Giáo Án Hóa Học Đại Cương

MỤC LỤC

1
1


I. Phần chung cho cả học phần
1. Mục tiêu của học phần
- Mục tiêu về kiến thức : Trang bị các kiến thức cơ bản về hóa học cho sinh viên,
tạo nền tảng cho việc tiếp thu các môn học sau.
- Mục tiêu về kỹ năng:
+ Có kỹ năng vận dụng các kiến thức hóa học vào giải thích các hiện tượng
tự nhiên
+ Trang bị kỹ năng sống cho sinh viên
+ Sinh viên giải thành thạo các bài toán hóa như cấu tạo nguyên tử, liên kết
hóa học, động hóa học, dung dịch chất tan không điện li, dung dịch các chất điện li;
điện hóa học và nhiệt động hóa học.
- Mục tiêu về thái độ: Chủ động tích cực trong việc học tập, nghiên cứu môn học;
tiếp cận và giải quyết các vấn đề phù hợp với chuyên ngành.
2. Chuẩn bị
- Giảng viên: Phương tiện dạy học (Bảng viết và máy chiếu), Sách bài tập, Giáo trình.
- Sinh viên: Đề cương môn học, chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện,
dụng cụ học tập…
II. Phần chi tiết theo từng chương
2.1. CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM, ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA HOÁ HỌC
a) Xác định mục tiêu
- Mục tiêu về kiến thức : Trang bị các kiến thức cơ bản về hóa học cho sinh viên,
tạo nền tảng cho việc tiếp thu các phần học sau.
- Mục tiêu về kỹ năng:
+ Nắm được các định luật cơ bản của thuyết nguyên tử, phân tử. Các khái
niệm nguyên tử, phân tử, đơn chất, hợp chất, ký hiệu hoá học, công thức hoá học.

+ Khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử. Mol và khối lượng mol.
+ Hiểu được phản ứng hoá học. Biết phân loại phản ứng hóa học. Phân loại
các chất vô cơ.
- Mục tiêu về thái độ: Chủ động tích cực trong việc học tập, nghiên cứu lại những gì
đã học trước kia; tiếp cận và giải quyết các vấn đề phù hợp với chuyên ngành.
b) Chuẩn bị:
- Giảng viên: Phương tiện dạy học (Bảng viết và máy chiếu), Sách bài tập, Giáo trình.
- Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập…
c) Nội dung giảng dạy chi tiết
- Tên bài (mục):
Chương I
CÁC KHÁI NIỆM, ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA HOÁ HỌC
- Lượng thời gian: 3 tiết
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:

2
2


ND SV phải biết

ND SV nên biết

3
3


(GV bao quát lớp. SV đọc giáo trình, thảo luận
(GV nhắc lại kiến thức và ghi lên bảng
tóm tắt nội dung. SV ghi chép, nhớ lại trên lớp)

kiến thức)
1. Các định luật, khái niệm cơ bản
của thuyết nguyên tử - phân tử.
1.1. Định luật bảo toàn khối lượng
(M. V. Lomonosov và A. L.
Lavoisier khám phá).
- Nội dung: Trong một phản ứng hóa
học, tổng khối lượng của các chất
tạo thành bằng tổng khối lượng các
chất tham gia phản ứng.
VD:
A + B=C+D
Σ( mA + mB ) = Σ(mC + mD)
- Nhận xét: Q = ∆ m.c2
Trong đó: c = 3.108 m/s tốc độ ánh
sáng
- Ứng dụng:
+ Cân bằng các phương trình hoá học:
Theo định luật bảo toàn khối

- Nhận xét: Theo vật lý hiện đại, định luật bảo
toàn khối lượng chỉ hoàn toàn đúng khi các
phản ứng hoá học không kèm theo hiệu ứng
nhiệt. Trong trường hợp ngược lại, khi phản
ứng giải phóng hay hấp thụ lượng nhiệt Q, khối
lượng của phản ứng phải giảm hay tăng một
lượng ∆ m thoả mãn định luật Einstein
(Anhstanh): Q = ∆ m.c2
Tuy nhiên, do hiệu ứng nhiệt của các phản ứng
hoá học chỉ vào khoảng 102 KJ/mol, sự thay

đổi khối lượng tương ứng là:
102
Q
103
8 2
2
∆ m = c = (3.10 )
≈ 10 −11 kg.

lượng, trong phản ứng hoá học số
nguyên tử của mỗi nguyên tố được
bảo toàn, do đó số nguyên tử của mỗi
nguyên tố ở hai vế của phương trình
phản ứng hoá học phải bằng nhau.
+ Tính khối lượng của các chất tham

Vì sự thay đổi khối lượng là rất bé, có thể bỏ
qua , trong hoá học người ta vẫn chấp nhận
định luật bảo toàn khối lượng.
- Ứng dụng: (GT)

gia phản ứng và các sản phẩm phản
ứng theo quy tắc tỉ lệ thuận dựa theo
phương trình phản ứng.
1.2. Định luật thành phần không đổi
- Ứng dụng: Mỗi hợp chất được đặc trưng
(do nhà bác học Pháp J. L. Proust
bằng một công thức hoá học.
tìm ra).
- Nội dung: “Một hợp chất dù điều Ví dụ: Phân tử nước có công thức: H 2O có rất

chế bằng cách nào cũng luôn luôn có nhiều cách điều chế: đốt cháy Hydrocacbon;

4
4


thành phần không đổi”
0

t
→ CO2
VD: C + O2 
0

t
→ CO2
Hay: CO + ½ O2 

1.3. Định luật tỷ lệ bội (J. Dalton
tìm ra)
- Nội dung: “Nếu hai nguyên tố hóa
hợp tạo thành một số hợp chất thì
những phần khối lượng của nguyên
tố này kết hợp với cùng một khối
lượng của nguyên tố kia sẽ tỉ lệ với
nhau như những số nguyên nhỏ”.

phản ứng giữa axit với bazơ; khử CuO bằng H2
… vẫn thu được nước có tỉ lệ giữa H:O = 1:8.
- Nhận xét: (GT)

 CO2
%O = 72,71%
2CO
%O = 57,12%
57,12
Ta có: mO (CO) = 42,88 = 1,33
72, 71
mO (CO2) = 27, 29 = 2,66

VD: C + O2
%C = 27,29% ;
2C + O2
%C = 42,88% ;

mO (CO) : mO (CO2) = 1,33 : 2,66 = 1 : 2
Nếu hai nguyên tố hóa hợp tạo thành một số hợp
chất thì các khối lượng của một hợp chất kết hợp
với nhau như những số nguyên nhỏ.

1.4. Định luật tỷ lệ thể tích (do nhà
bác học Pháp J. Gay - Lussac tìm
ra).
Ví dụ:
O2 + 2H2 = 2H2O
- Nội dung: “Thể tích các chất khí
Theo PT ta thấy: 1 thể tích khí O2 phản ứng
tham gia phản ứng tỷ lệ với nhau và
với 2 thể tích khí H2 tạo nên 2 thể tích hơi H2O.
tỷ lệ với thể tích các chất khí tạo Như vậy, tỷ lệ thể tích của các chất khí tham
thành dưới dạng những số nguyên gia phản ứng là: 1: 2.

đơn giản”.
1.5. Định luật Avogadrô (hệ quả
của giả thuyết phân tử Avogadrô năm 1811).
- Nội dung: “Ở cùng một điều kiện

VD: Ở đktc 1 mol khí bất kỳ chiếm 22,4 lít

nhiệt độ và áp suất các thể tích khí
bằng nhau có chứa số phân tử khí
bằng nhau”.
- Hệ quả: Từ định luật Avogadro:
+ Phân tử của hầu hết các đơn chất
khí đều chứa 2 nt (trừ O3 -ba nguyên
tử và khí hiếm - đơn nguyên tử)

5
5


+ ở ĐKTC (P = 1atm; nhiệt độ 00C =
2730K) bằng 22,4l
+ Số phân tử chứa trong 1 mol chất
được gọi là số Avogadro: N = 6,023.
1023
1.6. Phương trình trạng thái khí lý
tưởng.
PV = nRT
- P là áp suất của khí; V là thể tích
của khí ; n là số mol khí; T là nhiệt

Như vậy định luật Boyle, định luật

độ tuyệt đối; R là hằng số khí.

Charles (Sac Lơ) và định luật Gay- Lussac là

- Nhận xét:

những trường hợp riêng của một định luật

+ T = Const thì PV = Const

chung được biểu diễn bằng phương trình

+ P = Const

thì

V
nR
trạng thái khí lý tưởng.
T = P Const

V1 V2
hay T1 = T2
P
nR
+ V = Const thì T = V = Const

P1

P2
hay T1 = T2

* Khi n = 1, PV = RT
PV
hay T = R = Const.

ở điều kiện tiêu chuẩn. P0 = 1
atm ; V0 = 22,4 lit; T0 = 273 0K khi
đó R = 0,082 l.atm.mol. K.
* Khi P tính bằng mmHg; V bằng
ml; R= 62 400 mmHg.ml/mol.K
* Một đơn vị khác của R = 1,987
cal/mol.K.

6
6


1.7. Phương trình trạng thái của
khí thực.
Phương trình VandecVan:
2

n a
2
[ P + V ] (V – nb) = nRT

Vì các phân tử khí thực có thể tích khác
không, giữa các phân tử khí thực có tương

tác, cho nên để mô tả tính chất của các khí
thực bằng một phương trình trạng thái có

a là hằng số đặc trưng cho tương tác dạng tương tự phương trình trạng thái khí lý
giữa các phân tử. b là hằng số đặc tưởng người ta phải đưa thêm vào các số
trưng cho kích thước của các ptử.

hạng bổ chính đặc trưng cho 2 yếu tố này.

1.8. Khái niệm về áp suất riêng.

Khi có một hỗn hợp gồm

các khí lý tưởng, trong đó số mol
của một khí i nào đó là n. Tổng số
mol khí trong hỗn hợp sẽ là: n =
k

∑n
i =1

Đại lượng

i

ký hiệu là xi được gọi là

phần mol của khí i trong hỗn hợp.

i

Gọi thể tích của hỗn hợp là V, áp
suất của hỗn hợp là P thì:
PV = nRT =

Ta nói áp suất riêng của một khí tỉ lệ với
phần mol của nó trong hỗn hợp:

∑ n RT
i

RT
n
→ P= ∑ i V

Áp suất riêng phần khí i trong hỗn
RT
hợp là: Pi = ni . V
RT
V
Pi
RT
ni .
∑
V
Suy ra: P =
ni .

hay

∑n

Pi =

ni
.P
∑ ni

 Pi = xi. P
2. Nguyên tử và phân tử. nguyên tố,
đơn chất và hợp chất.

7
7


2.1. Nguyên tử.
- Nguyên tử là hạt nhỏ nhất không
thể phân chia về mặt hoá học, tham
gia tạo thành phân tử.
- Mỗi nguyên tử là một hệ trung
hoà về điện.
- Gồm: + Một hạt nhân mang điện
tích dương.
+ Một hay nhiều electron
(điện tử) mang điện tích âm quay
chung quanh hạt nhân.
- Hai đại lượng quan trọng nhất

• Đồng vị: Đồng vị là những dạng khác

nhau của cùng một nguyên tố mà nguyên tử
có số nơtron N khác nhau và do đó có số
khối A khác nhau.
VD: Hidro có các đồng vị là:
1
1H = P hidro nhẹ (proti)
2
(đơtri)
1H = D
3
(triti)
1 H = T
Cacbon ( C ) trong tự nhiên gồm hai
đồng vị là: 126C và 136C.

của nguyên tử:
+ Điện tích hạt nhân (Z)
+ Khối lượng nguyên tử(A)

• Hạt nhân nguyên tử: + Cấu tạo: từ
hai loại hạt cơ bản là proton (mang
điện tích dương) và nơtron (không
mang điện tích).
+ Các nguyên tử có cùng điện tích
hạt nhân hợp thành một nguyên tố
hoá học
2.2. Phân tử.
- Phân tử là hạt nhỏ nhất của một
chất có khả năng tồn tại độc lập và
còn mang những tính chất hoá học

của chất đó.

Trong các hợp chất hóa học, phân tử và
nguyên tử có thể tồn tại ở những dạng sau:
- Các nguyên tử của cùng một nguyên tố
tồn tại độc lập, chỉ tương tác yếu với nhau
bằng lực Vandecvan. VD: He, Ne…
- Các nguyên tử liên kết bền với nhau
thành phân tử. Trong mỗi phân tử chỉ có một
số hữu hạn nguyên tử.
- Các nguyên tử liên kết với nhau thành
những tập hợp gồm một số rất lớn nguyên
tử. VD: tinh thể kim loại, tinh thể than chì.
- Ví dụ: khí ôxi, lưu huỳnh, sắt là những đơn
chất.
Một nguyên tố có thể tồn tại dưới

8
8


dạng một số đơn chất khác nhau gọi là các
2.3. Đơn chất và hợp chất.
- Đơn chất là chất hoá học tạo dạng thù hình. Ví dụ nguyên tố ôxy có hai
thành từ một nguyên tố hoá học.

dạng thù hình là ôxy (O2) và ôzôn (O3).
- Ví dụ nước (H2O) cấu tạo từ hai nguyên tố
là ôxy và hyđro.

- Hợp chất là chất hoá học tạo
thành từ nhiều nguyên tố.

Mỗi ký hiệu hoá học có ý nghĩa:
+ Chỉ nguyên tố đã cho
+ Chỉ một nguyên tử của ntố đó

+ Chỉ một mol nguyên tử của ntố đó
2.4. Ký hiệu hoá học và công thức
hoá học.
a. Ký hiệu hoá học là những chữ cái - Công thức đơn giản hay công thức kinh
hoặc kết hợp hai chữ cái dùng để nghiệm: Cho biết tỷ số đơn giản giữa số
biểu diễn một nguyên tố hoá học.

nguyên tử của các nguyên tố hoá học.

Ví dụ: H, O, C, Na, Zn,...

Ví dụ: Các chất anken đều có công thức

b. Công thức hoá học là cách dùng đơn giản là CH 2.
ký hiệu hoá học để biểu diễn một - Công thức phân tử hay công thức nguyên:
chất hoá học.
Cho biết số nguyên tử của mỗi nguyên tố
trong phân tử một chất.
Ví dụ: Cl2, O2, H2O, C2H4,...
- Công thức cấu tạo: Cho biết thứ tự liên kết
giữa các nguyên tử trong phân tử.
Ví dụ: H - O – H

3. Khối lượng nguyên tử - khối
lượng phân tử. Mol.

1
- Theo quy ước quốc tế 12 một nguyên tử
của đồng vị cacbon có 6 proton và 6 nơtron

(được gọi là C-12) có khối lượng chính xác
3.1. Đơn vị khối lượng nguyên tử.
- Đơn vị: amu (ký hiệu viết tắt của bằng 12 amu.
thuật ngữ tiếng Anh: atomic mass - Như vậy một đơn vị khối lượng nguyên tử,

9
9


unit).

tức là 1amu bằng khối lượng nguyên tử C-12.

- Đơn vị khối lượng nguyên tử còn
được gọi là dalton (Da)

Ví dụ: khối lượng nguyên tử hyđro là 1,0079
amu, lấy gần đúng là 1,008 amu, lấy gần
đúng thô hơn là 1,0 amu.
Ví dụ: Số khối của C-12 là 12

3.2. Khối lượng nguyên tử.
- Khối lượng nguyên tử (hay nguyên Số khối của H là 1

tử khối) là khối lượng của nguyên tử Nguyên tử Cu - 63 có số khối là 63.
biểu diễn qua đơn vị amu.
- Số khối (A) của hạt nhân nguyên
tử là số nguyên tử bằng hay xấp xỉ
bằng khối lượng nguyên tử đó.

- Ví dụ: khối lượng phân tử nước là tổng
khối lượng của 2 nguyên tử hyđro và khối
lượng của 1 nguyên tử ôxi.
2 × 1,008 amu + 1 × 16,00 amu = 18,016 ≈

3.3. Khối lượng phân tử.
18,02 amu.
- Khối lượng phân tử hay phân tử
Nếu không cần độ chính xác cao thì lấy trị
khối là khối lượng của phân tử tính
số 18,0.
ra amu.
- Khối lượng phân tử bằng tổng khối
lượng các nguyên tử tạo thành phân
tử đó.

- Mol - nguyên tử của một nguyên tố (trước
đây gọi là nguyên tử gam) là lượng nguyên
tố đó có chứa NA nguyên tử.
- Mol - phân tử của một chất là lượng chất

3.4. Mol và khối lượng mol.
đó có chứa NA phân tử.
- Mol - là lượng chất có chứa số

- Mol - ion của một loại ion là lượng ion đó
đơn vị cấu trúc bằng số Avogadro
có chứa NA ion.
(NA).
- Mol - electron là lượng electron có chứa
NA electron.
- Khối lượng mol là khối lượng của 1 mol
vật chất tính ra gam.

10
10


d) Củng cố, tổng kết:
+ Các định luật cơ bản của thuyết nguyên tử, phân tử.
+ Các khái niệm nguyên tử, phân tử, đơn chất, hợp chất.
+ Ký hiệu hoá học, công thức hoá học.
+ Khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử. Mol và khối lượng mol.
+ Hiểu được phản ứng hoá học. Biết phân loại phản ứng hóa học. Phân loại
các chất vô cơ.
f) Giao bài tập:
- Xem lại toàn bộ kiến thức vừa học.
- Đọc trước chương 2, tìm hiểu các mẫu nguyên tử, thành phần cấu tạo của
nguyên tử

11
11


2.2. CHƯƠNG II: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

a) Xác định mục tiêu
- Mục tiêu về kiến thức : Biết được thành phần và cấu tạo nguyên tử. Có những mẫu
nguyên tử cổ điển nào.
- Mục tiêu về kỹ năng:
+ Dựa vào thành phần cấu tạo nguyên tử để tìm nguyên tố, phân tử cần xác
định.
+ Khái niệm cơ bản về cơ học lượng tử.
+ Ý nghĩa của các số lượng tử n, m, l, s.
+ Orbital nguyên tử và hình dạng các Orbital nguyên tử.
- Mục tiêu về thái độ: Chủ động tích cực trong việc học tập, nghiên cứu sâu về
nguyên tử.
b) Chuẩn bị:
- Giảng viên: Phương tiện dạy học (Bảng viết và máy chiếu), Sách bài tập, Giáo trình.
- Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập…
c) Nội dung giảng dạy chi tiết
- Tên bài (mục):
Chương 2
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
(Phần 1)
- Lượng thời gian: 3 tiết
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
SV tự tìm hiểu qua những gì đã biết từ trước và qua sách tham khảo:
• Khái niệm nguyên tử (atom - không thể phân chia) đã được các nhà triết
học cổ Hy Lạp đưa ra cách đây hơn hai nghìn năm. Tuy nhiên mãi đến thế kỉ 19
mới xuất hiện những giả thuyết về nguyên tử và phân tử.
• Năm 1861 thuyết nguyên tử, phân tử chính thức được thừa nhận tại Hội
nghị hoá học thế giới họp ở Thuỵ Sĩ.
• Chỉ đến cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20 với những thành tựu của vật lí, các
thành phần cấu tạo nên nguyên tử lần lượt được phát hiện.
ND SV phải biết

ND SV nên biết
(GV bao quát lớp. SV đọc giáo trình, thảo
(GV nhắc lại kiến thức và ghi lên bảng
tóm tắt nội dung. SV ghi chép, nhớ lại luận trên lớp)
kiến thức và lĩnh hội kiến thức mới)

12
12


1. Thành phần cấu tạo của nguyên
tử.
- Gồm phần:
+ Vỏ: hạt e: Mang điện tích âm,
+Hạt nhân:
hạt p:mang điện tích dương
hạt n: không mang điện
- Điện tích hạt nhân: Z = số p + số e

Về mặt vật lí, nguyên tử không phải
là hạt nhỏ nhất mà có cấu tạo phức tạp,
gồm ít nhất là hạt nhân và các electron.
Trong hạt nhân nguyên tử có hai hạt cơ
bản: proton và nơtron được gọi chung là
Nucleon.
Hạt

(vì nguyên tử trung hoà điện).
- Số khối: A = Z + N

- Người ta ký hiệu cấu trúc để biểu
diễn thành phần hạt nhân
VD: Al1327 trong đó A = 27 ; Z = 13;

Khối lượng (g)

Electron (e)

9,1 . 10

proton (p)

1,673 . 10

nơtron (n)

1,675 .10

- me ≈ 1/1840 mp.
- Nhờ hiểu được tính chất này nên ngày

nay người ta đã tạo ra được nhiều đồng vị
- Đồng vị: Là những nguyên tử có
phóng xạ của nhiều nguyên tố. Được ứng
cùng số proton nhưng khác nhau số
notron => Tính chất hóa học giống dụng trong khoa học và kỹ thuật.
nhau
Ví dụ: Xác định nguyên tử O được tách ra
VD: O818 ; O817; O816
trong phản ứng este hoá là của nhóm -OH

35
37
Cl17 ; Cl17
rượu hay của nhóm -OH axit. Người ta đã
1
2
3
H 1 ; D1 ;
T1 ;
dùng O18 đưa vào -OH của rượu hoặc của
axit sau đó xác định bằng máy đo O của
nước tạo ra sẽ xác định được liên kết O-H
nào được tách ra.
- Trong bảng tuần hoàn, số thứ tự của RCO-O-R + H-O18-H → RCOOH + Rcác nguyên tố chính là số điện tích hạt O18-H → RCO-O18-H + ROH
nhân hay số proton trong hạt nhân
nguyên tử của nguyên tố đó.
2. Những mẫu nguyên tử cổ điển.
2.1. Mẫu Rơzơfo (Anh) 1911.
- Nguyên tử gồm một hạt nhân ở giữa
và các electron quay xung quanh
giống như các hành tinh quay xung
quanh mặt trời.

13
13


- Ưu điểm: Giải thích được cấu tạo
bền vững của nguyên tử

- Hạt nhân mang điện tích dương có kích

- Nhược điểm: không giải thích được thước rất nhỏ so với kích thước của
sự tồn tại của nguyên tử cũng như nguyên tử nhưng lại chiếm hầu như toàn
hiện tượng quang phổ vạch của bộ khối lượng của nguyên tử.

M

nguyên tử.
L
K

2.2. Mẫu Bohr (Đan Mạch), 1913.
- Trong nguyên tử, electron quay trên
những quỹ đạo tròn xác định

r2
r3

- Như vậy các quỹ đạo thứ nhất, thứ hai... lần
lượt có các bán kính như sau:

- Bán kính các quỹ đạo:
o

rn = n2 . 0,53 . 10-8 cm = n2 . 0,53 A
(n là các số tự nhiên 1, 2, 3, ..., n)

o

o

r1 = 1 . 0,53 A = 0,53 A
2

o
xo
s
A
A
r2 = 2 . 0,53
= 4. 0,53
= 4r1

p

2

- Khi quay trên quỹ đạo, năng lượng của
y
- Năng lượng electron trên mỗi quỹ electron được bảo toàn. Nó chỉ phát huy

1
E n = − 2 13,6eV
n
đạo:

thu năng lượng khi bị chuyển từ một quỹ
đạo này sang mộtz quỹ đạoz khác. Điều đó
giải thích tại sao lại thu được quang phổ

vạch khi kích thích nguyên tử.

x

- Điều đó cho thấy rằng đối với những hạt
- Ưu điểm: giải thích được hiện tượng
quang phổ vạch của nguyên tử hidro
- Nhược điểm: Không giải thích được
quang phổ của các nguyên tử phức
tạp.

hay hệ hạt vi mô như electron, nguyên tử

d zđịnh
2
thì không thể áp dụng những
luật của
x

x

cơ học cổ điển. Các hệ này có những đặc
tính khác với hệ vĩ mô và phải được
y mới được
nghiên cứu bằng phương pháp

y

gọi là cơ học lượng tử.

d x2 − y 2

dxy

y

3. Đặc tính của hạt vi mô và những
tiền đề của cơ học lượng tử.

x

z

14
3.1. Bản chất sóng của hạt vi mô
14

dyz

ψ12
dxz

z
90 - 95%

r


15
15

d) Củng cố, tổng kết:
+ Dựa vào thành phần cấu tạo nguyên tử để tìm nguyên tố, phân tử cần xác
định.
+ Khái niệm cơ bản về cơ học lượng tử.
+ Ý nghĩa của các số lượng tử n, m, l, s.
+ Orbital nguyên tử và hình dạng các Orbital nguyên tử.
f) Giao bài tập:
- Xem lại toàn bộ kiến thức vừa học.
- Đọc trước chương 2, tìm hiểu cách điền các electron theo mức năng lượng
và ô lượng tử.
2.2. CHƯƠNG II: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
a) Xác định mục tiêu
- Mục tiêu về kiến thức :
+ Biết được các quy luật phân bố các electron trong nguyên tử
+ Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
+ Định luật tuần hoàn.
+ Bảng hệ thống tuần hoàn.
- Mục tiêu về kỹ năng:
+ Viết được cấu hình electron theo mức năng lượng và ô lượng tử
+ Tìm nguyên tố và các tính chất tuần hoàn của các nguyên tố trong bảng
HTTH
- Mục tiêu về thái độ: Chủ động tích cực trong việc học tập, nghiên cứu sâu về
nguyên tử.
b) Chuẩn bị:
- Giảng viên: Phương tiện dạy học (Bảng viết và máy chiếu), Sách bài tập, Giáo trình.
- Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập…
c) Nội dung giảng dạy chi tiết
- Tên bài (mục):

Chương 2
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
(Phần 2)
- Lượng thời gian: 3 tiết
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Yêu cầu SV nhắc lại kiến thức đã học ở giờ trước.
ND SV phải biết

ND SV nên biết

16
16


(GV bao quát lớp. SV đọc giáo trình, thảo
(GV nhắc lại kiến thức và ghi lên bảng
tóm tắt nội dung. SV ghi chép, nhớ lại luận trên lớp)
kiến thức và lĩnh hội kiến thức mới)
5. Quy luật phân bố các electron
trong nguyên tử.
5.1. Nguyên lí ngăn cấm (Paoly - Ví dụ: Lớp K; n = 1 => l = 0 => m = 0 =>
Thuỵ Sĩ).
Mỗi AO chỉ có thể có tối đa hai
1
1
electron có chiều tự quay ngược chiều ms =
(spin) là +1/2 và -1/2.

+

2 và ms = - 2

=> Lớp K có nhiều nhất 2 e :
+ e thứ nhất có giá trị n = 1, l = 0, m = 0,

ms =

+

1
2

+ e thứ hai có giá trị n = 1, l = 0, m = 0,
1
ms = - 2

Hệ quả: Dựa vào nguyên lý Pauli có thể
tính được số e tối đa trong một ô lượng tử,
một phân lớp hay một lớp.
+ Số e tối đa trong một ô lượng tử là 2e
(vì trong 1 ô lượng tử các e có 3 số lượng
tử giống nhau, số lượng tử thứ 4 m s phải
khác nhau, nhận giá trị là +1/2 và -1/2).
+ Trong một phân lớp, số e nhiều nhất
bằng 2 lần số obitan, tức bằng: 2.(2l + 1)
electron.
5.2. Nguyên lí vững bền. Cấu hình
+ Trong một lớp, số e nhiều nhất có thể có
electron của nguyên tử.
Trong nguyên tử, các electron được tính theo công thức:

chiếm lần lượt các obitan có năng

l = ( n −1)

∑ 2(2l + 1) = 2n

lượng từ thấp đến cao.

2

l =0

1s 2s 2p 3s 3p 4s ≈ 3d 4p 5s ≈ 4d 5p
6s ≈ 4f ≈ 5d 6p 7s 5f ≈ 6d 7p...

• Cách biểu diễn cấu hình

=> Có sự xáo trộn thứ tự phân mức năng

17
17


electron:
lượng giữa một vài phân lớp, từ lớp thứ ba
- B1: Điền dần các electron vào bậc
trở ra, vì trong nguyên tử nhiều e xảy ra
thang năng lượng của các AO.
hiệu ứng chắn và hiệu ứng thâm nhập e.
- B2: Sắp xếp lại theo từng lớp AO.

Ví dụ:
He

(z = 2) 1s2

Li

(z = 3) 1s2

2s1

Cl

(z = 17)

1s2

2s2

2p6

3s2

Sc

(z = 21)

1s2

2s2

2p6

3s2

3d1

4s2
2s2

3p5
3p6

Chú ý: có một số ngoại lệ
Cu

(z = 29)

1s2

2p6

3s2

3d10 4s1

Li

(z = 24)

1s2

2p6

3s2

3d5 4s1

3p6
3p6

2s2

Cấu hình 3d10 4s1 (trạng thái vội bão hoà)
bền hơn cấu hình 3d9 4s2
Cấu hình 3d5 4s1 (trạng thái vội nửa bão
hoà) bền hơn cấu hình 3d4 4s2
*Chú ý: Trong một số nguyên tử, viết cấu
hình e theo nguyên lý vững bền ở trạng
thái cơ bản có cấu hình ns2(n-1)d4 hoặc

5.3. Quy tắc Hund (Hund - Đức).
ns2(n-1)d9 thì có sự chuyển 1e ở ns sang
Cấu hình electron dạng ô lượng tử.
- Quy tắc phân bố các electron vào (n-1)d thành ns1(n-1)d5 hoặc ns1(n-1)d10.
các ô lượng tử:Trong một phân mức, Nguyên nhân là do hiệu năng lượng (E (n-1)d
các electron có xu hướng phân bố – Ens) nhỏ và các phân lớp d 10 và d5 là các
đều vào các ô lượng tử sao cho số phân lớp bão hoà và nửa bão hoà là các
electron độc thân là lớn nhất

phân lớp bền => khi ở (n-1)d có số e gần
bằng 10 (hoặc gần bằng 5) thì 1e ở ns sẽ
chuyển sang (n-1)d để tạo thành các phân
lớp bền.

18
18

↑

↑ ↑
↑ ↑
↑


d) Củng cố, tổng kết:
Viết được cấu hình electron theo mức năng lượng và ô lượng tử
Tìm nguyên tố và các tính chất tuần hoàn của các nguyên tố trong bảng
HTTH
f) Giao bài tập:
- Xem lại toàn bộ kiến thức vừa học.
- Làm bài tập chương 2.
- Đọc trước chương 3.

HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC
IIA

IIIA IVA VA

4

Be
12
Mg
20
Ca
38
Sr
56
Ba
88
Ra

5
B
13
Al
31
Ga
49
In
81
Tr

6
C
14
Si
32
Ge
50

Sn
82
Pb

7
N
15
P
33
As
51
Sb
83
Bi

VIIA
VIA 1
H
8
9
O
F
16
17
S
Cl
34
35
Se
Br

52
53
Te
I
84
85
Po
At

66
Dy
98
Cf

67
Ho
99
Es

68
Er
100
Fm

69
Tm
101
Md

IIIB IVB VB

VIB VIIB VIIIB

21
Sc
39
Y
57
La
89
Ac

23
V
41
Nb
73
Ta
105

24
Cr
42
Mo
74
W

25
Mn
43

Tc
75
Re

26
Fe
44
Ru
76
Os

27
Co
45
Rh
77
Ir

58
Ce

59
Pr

60
Nr

61
Pm

90
Th

91
Pa

92
U

93
Np

22
Ti
40
Zr
72
Hf
104
Ku

IB

IIB

28
Ni
46
Pd
78

Pt

29
Cu
47
Ag
79
Au

30
Zn
48
Cd
80
Hg

62
Sm

63
Eu

64
Gd

65
Tb

94
Pu

95
Am

96
Cm

97
Bk

19
19

70
Yb
102
No

V
2
H
10
N
18
A
36
K
54
X
86

Rn

71
Lu
10
Lr


2.3. CHƯƠNG III: LIÊN KẾT HOÁ HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ
a) Xác định mục tiêu
- Mục tiêu về kiến thức :
+ Một số đại lượng đặc trưng cơ bản của liên kết hoá học: Độ âm điện, độ
bội liên kết, góc liên kết, cấu hình hình học của một số loại phân tử.
+ Một số đại lượng có liên quan đến liên kết: Độ phân cực của liên kết,
mômen lưỡng cực.
+ Những thuyết cổ điển về liên kết: Quy tắc bát tử, Liên kết ion, Liên kết
cộng hoá trị.
+ Liên kết cho nhận.
+ Liên kết hydro.
- Mục tiêu về kỹ năng: Tính toán và nhận biết được các loại lien kết trong phân tử
- Mục tiêu về thái độ: Chủ động tích cực trong việc học tập, nghiên cứu sâu về
nguyên tử.
b) Chuẩn bị:
- Giảng viên: Phương tiện dạy học (Bảng viết và máy chiếu), Sách bài tập, Giáo trình.
- Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập…
c) Nội dung giảng dạy chi tiết
- Tên bài (mục):
Chương 3
LIÊN KẾT HOÁ HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ
(Phần 1)

- Lượng thời gian: 3 tiết
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Yêu cầu SV nhắc lại kiến thức đã học ở giờ trước.
ND SV phải biết

1 Á kim trong tiếng Anh là metalloid, Phi kim là nonmetal

ND SV nên biết


(GV bao quát lớp. SV đọc giáo trình, thảo
(GV nhắc lại kiến thức và ghi lên bảng
tóm tắt nội dung. SV ghi chép, nhớ lại luận trên lớp)
kiến thức và lĩnh hội kiến thức mới)
1. Một số đại lượng có liên quan
đến liên kết.
1.1. Độ âm điện của nguyên tố ( χ , - χ càng lớn thì nguyên tử càng dễ thu
kappa).
- Độ điện âm là đại lượng cho biết electron.
khả năng hút cặp e liên kết của - Trong liên kết giữa 2 nguyên tử A và B
nguyên tử trong phân tử.
χ
- Kí hiệu:

để tạo ra phân tử AB. Nếu χA > χB thì
electron liên kết sẽ lệch hoặc di chuyển về

phía nguyên tử A.
- Nhận xét:
+ Trong một chu kì, từ trái sang phải độ - Quy ước lấy độ âm điện của Li là 1 thì

các nguyên tố khác sẽ có độ âm điện
âm điện của các nguyên tố tăng dần.
+ Trong một phân nhóm chính, từ tương đối
trên xuống dưới độ âm điện giảm dần.
+ Các nguyên tố kim loại kiềm có χ <
1, Fr có χ nhỏ nhất.
+ Các nguyên tố phi kim có χ > 2, F
có χ lớn nhất.
Ví dụ: EH-H = 104 Kcal/mol, EO-H trong
1.2. Năng lượng liên kết (E).
- Là năng lượng cần thiết để phá vỡ H2O = 110 Kcal/mol.
mối liên kết và tạo ra các nguyên tử ở - Năng lượng liên kết càng lớn thì liên kết
thể khí.

càng bền.

- Kí hiệu: E
- Đơn vị: kcal/mol liên kết.
1.3. Độ dài liên kết (r0).
- Độ dài liên kết càng nhỏ thì liên kết càng
- Là khoảng cách giữa hai nhân
bền vững.
nguyên tử khi đã hình thành liên kết.
- Kí hiệu: r0
0

0

- Đơn vị: Α ; (1 Α = 10-8 cm).
1.4. Độ bội của liên kết.

Ví dụ: Độ bội của liên kết giữa các


- Số liên kết hay bậc liên kết được nguyên tử C trong etan, etilen, axetilen lần
tính bằng số cặp electron liên kết tạo lượt là 1, 2, 3; C:C; C::C ; C:::C hay C thành giữa 2 nguyên tử liên kết.

C;C=C;C ≡ C
- Độ bội của liên kết càng lớn thì liên kết
càng bền, năng lượng liên kết càng lớn và
độ dài liên kết càng nhỏ (bảng 2).

1.5. Góc liên kết (góc hoá trị).
- Là góc tạo bởi hai mối liên kết Ví dụ: góc liên kết trong các phân tử H 2O,
giữa một nguyên tử với hai nguyên CO2, C2H4 như sau:
tử khác.

O
H

104,50

1200 C

O = C = O

H

H

1.6. Cấu hình hình học của một số có 2 dạng là dạng đường thẳng; Dạng hình
loại phân tử.
chữ V
1.6.1. Phân tử loại AB2:
- B – A – B Nguyên tử A có 2 cặp e liên
- Dạng đường thẳng:BeF2; CO2; BeH2
công thức cấu tạo:F- Be – F;O=C = O

kết, không có cặp e tự do, nên 2 cặp e liên
kết hướng về 2 phía ngược chiều nhau trên
cùng một đường thẳng nên 2 nguyên tử B
cùng nằm trên 2 phía đối diện nhau trên
cùng một đường thẳng.

- Dạng chữ V: Gồm 2 dạng AB 2E và
AB2E2

Ví dụ: SO2; NO2 ; góc OSO = 109,50
+ Dạng AB2E: A có 3 cặp e

hoá trị; 2 cặp e liên kết , 1 cặp e tự do,

A
B

S
B

O

O

3 cặp e được phân bố theo kiểu tam
giác phẳng, cấu hình phân tử dạng
gãy góc.
+ Dạng AB2E2: A có 4 cặp e
hoá trị ( 2cặp e liên kết , 2 cặp e tự
do) được sắp xếp theo kiểu tứ diện,

Ví dụ: H2O; H2S ; H2Se ; TeCl2 ; PoCl2
Góc hoá trị HOH = 104,50 ; HSH = 920 ;
HSeH = 910
A

nhưng hình học phân tử là gãy góc.
B

H

H

1800

B

C
H


- thường có 3 dạng là dạng AB3 phẳng tam

1.6.2. Phân tử loại AB3

giác (BF3); Dạng AB3E tháp tam giác
(NH3); Dạng AB3E2 lưỡng tháp tam giác.
- A có 3 cặp e liên kết tạo 3 liên kết với

- Dạng AB3: Dạng phẳng tam giác.

3B; góc liên kết 1200 ; 3B nằm trên 3 đỉnh

Ví dụ: AlF3; BF3 ; NO3-

của tam giác đều, A ở tâm tam giác.
- A có 4 cặp e hoá trị( 3 cặp liên kết với

- Dạng AB3E: Dạng tháp tam giác.

3B; 1 cặp tự do); được phân bố theo kiểu

Ví dụ: PH3 ; PF3 ; AsH3; Góc hoá trị tứ diện. Phân tử có dạng hình tháp tam
HNH = 1070

giác, nguyên tử A ở đỉnh tháp, 3B ở đáy
tháp;
- A có 5 cặp e hoá trị ( 3 cặp liên kết với

- Dạng AB3E2: Dạng lưỡng tháp tam 3B; 2 cặp e tự do) sắp xếp theo kiểu lưỡng
giác.

tháp tam giác. Dạng hình học phân tử có

Ví dụ: ClF3 ; BrF3

dạng chữ T
- thường có 3 dạng là AB4 ; AB4E ; AB4E2

1.6.3. Phân tử loại AB4:

- A nằm trong tâm tứ diện đều 4B ở 4 đỉnh,

- Dạng là AB4 dạng tứ diện

góc liên kết 1090 28.

Ví dụ CH4 ; SO42-

- A có 5 cặp e hoá trị trong đó 4 cặp liên
kết cới 4B và 1 cặp e tự do; các cặp e sáp
xếp theo kiểu tứ diện biến dạng

- Dạng AB4E:
Ví dụ: SF4 ; SeF4
- Dạng AB4E2 hình vuông phẳng:
Ví dụ: XeF4 ;
ICl4 - ; PtCl42-

- Nguyên tử A có 6 cặp e hoá trị; 4 cặp e
liên kết với 4B; 2 cặp e tự do. Các cặp e
hoá trị sắp xếp theo kiểu bát diện , hình
học phân tử là hình vuông phẳng;

- thường có dạng bát diện 8 mặt đều; hình

1.6.4. Phân tử dạng AB6:
Ví dụ: SF6 ; PCl6

bát diện được tạo thành khi gắn kết 2 hình
tháp vuông;
A ở tâm của đáy hình vuông, 6 B nằm ở 6
đỉnh.

H
O
H

O


1.6.5 Phân tử dạng A2B2: gồm: dạng
đường thẳng (C2H2); dạng không
phẳng (H2O2).

C6 ,
Ngoài ra có các loại phân tử C2HH4, C2H

C6H6 còn có các dạng phân tử phức tạp hơn.
- Trong những liên kết giữa hai nguyên tử

1.7. Độ phân cực của liên kết. Mô
khác nhau, do có sự chênh lệch về độ điện
men lưỡng cực.

δ
δ
âm, electron liên kết bị lệch về phía
−1
+1
+

+

H − Cl

δ−
−2

O

2δ +
+4

=C

δ−
−2

=O

nguyên tử có độ điện âm lớn hơn, tạo ra ở
đây một điện tích âm nào đó (thường kí

Độ phân cực của liên kết được hiệu δ-), còn ở nguyên tử kia mang một

đánh giá qua mômen lưỡng cực µ điện tích δ+. Khi đó người ta nói liên kết bị
r
µ
=
l
.q : µ thường được tính phân cực.
(muy).

bằng đơn vị gọi là Đơ bai (D).

-

Trong phân tử những hạt nhân nguyên tử

- Ưu điểm: Việc xác định được mang điện tích dương, các electron mang
mômen lưỡng cực của phân tử cho điện tích âm. Nên có thể nói trong phân tử
phép ta dự đoán cấu hình hình học có 2 trọng tâm mang điện tích trái dấu,
nếu 2 trọng tâm đó trùng nhau thì phân tử
của phân tử.
Ví dụ: Phân tử CO2 có µ = 0 Phân tử đó không có cực còn nếu không trùng
nhau thì phân tử đó có mômen lưỡng cực
có cấu dạng thẳng
Phân tử H 2O có µ = 1,84 D
phân tử có cấu dạng góc hình chữ V

vĩnh cửu.
- Trong phân tử nhiều nguyên tử, mômen
lưỡng cực của phân tử được tính bằng
tổng vectơ của các mômen liên kết.
Ví dụ: Mô men lưỡng cực của các dẫn

xuất 2 nhóm thế ở benzen: Phân tử benzen
có µ = 0 nhưng các dẫn xuất mono của
benzen đều là những lưỡng cực . Chẳng
hạn ở mono nitro benzen µ = 1,53 D;
Nitrobenzen µ = 3,90 D; Anilin µ = 1,60
D.

C

H


a) Trường hợp 2 nhóm thế giống

µ1

µ1 µ

nhau: Ví dụ điclo benzen

µ2

µp = µ1 - µ2 = 0
µ0 = 2µ12 + 2µ2 2 cos1200 = µ1 3

µm = 2 µ12 + 2 µ12 cos1200 = µ1

µ1
µ

µ2

µ1µ 2

Para

octo

meta

Ví dụ: Nitroclobenzen:
b) Trường hợp 2 nhóm thế khác
nhau:
µ1 = 1,53 D ; µ2 = 3,9 D; µp = µ2 - µ1
- Trường hợp các vec tơ hướng từ
nhân ra ngoài.
µ0 = µ12 + µ2 2 + µ1µ2
µm = µ12 + µ 2 2 − µ1µ2

Ví dụ: Nitroanilin:

µp = µ2 + µ1

- Trường hợp một vec tơ hướng vào
nhân, một véc tơ hướng từ nhân ra
ngoài;
µ0 = µ + µ2 − µ1µ2
2
1

2

Độ phân cực của liên kết phụ thuộc vào
điện tích trên cực và độ dài liên kết.

µm = µ12 + µ 22 + µ1µ2

Nhận xét: Nguyên tử của hai nguyên
tố có độ chênh lệch độ điện âm càng
lớn thì liên kết giữa chúng càng phân
cực.
2. Những thuyết cổ điển về liên kết.
2.1. Quy tắc bát tử.
- Tất cả các khí trơ (trừ Heli) đều có 8
electron ở lớp ngoài cùng.
- Chúng rất ít hoạt động hoá học:
không liên kết với nhau và hầu như
không liên kết với những nguyên tử
khác để tạo thành phân tử, tồn tại
trong tự nhiên dưới dạng nguyên tử tự
do.

Những thuyết kinh điển về liên kết
dựa trên quy tắc bát tử (octet). Xuất phát
từ nhận xét sau đây:
Vì vậy cấu trúc 8 electron lớp ngoài
cùng là một cấu trúc đặc biệt bền vững.
Do đó các nguyên tử có xu hướng liên kết
với nhau để đạt được cấu trúc electron bền
vững của các khí trơ với 8 (hoặc 2 đối với

heli) electron ở lớp ngoài cùng.
Dựa trên quy tắc này người ta đã
đưa ra một số thuyết về liên kết như sau: