Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Mở đầu trang 36
Đề bài: Trong tự nhiên, chỉ có các khí hiếm tồn tại ở dạng đơn nguyên tử bền vững, còn nguyên tử của các nguyên tố khác thường có xu hướng kết hợp với nhau bằng các liên kết hoá học. Các liên kết hoá học được hình thành như thế nào?
Lời giải:
Đây là câu hỏi mở đầu, nội dung sẽ được làm rõ trong cả bài. Em có thể trả lời ngắn gọn: Các liên kết hoá học được hình thành khi các nguyên tử tham gia liên kết để đạt được lớp electron ngoài cùng giống khí hiếm (bền vững). Có hai cách chính:
- Liên kết ion: nguyên tử nhường hoặc nhận electron để tạo thành các ion mang điện tích trái dấu, rồi các ion này hút nhau.
- Liên kết cộng hoá trị: các nguyên tử dùng chung electron với nhau.
I. Cấu trúc electron bền vững của khí hiếm
Câu hỏi trang 36
Câu hỏi trang 36
Đề bài: Quan sát Hình 6.1, so sánh số electron lớp ngoài cùng của He, Ne và Ar.
Lời giải:
Em quan sát Hình 6.1, đếm số electron ở đường tròn ngoài cùng của mỗi nguyên tử:
| Nguyên tố | Số lớp electron | Số electron ở lớp ngoài cùng |
|---|---|---|
| He (+2) | 1 | 2 |
| Ne (+10) | 2 | 8 |
| Ar (+18) | 3 | 8 |
So sánh:
- Ne và Ar có cùng 8 electron ở lớp ngoài cùng.
- He là trường hợp đặc biệt, chỉ có 2 electron ở lớp ngoài cùng (vì He chỉ có duy nhất 1 lớp electron).
→ Dù số electron khác nhau (2 hay 8) nhưng cả ba khí hiếm đều có lớp electron ngoài cùng bền vững, vì vậy chúng rất khó tham gia phản ứng hoá học.
II. Liên kết ion
Câu hỏi trang 37
Câu 1 trang 37
Đề bài: Quan sát Hình 6.2 và so sánh số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử Na, Cl với ion Na⁺, Cl⁻.
Lời giải:
Em quan sát Hình 6.2 và đếm số electron ở lớp ngoài cùng trước và sau khi nhường/nhận:
a) So sánh nguyên tử Na với ion Na⁺:
- Nguyên tử Na (Z = 11): có 3 lớp electron (2, 8, 1) → lớp ngoài cùng có 1 electron.
- Sau khi nhường 1 electron, lớp ngoài cùng (lớp thứ 3) biến mất, lớp thứ 2 trở thành lớp ngoài cùng.
- Ion Na⁺: có 2 lớp electron (2, 8) → lớp ngoài cùng có 8 electron (giống khí hiếm Ne).
→ Số electron ở lớp ngoài cùng của ion Na⁺ nhiều hơn nguyên tử Na.
b) So sánh nguyên tử Cl với ion Cl⁻:
- Nguyên tử Cl (Z = 17): có 3 lớp electron (2, 8, 7) → lớp ngoài cùng có 7 electron.
- Sau khi nhận 1 electron vào lớp ngoài cùng.
- Ion Cl⁻: vẫn có 3 lớp (2, 8, 8) → lớp ngoài cùng có 8 electron (giống khí hiếm Ar).
→ Số electron ở lớp ngoài cùng của ion Cl⁻ nhiều hơn nguyên tử Cl.
Kết luận: Cả Na⁺ và Cl⁻ đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng, đạt cấu trúc bền vững giống khí hiếm.
Câu 2 trang 37
Đề bài: Cho sơ đồ mô tả sự hình thành liên kết ion trong phân tử magnesium oxide (Hình 6.3). Hãy cho biết nguyên tử Mg đã nhường hay nhận bao nhiêu electron.
Lời giải:
Em quan sát Hình 6.3 và làm theo các bước:
Bước 1 – Xác định số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử Mg ban đầu:
- Nguyên tử Mg (Z = 12) có 3 lớp electron (2, 8, 2) → lớp ngoài cùng có 2 electron.
Bước 2 – Xác định số electron lớp ngoài cùng của ion Mg²⁺ sau khi liên kết:
- Quan sát ion Mg²⁺ ở Hình 6.3, em thấy chỉ còn 2 lớp electron (lớp thứ 3 đã biến mất).
- Điện tích của ion là 2+ → nguyên tử đã nhường đi 2 electron.
Bước 3 – Kết luận:
Nguyên tử Mg đã nhường 2 electron (ở lớp ngoài cùng) cho nguyên tử O. Sau khi nhường, Mg trở thành ion Mg²⁺ có lớp ngoài cùng chứa 8 electron, giống cấu trúc bền vững của khí hiếm Ne.
(Đồng thời, nguyên tử O đã nhận 2 electron này để trở thành ion O²⁻ có lớp ngoài cùng chứa 8 electron, giống Ne.)
III. Liên kết cộng hoá trị
1. Liên kết cộng hoá trị trong phân tử đơn chất
Câu hỏi trang 38
Câu 1 trang 38
Đề bài: Quan sát Hình 6.4 và Hình 6.5, cho biết số electron lớp ngoài cùng của H và O trước và sau khi tạo thành liên kết cộng hoá trị.
Lời giải:
Em quan sát hình và đếm số electron ở lớp ngoài cùng của mỗi nguyên tử trước và sau khi liên kết:
a) Đối với nguyên tử H (Hình 6.4):
- Trước khi liên kết: mỗi nguyên tử H có 1 electron ở lớp ngoài cùng.
- Sau khi liên kết: hai nguyên tử H góp chung 1 cặp electron (gồm 2 electron). Cặp electron này thuộc về cả hai nguyên tử.
- Như vậy, mỗi nguyên tử H sau khi liên kết có 2 electron ở lớp ngoài cùng → giống khí hiếm He.
b) Đối với nguyên tử O (Hình 6.5):
- Trước khi liên kết: mỗi nguyên tử O có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
- Sau khi liên kết: hai nguyên tử O góp chung 2 cặp electron (gồm 4 electron). Các cặp electron này thuộc về cả hai nguyên tử.
- Như vậy, mỗi nguyên tử O sau khi liên kết có $6 + 2 = $ 8 electron ở lớp ngoài cùng → giống khí hiếm Ne.
→ Tóm tắt:
| Nguyên tử | Số electron lớp ngoài cùng (trước) | Số electron lớp ngoài cùng (sau) | Giống khí hiếm |
|---|---|---|---|
| H | 1 | 2 | He |
| O | 6 | 8 | Ne |
Câu 2 trang 38
Đề bài: Hãy mô tả sự hình thành liên kết cộng hoá trị trong phân tử khí chlorine, khí nitrogen.
Lời giải:
Em vận dụng cách mô tả tương tự như SGK đã làm với phân tử H₂ và O₂.
a) Sự hình thành phân tử chlorine (Cl₂):
- Mỗi nguyên tử Cl có 7 electron ở lớp ngoài cùng.
- Để có cấu trúc electron bền vững giống khí hiếm Ar (8 electron lớp ngoài cùng), mỗi nguyên tử Cl cần thêm 1 electron nữa.
- Khi hình thành phân tử Cl₂, hai nguyên tử Cl liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử góp chung 1 electron, tạo thành 1 cặp electron dùng chung.
- Nhờ vậy, mỗi nguyên tử Cl đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng, giống khí hiếm Ar.
b) Sự hình thành phân tử nitrogen (N₂):
- Mỗi nguyên tử N có 5 electron ở lớp ngoài cùng.
- Để có cấu trúc electron bền vững giống khí hiếm Ne (8 electron lớp ngoài cùng), mỗi nguyên tử N cần thêm 3 electron nữa.
- Khi hình thành phân tử N₂, hai nguyên tử N liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử góp chung 3 electron, tạo thành 3 cặp electron dùng chung.
- Nhờ vậy, mỗi nguyên tử N đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng, giống khí hiếm Ne.
2. Liên kết cộng hoá trị trong phân tử hợp chất
Câu hỏi trang 39
Câu 1 trang 39
Đề bài: Quan sát Hình 6.6 và cho biết khi nguyên tử O liên kết với hai nguyên tử H theo cách dùng chung electron thì lớp vỏ nguyên tử oxygen giống với lớp vỏ của nguyên tử khí hiếm nào?
Lời giải:
Em làm theo các bước:
Bước 1 – Xét nguyên tử O trước khi liên kết: có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
Bước 2 – Khi liên kết với 2 nguyên tử H:
- Nguyên tử O góp chung với mỗi nguyên tử H 1 electron, đồng thời mỗi nguyên tử H cũng góp chung 1 electron với O.
- Tạo thành 2 cặp electron dùng chung giữa O và 2 nguyên tử H.
Bước 3 – Tính số electron ở lớp ngoài cùng của O sau liên kết:
$$\text{Số electron lớp ngoài cùng của O} = 6 + 2 = 8 \text{ electron}$$
Bước 4 – Kết luận: Sau khi liên kết, nguyên tử O có 8 electron ở lớp ngoài cùng. Đối chiếu với các khí hiếm: He có 2, Ne có 8, Ar có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
→ Vì oxygen mới có 2 lớp electron nên lớp vỏ nguyên tử oxygen sau khi liên kết giống với lớp vỏ của khí hiếm Ne (cũng có 2 lớp electron, lớp ngoài cùng 8 electron).
Câu 2 trang 39
Đề bài: Hãy mô tả sự hình thành liên kết cộng hoá trị trong phân tử carbon dioxide, ammonia (gồm một nguyên tử N liên kết với ba nguyên tử H).
Lời giải:
a) Sự hình thành phân tử carbon dioxide (CO₂):
- Nguyên tử C có 4 electron ở lớp ngoài cùng → cần thêm 4 electron nữa để đạt 8 electron (giống Ne).
- Mỗi nguyên tử O có 6 electron ở lớp ngoài cùng → cần thêm 2 electron nữa để đạt 8 electron (giống Ne).
- Khi hình thành phân tử CO₂, nguyên tử C liên kết với 2 nguyên tử O bằng cách:
- C góp chung với mỗi nguyên tử O 2 electron, đồng thời mỗi nguyên tử O cũng góp chung 2 electron với C.
- Tạo thành 2 cặp electron dùng chung giữa C và mỗi nguyên tử O (tổng cộng 4 cặp electron dùng chung trong phân tử).
- Nhờ vậy:
- Nguyên tử C có $4 + 4 = 8$ electron ở lớp ngoài cùng, giống khí hiếm Ne.
- Mỗi nguyên tử O có $6 + 2 = 8$ electron ở lớp ngoài cùng, giống khí hiếm Ne.
b) Sự hình thành phân tử ammonia (NH₃):
- Nguyên tử N có 5 electron ở lớp ngoài cùng → cần thêm 3 electron nữa để đạt 8 electron (giống Ne).
- Mỗi nguyên tử H có 1 electron ở lớp ngoài cùng → cần thêm 1 electron nữa để đạt 2 electron (giống He).
- Khi hình thành phân tử NH₃, nguyên tử N liên kết với 3 nguyên tử H bằng cách:
- N góp chung với mỗi nguyên tử H 1 electron, đồng thời mỗi nguyên tử H cũng góp chung 1 electron với N.
- Tạo thành 3 cặp electron dùng chung giữa N và 3 nguyên tử H.
- Nhờ vậy:
- Nguyên tử N có $5 + 3 = 8$ electron ở lớp ngoài cùng, giống khí hiếm Ne.
- Mỗi nguyên tử H có $1 + 1 = 2$ electron ở lớp ngoài cùng, giống khí hiếm He.
Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu