Giáo án Hóa học lớp 11 - Bài 12: Liên kết ion – Tinh thể ion

Bài 12: Liên kết ion – tinh thể ion
Sinh viên: Nguyễn Thị Thắm 
 Lớp: QHS_2007_Hóa Học
Mục tiêu bài học
Kiến thức
HS biết 
Khái niệm ion, cation, anion.
Phân biệt được ion đơn nguyên tử và ion đa nguyên tử.
Khái niệm tinh thể ion, tính chất chung của hợp chất ion.
Hs hiểu
Sự hình thành ion, cation, anion.
Sự tạo thành liên kết ion.
Kĩ năng: 
Viết được cấu hình electron của ion đơn nguyên tử cụ thể.
Xác định được ion đơn nguyên tử, ion đa nguyên tử trong một phân tử chất cụ thể.
Giải thích được sự hình thành liên kết ion ở một số chất điển hình.
Thái độ
Có thái độ tích cực học tập đối với môn Hóa học.
Chuẩn bị
GV: giáo án, tranh vẽ mô hình tinh thể NaCl 
Hs: ôn lại bài cũ và chuẩn bị bài ở nhà (đọc trước bài)
Tiến trình bài dạy
Ổn định lớp (1ph)
Kiểm tra bài cũ (3ph)
Em hãy cho biết đặc điểm lớp e ngoài cùng của KL, PK, khí hiếm?
Bài mới
GV đặt vấn đề: (1ph)
Các nguyên tử làm thế nào để “dính” được với nhau để tạo thành phân tử hoặc tạo thành một khối chất rắn, khi vỏ của chúng là các hạt mang điện âm lẽ ra chúng phải đẩy nhau.
Vậy các phân tử được tạo thành như thế nào? Đầu tiên chúng ta tìm hiểu về liên kết hoá học.
Hoạt động của giáo viên và học sinh
Nội dung 
Hoạt động 1 (12ph)
Tìm hiểu sự hình thành ion, anion, cation.
─GV để hiểu ion là gì ta xét ví dụ sau:
Có Na: z=11, Cl: z=17; cho biết số p, e trong nguyên tử
►HS Na: có 11p, 11e
 Cl có 17p, 17e
→ 11p trung hòa với 11 e ở lớp vỏ
─ GV vẽ sơ đồ cấu tạo của Na, Cl lên bảng
Để đạt cấu hình bền giống khí hiếm Na có thể nhường 1e hoặc nhận 7e nhưng khả năng nhận 7e là không thể xảy ra vì cần một năng lượng rất lớn. Vì thế nguyên tử Na dễ nhường đi 1e, khi đó Na còn 11p (11+) và 10e (10–) => lúc này Na mang điện tích dương (Na+) .
Tương tự Cl có thể nhận 1e hoặc nhường 7e nhưng khả năng nhường 7e là không xảy ra, vì thế nguyên tử Cl dễ nhận thêm 1e, khi đó nó mang điện tích âm (Cl-)
→ phần tử mang điện tích dương hay âm gọi là ion
GV hỏi: em hãy cho biết thế nào là ion?
►HS trả lời
GV kết luận lại k/n ion.
GV nếu Na cho 1 điện tích thì tạo thành điện tích dương gọi là ion dương (cation)
? cation được tạo thành từ nguyên tử của nguyên tố nào?
►HS: các nguyên tử kim loại, lớp ngoài cùng có 1,2,3 eletron đều dễ nhường e để trở thành ion dương
+ GV giới thiệu cách gọi tên các cation và cách ghi: điện tích ghi số trước, dấu sau.
►HS nhớ và ghi lại.
+ GV: hãy viết pt tạo thành cation của K, Ca, Al và gọi tên các cation tạo thành
Từ đó viết pt tổng quát?
►HS lên bảng viết quá trình nhường e của các nguyên tử
+GV: Cl nhận 1e tạo thành điện tích âm gọi là ion âm hay anion.
Vậy anion được tạo thành từ nguyên tử của nguyên tố nào (KL hay Pk)?
►HS: các nguyên tử phi kim lớp ngoài cùng có 5, 6, 7 eletron có khả năng nhận thêm3, 2, hay 1 e để trở thành ion âm 
+GV kết luận và giới thiệu cách gọi tên các anion.
►HS nhớ và ghi lại.
+GV: hãy viết pt tạo thành anion của F, O và gọi tên các anion tạo thành
Từ đó viết pt tổng quát?
I.Sự hình thành ion, anion, cation.
Ion, anion, cation
Ion 
Na: 1s22s22p63s1
+
 Na (2, 8, 1) Na+ (2, 8)
+
 Cl (2,8,7) Cl- (2,8,8)
Nguyên tử trung hoà về điện. Khi nguyên tử nhường hay nhận e nó trở thành phần tử mang điện gọi là ion. 
Sự tạo thành cation
Trong các phản ứng hoá học, để đạt cấu hình e bền vững giống khí hiếm gần nhất (có 2 ở heli hoặc 8 e lớp ngoài cùng) các nguyên tử kim loại có xu hướng nhường đi e lớp ngoài cùng tạo thành ion dương hay gọi là cation.
 Na → Na+ + e
+ + Tên cation = cation + tên kim loại.
VD: K Na+ + e 
 (cation natri)
 Ca Ca2+ + 2e 
 (cation canxi)
 Al Al3+ + 3e 
M Mn+ + ne (n = 1,2,3)
 (cation nhôm)
Tổng quát: 
Sự tạo thành anion 
Trong các phản ứng hoá học, để đạt cấu hình e bền vững giống khí hiếm các nguyên tử phi kim có xu hướng nhận e để trở thành ion âm hay còn gọi là anion.
 Cl + 1e Cl-
+ Tên anion = Anion+ Tên gốc axit
Ví dụ F + 1e F- (anion florua)
 O + 2e O2- (anion oxit).
Tổng quát :
A – me Am- (n = 1,2,3)
Hoạt động 2 (2ph)
+GV cho HS nghiên cứu SGK và nêu khái niệm ion đơn nguyên tử và ion đa nguyên tử? Từ đó lấy ví dụ
► HS nghiên cứu SGK và trả lời
2. Ion đơn nguyên tử và ion đa nguyên tử 
-Ion đơn nguyên tử là các ion tạo nên từ 1 nguyên tử.
 VD: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl-, O2-
- Ion đa nguyên tử là những nhóm nguyên tử mang điện tích dương hay âm.
 VD: NH+4, NO-3, OH-
Hoạt động 3 (10ph)
+GV: xét phản ứng của Na và Cl2. Các nguyên tử Na và Cl đều kém bền. Vậy khi Na gặp Cl2 muốn tạo được cấu hình bề thì điều gì sẽ xảy ra?
HS: Cl thu thêm 1e, Na nhường đi 1e
+ GV KL: để đạt cấu hình bền Na sẽ nhường 1e lớp ngoài cùng cho Cl, Cl sẽ nhận 1e của Na nhường đi.
Gọi 1 HS lên bảng vẽ sơ đồ giải thích sự hình thành phân tử NaCl?
+ GV: Liên kết giữa cation Na+ và anion Cl- là liên kết ion. Vậy liên kết ion là gì? Bản chất của liên kết?
► HS trả lời
+GV: Tương tự như trường hợp hình thành phân tử NaCl, hãy viết quá trình hìnhthành các ion Ca2+ và Cl-, sơ đồ hình thành phân tử từ các nguyên tử.
►HS lên bảng viết
GV: vậy liên kết ion hình thành trong phân tử nào? Điều kiện hình thành liên kết ion?
GV bổ sung: Liên kết ion chỉ được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình.
II. Sự tạo thành liên kết ion 
+
 Na (2, 8, 1) Cl (2,8,7) 
 Na+ (2, 8) Cl- (2,8,8)
Hai ion tạo thành Na+ và Cl- mang điện tích ngược dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo nên phân tử NaCl
 Na+ + Cl- → NaCl
→Liên kết ion là liên kết được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
+ bản chất của liên kết ion là cho và nhận electron.
Nguyên tử cho e tạo ion dương, nguyên tử nhận e tạo ion âm.
 2x1e
2Na + Cl2 → 2Na+Cl-
 2e
Ca + Cl2 → Ca2+Cl-2
Hoạt động 4 (4ph)
+GV: treo mô hình tinh thể NaCl lên bảng cho hs quan sát để thấy cấu trúc dạng lập phương của tinh thể và sự phân bố các ion trong tinh thể. GV chỉ rõ hs thấy thế nào là nút mạng.
+ GV: Yêu cầu hs mô tả lại cấu trúc tinh thể NaCl?
►HS quan sát và trả lời
III.Tinh thể ion
Tinh thể NaCl 
- Có cấu trúc lập phương.
- các ion Na+ và Cl- được phân bố luân phiên đều đặn ở nút mạng. Mỗi ion được bao quanh bởi 6 ion trái dấu.
Hoạt động 5 (4ph)
+ Gv: Yêu cầu hs nghiên cứu SGK và kết hợp với kiến thức thực tế hãy cho biết tinh thể muối ăn có đặc điểm gì? 
► HS: nghiên cứu sgk, thảo luận và trả lời
GV kết luận: Ở điều kiện thường, các hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh thể. Tinh thể NaCl cũng như các tinh thể ion khác đều có tính chất là rất bền vững và có nhiệt độ nóng chảy cao.
GV: Tại sao tinh thể ion có những tính chất đặc biệt kể trên?
HS thảo luận và trả lời.
Tính chất chung của hợp chất ion 
- Tinh thể NaCl rất bền: không bị phân hủy.
- Khó nóng chảy, khó bay hơi.
- Tan nhiều trong nước, dễ phân li thành ion.
- Khó nóng chảy và khi hòa tan trong nước, chúng dẫn điện, còn ở trạng thái rắn thì không dẫn điện.
Tinh thể ion bền vững vì lực hút tĩnh điện giữa các ion ngược dấu trong tinh thể rất lớn. Muốn phá vỡ chúng cần năng lượng rất lớn.
4. Củng cố bài (7ph)
- Sự tạo thành ion
- Định nghĩa, bản chất liên kết ion.
- GV phát phiếu học tập cho HS, gọi HS lên bảng làm
5. Giao bài tập về nhà (1ph)
- Bài 3, 4, 5, 6 trang 60 SGK. Xem trước bài 13:Liên kết cộng hóa trị.