi cặp electrong dùng chung trong công thức electron được thay bằng một gạch nối).
- GV cho HS các bước cơ bản để viết được công thức Lewis, hướng dẫn HS viết công thức của CO2.
- GV đặt câu hỏi:
+ Nêu lại electron hóa trị của các nguyên tử theo nhóm A?
(Với các nguyên tố nhóm A, số electron hóa trị của nguyên tử bằng số thứ tự của nhóm)
+ Giải thích cách tính tổng số electron hóa trị của CO2?
(C thuộc nhóm IVA có 4 electron hóa trị, O thuộc nhóm VIA có 6 electron hóa trị).
+ GV hướng dẫn HS thực hiện Bước 3 và 4 như Ví dụ.
- GV chú ý: Các nguyên tử nguyên tố thuộc chu kì 2 không thể có nhiều hơn 8 electron ở lớp vở ngoài cùng khi hình thành liên kết do lớp ngoài cùng chỉ có 4 orbital là 2s, 2px, 2py và 2pz.
- HS hãy đọc Ví dụ 3 và trình bày các bước xác định công thức Lewis khi biết công thức phân tử của NH3.
- HS thực Luyện tập 1:
Viết công thức Lewis của CH4, BF3, SO3 và F2O.
- GV chú ý HS về có những phân tử không phù hợp với phương pháp xác định Lewis như trên.
+ Một phân tử có thể có viết được nhiều công thức Lewis, ví dụ SO2.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: 
- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, hoạt động cặp đôi, kiểm tra chéo đáp án.
- GV quan sát, hỗ trợ.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 
- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày
- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn. 
Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.
I. Công thức Lewis và mô hình VSEPR
1. Công thức Lewis
Câu hỏi 1:
a) Electron hóa trị là những electron có khả năng tham gia vào việc hình thành liên kết hóa học (thường là những electron ở lớp ngoài cùng hoặc ở phân lớp sát lớp ngoài cùng nếu phân lớp đó chưa bão hòa).
b) Electron chung là những electron hóa trị tham gia vào việc hình thành liên kết hóa học.
c) Electron hóa trị riêng là những electron hóa trị nhưng không tham gia vào việc hình thành liên kết hóa học.
Công thức Lewis:
Công thức Lewis là công thức biểu diễn cấu tạo phân tử qua các liên kết và các electron hóa trị riêng.
Câu hỏi 2:
Công thức cấu tạo của CO2: 
Công thức cấu tạo của H2O:
Ví dụ 1 (SGK -tr6)
Công thức Lewis của CO2 và H2O là:
Các bước cơ bản để xác định công thức Lewis
Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị của phân tử hay ion cần biểu diễn.
Bước 2: Xác định nguyên tử trung tâm và vẽ sơ đổ khung biểu diễn liên kết giữa nguyên tử trung tâm với các nguyên tử xung quanh qua các liên kết đơn. Nguyên tử trung tâm thường là nguyên tử có độ âm điện nhỏ hơn (ngoại trừ một số trường hợp như Cl2O, Br2O, H2O, NH3, CH4, )
Bước 3: Hoàn thiện octet cho các nguyên tử có độ âm điện lớn hơn (trừ hydrogen) trong sơ đồ. 
Tính số electron hoá trị chưa tham gia liên kết bằng cách lấy tổng số electron trừ số electron tham gia tạo liên kết. Nếu electron hoá trị còn dư, đặt số electron hoá trị dư trên nguyên tử trung tâm. Kiểm tra nguyên tử trung tâm đã đạt quy tắc octet chưa. Nếu nguyên tử trung tâm chưa đạt quy tắc octet, chuyển sang Bước 4. 
Bước 4: Chuyển cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử xung quanh thành electron liên kết sao cho nguyên tử trung tâm thoả mãn quy tắc octet.
Ví dụ 2 (SGK-tr7)
Công thức Lewis của CO2:
Ví dụ 3 (SGK-tr8)
Luyện tập 1.
Công thức Lewis của CH4:
Công thức Lewis của BF3:
Công thức Lewis của SO3:
Công thức Lewis của F2O:
Lưu ý:
Phương pháp xác định cộng thức Lewis nêu trên cũng có những ngoại lệ không phù hợp, chẳng hạn như BeCl2:
Hoạt động 2: Mô hình VSEPR
a) Mục tiêu: 
- HS sử dụng được mô hình VSEPR để dự đoán dạng hình học của một số phân tử đơn giản.
b) Nội dung: HS đọc SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV, chú ý nghe giảng, thực hiện nhiệm vụ được giao, thảo luận trả lời câu hỏi, làm Luyện tập 2, 3. 
c) Sản phẩm: HS hình thành kiến thức bài học, dự đoán mô hình của một số phân tử.
d) Tổ chức thực hiện: 
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS
SẢN PHẨM DỰ KIẾN
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:
- HS trả lời câu hỏi 3.
Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau hay hút nhau?
- GV giới thiệu cho HS về mô hình VSEPR 
Ví dụ: Nếu xung quanh nguyên tử trung tâm A có 2 đám mây electron hóa trị (kí hiệu là E) thì vị trí của A với 2 đám mây E có dạng thẳng mà không phải dạng góc.
- GV lưu ý: Một đám mây electron hóa trị có thể là một liên kết (đơn, đôi, ba), một cặp electron hóa trị riêng hoặc một electron độc thân.
- GV nhấn mạnh: Việc xác định hình học phân tử có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu hóa học, giúp ta có thêm những hiểu biết về khả năng phản ứng, về độ bền, về tính phân cực của phân tử, 
- HS giới thiệu Bảng 1.1. 
- GV cho HS tìm một số ví dụ ứng với công thức VSEPR có công thức chung là AE2, AE3, AE4.
(Ví dụ: 
+ AE2: BeCl2, CO2, 
+ AE3: BF3, SO3, 
+ AE4: CH4,.. )
- GV giới thiệu: mô hình VSEPR còn có thể vận dụng cho các hệ AE5 (dạng phân bố không gian: lưỡng tháp tam giác) và AE6 (dạng phân bố không gian: bát diện).
Công thức VSEPR
Dạng hình học
Ví dụ
AX5
Lưỡng tháp tam giác
PCl5, AsF5, 
AX6
Bát diện
SF6, IF5O
- GV cho HS đọc Ví dụ 4, Ví dụ 5. GV hướng dẫn HS làm theo các bước:
+ Bước 1: Viết công thức Lewis
+ Bước 2: Xác định số đám mây electron hóa trị xung quanh nguyên tử trung tâm để xác định công thức VSEPR tương ứng.
Ví dụ 4: nguyên tử trung tâm C có 2 liên kết đôi xung quanh nên có 2 đám mây electron hóa trị, do đó có công thức VSEPR là AE2.
Ví dụ 5: nguyên tử trung tâm N có 3 liên kết đơn xung quanh và 1 cặp electron riêng nên có 4 đám mây electron hóa trị, do đó có công thức VSEPR là AE4.
+ Bước 3: dự đoán dạng hình học của phân tử tương ứng theo bảng đã cho.
- HS thực hiện Luyện tập 3 theo nhóm đôi.
Viết công thức Lewis, dự đoán dạng hình học của phân tử CH4.
- GV nhấn mạnh: công thức VSEPR chỉ giúp dự đoán dạng hình học của phân tử chứ không thể chính xác hoàn toàn.
- GV có thể cho HS một số hình ảnh minh họa trực quan hơn:
(Từ 0:42 đến 18:00).
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: 
- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, hoạt động cặp đôi, kiểm tra chéo đáp án.
- GV: quan sát và trợ giúp HS. 
Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 
- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày
- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn. 
Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.
2. Mô hình VSEPR 
Câu hỏi 3:
Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau.
Mô hình VSEPR:
Mô hình lực đẩy giữa các cặp electron vỏ hóa trị - VSEPR có thể giúp ta dự đoán hình học của phân tử (đặc trưng bởi cách sắp xếp của các nguyên tử trong không gian). Mô hình này dựa trên cơ sở các đám mây electron hóa trị của nguyên tử trung tâm sẽ đẩy nhau tới vị trí xa nhau nhất để lực đẩy giữa chúng nhỏ nhất.
Lưu ý: Một đám mây electron hóa trị có thể là một liên kết (đơn, đôi, ba), Một cặp electron hóa trị riêng hoặc một electron độc thân.
Bảng 1.1. Dạng hình học phân tử theo VSEPR.
Luyện tập 2:
Xung quanh nguyên tử trung tâm (kí hiệu là A) có 3 đám mây electron hóa trị (kí hiệu là E), thì do lực đẩy giữa 3 đám mây electron (cùng mang điện tích âm) nên 3 đám mây này phải có vị trí sao cho góc hóa trị lớn nhất là 120o. Ba đám mây electron được phân bổ trên mặt phẳng hướng về ba đỉnh của tam giác, phân tử có cầu trúc tam giác phẳng.
Ví dụ 4 (SGK -tr10)
Ví dụ 5 (SGK -tr10)
Luyện tập 3 
+ Công thức Lewis của CH4:
+ Nguyên tử trung tâm C có 4 liên kết đơn xung quanh tương ứng với 4 đám mây electron hóa trị. Công thức VSEPR của CH4 là AE4.
+ Từ công thức VSEPR dự đoán dạng hình học của CH4 là: tứ diện. Được biểu diễn như hình:
Hoạt động 3: Sự lai hóa orbital 
a) Mục tiêu: 
- Trình bày được khái niệm về sự lai hóa AO (sp, sp2, sp3), vận dụng giải thích liên kết trong một số phân tử.
b) Nội dung:
 HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi, làm Luyện tập.
c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, giải thích liên kết trong một số phân tử.
d) Tổ chức thực hiện:
HĐ CỦA GV VÀ HS
SẢN PHẨM DỰ KIẾN
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:
- GV đặt vấn đề: Khi sử dụng sự xen phủ các orbital nguyên tử tạo thành liên kết hóa học, không giải thích được góc liên kết ở một số trường hợp.
- GV dẫn dắt: lấy ví dụ về CH4
+ 4 orbital lai hóa xen phủ với các orbital 1s của bốn nguyên tử H, tạo ra bốn liên kết σ (C - H), nên góc liên kết HCH trong tứ diện đều (có nguyên tử C ở tâm) bằng 109,5o.
- Để giải thích có thể sử dụng khái niệm lai hóa orbital.
- HS tìm hiểu SGK, trả lời:
+ Thế nào là lai hóa orbital?
+ Điều kiện để các AO nguyên tử có lai hóa với nhau? 
- GV lưu ý:
+ Các obital lai hoá không tồn tại trong các nguyên tử độc lập. Chúng chỉ được hình thành trong các phân tử có liên kết cộng hoá trị.
- GV cho HS đặt câu hỏi:
+ Tìm hiểu nội dụng SGK, cho biết có những dạng lai hóa đơn giản và phổ biến nào?
(Dạng lai hóa sp, sp2, sp3).
- GV giới thiệu hình ảnh các dạng lai hóa đơn giản.
- HS quan sát hình ảnh và trả lời Câu hỏi 4.
- GV giới thiệu: lai hóa sp thuộc loại lai hóa thẳng, lai hóa sp2 là thuộc loại lai hóa tam giác phẳng, lai hóa sp3 thuộc loại lai hóa tứ diện.
- Khi xét lai hóa chỉ quan tâm tới sự tổ hợp AO. Các AO có thể có hoặc không có electron.
- GV cho HS thảo luận nhóm 4, tìm hiểu dạng lai hóa sp, trả lời các câu hỏi:
+Thế nào là lai hóa sp. Các góc giữa các AO lai hóa bằng bao nhiêu? Dạng hình học của lai hóa đó.
(Dạng hình học của lai hóa đó là đường thẳng).
+ Giải thích lại sự hình thành liên kết trong phân tử BeH2.
+ Lai hóa sp thường xuất hiện với các công thức VSEPR dạng nào?
- HS thực hiện Câu hỏi 5. GV hướng dẫn HS:
+ Viết công thức Lewis của phân tử.
+ Xác định dạng hình học của phân tử dựa vào mô hình VSEPR.
+ Từ cấu hình electron của nguyên tử trung tâm để xác định sự lai hóa giữa các AO.
- GV cho HS tìm hiểu dạng lại hóa sp2 
+Thế nào là lai hóa sp2. Các góc giữa các AO lai hóa bằng bao nhiêu? Dạng hình học của lai hóa đó.
(Dạng hình học của lai hóa đó là tam giác).
+ Giải thích lại sự hình thành liên kết trong phân tử BF3.
+ Lai hóa sp2 thường xuất hiện với các công thức VSEPR dạng nào?
- HS áp dụng làm Câu hỏi 6.
- Tương tự GV cho HS thảo luận để tìm hiểu về lai hóa sp3, GV cung cấp một số hình ảnh và các ví dụ.
+ Ví dụ: NH3, trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm N là sp3.
- HS làm Luyện tập 4.
Trình bày sự hình thành lai hóa sp3 của nguyên tử C trong CH4 và hình thành các liên kết trong phân tử này.
- GV hướng dẫn tổng quát:
+ Tổng số liên kết σ của nguyên tử trung tâm A với các nguyên tử xung quanh X + số cặp electron hóa trị của A chưa liên kết.
(Cặp electron liên kết được biểu diễn bằng dấu gạch, electron chưa liên kết có thể là electron độc thân và liên kết kép được coi là 1 liên kết).
+ Nếu tổng số này là 2 thì trạng thái lai hóa sp, là 3 thì trạng thái lai hóa sp2, là 4 thì trạng thái lai hóa sp3.
- Ví dụ: Nguyên tử C trong CO2 (O=C=O) chỉ có 2 liên kết nên ở trạng thái lai hóa sp.
Nguyên tử N trong NO2 (O-N=O) có 3 liên kết nên ở trạng thái lai hóa sp2.
- GV chú ý cho HS: Các kiểu lai hóa quyết định dạng hình học của phân tử
+ Lai hoá sp: đường thẳng
+ Lai hoá sp²: tam giác phẳng
+ Lai hoá sp3: hình tứ diện (hoặc tháp tam giác)
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: 
- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, hoạt động cặp đôi, kiểm tra chéo đáp án.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 
- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày
- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn. 
Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.
II. Sự lai hóa orbital nguyên tử
1. Khái niệm
- Một hệ gồm n AO (n = 2, 3, ..) của cùng một nguyên tử, có thể tổ hợp với nhau tạo ra hệ n orbital mới (orbital lai hóa).
- Lai hóa orbital là sự tổ hợp các orbital của cùng một nguyên tử để tạo ra các orbital mới có cùng dạng hình học và năng lượng nhưng có định hướng khác nhau trong không gian. 
Sự lai hóa thường chỉ xét với các nguyên tử trung tâm.
- Điều kiện để các orbital nguyên tử (AO) có thể lai hóa với nhau là chúng có năng lượng gần bằng nhau.
- Số AO lai hóa bằng tổng số AO tham gia lai hóa.
Ví dụ: mô hình mô phỏng cấu trúc phân tử methane
2. Các dạng lai hóa phổ biến
Câu hỏi 4:
AO lai hóa có định hướng khác với AO s và AO p trong không gian. Do AO lai hóa là sự tổ hợp các AO của cùng một nguyên tử để tạo ra các AO mới có hình dạng, kích thước như nhau nhưng có định hướng không gian khác nhau phù hợp với sự hình thành liên kết và dạng hình học phân tử tương ứng.
b) Tìm hiểu một số dạng lai hóa cơ bản
a) Lai hóa sp
Lai hóa sp là sự tổ hợp giữa 1 AO s với 1 AO p hóa trị của nguyên tử trung tâm để tạo thành 2 AO lai hóa sp nằm trên cùng một đường thẳng hướng về hai phía, đối xứng nhau (góc giữa 2AO lai hóa là 180o).
Ví dụ 6: BeH2
Lưu ý: Phân tử tương ứng với công thức VSEPR là AE2 thì nguyên tử trung tâm A thường có dạng lai hóa sp.
Câu hỏi 5:
+ Công thức Lewis của CO2 là: O=C=O 
Nguyên tử C trong CO2 chỉ có 2 liên kết nên ở trạng thái lai hóa sp.
+ Giải thích sự hình thành lai hóa:
Từ công thức Lewis của CO2, xác định được phân tử này có dạng đường thẳng theo mô hình VSEPR.
Cấu hình electron của C (Z = 6) là 1s22s22p2. Để tạo liên kết với O, trước tiên có sự dịch chuyển 1 electron từ 2s lên 2p tạo cấu hình electron ở trạng thái kích thích là 1s22s12p3
Trong phân tử CO2, nguyên tử C phải có lai hóa sp giữa 2 AO (1 AO 2s và 1 AO 2p) để tạo ra 2 AO lai hóa (AO sp) cùng nằm trên một đường thẳng.
2 AO lai hóa này xen phủ trục với 2 AO 2p chứa electron độc thân của 2 nguyên tử O tạo thành liên kết σ.
Hai AO 2p không lai hóa của nguyên tử C có chứa electron độc thân xen phủ bên với 2AO 2p chứa electron độc thân còn lại của 2 nguyên tử O, tạo nên 2 liên kết π.
b) Lai hóa sp2:
Lai hóa sp2 là sự tổ hợp giữa 1 AO s với 2 AO p hóa trị của nguyên tử trung tâm để tạo thành 3 AO lai hóa sp2 nằm trong một mặt phẳng, hướng từ tâm tới 3 đỉnh của một tam giác đều (góc giữa 2 AO lai hóa là 120o).
Lai hóa sp2 còn được gọi là lai hóa tam giác.
Ví dụ 7: BF3
Lưu ý: Phân tử tương ứng với công thức VSEPR là AE3 thì nguyên tử trung tâm A thường có dạng lai hóa sp2.
Câu hỏi 6:
Phân tử acetone có dạng tam giác phẳng theo mô hình VSEPR.
Cấu hình electron của C (Z = 6) là 1s22s22p2. Cấu hình electron của C (Z = 6) ở trạng thái kích thích là 1s22s12p3
1 AO 2s tổ hợp với 2 AO 2p tạo 3 AO lai hóa sp2
3 AO lai hóa của nguyên tử C hướng về 3 đỉnh của một tam giác đều.
c) Lai hóa sp3
Lai hóa sp3 là sự tổ hợp giữa 1 AO s với 3 AO p hóa trị của nguyên tử trung tâm để tạo thành 4 AO lai hóa sp3, hướng từ tâm tới 4 đỉnh của một tứ diện đều (góc giữa 2 AO lai hóa là 109,5o).
Ví dụ 7: CH4.
Luyện tập 4:
Công thức Lewis của CH4:
Từ công thức Lewis của CH4 ta xác định được phân tử này có dạng tứ diện theo mô hình VSEPR.
Cấu hình electron của C (Z = 6) là 1s22s22p2. Cấu hình electron của C (Z = 6) ở trạng thái kích thích là 1s22s12p3
1 AO 2s tổ hợp với 3 AO 2p tạo 4 AO lai hóa sp3
4 AO lai hóa sp3 của nguyên tử C xen phủ với 4 AO s của nguyên tử H tạo thành 4 liên kết σ hướng về 4 đỉnh của một tứ diện đều.
Bảng tổng kết:
C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a) Mục tiêu: Học sinh củng cố lại kiến thức đã học.
b) Nội dung: HS vận dụng các kiến thức của bài học làm Bài 1, 2, 3, 4 (SGK -tr14).
c) Sản phẩm học tập: HS giải được bài về công thức Lewis, cấu trúc hình học của một số phân tử, sự lai hóa orbital nguyên tử.
d) Tổ chức thực hiện: 
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: 
- GV tổng hợp các kiến thức cần ghi nhớ cho HS.
1. Công thức Công thức Lewis dùng biễu diễn liên kết hoá học trong phân tử cộng hoá trị.
2. Mô hình VSEPR dùng biểu diễn dạng hình học của phân tử do sức đẩy khác nhau giữa các cặp electron liên kết và chưa liên kết.
3. Sự lai hoá AO dùng giải thích một số hiện tượng thực tế quan sát được hoặc đo lường được.
- GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm làm Bài 1, 2, 3, 4 (SGK -tr14).
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm, hoàn thành các bài tập GV yêu cầu.
- GV quan sát và hỗ trợ.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 
- Mỗi bài tập GV mời HS trình bày. Các HS khác chú ý chữa bài, theo dõi nhận xét bài trên bảng.
Bước 4: Kết luận, nhận định: 
- GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của các học sinh, ghi nhận và tuyên dương.
Kết quả: 
Bài 1.
CF4
C2H6
C2H4
C2H2
Công thức Lewis 
Bài 2. 
Công thức Lewis của H2O:
Một AO 2s tổ hợp với ba AO 2p tạo bốn AO lai hoá sp3.
- Nguyên tử O có 4 AO lai hóa sp3, trong đó có 2 AO chứa 1 electron. Hai AO này sẽ xen phủ với AO 1s của mỗi nguyên tử H tạo hai liên kết σ như sau:
Bài 3. Đáp án C.
Công thức Lewis của CHCl3 là:
Nguyên tử trung tâm C có 4 liên kết đơn xung quanh tương ứng với 4 đám mây electron. Công thức VSEPR của CHCl3 là AE4
Do 4 đám mây hướng tới 4 đỉnh của một tứ diện nên dạng hình học không gian của CHCl3 có dạng tứ diện
⇒ Trạng thái lai hóa của nguyên tử C trong phân tử CHCl3 là sp3.
Bài 4. 
D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
a) Mục tiêu: 
- Học sinh thực hiện làm bài tập vận dụng để nắm vững kiến thức.
b) Nội dung: HS sử dụng SGK và vận dụng kiến thức đã học để làm Bài tập 5, 6 (SGK -tr14) và bài thêm.
c) Sản phẩm: HS vận dụng kiến thức đã học giải quyết bài về cấu trúc hình học của một số phân tử, sự lai hóa orbital nguyên tử.
d) Tổ chức thực hiện: 
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
- GV yêu cầu HS hoạt động hoàn thành bài tập: Bài tập 5, 6 (SGK -tr14) và bài thêm.
Bài 1: Trình bày sự tạo thành liên kết hóa học trong các phân tử sau dựa vào sự lai hóa của các nguyên tử trung tâm:
a) C2H2
b) C2H4
c) NH3
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
- HS suy nghĩ, trao đổi, thảo luận thực hiện nhiệm vụ.
- GV điều hành, quan sát, hỗ trợ.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- Bài tập: đại diện HS trình bày kết quả thảo luận, các HS khác theo dõi, đưa ý kiến.
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV nhận xét, đánh giá, đưa ra đáp án đúng, chú ý các lỗi sai của học sinh hay mắc phải.
Đáp án:
Bài 5.
Công thức Lewis của CS2
Công thức VSEPR dạng AE2 nên phân tử có dạng đường thẳng.
Bài 6.
Công thức Lewis của PCl5 là:
Công thức Lewis của SF6 là:
Đáp án bài thêm:
Bài 1: 
a) C2H2
Nguyên tử carbon trong phân tử C2H2 ở trạng thái lai hoá sp.
Cấu hình electron của C(Z=6):1s22s22p2
Một AO 2s tổ hợp với một AO 2p tạo hai AO lai hoá sp.
Mỗi nguyên tử C có 2AO lai hoá sp, sẽ xen phủ với mỗi AO1 s của nguyên tử H và AO lai hoá sp của nguyên tử C còn lại, còn 2AO p không lai hoá sẽ xen phủ với nhau từng đôi một tạo thành hai liên kết π giữa hai nguyên tử C.
b) C2H4
Nguyên tử carbon trong phân tử C2H4 ở trạng thái lai hoá sp².
Cấu hình electron của C(Z=6):1s22s22p2
Một AO 2s tổ hợp với hai AO2p tạo ba AO lai hoá sp2 :
Mỗi nguyên tử C có 3AO lai hoá sp², sẽ xen phủ với 2AO s của nguyên tử H và 1AO lai hoá sp2 của nguyên tử C còn lại, còn 1AOp không lai hoá sẽ xen phủ bên với nhau tạo thành liên kết π giữa hai nguyên tử C.
c) NH3
Cấu hình electron của N(Z=7):1s22s22p3.
Một AO 2s tổ hợp với ba AO2p tạo bốn AO lai hoá sp³:
Ba AO lai hoá sp3 của nguyên tử N xen phủ với ba AO s của 3 nguyên tử hydrogen tạo thành 3 liên kết σ hướng về 3 đỉnh của một tứ diện. Orbital của cặp electron không liên kết hướng về đỉnh còn lại của tứ diện. Do sự có mặt của cặp electron không liên kết này, góc liên kết trong phân tử NH3 bị giảm xuống còn 107∘, thay vì 109,5∘.
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ:
Ghi nhớ kiến thức trong bài. 
Hoàn thành các bài tập trong SBT
Chuẩn bị bài mới "Bài 2: Phản ứng hạt nhân".
Ngày soạn: .../.../...
Ngày dạy: .../.../...
BÀI 2: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN (3 TIẾT)
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức: Học xong bài này, HS đạt các yêu cầu sau:
Nêu được sơ lược về sự phóng xạ tự nhiên, lấy được ví dụ về sự phóng xạ tự nhiên.
Nêu được sơ lược về sự phóng xạ nhân tạo, phản ứng hạt nhân.
Vận dụng được các định luật bảo toàn số khối và điện tích cho phản ứng hạt nhân.
Nêu được ứng dụng của phản ứng hạt nhân phục vụ nghiên cứu khoa học, y học, đời sống và sản xuất.
2. Năng lực 
 - Năng lực chung:
Năng lực tự chủ và tự học trong tìm tòi khám phá
Năng lực giao tiếp và hợp tác trong trình bày, thảo luận và làm việc nhóm
Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong thực hành, vận dụng.
- Năng lực riêng: 
Nhận thức hoá học: Nêu được sơ lược về phóng xạ tự nhiện, phóng xạ hạt nhân và lấy ví dụ. Vận dụng các định luật bảo toàn số khối và điện tích cho phản ứng hạt nhân. Nêu được ứng dụng điển hình của phản ứng hạt nhân phục vụ nghiên cứu khoa học, y học, sản xuất và đời sống.
Tim hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học: Tìm tòi khám phá kiến thức thông qua các hoạt động đọc và xử lí thông tin, thảo luận rút ra được kiến thức mới.
Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học để giải thích được ứng dụng điển hình của phản ứng hạt nhân phục vụ nghiên cứu khoa học, y học, sản xuất và đời sống.
3. Phẩm chất
Có ý thức học tập, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo, có ý thức làm việc nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.
Chăm chỉ tích cực xây dựng bài, có trách nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của GV.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 
1. Đối với GV: SGK, Tài liệu giảng dạy, giáo án, đồ dùng dạy học.
2. Đối với HS: SGK, SBT, vở ghi, giấy nháp, đồ dùng học tập (bút, thước...), bảng nhóm, bút viết bảng nhóm.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)
a) ục tiêu: 
- Gợi tâm thế vào bài học mới.
b) Nội dung: HS đọc tình huống mở đầu, suy nghĩ trả lời câu hỏi.
c) Sản phẩm: HS trả lời được câu hỏi mở đầu.
d) Tổ chức thực hiện: 
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: 
- GV cho HS đọc tình huống mở đầu:
Sự phát triển của hóa học thời cổ và trung đại có sự đóng góp quan trọng của các nhà giả kim thuật, những người có ước mơ biến thủy ngân (Hg, Z = 80) thành vàng (Au, Z = 79). Tất nhiên, họ không thể thành công. Tuy nhiên ngày nay điều này đã trở thành sự thật nhờ sự biến đổi hạt nhân nguyên tử. Sự biến đổi hạt nhân nào sau đây mô tả quá trình này?
A. Loại đi một proton từ hạt nhân Hg.
B. Thêm một proton vào hạt nhân Hg.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm đôi hoàn thành yêu cầu.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận: GV gọi một số HS trả lời, HS khác nhận xét, bổ sung.
Dự kiến câu trả lời: đáp án A loại đi một proton từ hạt nhân Hg.
Bước 4: Kết luận, nhận định: GV đánh giá kết quả của HS, trên cơ sở đó dẫn dắt HS vào bài học mới."Bài học ngày hôm nay chúng ta cùng đi tìm hiểu về các loại phản ứng có sự biến đổi về hạt nhân nguyên tử và ứng dụng của chúng trong thực tế."
B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
Hoạt động 1: Phóng xạ tự nhiên
a) Mục tiêu: 
- Nêu được sơ lược về sự phóng xạ tự nhiên, lấy được ví dụ về sự phóng xạ tự nhiên.
- Nêu được sơ lược về sự phóng xạ nhân tạo.
b) Nội dung: HS đọc SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV, chú ý nghe giảng, làm các câu hỏi 1, 2, 3, Luyện tập.
c) Sản phẩm: HS hình thành kiến thức bài học, HS nêu được sự giống và khác nhau giữa phóng xạ tự nhiên và phóng xạ nhân tạo, lấy ví dụ về phóng xạ tự nhiên, phóng xạ nhân tạo.
d) Tổ chức thực hiện: 
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS
SẢN PHẨM DỰ KIẾN
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:
Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu về phóng sự xạ tự nhiên
- HS tìm hiểu nội dung SGK và trả lời câu hỏi:
+ Thế nào là sự phóng xạ tự nhiên? Cho ví dụ minh họa
+ Hãy nêu phương trình tổng quát của sự phóng xạ tự nhiên.
- GV chiếu hình ảnh mô hình thí nghiệm nghiên cứu thành phần tia bức xạ
+ Thành phần của các tia bức xạ của phóng xạ tự nhiên? Cho ví dụ. 
- HS suy nghĩ trả lời: Câu hỏi 1, Luyện tập, Câu hỏi 2.
+ Câu hỏi 1: Qua thí nghiệm nghiên cứu thành phần tia bức xạ từ phóng xạ tự nhiên (Hình 2.1), hãy cho biết các dòng hạt α,β, γ mang điện tích dương, âm hay không mang điện.
+ Luyện tập: Vì sao hạt α có giá trị điện tích lớn gấp đôi hạt β nhưng lại bị lệch ít hơn trong cùng một trường điện?
+ Câu hỏi 2: Vì sao tia γ không bị lệch trong trường điện?
- GV cho HS trả lời câu hỏi:
+ Nêu một số ví dụ về sự phóng xạ tự nhiên.
+ Câu hỏi 3: Nhận xét về tổng số khối và tổng điện tích trước và sau phản ứng.
Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu về phóng sự xạ nhân tạo
- HS tìm hiểu nội dung SGK và trả lời câu hỏi:
+ Thế nào là sự phóng xạ tự nhiên?Cho ví dụ minh họa.
+ Hãy viết phương trình tổng quát của sự phóng xạ nhân tạo.
+HS thảo luận nhóm đôi, trả lời Câu hỏi 4: Nêu sự giống và khác nhau giữa phóng xạ tự nhiên và phóng xạ nhân tạo.
(Điền vào bảng sau:
Nội dung
Sự phóng xạ tự nhiên
Sự phóng xạ nhân tạo
Sự giống nhau
Sự khác nhau
- GV giới thiệu một số ví dụ về phóng xạ nhân tạo, cho HS đọc Em có biết.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: 
- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, thảo luận nhóm, suy nghĩ trả lời câu hỏi.
- GV: quan sát và trợ giúp HS. 
Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 
- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày
- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn. 
Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.
I. Sự phóng xạ tự nhiên và phóng xạ nhân tạo
1. Sự phóng xạ tự nhiên
- Sự phóng xạ tự nhiên là quá trình biến đổi hạt nhân tự phát, không phụ thuộc vào tác động bên ngoài. Cùng với sự biến đổi hạt nhân, quá trình này phát ra tia bức xạ. 
Ví dụ: 
92238U→90234Th+24He
Phương trình tổng quát:
Hạt nhân mẹ → Hạt nhân con + tia bức xạ
- Thành phần các tia bức xạ của phóng xạ tự nhiên: tia α (alpha), tia β (beta) và tia γ.
Câu hỏi 1:
Hạt α có điện tích dương.
Hạt β có điện tích âm.
Hạt γ không mang điện.
Luyện tập:
Gia tốc hạt được tính bằng biểu thức: 
Gia tốc hạt tỉ lệ thuận với giá trị điện tích, tỉ lệ nghịch với khối lượng hạt.
Hạt α chính là hạt nhân 24H sẽ có khối lượng lớn hơn nhiều so với hạt β có bản chất là các electron nên dù điện tích có lớn hơn thì gia tốc hạt của hạt β cũng lớn hơn so với hạt α. Nên trong trường điện hạt α bị lệch ít hơn so với hạt β.
Câu hỏi 2:
Tia γ không bị lệch trong trường điện vì tia γ là dòng các hạt không mang điện tích.
Ví dụ: 
Ví dụ phóng xạ α:
 88226Ra→86222Rn+24He
92238U→90234Th+24He
Ví dụ phóng xạ β:
614C→714N+-10e
90234Th→91234Pa+-10e
Ví dụ phóng xạ γ:
92238U→86222Rn+424He+2-10e+γ
Câu hỏi 3:
Tổng số khối và tổng điện tích trước và sau phản ứng không thay đổi.
2. Sự phóng xạ nhân tạo
Sự phóng xạ nhân tạo là quá trình biến đổi hạt nhân không tự phát, gây ra bởi tác động bên ngoài lên hạt nhân. Ngoài sự biến đổi hạt nhân, quá trình này còn phát ra các tia bức xạ.
Ví dụ: 1327Al+ 24He⟶ 1530P+ 01n
Phương trình tổng quát:
Tia bức xạ 1 + Hạt nhân 1 → [Hạt nhân trung gian] → Hạt nhân 2 + Tia bức xạ 2
Tia bức xạ 1 thường là dòng hạt alpha 24He, hoặc neutron 01n có năng lượng cao.
Câu hỏi 4:
Nội dung
Sự phóng xạ tự nhiên
Sự phóng xạ nhân tạo
Sự giống nhau
Đều là phản ứng biến đ

Tài liệu đính kèm:

  • docxgiao_an_toan_10_chuyen_de_1_co_so_hoa_hoc_nam_hoc_2022_2023.docx