LÊ KIM LONG (Tổng Chủ biên)
ĐẶNG XUÂN THƯ (Chủ biên)
NGUYỄN THỊ THANH CHI – NGÔ TUẤN CƯỜNG – NGUYỄN VĂN HẢI
NGUYỄN THANH HƯNG – ĐƯỜNG KHÁNH LINH

HOÁ HỌC

12
SÁCH GIÁO VIÊN

NH

XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM

Phần hai

HƯỚNG DẪN DẠY HỌC
CHƯƠNG 4. POLYMER

Bài 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ POLYMER
MỤC TIÊU
Sau bài học, HS sẽ:
– Viết được công thức cấu tạo và gọi được tên của một số polymer thường gặp
(polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), poly(vinyl chloride) (PVC),
polybutadiene, polyisoprene, poly(methyl methacrylate), poly(phenol-formaldehyde) (PPF),
capron, nylon-6,6).
– Nêu được đặc điểm về tính chất vật lí (trạng thái, nhiệt độ nóng chảy, tính chất cơ học)
và tính chất hoá học (phản ứng cắt mạch (tinh bột, cellulose, polyamide, polystyrene), tăng
mạch (lưu hoá cao su), giữ nguyên mạch của một số polymer).
– Trình bày được phương pháp trùng hợp, trùng ngưng để tổng hợp một số polymer
thường gặp.

CHUẨN BỊ
Một số mẫu vật được chế tạo từ polymer: túi nylon vỏ chai dầu gội đầu (PE), hộp nhựa
(PP), mảnh hộp xốp (PS), chai nước (PET), sợi bông, len lông cừu, sợi tơ tằm, tơ nylon,
polyester, cao su, vật liệu composite hoặc ảnh, tranh các sản phẩm chế tạo từ polymer.

THÔNG TIN BỔ SUNG
1. Khái niệm
Thuật ngữ Polymer được Berzelius đưa ra vào năm 1833, xuất phát từ tiếng Hy Lạp: polus
(nhiều) và meros (phần), nghĩa là các phân tử lớn được tạo thành từ sự lặp lại của nhiều phân
tử nhỏ.
Chúng ta cần lưu ý một số thuật ngữ sau:
– Hợp chất cao phân tử hay có khi còn được gọi là polymer cao phân tử, chỉ chung cho
những hợp chất có khối lượng phân tử lớn (từ 5000 đến hàng triệu u), có cấu trúc phức tạp.
– Polymer: những chất có khối lượng phân tử lớn, có sự lặp đi lặp lại nhiều lần các đơn vị

phân tử nhỏ (mắt xích). Tuy nhiên hiện nay một số hợp chất cao phân tử cũng được gọi chung
là polymer.

10

– Olygomer: Những phân tử có khối lượng phân tử thấp hơn, có tính chất khác với

polymer, thường có số mắt xích nhỏ hơn 10.
– Monomer: là những hợp chất thấp phân tử chứa liên kết bội, vòng không bền hoặc có
chứa những nhóm chức có khả năng phản ứng cao (không ít hơn hai nhóm chức).
– Homopolymer: polymer được tổng hợp từ một loại monomer.
– Copolymer: polymer được tổng hợp từ hai hay nhiều monomer khác nhau.

Hệ số n trong công thức của polymer xác định số lượng đơn vị mất xích trong mỗi phân tử
polymer gọi là hệ số polymer hoá hay độ polymer hoá. Tuy nhiên, vì số lượng các monomer
trong phân tử polymer thay đổi nên mỗi mẫu polymer thường bao gồm hỗn hợp các phân tử
polymer có khối lượng phân tử khác nhau. Do đó, khối lượng phân tử của một hợp chất
polymer không phải là một hằng số xác định mà chỉ là một đại lượng thống kê trung bình.

2. Phân loại polymer
Phân loại trên cơ sở nguồn gốc polymer:
– Polymer tự nhiên: vật liệu polymer có trong sẵn trong thiên nhiên như cao su thiên

nhiên, tinh bột, cellulose, protein,...
– Polymer tổng hợp: được tổng hợp hóa học từ các monomer: PE, PP, PS, PVC, PET, ...
– Polymer bán tổng hợp (polymer nhân tạo): biến tính hoá học các polymer thiên nhiên

như tơ visco, tơ cellulose acetate,...
Phân loại theo thành phần hóa học của mạch chính:
– Polymer mạch carbon: mạch chính của phân tử polymer chỉ chứa carbon như PE, PP,

PVC,…
– Polymer dị mạch: mạch chính ngoài carbon còn chứa các nguyên tử khác như O, N,
Si,… như polyester, polyamide, polyether,…
– Polymer cơ nguyên tố: mạch chính của phân tử polymer chứa nguyên tử không phải là

organogen (C, H, O, N, S, Hal,…)
Ngoài ra polymer còn được phân loại dựa trên phương pháp điều chế (trùng hợp, trùng
ngưng); thành phần mắt xích monomer (homo-, copolymer),…

3. Cấu trúc của polymer
– Xét về cấu tạo mạch phân tử, polymer có ba

dạng: Mạch không phân nhánh, mạch phân nhánh và
dạng mạng lưới không gian.
– Xét về cấu trúc lập thể, polymer có ba dạng:
isotactic (cấu trúc cùng phía), syndiotactic (cấu trúc
xen kẽ) và atactic (cấu trúc ngẫu nhiên).

11

4. Tính chất vật lí
Các polymer thường ở dạng mềm dẻo hay rắn, không bay hơi, không có điểm nóng chảy
xác định mà nóng chảy trong một khoảng nhiệt độ khá rộng. Khi nóng chảy cho dạng chất
lỏng có độ nhớt cao. Một số polymer khi đun nóng bị phân huỷ chứ không nóng chảy.
Đa số polymer khó tan trong các dung môi, một số tan được trong một vài dung môi nhất
định nhưng tan rất chậm tạo dung dịch polymer có độ nhớt cao.
Các polymer có dạng mạch khác nhau, có độ nóng chảy và độ hoà tan khác nhau: polymer
dạng mạch không nhánh có độ nóng chảy cao hơn nhưng độ hoà tan lại thấp hơn polymer
dạng mạch nhánh. Còn polymer có dạng mạch không gian ba chiều thường không nóng chảy,
rất khó tan trong các dung môi hữu cơ.
Đa số các polymer đều có tính cách nhiệt, cách điện tốt. Một số polymer còn có tính bán
dẫn do có chứa hệ liên hợp.

5. Tính chất hóa học
Tính chất hoá học của polymer phụ thuộc vào thành phần, cấu tạo của chúng. Có thể phân
ra thành ba loại phản ứng sau :
a) Phản ứng phân cắt mạch carbon
Các phản ứng làm giảm hệ số polymer hóa (hệ số n) và cuối cùng mạch polymer có thể bị
phân cắt hoàn toàn. Một số phản ứng phân cắt mạch carbon đặc trưng:
– Phản ứng thủy phân các polyester, polyamide, polysaccharide,…
– Phản ứng depolymer hóa bởi nhiệt tạo thành polymer ban đầu.
– Phản ứng cắt mạch do tác dụng chất oxy hóa: một số polymer để lâu ngoài không khí

trở nên giòn, dễ gãy do oxygen trong không khí phản ứng với nguyên tử hydrogen bên cạnh
liên kết đôi trong mạch polymer tạo hydroperoxide và sau đó phân hủy làm gãy mạch carbon.
– Ngoài ra polymer cũng bị biến đổi cấu trúc do đó tính chất thay đổi một phần khi

polymer tiếp xúc lâu với ánh sáng, nhiệt, tác nhân hóa học,… Quá trình này gọi là sự lão hóa
polymer. Để hạn chế sự lão hóa polymer, người ta thường cho vào vật liệu polymer các chất
chống lão hóa như chất hấp thụ ánh sáng (ví dụ các chất màu azo), chất có khả năng khuyếch
tán nhiệt để hạn chế các bức xạ tử ngoại, chất chống oxi hóa như amine thơm, phenol,…
b) Phản ứng tăng mạch polymer
Các phản ứng tăng mạch polymer có thể là phản ứng nối dài mạch, phản ứng ghép thêm
mạch polymer vào mạch chính hoặc phản ứng ghép các chuỗi polymer lại với nhau tạo thành
mạng lưới hoặc mạng không gian (phản ứng khâu mạch). Các polymer sau khi khâu mạch
thường có các tính chất vật lí, cơ lí, hóa học tốt hơn so với polymer ban đầu (thường khó nóng
chảy, khó tan trong các dung môi, tính đàn hồi, chịu mài mòn, chịu hóa chất, chống lão
hóa…tốt hơn).
12

c) Phản ứng giữ nguyên mạch polymer
Các phản ứng xảy ra trên mạch polymer nhưng không làm thay đổi độ dài mạch. Ví dụ
phản ứng cộng vào liên kết bội, phản ứng thế, phản ứng thủy phân ở mạch nhánh. Đặc điểm
của loại phản ứng giữ nguyên mạch cacbon là làm thay đổi thành phần hoá học của polymer
nhưng không làm thay đổi chiều dài mạch polymer (số lượng mắt xích).

6. Phương pháp tổng hợp
Hiện nay có ba loại phản ứng cơ bản để tổng hợp polymer:
– Phản ứng trùng hợp: Trong phản ứng trùng hợp, toàn bộ các phân tử monomer nằm hẳn

trong phân tử polymer. Phổ biến là quá trình trùng hợp các alkene và các dẫn xuất của chúng
tạo thành các polymer như PE, PP, PVC,... hoặc quá trình đồng trùng hợp tạo cao su Buna-S,
Buna-N, nhựa ABS, …
– Phản ứng trùng ngưng: Trong phản ứng trùng ngưng kèm theo quá trình tạo monomer là

sự tách các phân tử nhỏ. Phổ biến là phương pháp trùng ngưng để điều chế các polyester,
polyamide,…
– Phản ứng trùng cộng hợp: là phản ứng xẩy ra do sự cộng hợp ở các nhóm chức tạo nên

polymer. Phản ứng này giống với phản ứng trùng hợp là thành phần của polymer giống với
monomer nhưng do sự phản ứng ở các nhóm chức chứ không phải liên kết đôi C=C như
trùng hợp.
Ví dụ:

nOCN-R1-NCO + nHO-R2-OH 

( CONH-R1-NHCOO-R2-O )n

GỢI Ý TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY, HỌC
Hoạt động 1. KHỞI ĐỘNG
 GV tổ chức để HS thảo luận và kể tên các vật liệu polymer có trong tự nhiên, trong đời
sống, tìm hiểu các ứng dụng của vật liệu polymer trong gia đình. Từ đó GV dẫn dắt để đi vào
nội dung bài học.

Hoạt động 2. KHÁI NIỆM, DANH PHÁP, CẤU TRÚC
 HS đã được học các khái niệm về polymer ở KHTN lớp 9 nên phần này GV có thể khai
thác, kiểm tra các kiến thức mà em đã học.
 GV yêu cầu HS viết công thức của của tinh bột, cellulose, polyethylene mà HS đã được
học ở các phần trước. GV yêu cầu HS nhận xét đặc điểm chung về cấu tạo, kích thước, phân
tử khối của các chất trên.
 GV yêu cầu HS xác định mắt xích trong các polymer đã viết ở trên.

13

 HS đọc SGK về cấu trúc mạch polymer, GV ví dụ về một số polymer thuộc 3 loại
mạch (PE, amylose, amylopectin, protein, bakelite,…), và yêu cầu HS xếp chúng vào nhóm
phù hợp.
 GV yêu cầu HS thực hiện theo nội dung câu hỏi 1, 2 SGK để củng cố nội dung kiến
thức đã học.

Hoạt động 3. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
 Từ các vật liệu polymer mà HS đã gặp hoặc đã sử dụng trong thực tế đời sống, GV đề
nghị HS nêu một số tính chất vật lí đặc trưng của vật liệu polymer (trạng thái, khả năng nóng
chảy, tính tan,…) . GV bổ sung thêm các thông tin về tính chất vật lí của polymer.
 GV có thể tổ chức hoạt động thí nghiệm để HS rút ra các tính chất vật lí cơ bản của
polymer: cho các mẫu túi nylon (PE), ống nhựa PVC, mẫu dây chun cao su cho vào các ống
nghiệm đựng nước và dung môi hữu cơ (xăng). Hơ nhẹ các vật liệu trên ngọn lửa đèn cồn.
Hoạt động 4. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
 Trong phần này, GV có thể vận dụng một số phản ứng HS đã được học để HS vận
dụng viết các phản ứng cắt mạch và giữ nguyên mạch polymer.
 GV yêu cầu HS viết phản ứng thủy phân tinh bột, thủy phân nhóm ester trong
poly(vinyl acetate). Yêu cầu HS nhận xét về sự khác nhau giữa hai phản ứng (mạch polymer).
Từ đó GV mở rộng thêm một số ví dụ khác để hình thành khái niệm về phản ứng cắt mạch và
giữ nguyên mạch polymer.
 HS nghiên cứu SGK về phản ứng tăng mạch polymer. GV yêu cầu HS dự đoán một số
tính chất vật lí của polymer sau khi khâu mạch (ví dụ nhiệt độ nóng chảy, tính tan,…).
 GV yêu cầu HS thực hiện theo nội dung câu hỏi 3, 4 SGK để củng cố nội dung kiến
thức đã học.
Hoạt động 5. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP
 GV đã được học các phương pháp trùng hợp và phương pháp trùng ngưng. GV có thể
giao nhiệm vụ cho HS hoặc cho HS trả lời vào phiếu học tập: viết một số phản ứng trùng hợp,
trùng ngưng đã học; cho các phản ứng điều chế polymer, HS xếp vào hai cột, từ việc quan sát
các phản ứng nêu nhận xét về: đặc điểm chung của các monomer của mỗi nhóm, sự giống
nhau của thành phần trong các phản ứng ở mỗi nhóm. Từ đó khái quát khái niệm phản ứng
trùng hợp và phản ứng trùng ngưng; điều kiện của monome tham gia phản ứng trùng hợp và
phản ứng trùng ngưng.
 GV hướng dẫn HS rèn luyện năng lực GQVĐ bằng các hoạt động củng cố: sử dụng
các câu hỏi 5 và 6 SGK.

Hoạt động 6. GHI NHỚ, TỔNG KẾT
Em đã học: GV yêu cầu HS tóm tắt các nội dung đã học hoặc các hình thức hoạt động
khác nhằm chốt kiến thức, kĩ năng cơ bản của bài học.
Em có thể: Hướng dẫn GV đưa ra các câu hỏi/nhiệm vụ/vấn đề cần giải quyết nhằm
khuyến khích HS phát huy NL sáng tạo/vận dụng/thực hành,... dựa trên các gợi ý trong SGK.

14

HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÂU HỎI TRONG SGK
1. Em hãy xác định mắt xích và monomer dùng để tổng hợp các polymer sau: PE, PS và
PVC.
Polymer

Monomer

Mắt xích

Polyethylene (PE)
Polystyrene (PS)
Poly(vinyl chloride) (PVC)
2. Viết công thức cấu tạo và gọi tên polymer được tổng hợp từ monomer sau:
a) propylene; b) methyl methacrylate.

3. Viết phương trình hoá học của các phản ứng sau:
a) Thuỷ phân poly(methyl methacrylate) trong môi trường base.
b) Thuỷ phân nylon-6,6 trong môi trường acid.

4. Hộp xốp đựng thực phẩm chế biến sẵn thường làm bằng PS. Hãy tìm hiểu và cho biết
có nên sử dụng các hộp này để đựng thức ăn nóng hoặc cho hộp vào lò vi sóng để hâm nóng
thức ăn hay không? Tại sao?
Không nên sử dụng các hộp xốp đựng thực phẩm nóng hoặc cho vào lò vi sóng để hâm
nóng thức ăn vì hộp xốp làm bằng polystyrene, ở nhiệt độ cao xảy ra phản ứng cắt mạch, PS
bị phân hủy tạo thành styrene có thể gây độc cho cơ thể khi hấp thụ cùng thức ăn.
5. Cho các polymer sau: PS; Nylon-6,6; PVC. Polymer nào được điều chế bằng phản ứng
trùng hợp? Polymer nào được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng?
Polymer điều chế bằng phản ứng trùng hợp: PS, PVC.
Polymer điều chế bằng phản ứng trùng hợp: Nylon-6,6.
15

GỢI Ý KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ
1. GV có thể đánh giá kết quả học tập của HS dựa trên các câu trả lời của HS đối với các
câu hỏi trong SGK và các câu hỏi của GV trong tiến trình dạy học.
2. Câu hỏi và bài tập gợi ý đánh giá (tối thiểu 3 câu hỏi/bài tập nhỏ).
Câu 1: Chất nào sau đây không phải là vật liệu polymer?
A. Saccharose.

B. Cao su.

C. Sợi bông.

D. Thuỷ tinh hữu cơ.

Hướng dẫn: Chọn A.
Câu 2: Chọn Đúng hoặc Sai trong phát biểu sau:
a) Polymer là những hợp chất có phân tử khối lớn do nhiều mắt xích liên kết với nhau. Đ
b) Hầu hết polymer là chất rắn, không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Đ
c) Polyethylene được điều chế từ ethylene bằng phản ứng trùng ngưng. S
d) Nylon-6,6 được điều chế bằng phản ứng trùng hợp. S
e) Phản ứng thuỷ phân tinh bột thuộc loại phản ứng tăng mạch polymer. S
Hướng dẫn: a) – đúng; b) – đúng; c) – sai; d) – sai; e) – sai.
Câu 3: Poly(ethylene terephtalate) là một polyester có tên viết tắt là PET hay PETE. Đây
là một polymer được ứng dụng rộng rãi làm hộp đựng, chai nhựa, sợi polyester,... PET được
điều chế từ terephtalic acid và ethylene glycol bằng phản ứng ester hoá.

a) Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế PET từ các monomer tương ứng.
Phản ứng này thuộc loại trùng hợp hay trùng ngưng?
b) Từ kí hiệu nhận dạng của nhựa PET, hãy cho biết PET thuộc lại nhựa nhiệt rắn hay
nhiệt dẻo và có thể tái chế được hay không?
Hướng dẫn:
a) Phương trình hoá học của phản ứng điều chế PET:

b) PET thuộc loại nhựa nhiệt dẻo và có thể tái chế được.

16

CHƯƠNG 8. DÃY KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP
THỨ NHẤT VÀ PHỨC CHẤT
Bài 27. SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT
MỤC TIÊU
Sau bài học, HS sẽ:
– Nêu được đặc điểm cấu hình electron của nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất
(từ Sc đến Cu).
– Trình bày được một số tính chất vật lí của kim loại chuyển tiếp (nhiệt độ nóng chảy,
khối lượng riêng, độ dẫn điện và dẫn nhiệt, độ cứng) và ứng dụng của kim loại chuyển tiếp
ứng từ các tính chất đó.
– Nêu được sự khác biệt các số liệu về nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng, độ dẫn điện,
độ cứng,... giữa một số kim loại chuyển tiếp so với kim loại họ s.
– Nêu được xu hướng có nhiều số oxi hoá của nguyên tố chuyển tiếp.
– Nêu được các trạng thái oxi hoá phổ biến, cấu hình electron, đặc tính có màu của một số
ion kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.
– Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm xác định hàm lượng muối Fe(II) bằng
dung dịch thuốc tím.
2+
3+
– Thực hiện được thí nghiệm kiểm tra sự có mặt từng ion riêng biệt: Cu , Fe .

CHUẨN BỊ
– Hình ảnh một số ứng dụng điển hình của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.
– Hình ảnh màu sắc của một số ion kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất trong dung dịch;
màu sắc của một số hợp chất của đồng ở trạng thái rắn.
– Dụng cụ, hoá chất thí nghiệm theo hướng dẫn trong SGK.

THÔNG TIN BỔ SUNG
1. Orbital 3d và liên kết kim loại
Phân lớp 3d gồm 5 orbital, trong đó có 3 orbital phân bố theo đường chéo và 2 orbital
phân bố dọc theo trục toạ độ.

17

Hình 27.1. Hình dạng các orbial 3d

Đối với các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất, đặc biệt là các nguyên tố nửa đầu dãy,
điển hình là chromium, có sự tham gia của các orbital 3d vào liên kết trong tinh thể kim loại.
Các nguyên tử mà orbital 3d chỉ chứa electron độc thân có khả năng xen phủ với nhau để hình
thành liên kết cộng hoá trị, làm tăng độ bền liên kết trong tinh thể kim loại. Hệ quả của sự tạo
thêm liên kết cộng hoá trị là tinh thể tăng độ cứng, tăng nhiệt độ nóng chảy và giảm độ dẫn
điện.

3d

z2

− 3d

z2

3d

x 2 − y2

− 3d

x 2 − y2

Hình 27.2. Mô hình xen phủ tạo liên kết cộng hoá trị trong tinh thể chromium

2. Màu sắc ion kim loại chuyển tiếp
Màu sắc ion kim loại chuyển tiếp gây ra khi electron hấp thụ một số bước sóng ánh sáng
vùng khả kiến để chuyển mức năng lượng hoặc chuyển dịch điện tích.
● Sự tách mức năng lượng orbital d
Đối với ion kim loại chuyển tiếp ở trạng thái tinh thể hoặc dung dịch, do sự tương tác với
các cặp electron của phối tử, 5 orbital 3d không còn tương đương về năng lượng, mà bị tách
thành hai mức năng lượng.

18

Trường tứ diện: sp

3

3 2

2

Trường bát diện: sp d , d sp

3

Hình 27.3. Sự tách mức năng lượng orbital 3d trong trường tứ diện và bát diện

Trong trường tứ diện, các orbital phân bố theo đường chéo (3dxy, 3dyz, 3dxz), trùng với
trục liên kết ion trung tâm-phối tử  gần cặp electron của phối tử hơn  chịu lực đẩy mạnh
hơn  kém bền hơn, có năng lượng cao hơn.
Trong trường bát diện, các orbital phân bố theo trục toạ độ ( 3d z2 , 3d x 2 − y2 ), trùng với trục
liên kết ion trung tâm-phối tử  gần cặp electron của phối tử hơn  chịu lực đẩy mạnh hơn
 kém bền hơn, có năng lượng cao hơn.
● Màu sắc dung dịch muối TiCl3
Trong dung dịch TiCl3, ion Ti3+ tồn tại ở dạng
phức chất aqua [Ti(H2O)6]3+, có cấu trúc bát diện.
Ion Ti3+ có cấu hình electron [Ar]3d1, dưới tác
dụng của trường bát diện, 5 orbital 3d bị tác thành hai
mức năng lượng. Ở trạng thái cơ bản, 1 electron duy
nhất của phân lớp 3d phân bố ở mức năng lượng
thấp. Khi electron này hấp thụ ánh sáng khả kiến ở
bước sóng 490 nm, chuyển lên mức năng lượng cao
hơn.
Khi ánh sáng trắng bị hấp thụ mất một màu, các
bước sóng còn lại tổ hợp với nhau không còn tạo ra
màu trắng nữa, mà là một màu mới, phụ với màu đã
bị hấp thụ.
Mối quan hệ giữa màu nhìn thấy và màu hấp thụ
được thể hiện thông qua bánh xe màu.

Hình 27.4. Phổ hấp thụ của ion phức
[Ti(H2O)6]3+
(Nguồn: Shriver, Weller, Overton,
Rourke, Armstrong (2014), Inorganic
Chemistry, Sixth edition, Oxford
University Press)

19

Ở đây, ion phức [Ti(H2O)6]3+ hấp thụ ánh sáng ở bước sóng 490 nm  màu bị hấp thụ là
màu xanh lá cây (green)  màu quan sát được là màu đỏ (red), màu đối của màu xanh lá cây
trên bánh xe màu.

Hình 27.5. Bảy màu cơ bản trong ánh sáng trắng

3. Nguyên nhân xuất hiện nhiều số oxi hoá
Sự phong phú về số oxi hoá của các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất là do có sự tham
gia liên kết của các orbital 3d (liên kết cộng hoá trị bình thường và liên kết cho−nhận).
Số oxi hoá cao nhất tạo ra bởi các nguyên tử được giải thích gần đúng theo thuyết liên kết
cộng hoá trị (thuyết VB).
Theo thuyết VB, số oxi hoá cao nhất bằng số electron độc thân tối đa mà nguyên tử tạo ra
được ở trạng thái kích thích.
Ví dụ: Manganese thể hiện số oxi hoá +7 trong oxide Mn2O7, muối KMnO4,…
Iron thể hiện số oxi hoá +6 trong muối ferrate như K2FeO4 (màu tím hoa cà, tồn tại trong
dung dịch với môi trường kiềm mạnh).

4. Chuẩn độ thuốc tím
● Vị trí để thuốc tím
Luôn luôn để dung dịch KMnO4 trên burrete, không để dưới bình tam giác vì thuốc tím tác
dụng được với MnSO4:
2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H2O ⎯⎯
→ 5MnO2 + K 2SO4 + 2H2SO4

Do vậy, nếu để thuốc tím dưới bình tam giác thì thuốc tím sẽ tác dụng sản phẩm MnSO4
sinh ra từ phản ứng chuẩn độ, gây ra sai số lớn.
Điều này cũng giải thích tại sao sau khi kết thúc chuẩn độ, lúc đầu dung dịch có màu
hồng, nhưng sau một thời gian sẽ mất màu và xuất hiện kết tủa nâu đen.
● Xúc tác của phản ứng
Sản phẩm MnSO4 sau khi sinh ra sẽ trở thành xúc tác cho phản ứng, do ion Mn2+ có khả
năng tạo liên kết với ion MnO −4 , làm giảm mật độ điện tích âm trên ion permanganate, làm
cho ion này kém bền hơn, tốc độ phản ứng nhanh hơn:

20

O
Mn2+
Mn
O

O
O

Chính vì lí do này, ban đầu lượng ion Mn2+ chưa được tạo ra thì tốc độ phản ứng chậm,
thuốc tím lâu mất màu nhưng sau đó lại mất màu nhanh chóng.
● Nhiệt độ phản ứng
Đối với chất khử là các dạng phân tử trung hoà tương đối bền như oxalic acid hoặc
hydrogen peroxide, phản ứng cần đun nóng để đẩy nhanh tốc độ phản ứng. Tuy nhiên, với
chất khử là dạng ion Fe2+ thì không cần đun nóng vì tốc độ phản ứng nhanh ngay ở nhiệt độ
thường, đặc biệt khi có Mn2+ tạo thành làm xúc tác.
● Môi trường phản ứng
Phản ứng được thực hiện trong môi trường dư acid để đảm bảo chỉ xảy ra quá trình khử
2+
MnO −4 thành ion Mn . Nếu thiếu acid thì còn tạo ra các sản phẩm khử khác như MnO2 (kết
tủa nâu đen) hoặc ion MnO 24− (màu xanh thẫm).
Không sử dụng hydro chloric acid làm môi trường vì acid này có tính khử, tác dụng được
với thuốc tím. Cũng không sử dụng nitric acid vì acid này có tính oxi hoá, sẽ tác dụng với
chất khử cần xác định nồng độ.

GỢI Ý TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY, HỌC
Hoạt động 1. KHỞI ĐỘNG
GV có thể cho trước từ CAUNOI, HS trả lời các từ hàng ngang, từ hàng ngang cuối cùng
sẽ trở thành từ chìa khoá.
1
2

C

O

L

O

U

B

A

O

H

O

A

3

C

H

U

A

N

D

O

4

D

A

N

D

I

E

N

5

S

O

O

X

I

H

O

6

N

H

I

E

M

T

U

R

A

Câu 1: Từ tiếng Anh có nghĩa là màu sắc là từ nào?
Câu 2: Cụm từ chỉ các phân lớp đã điền đầy electron là gì?
Câu 3: Phương pháp xác định nồng độ một chất tan thông qua một chất chuẩn là gì?
Câu 4: Tính chất vật lí điển hình của kim loại được ứng dụng để sản xuất dây dẫn, thiết bị
điện là gì?

21

Câu 5: Đại lượng dùng để chỉ điện tích quy ước của nguyên tử trong phân tử là gì?
Câu 6: Hiện tượng một vật trở nên có từ tính khi đặt trong từ trường gọi là gì?

Hoạt động 2. ĐƠN CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT
 GV tổ chức cho HS thực hiện hoạt động nhóm để rèn luyện năng lực GTHT: Học sinh
vận dụng kiến thức đã học về cấu tạo nguyên tử, cấu hình electron để viết cấu hình electron,
nêu đặc điểm cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất.
• GV hướng dẫn HS thực hiện hoạt động trong SGK:
1. Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thuộc
khối s, p, d hay f?

Các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thuộc khối d.
2. Nhận xét chung về cấu hình electron của nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ
nhất về:

a) Đặc điểm giống nhau và khác nhau trong cấu hình electron nguyên tử.
Giống nhau: đều có lớp vỏ bên trong của khí hiếm Ar; khác nhau: số electron trên lớp
ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng.
b) Sự biến đổi số electron trên phân lớp 3d và 4s.
Số electron trên phân lớp 3d tăng dần từ 1 (ở Sc) đến 10 (ở Cu). Trong khi đó trên phân
lớp 4s, số electron thường bằng 2 (trừ Cr và Cu).
 GV tổ chức cho HS tìm hiểu một số đại lượng đặc trưng của nguyên tử các nguyên tố
chuyển tiếp dãy thứ nhất.
 GV tổ chức cho HS tìm hiểu một số hằng số vật lí và cấu trúc tinh thể của kim loại
chuyển tiếp dãy thứ nhất.
• GV hướng dẫn HS thực hiện hoạt động trong SGK:
1. Trong số các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất, hãy chỉ ra:

a) Các kim loại khó nóng chảy hơn Be. Biết nhiệt độ nóng chảy của Be là 1 278 oC.
Sc, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni.
b) Các kim loại nặng.
V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu.
2. a) Tra cứu Bảng 24.2, Bảng 25.2 và Bảng 27.2 để hoàn thành các thông số vật lí của
K, Ca, Fe, Cu vào vở theo mẫu bảng sau:

22

Kim loại

K

Ca

Fe

Cu

Nhiệt độ nóng chảy (oC)

63,4

842

1 535

1084

Khối lượng riêng (g/cm3)

0,89

1,55

7,86

8,96

Độ dẫn điện ở 20 oC (Hg = 1)

13,3

28,5

10

57,1

Độ cứng (kim cương = 10)

0,4

1,75

4

3

b) So sánh sự khác biệt về giá trị các đại lượng chất vật lí trên giữa Fe, Cu (kim loại
chuyển tiếp dãy thứ nhất) với K, Ca (kim loại họ s)
Nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng, độ dẫn điện, độ cứng của Fe và Cu đều cao hơn
nhiều so với hai kim loại trong cùng chu kì 4 là K và Ca.
Nguyên nhân: liên kết kim loại trong tinh thể Fe và Cu mạnh hơn chủ yếu là do có bán
kính nguyên tử kim loại nhỏ hơn và số electron tham gia vào liên kết kim loại nhiều hơn.
 GV tổ chức cho HS tìm thông tin và thuyết trình về các ứng dụng phổ biến của kim loại
chuyển tiếp dãy thứ nhất dựa trên tính chất vật lí của chúng.

Hoạt động 3.