Giáo án Hoá học 12 chân trời Bài 20: Sơ lược về phức chất và sự hình thành phức chất của ion kim loại chuyển tiếp trong dung dịch

1

2

3

4

5

6

7

1

T

H

A

N

G

2

C

H

O

N

H

A

N

3

L

I

E

N

K

E

T

4

A

L

D

E

H

Y

D

E

5

D

I

E

N

T

I

C

H

6

T

R

U

N

G

T

A

M

7

S

I

L

V

E

R

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu thành phần của phức chất

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS hoạt động nhóm đôi trả lời câu Thảo luận 1 SGK trang 116:    

 Hãy cho biết thành phần của phức chất được thể hiện trong Hình 20.1. 

- GV mở rộng thêm nội dung về khái niệm “cầu nội”, “cầu ngoại” và một số phức chất không có cầu ngoại: 

+ Nguyên tử trung tâm liên kết với các phối tử tạo thành cầu nội của phức chất. Cầu nội của phức chất thường được biểu diễn trong dấu móc vuông ([ ]) và quyết định tính chất của phức chất. 

+ Ngoài cầu nội, phức chất thường có cầu ngoại (nhằm trung hòa điện tích với cầu nội).

+ Có một số phức chất chỉ chứa cầu nội như [Cr(NH₃)₆][CrCl₆] hoặc [PtCl₂(NH₃)₂].  

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-  HS đọc thông tin trong SGK, quan sát hình và trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS khi cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 nhóm trả lời câu Thảo luận 1:

 Thành phần của phức chất (phần trong dấu [ ]) gồm nguyên tử trung tâm và phối tử. Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử là liên kết cho – nhận. 

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của HS.

- GV chuyển sang nội dung mới.

I. Thành phần và dạng hình học của phức chất

Thành phần của phức chất

- Trong thành phần của phức chất có nguyên tử trung tâm và phối tử.

- Liên kết giữa phối tử và nguyên tử trung tâm là liên kết cho – nhận. 

- Ví dụ: 

+ Phức chất [Cr(NH₃)₆]³⁺ có nguyên tử trung tâm là Cr³⁺ và phối tử NH₃.  

+ Phức chất [PtCl₂(NH₃)₂] có nguyên tử trung tâm là Pt²⁺, phối tử là NH₃ và ion Cl^-.  

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu dạng hình học của phức chất

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS hoạt động nhóm đôi trả lời câu Thảo luận 2 SGK trang 116:    

 Quan sát Hình 20.2, cho biết dạng hình học của mỗi ion phức chất. 

- GV mở rộng thêm nội dung về khái niệm “cầu nội”, “cầu ngoại” và một số phức chất không có cầu ngoại: 

+ Nguyên tử trung tâm liên kết với các phối tử tạo thành cầu nội của phức chất. Cầu nội của phức chất thường được biểu diễn trong dấu móc vuông ([ ]) và quyết định tính chất của phức chất. 

+ Ngoài cầu nội, phức chất thường có cầu ngoại (nhằm trung hòa điện tích với cầu nội).

+ Có một số phức chất chỉ chứa cầu nội như [Cr(NH₃)₆][CrCl₆] hoặc [PtCl₂(NH₃)₂].  

- GV cho HS làm câu Luyện tập SGK trang 116: 

 Hãy cho biết nguyên tử trung tâm và phối tử trong các ion phức ở Hình 20.2.   

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-  HS đọc thông tin trong SGK, quan sát hình và trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS khi cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 nhóm trả lời câu Thảo luận 2 SGK trang 116:

 Dạng hình học của các ion phức chất ở Hình 20.2 là:

+ Ion phức [Zn(NH₃)₄]²⁺ có dạng tứ diện.

+ Ion phức [Pt(NH₃)₄]²⁺ có dạng vuông phẳng.

+ Ion phức [Co(NH₃)₆]³⁺ có dạng bát diện.  

- GV mời 2 – 3 HS trả lời câu Luyện tập SGK trang 116:

+ Ion phức [Zn(NH₃)₄]²⁺: Nguyên tử trung tâm là Zn²⁺, còn phối tử là NH₃.

+ Ion phức [Pt(NH₃)₄]²⁺: Nguyên tử trung tâm là Pt²⁺, còn phối tử là NH₃. 

+ Ion phức [Co(NH₃)₆]³⁺: Nguyên tử trung tâm là Co³⁺, còn phối tử là NH₃.  

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của HS.

- GV chuyển sang nội dung mới.

Dạng hình học của phức chất

 Phức chất có các dạng hình học khác nhau, phổ biến là dạng tứ diện, vuông phẳng và bát diện.  

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu sự tạo thành phức chất aqua trong dung dịch 

Bước 1 : GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK trang 111 và cho biết: 

 Hãy cho biết dạng tồn tại của cation kim loại trong dung dịch. 

- GV yêu cầu HS hoạt động nhóm đôi trả lời câu Thảo luận 3 SGK trang 117:

3. Quan sát Hình 20.3, hãy cho biết màu sắc của dung dịch CuSO₄. Màu sắc đó là của phức chất aqua nào?

- GV cho HS tham khảo thêm sơ đồ mất nước và liên kết trong tinh thể của muối CuSO₄^.5H₂O:

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình, đọc thông tin trong bài, thảo luận nhóm để thực hiện yêu cầu của GV.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 1 – 2 HS nêu dạng tồn tại của cation kim loại trong dung dịch. 

- GV mời đại diện 1 – 2 nhóm trình bày kết quả thực hiện câu Thảo luận 3 SGK trang 117:

+ Ở dạng khan (a), CuSO₄ có màu trắng.

+ Ở dạng tinh thể, CuSO₄^.5H₂O có màu xanh dương.

+ Khi hòa tan vào nước, các tinh thể CuSO₄^.5H₂O sẽ bị phân li, tạo thành các tiểu phân Cu²⁺(aq) và (aq), trong tiểu phân Cu²⁺(aq) đã tồn tại ion phức là [Cu(H₂O)₆]²⁺.

- Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có). 

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của HS.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

II. Sự hình thành phức chất trong dung dịch

Sự tạo thành phức chất aqua trong dung dịch

 Trong dung dịch, cation kim loại chuyển tiếp tồn tại ở dạng phức chất aqua [M(H₂O)₆]ⁿ⁺.  

Bước 1 : GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK trang 117, thảo luận nhóm đôi hoàn thành câu Thảo luận 4:

4. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi hòa tan kết tủa Cu(OH)₂ bằng dung dịch ammonia. 

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin trong bài, thảo luận nhóm để thực hiện yêu cầu của GV.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 nhóm trình bày kết quả thực hiện câu Thảo luận 4 SGK trang 117:

Phương trình hóa học của phản ứng:

Cu(OH)₂(s) + 4NH₃(aq) [Cu(NH₃)₄]²⁺(aq) + 2OH^-(aq)

- Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có). 

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của HS.

Một số dấu hiệu tạo ra phức chất trong dung dịch 

 Dựa vào hiện tượng thay đổi màu sắc, kết tủa bị hòa tan, sự xuất hiện kết tủa,… có thể dự đoán phức chất đã được tạo thành. 

Bước 1 : GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc Ví dụ 1, Ví dụ 2 SGK trang 117, thực hiện nhiệm vụ:

 Hãy mô tả sự thay thế phối tử H₂O (aqua) bằng phối tử OH^- (hydroxo) trong cầu nội của phức chất.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin trong bài, suy nghĩ thực hiện yêu cầu của GV.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trình bày kết quả thực hiện nhiệm vụ:

Phương trình hóa học của phản ứng:

[Cr(H₂O)₆]³⁺(aq) (dung dịch màu xanh lá) + 3OH^-(aq) [Cr(H₂O)₃(OH)₃](s) (kết tủa màu xanh tối) + 3H₂O(l)

[Cr(H₂O)₃(OH)₃](s) (kết tủa màu xanh tối) + 3OH^-(aq) [Cr(OH)₆]^3-(aq) (dung dịch màu xanh) + 3H₂O(l)

- Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có). 

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, rút ra kết luận: 

 Trong dung dịch, các ion kim loại tồn tại dưới dạng phức chất aqua, các phối tử H₂O có thể bị thay thế bởi các phối tử khác, ví dụ như OH^-, NH₃.

- GV chuyển sang nội dung tiếp theo. 

Phản ứng thay thế phối tử của phức chất trong dung dịch

 Trong dung dịch có thể xảy ra phản ứng thay thế phối tử của phức chất.