Bài tập — Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals? A. Liên kết hydrogen hình thành khi H liên kết với F, O, N và hướng về nguyên tử F, O, N khác. B. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. B. Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ sôi, độ tan và ảnh hưởng đến cấu trúc sinh học. C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. C. Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu hình thành giữa nguyên tử hydrogen đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn như fluorine, oxygen hoặc nitrogen với một nguyên tử khác cũng có độ âm điện lớn và còn cặp electron chưa liên kết. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. C. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục. D. Liên kết hydrogen yếu hơn nhiều so với liên kết cộng hoá trị, nhưng ảnh hưởng rất lớn đến tính chất của chất.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Ví dụ 1. So sánh nhiệt độ sôi của $H_2O$ ( $100^\circ C$ ) và $H_2S$ ( $-60^\circ C$ ). Cả hai phân tử đều có cấu tạo tương tự, nhưng chỉ $H_2O$ tạo được liên kết hydrogen giữa các phân tử, nên cần nhiều năng lượng hơn để tách chúng ra khi sôi.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Tương tác van der Waals càng mạnh khi phân tử có khối lượng mol càng lớn hoặc diện tích tiếp xúc giữa các phân tử càng lớn.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Cho phản ứng $2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3$ , $\Delta_rH = -198$ kJ. Phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Cho phản ứng $N_2 + O_2 \rightarrow 2NO$ , $\Delta_rH = +180$ kJ. Phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Cân bằng phản ứng: $Fe_2O_3 + H_2 \rightarrow Fe + H_2O$ .

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-A, 2-B, 3-C, 4-D.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (A): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Liên kết hydrogen hình thành khi H liên kết với F, O, N và hướng về nguyên tử F, O, N khác."
- Câu 2 (B): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ sôi, độ tan và ảnh hưởng đến cấu trúc sinh học."
- Câu 3 (C): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu hình thành giữa nguyên tử hydrogen đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn như fluorine, oxygen hoặc nitrogen với một nguyên tử khác cũng có độ âm điện lớn và còn cặp electron chưa liên kết."
- Câu 4 (D): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Liên kết hydrogen yếu hơn nhiều so với liên kết cộng hoá trị, nhưng ảnh hưởng rất lớn đến tính chất của chất."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu hình thành giữa nguyên tử hydrogen đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn như fluorine, oxygen hoặc nitrogen với một nguyên tử khác cũng có độ âm điện lớn và còn cặp electron chưa liên kết. Trong phân tử nước, nguyên tử hydrogen mang một phần điện tích dương nhỏ, còn nguyên tử oxygen mang một phần điện tích âm nhỏ, nên các phân tử nước hút nhau tạo thành liên kết hydrogen.
- Tổng kết ghi nhớ: Liên kết hydrogen hình thành khi H liên kết với F, O, N và hướng về nguyên tử F, O, N khác.; Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ sôi, độ tan và ảnh hưởng đến cấu trúc sinh học.; Tương tác van der Waals gồm lực London và tương tác lưỡng cực, tăng theo khối lượng mol và diện tích tiếp xúc.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Ví dụ 1. So sánh nhiệt độ sôi của $H_2O$ ( $100^\circ C$ ) và $H_2S$ ( $-60^\circ C$ ). Cả hai phân tử đều có cấu tạo tương tự, nhưng chỉ $H_2O$ tạo được liên kết hydrogen giữa các phân tử, nên cần nhiều năng lượng hơn để tách chúng ra khi sôi.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals (Liên kết hydrogen hình thành khi H liên kết với F, O, N và hướng về nguyên tử F, O, N khác.; Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ sôi, độ tan và ảnh hưởng đến cấu trúc sinh học.; Tương tác van der Waals gồm lực London và tương tác lưỡng cực, tăng theo khối lượng mol và diện tích tiếp xúc.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Tương tác van der Waals càng mạnh khi phân tử có khối lượng mol càng lớn hoặc diện tích tiếp xúc giữa các phân tử càng lớn.
Bài 4: Tỏa nhiệt (vì $\Delta_rH < 0$ ).
Bài 5: Thu nhiệt (vì $\Delta_rH > 0$ ).
Bài 6: $Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O$ .

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Ví dụ 1. So sánh nhiệt độ sôi của $H_2O$ ( $100^\circ C$ ) và $H_2S$ ( $-60^\circ C$ ). Cả hai phân tử đều có cấu tạo tương tự, nhưng chỉ $H_2O$ tạo được liên kết hydrogen giữa các phân tử, nên cần nhiều năng lượng hơn để tách chúng ra khi sôi.

Tương tác van der Waals càng mạnh khi phân tử có khối lượng mol càng lớn hoặc diện tích tiếp xúc giữa các phân tử càng lớn.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Cho phản ứng

2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3

\Delta_rH = -198

kJ. Phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Cho phản ứng

N_2 + O_2 \rightarrow 2NO

\Delta_rH = +180

kJ. Phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Cân bằng phản ứng:

Fe_2O_3 + H_2 \rightarrow Fe + H_2O

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-A, 2-B, 3-C, 4-D.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (A): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Liên kết hydrogen hình thành khi H liên kết với F, O, N và hướng về nguyên tử F, O, N khác."
Câu 2 (B): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ sôi, độ tan và ảnh hưởng đến cấu trúc sinh học."
Câu 3 (C): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu hình thành giữa nguyên tử hydrogen đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn như fluorine, oxygen hoặc nitrogen với một nguyên tử khác cũng có độ âm điện lớn và còn cặp electron chưa liên kết."
Câu 4 (D): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Liên kết hydrogen yếu hơn nhiều so với liên kết cộng hoá trị, nhưng ảnh hưởng rất lớn đến tính chất của chất."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu hình thành giữa nguyên tử hydrogen đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn như fluorine, oxygen hoặc nitrogen với một nguyên tử khác cũng có độ âm điện lớn và còn cặp electron chưa liên kết. Trong phân tử nước, nguyên tử hydrogen mang một phần điện tích dương nhỏ, còn nguyên tử oxygen mang một phần điện tích âm nhỏ, nên các phân tử nước hút nhau tạo thành liên kết hydrogen.
Tổng kết ghi nhớ: Liên kết hydrogen hình thành khi H liên kết với F, O, N và hướng về nguyên tử F, O, N khác.; Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ sôi, độ tan và ảnh hưởng đến cấu trúc sinh học.; Tương tác van der Waals gồm lực London và tương tác lưỡng cực, tăng theo khối lượng mol và diện tích tiếp xúc.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Ví dụ 1. So sánh nhiệt độ sôi của $H_2O$ ( $100^\circ C$ ) và $H_2S$ ( $-60^\circ C$ ). Cả hai phân tử đều có cấu tạo tương tự, nhưng chỉ $H_2O$ tạo được liên kết hydrogen giữa các phân tử, nên cần nhiều năng lượng hơn để tách chúng ra khi sôi.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der Waals (Liên kết hydrogen hình thành khi H liên kết với F, O, N và hướng về nguyên tử F, O, N khác.; Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ sôi, độ tan và ảnh hưởng đến cấu trúc sinh học.; Tương tác van der Waals gồm lực London và tương tác lưỡng cực, tăng theo khối lượng mol và diện tích tiếp xúc.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Tương tác van der Waals càng mạnh khi phân tử có khối lượng mol càng lớn hoặc diện tích tiếp xúc giữa các phân tử càng lớn.

Bài 4: Tỏa nhiệt (vì

\Delta_rH &lt; 0

Bài 5: Thu nhiệt (vì

\Delta_rH &gt; 0

Bài 6:

Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O