Giáo án Hóa học Lớp 11 - Bài 7: Nitơ (Bản hay)

Tiết : 11 Bài 7 : NITƠ Ngày soạn : 07/10 /2007 Ngày dạy : 12/10/2007 A . MỤC TIÊU 1) Kiến thức Biết được : - Vị trí trong bảng tuần hoàn , cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố nitơ . - Cấu tạo phân tử , tính chất vật lí ( trạng thái, màu , mùi , tỉ khối , tính tan) , ứng dụng , trạng thái tự nhiên ; điều chế nitơ trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp . Hiểu được - Phân tử nitơ có liên kết ba rất bền , nên nitơ khá trơ ở nhiệt độ thường nhưng hoạt động hơn ở nhiệt độ cao . - Tính chát hoá học đặc trưng của nitơ : Tính oxi hoá (tác dụng với kim loại mạnh , với hidro), ngoài ra nitơ còn có tính khử (tác dụng với oxi) . 2) Kĩ năng - Dự đoán và kết luận về tính chất hoá học của nitơ . - Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính chất của nitơ . - Tính thể tích khí nitơ ở (đktc) trong phản ứng hoá học ; Tính thành phần % về thể tích nitơ trong hỗn hợp khí B. PHƯƠNG PHÁP C. CHUẨN BỊ GV : Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học Hệ thống câu hỏi để HS hoạt động . HS : Soạn hoặc đọc trước bài 7 . D . THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG 1 . Ổn định lớp , sĩ số , tác phong (5p) 2 . Kiểm tra bài cũ Câu 1 : Nguyên tử các nguyên tố xếp ở chu kì 6 có số lớp e trong nguyên tử là : A . 3 B . 5 C . 6 D . 7 . Câu 2 : Viết cấu hình e nguyên tử của các nguyên tố Z = 7v à Z = 15 và xác định vị trí của chúng trong BTH 3 Bài mới TG Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung 5p 5p 15p 10p 3p Hoạt động 1 GV nêu câu hỏi : Nitơ chiếm vị trí nào trong bảng tuần hoàn ? Viết cấu hình e của nguyên tử nitơ , CTCT , CTPT và nhận xét về đặc điểm liên kết giữa hai nguyên tử . Hoạt động 2 -GV nêu câu hỏi : Nitơ có những tính chất vật lí nào ? -GV quan satù , lắng nghe , đánh giá và kết luận Hoạt động 3 GV nêu vấn đề : - Nitơ là phi kim có độ âm địên tương đối lớn là 3 nhưng ở t0 thường khá trơ về mặt hoá học , giải thích ? - GV nêu câu hỏi : Trong hợp chất của nitơ với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn (như hidro, kim loại ) và trong hợp chất của nitơ với những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn (như oxi flo) , nguyên tố nitơ có số oxi hoá nào ? - Dựa vào các soh của nitơ dự đoán TCHH của nitơ . Trong TCHH của nitơ tính chất nào chủ yếu ? GV đặt câu hỏi : Bằng phản ứng nào chứng minh nitơ có tính oxi hoá ? - Yêu cầu HS lên bảng viết pt phản ứng Mg + N2 " Ca + N2 " Al+ N2 " GV yêu cầu HS viết pthh . nhận xét N2 + H2 " -GV hỏi : Bằng phản ứng nào chứng minh rằng nitơ thể hiện tính khử ? - Yêu cầu viết phương trình phản ứng N2 + O2 " Xác định soh của các nguyên tố và nhận xét GV đặt vấn đề khí NO được tạo thành trong thiên nhiên khí có sấm sét như vậy sp khử NO có soh là +4 là soh trung gian vây NO có bị osh tiếp không? Ngoài các oxit trên còn có các oxit khác nào của nitơ ? Hoạt đông 4 - GV nêu câu hỏi : + Nitơ có ứng dụng gi ? Nêu ứng dụng của nitơ trong công nghiệp và dẫn ra thí dụ minh hoạ .. +Trong thiên nhiên nitơ có ở đâu và dạng tồn tại của nó là gì ? + Dựa vào tính chất nào của nitơ , người sản xuất nitơ bằng phương pháp chưng cất phân đoạn . + Trong PTN , ni tơ đựơc điều chế bằng cách nào ? Viết pthh . Hoat ïđộng ï 5 Củõng cố : Lấy bài tập 1,2,3 (SGK) trang 31 củng cố bài HS : Nitơ ở ô thứ 7 , nhóm VA , chu kì 2 của BTH . Cấu hình e 1s2 2s2 2p6 CTCT NN CTPT N2 . 3e ở phân lớp 2p có thể tạo được ba liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử khác . HS đọc SGK , nhớ lại kiến thức cũ trước đã học và trả lời câu hỏi HS cần nêu được : Trạng thái, màu sắc , mùi vị , tỉ khối so với không khí nhiệt độ sôi ,tính tan trong nước khả năng duy trì sự cháy , sự hô hấp của nitơ HS : Do có liên kết ba trong phân tử nên nitơ rất bền , ở 30000C nó vẫn chưa bị phân hủy rõ rệt thành các nguyên tử . Ở t0 thường , nitơ khá trơ về mặt hoá học , nhưng ở t0 cao, nitơ trở nên hoạt động hơn và có thể tác dụng được với nhiều chất HS : Trong hợp chất của nitơ với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn (như hidro, kim loại ) nguyên tố nitơ có số oxh – 3 . - Trong hợp chất của nitơ với những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn (như oxi flo) , nguyên tố nitơ có soh là +1 đến +5 . - Khi tham gia phản ứng oxi hoá – khử soh của nitơ có thể giảm hoặc tăng _ tính oxi hoá hoặc tính khủ -Tính oxi hoá chủ yếu HS trả lời Tác dụng với kim loại và hidro 1) Tính oxihoá a.Tác dụng với kim loại Ca, Mg,Al HS : Viết phương trình phản t0 Mg + Mg3. Ca + N2 C a3N2 . Ở nhiệt cao , nitơ tác dụng được với moat số kim loại hoạt động như Ca, Mg,Al . Tạo thành nitrua kim loại b. Tác dụng với hidro t 0 , p xt + 3H2 H3 Ở t0 cao , p cao và có xt , nitơ tác dụng trực tiếp với hidro , tạo khí amoniac . Trong phản ứng trên soh của nguyên tố ntơ giảm từ 0 đến -3 , nitơ thể hiện tính oxi hoá . HS : Ở t0 khoảng 30000C , nitơ kết hợp trực tiếp với oxi , tạo ra khí nitơ monooxít NO t 0 + O2 2 Soh của nitơ tăng 0 " +2 nitơ thể hiện tính khử Ở điều kiện thường khí NO không màu kết hợp ngay với oxi của không khí thành NO2 màu nâu đỏ -Các oxít khác của nitơ N2O , N2O3 N2O5 không điều chế trực tiếp giữa và oxi . -HS dựa vào kiến thức thực tế và tự liệu SGK trả lời . -HS dựa vào kiến thức thực tế và tự liệu SGK trả lời . HS : Dựa vào t 0 sôi của N2 và O2 - Đun nóng muối kém bền NH4NO2 t 0 NH4NO2 N2 + 2H2O t 0 hoặc NH4Cl + NaNO3 NaCl + N2 + 2 H2O I . Vị trí và cấu hình electron trong nguyên tử . Nitơ ở ô thứ 7 , nhóm VA , chu kì 2 của BTH . Cấu hình e 1s2 2s2 2p6 CTCT NN CTPT N2 . 3e ở phân lớp 2p có thể tạo được ba liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử khác . II . Tính chất vật lí Ở điều kiện thường , nitơ là chất khí không màu , không mùi , không vị , hơi nhẹ hơn không khí ,hoá lỏng ở -1960C . khí nitơ ít tan trong nước (ở đk thường , 1lít nước hoà tan được 0,015mol lít khí nitơ ) Nitơ không duy trì sự cháy và sự hô hấp . III . Tính chất hoá học -Do có liên kết ba trong phân tử nên nitơ rất bền , ở 30000C nó vẫn chưa bị phân hủy rõ rệt thành các nguyên tử . Ở t0 thường , nitơ khá trơ về mặt hoá học , nhưng ở t0 cao, nitơ trở nên hoạt động hơn và có thể tác dụng được với nhiều chất -Trong hợp chất của nitơ với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn (như hidro, kim loại ) nguyên tố nitơ có số oxh – 3 . - Trong hợp chất của nitơ với những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn (như oxi flo) , nguyên tố nitơ có soh là +1 đến +5 . - Khi tham gia phản ứng oxi hoá – khử soh của nitơ có thể giảm hoặc tăng _ tính oxi hoá hoặc tính khủ -Tính oxi hoá chủ yếu 1) Tính oxihoá a.Tác dụng với kim loại Ca, Mg,Al Mg + Mg3. Ca + N2 C a3N2 . b . Tác dụng với hidro + 3H2 H3 Ở t0 cao , p cao và có xt , nitơ tác dụng trực tiếp với hidro , tạo khí amoniac . Trong phản ứng trên soh của nguyên tố ntơ giảm từ 0 đến -3 , nitơ thể hiện tính oxi hoá 2 . Tinh khử Ở t0 khoảng 30000C , nitơ kết hợp trực tiếp với oxi , tạo ra khí nitơ monooxít NO + O2 2 Soh của nitơ tăng 0 " +2 nitơ thể hiện tính khử Ở điều kiện thường khí NO không màu kết hợp ngay với oxi của không khí thành NO2 màu nâu đỏ -Các oxít khác của nitơ N2O , N2O3 N2O5 không điều chế trực tiếp giữa và oxi IV . Ứng dụng (SGK) V . Trạng thaí thiên nhiên (SGK) VI Điều chế (SGK) a) Trong công nghiệp Chưng cất phân đoạn không khí lỏng b) Trong phòng thí ngiệm NH4NO2 N2 + 2H2O t 0 hoặc NH4Cl + NaNO3 NaCl + N2 + 2 H2O 3. Dặn dò : (2p) Về nhà làm bài tập còn lại (SGK) và soạn bài hoặc đọc trước bài 8 Amoniac và muối amoni Bài tập : Câu 1: Chọn phương án đúng : Câu hình e lớp ngoài cùng của các nguyên tố nhóm VA là A . ns2np5 B . ns2np2 C . ns2np4 D . ns2np3 . Câu 2 : Trong phòng TN , nitơ tinh khiết được điều chế từ : A . Không khí B . NH3 và O2 C . NH4NO2 D . Zn và HNO3 .