Giáo án và PPT Hoá học 10 cánh diều Bài 12: Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals

BÀI 12.  LIÊN KẾT HYDROGEN VÀ TƯƠNG TÁC VAN DER WAALS

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)

- Ngày 10/04/1912, con tàu hơi nước lớn thứ hai trong lịch sử với tên gọi Titanic nhổ neo cho chuyến hải trình đầu tiên. Nó được dự định sẽ rẽ sóng từ cảng Southampton của Anh, vượt qua biển Đại Tây Dương để đến với thành phố phồn hoa New York, Mỹ. Nhưng Titanic đã không thể hoàn thành sứ mệnh của mình khi va phải một tảng băng khổng lồ. Mang theo hàng ngàn hành khách, con tàu mãi mãi nằm lại dưới lòng đại dương lạnh lẽo.

+ Vì sao nước đá lại nhẹ hơn nước lỏng và nổi lên trên mặt nước?

B.HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1: Tìm hiểu về khái  liên kết hydrogen

- Liên kết hydrogen là gì?

- Trình bày cách tạo thành liên kết hydrogen.

Sản phẩm dự kiến:

- Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu được hình thành giữa nguyên tử H (đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn) với một nguyên tử khác ( có độ âm điện lớn) còn cặp electron hóa trị riêng. Các nguyên tử có độ âm điên lớn thường gặp trong liên kết hydrogen là N, O, F.

- Nguyên tử hydrogen trong các phân tử HF, NH₃, H₂O rất linh động, có điện tích dương đủ lớn để hút các electron hóa trị chưa tham gia liên kết trên nguyên tử F, N, O (của phân tử khác) có độ âm điện lớn tạo thành liên kết hydrogen .

Hoạt động 2: Tìm hiểu về ảnh hưởng của hydrogen tới tính chất vật lí của nước.

- Các phân tử nước có thể tập hợp với nhau nhờ đâu?

- Liên kết hydrogen ảnh hưởng đến tính chất của nước đá như thế nào?

- Giải thích tại sao nhiệt độ sôi của H₂O cao hơn hẳn so với H₂S và CH₄ do ảnh hưởng của liên kết hydrogen.

- Tại sao khi chưng cất rượu, có hiện tượng bay hơi. 

Sản phẩm dự kiến:

- Nhờ liên kết hydrogen, các phân tử nước có thể tập hợp với nhaum ngay cả thể hơi, thành một cụm phân tử có kích thước khác nhau

- Ảnh hưởng: Một phân tử nước có thể tạo ra 4 liên kết hydrogen với các phân tử nước khác xung quanh tạo thành cấu trúc tứ diện. Mạng tinh thể nước đá có vô số cấu trúc như vậy. Cấu trúc này khác rỗng nên nước đá nhẹ hơn nước lỏng và có thể nổi một phần trên bề mặt nước lỏng.

- Giải thích: 

+ Liên kết hydrogen của H₂O bền hơn.

+ Sự phân cực liên kết trong H₂O lớn hơn.

- Khi chưng cất rượu, C₂H₅OH có điểm sôi thấp hơn nước sẽ bay hơi trước.

Hoạt động 3: Tìm hiểu về tương tác van der Waals

- Nêu khái niệm liên kết van der Waals.  

- Br₂ là chất lỏng hay khí? Vì sao?

- Trình bày sự hình thành tương tác van der Waals

Sản phẩm dự kiến:

+ Khái niệm: Liên kết van der Waals là một loại liên kết yếu, hình thành do tương tác hút tĩnh điện giữa các cực trái dấu của phân tử.

+ Br₂ là chất lỏng vì giữa các phân tử Br₂ tồn tại một tương tác yếu

- Sự hình thành tương tác van der Waals: Các nguyên tử khí hiếm hoặc các chất cộng hóa trị không phân cực, do đám mây electron luôn chuyển động nên cũng có thể tạo ra một lưỡng cực tạm thời. Lực hút giữa một đầu mang một phần điện tích âm của lưỡng cực trong phân tử này và một đầu mang một phần điện tích dương của lưỡng cực trong phân tử khác tạo thành tương tác van der Walls.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

GV yêu cầu HS thực hiện bài tập trắc nghiệm.

Câu 1: Chất nào sau đây có thể tạo liên kết hydrogen?

 A. PF₃                   B. CH₄               C. CH₃OH              D. H₂S

Câu 2: Chất nào sau đây không thể tạo được liên kết hydrogen?

 A. H₂O                  B. CH₄               C. CH₃OH              D. NH₃

Câu 3: Tương tác van der Walls tồn tại giữa những

 A. Ion                   B. hạt proton      C. hạt neutron                            D. phân tử

Câu 4: Dãy chất nào sau đây xếp theo thứ tự nhiệt độ sôi tăng dần?

A. H₂O, H₂S, CH₄                                                   B. H₂S, CH₄, H₂O. 

C. CH₄, H₂O, H₂S.                             D. CH₄, H₂S, H₂O.

Câu 5: Nhiệt độ sôi của từng chất methane, ethane, propane và butane là một trong bốn nhiệt độ sau: 

Nhiệt độ sôi -88 oC là của chất nào sau đây?

1. methane.          B. propane.           C. ethane.                       D. butane

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

GV yêu cầu HS hoạt động hoàn thành bài tập trong sgk.