Giáo án và PPT KHTN 7 chân trời Bài 7: Hoá trị và công thức hoá học

BÀI 7: HÓA TRỊ VÀ CÔNG THỨC HÓA HỌC

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

- GV yêu cầu học sinh quan sát hình ảnh hoặc các mô hình trực quan và trả lời câu hỏi:

Câu 1: nguyên tử carbon liên kết với bao nhiêu nguyên tử hidrogen?

Câu 2: 1 nguyên tử carbon liên kết với bao nhiêu nguyên tử oxygen? 

Câu 3: 1 nguyên tử oxygen liên kết với bao nhiêu nguyên tử hydrogen?

- Giáo viên nhận xét, kết luận và giới thiệu vào bài mới: Các nguyên tử sẽ liên kết bằng nguyên tắc nào? Bằng cách nào để lập được công thức hóa học của các chất? Chúng ta cùng tìm hiểu bài mới.

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. HÓA TRỊ

Hoạt động 1: Tìm hiểu hoá trị

Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận cùng quan sát hình 7.1 và trả lời câu hỏi thảo luận số 1 SGK: 

- Hãy cho biết mỗi nguyên tử của nguyên tố Cl, S, P, C trong các phân tử ở Hình 7.1 có khả năng liên kết với bao nhiêu nguyên tử H?

 - Khả năng liên kết của hidro ở các nguyên tử khác nhau là giống hay khác?

 - Khả năng đó cho ta biết điều gì và cách biểu thị như thế nào? 

GV chia lớp thành 8 nhóm yêu cầu HS thảo luận theo nhóm và hoàn thành trả lời câu hỏi:

- Để xác định hoá trị của nguyên tố trong hợp chất cộng hoá trị người ta dựa vào đâu?

- Hoá trị của H, O trong hợp chất lần lượt là 

- Xác định hoá trị của các nguyên tố S, P, Cl trong các phân tử ở Hình 7.1.

- Xác định hoá trị của C trong 2 phân tử: (1) methane, (2) carbon dioxide ở hoạt động khởi động?

Sản phẩm dự kiến:

- Hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất là con số biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố đó với nguyên tử khác trong phân tử.

- Hóa trị được biểu thị bằng chữ số La Mã (I,II,…)

- Xác định hoá trị của nguyên tố ta dựa vào hoá trị của các nguyên tố của H là I, hoá trị của O là II.

2. QUY TẮC HÓA TRỊ

Hoạt động 2: Tìm hiểu quy tắc hoá trị

GV hướng dẫn HS quan sát bảng 7.1 và trả lời câu hỏi sách giáo khoa để tìm hiểu về quy tắc hoá trị và vận dụng quy tắc đó vào 1 hợp chất cụ thể.

- Học sinh quan sát Bảng 7.1 trong SGK, và trả lời câu hỏi thảo luận theo nội dung câu hỏi 3 SGK:

Em hãy so sánh về tích của hoá trị và số nguyên tử  của hai nguyên tố trong phân tử ở Bảng 7.1.  Rút ra quy tắc hoá trị.

- Dựa vào hoá trị các nguyên tố  ở bảng Phụ lục 1 trang 187, em hãy cho biết một nguyên tử Ca có thể kết hợp với bao nhiêu nguyên tử Cl hoặc bao nhiêu nguyên tử O

Sản phẩm dự kiến:

- Quy tắc hóa trị: Trong phân tử hợp chất hai nguyên tố, tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố này bằng hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố kia.

3. CÔNG THỨC HÓA HỌC

Hoạt động 3: Tìm hiểu công thức hoá học

- GV đặt câu vấn đề, học sinh trả lời câu hỏi số 1 trong phiếu học tập.

- GV hướng dẫn học trả lời tiếp câu hỏi số 2 và  luyện tập ví dụ phân tử hydrogen

- GV chia lớp thành 8 nhóm yêu cầu HS thảo luận theo nhóm và hoàn thành câu hỏi 

Dựa vào bảng tuần hoàn trang 24 và phụ lục trang 187  em hãy cho biết công thức hoá học, tên phân tử, khối lượng phân tử của một số chất

Dựa vào bảng phụ lục 1 trang 187 hãy viết công thức hoá học các đơn chất kim loại và đơn chất phi kim ở thể rắn của các chất: Sodium, Potassium, Aluminium, Calcium, Sulfur, Arsenic, Silicon, Iodine?

Sản phẩm dự kiến:

- Công thức hóa học dùng để biểu diễn chất, gồm một hoặc nhiều kí hiệu nguyên tố và chỉ số dưới, bên phải kí hiệu

- Công thức hóa học chung cho hợp chất 2 nguyên tố là: A_xB_y

- Công thức hóa học chung cho hợp chất 3 nguyên tố là:  A_xB_yC_z

Trong đó: A, B, C là kí hiệu nguyên tố

                 x, y, z là chỉ số

- Công thức hóa học cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử đó. Từ đó, có thể tính được khối lượng phân tử.

4. TÍNH PHẦN TRĂM NGUYÊN TỐ TRONG HỢP CHẤT

Hoạt động 4: Xây dựng công thức tính phần trăm nguyên tố trong hợp chất

- GV đọc và phân tích cách tính % nguyên tố trong hợp chất vừa thực hiện tính % nguyên tố oxygen trong phân tử nitric acid (HNO₃) 

- GV yêu cầu HS thảo luận câu hỏi số 9 SGK: Tính phần trăm mỗi nguyên tố có trong các hợp chất: AI₂O₃, MgCl_2, Na₂S, (NH₄)₂CO₃ trong thời gian 3 phút

Sản phẩm dự kiến:

- Phần trăm nguyên tố (%) trong hợp chất được tính bằng tỉ số giữa khối lượng của nguyên tố đó trong một phân tử hợp chất và khối lượng phân tử (KLPT) của hợp chất. Khối lượng của nguyên tố trong phân tử được tính bằng tích của khối lượng nguyên tử và số nguyên tử của nguyên tố đó.

- Với hợp chất A_xB_y ta có:

%A =

- Tổng tất cả các phần trăm nguyên tố trong một phân tử luôn bằng 100%

5. XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÓA HỌC                      

Hoạt động 5: Xác định công thức hóa học

- GV hướng dẫn HS đọc kĩ và luyện tập cách xác định công thức ở Ví dụ 7 SGK: Một chất có công thức N_xO_y trong đó N chiếm 63,64 %, khối lượng phân tử hợp chất là 44 amu. Xác định công thức hoá học của hợp chất

- 2 HS cùng bàn thảo luận câu hỏi số 10 trong SGK: Phân tử X có 75% khối lượng là aluminium, còn lại là carbon. Xác định còng thức phân tử của X, biết khối lượng phân tử của nó là 144 amu.

- Cho HS quan sát và hướng dẫn học sinh hiểu vận dụng công thức số 2 để thực hiện Ví dụ số 8: Xác định công thức hoá học của hợp chất sufur dioxide có cấu tạo từ 

­- Hướng dẫn tiếp HS thực hiện Ví dụ 9 SGK: Xác định công thức hoá học của hợp chất aluminium sulfate    có cấu tạo từ Al và nhóm (SO₄) có hoá trị II (từ bảng Phụ lục 2).

- Dựa vào ví dụ 8, 9 yêu cầu HS đưa ra các bước để xác định công thức cấu tạo.

- Cho HS thảo luận cặp đôi để trả lời câu hỏi thảo luận số 11 SGK: Dựa vào công thức (2), hãy tính hoá trị của nguyên tố

 a. N trong phân tử NH₃.

  b. S trong phân tử SO₂, SO₃.

 c. P trong phân tử P₂O₅.

Sản phẩm dự kiến:

- Xác định công thức hóa học khi biết phần trăm nguyên tố và khối lượng phân tử:

          + Bước 1: Đặt công thức hóa học cần tìm (công thức tổng quát)

          + Bước 2: Lập biểu thức tính phần trăm nguyên tố có trong hợp chất

          + Bước 3: Xác định số nguyên tử của mỗi nguyên tố và viết công thức hóa học cần tìm

- Quy tắc hóa trị: Trong phân tử hợp chất hai nguyên tố, tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố này bằng tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố kia.

- Áp dụng quy tắc hóa trị vào công thức hóa học chung: 

Ta có: a*x = b*y

- Xác định công thức hóa học dựa vào hóa trị:

          + Bước 1: Đặt công thức hóa học cần tìm (công thức tổng quát)

          + Bước 2: Lập biểu thức tính dựa vào quy tắc hóa trị, chuyển thành tỉ lệ các chỉ số nguyên tử

          + Bước 3: Xác định số nguyên tử (những số nguyên đơn giản nhất, có tỉ lệ tối giản và viết công thức hóa học cần tìm.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Trong chất cộng hóa trị, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Hóa trị của nguyên tố là đại lượng biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố đó với nguyên tử nguyên tố khác có trong phân tử.

B. Hóa trị của nguyên tố bằng số H liên kết với nguyên tử nguyên tố đó.

C. Hóa trị của nguyên tố bằng số nguyên tử H và nguyên tử O liên kết với nguyên tố đó.

D. Hóa trị của nguyên tố bằng số nguyên tử O liên kết với nguyên tố đó nhân với 2.

Câu 2: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Trong hợp chất tạo bởi C và H, hóa trị của nguyên tố C luôn bằng IV vì một nguyên tử C luôn liên kết với 4 nguyên tử H.

B. Trong hợp chất cộng hóa trị, nguyên tố H luôn có hóa trị bằng I.

C. Trong hợp chất, nguyên tố O luôn có hóa trị bằng II.

D. Trong hợp chất, nguyên tố N luôn có hóa trị bằng III.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Công thức hóa học cho biết số nguyên tử của các nguyên tố có trong phân tử của chất.

B. Công thức hóa học dùng để biểu diễn chất và cho biết chất đó là đơn chất hay hợp chất.

C. Công thức hóa học cho ta biết được khối lượng phân tử của chất.

D. Công thức hóa học cho biết được trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: A

Câu 2: B

Câu 3: D

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Trong các nguyên tố sau: H, N, O, C, S, Na, Mg, Al, Fe

a) Nguyên tố nào có nhiều hóa trị trong hợp chất? Cho ví dụ.

b) Nguyên tố nào có hóa trị cao nhất? Cho ví dụ.

Câu 2: Để pháo hoa có nhiều màu sắc khác nhau, người ta sẽ cho vào thuốc pháo các chất phụ gia tạo màu. Các chất phụ gia này thường là các muối của một số kim loại, trong đó có muối (Y) gồm kim loại M và nguyên tố chlorine. Biết (Y) có khối lượng phân tử là 135 amu và M chiếm 47,41% theo khối lượng. Xác định công thức hóa học của (Y).