Giáo án Hóa học Lớp 11 - Chương 2: Nitơ. Phopho - Tiết 12+13, Bài 8: Amoniac và muối Amoni - Trương Văn Hưởng

TiÕt 12, 13. Bµi 8 amoniac vµ muèi amoni Ngµy so¹n: ...... / ...... / 20 ...... I. Mơc tiªu bµi häc: 1. KiÕn thøc: HS biết: - Đặc điểm cấu tạo của phân tử amoniac; tính chất vật lí; tính chât hoá học của amoniac: tính bazơ yếu, tính khử; ứng dụng và phương pháp điều chế amoniac trong PTN và trong CN. - Thành phàn phân tử, tính chất vật lí cả muối amoni; tính chất hoá học của muối amoni: tác dụng với dung dịch kiềm và phản ứng nhiệt phân; ứng dụng của muói amoni. - ứng dụng và phương pháp đ/chế amoniac trong PTN và trong CN. - Thành phàn phân tử, tính chất vật lí của muối amoni; tính chất hoá học của muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm và phản ứng nhiệt phân; ứng dụng của muèi amoni. 2. Kü n¨ng: - Dựa vào trạng thái của N trong phân tử NH3 để dự đoán tính khử của NH3. - Quan sát các thí nghiệm hoặc tìm các thí dụ để kiểm tra những dự đoán và kết luận về tính chất của NH3, muối amoni. - Đọc tóm tắt về thông tin và ứng dụng của quan trọng của NH3 và phương pháp điều chế NH3. - Phân biệt muối amoni, dung dịch NH3. 3. T­ t­ëng: Biết nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường của việc sản xuất NH3, HNO3 và có ý thức bảo vệ môi trường. II. Ph­¬ng ph¸p: §µm tho¹i kÕt hỵp khÐo lÐo víi thuyÕt tr×nh. III. §å dïng d¹y häc: Thí nghiệm về sự hoà tan của NH3 trong nước ( xem hình 2.3 SGK trang32) Chậu thuỷ tinh đựng nước. Lọ đựng khí NH3 điều chế sẵn ( bình đựng phải thật khô, đậy nút cao su thật kĩ) với nút cao su có ống thuỷ tinh vuốt nhọn (thông) xuyên qua. 2. Thí nghiệm nghiên cứu tính bazơ của NH3. Giấy quỳ tím Dung dịch AlCl3 và dung dịch NH3 Dung dịch HCl đặc, dung dịch H2SO4 và dung dịch NH3. Thí nghiệm điều chế NH3 từ NH4Cl và Ca(OH)2 rắn. Thí nghiệm: tác dụng của muối amoni với dung dịch kiềm. 2 ống nghiệm, 1 ống nhỏ giọt, muối amoni với dung dịch kiềm. 5. Thí nghiệm: Nhiệt phân muối amoni; 1 giá ống nghiệm, 1 đèn cồn, thìa lấy hoá chất, 1 ống nghiệm đựng NH4Cl. Hệ thống câu hỏi: Các câu hỏi để HS xây dựng kiến thức mới. Các câu hỏi củng cố sau mỗi phần hoặc toàn bài. IV. TiÕn tr×nh bµi gi¶ng: TiÕt 12: Gi¶ng ë c¸c líp: Líp Ngµy d¹y Häc sinh v¾ng mỈt Ghi chĩ 11 1. ỉn ®Þnh tỉ chøc líp: (1') 2. KiĨm tra bµi cị: Trong giê häc. 3. Gi¶ng bµi míi: Thêi gian Ho¹t ®éng cđa Gi¸o viªn Ho¹t ®éng cđa Häc sinh Néi dung 10' * Ho¹t ®éng 1: - GV yêu cầu HS viết công thức electron củaNH3, công thức cấu tạo của NH3. - GV quan sát sơ đồ cấu tạo của NH3( theo hình 2.2 SGK tr43) để rút ra kết luận: - GV Do cấu tạo không đối xứng, nên phân tử NH3 phân cực. ( N dư điện tích âm, các NT (H) dư điện tích dương). * Mô tả sự hình thành phân tử amoniac ( dựa và cấu tạo NT nitơ và NT hiđro). * Viết CT electron, CT cấu tạo và công thức phân tử amoniac. * Y/C HS nêu được: - NT (N) liên kết ba nguyên tử H bằng ba liên kết cộng hoá trị có cực. - NT (N) còn có môt cặp eletron hoá trị nên có thể tham gia liên kết với các nguyên tử khác. - Nitơ có số oxi hoá thấp nhất – 3. AMONIAC I. CẤU TẠO PHÂN TỬ. CT electron CT cấu tạo CT phân tử NH3 Kết luận: * Nguyên tử nitơ liên kết với ba nguyên tử hiđro bằng ba liên kết cộng hoá trị có cực. * NT(N) còn cặp (e) ngoài cùng chưa tham gia liên kết. * Nitơ có số oxi hoá thấp nhất – 5' * Ho¹t ®éng 2: - Gv Trên cơ sở SGK và mẫu khí NH3. Hỏi về màu sắc, trạng thái, mùi, tỉ khối so không khí, tính tan của NH3 ( hình 2.3 sgk tr 32) để rút ra nhận xét: * Cho HS quan sát mẫu khí NH3. * GV làm TN hỏi HS về cách thu khí NH3. * GV làm TN về tính tan của NH3( chuẩn bị trước) a/ b/ GV thông báo thêm: Về nồng độ dd NH3 trong PTN. - HS quan sát bình đựng khí NH3 vàdựa vào SGK cho biết một số tính chất vật lí quan trọng của NH3. - HS quan sát và nhận xét TN. - HS quan sát và nhận xét TN. Giải thích các hiện tượng quan sát được. II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ. * Amoniac ở đkbt là chất khí không màu, mùi khai, nhẹ hơn không khí và tan nhiều trong nước tạo dung dịch kiềm yếu. * Vì , nên thu khí NH3 bằng cách đẩy không khí. Ở PTN dd NH3 đậm đặc nhất chỉ đạt 25% (D = 0,91g/cm3). 15' * Ho¹t ®éng 3: - GV (H’D’ tr44). - GV yêu cầu HS nhắc lại TN về tính tan của NH3 trong nước, quan niệm bazơ theo thuyết A – rê-ni- ut. - GV hướng dẫn HS giải thích hiện tượng, viết PTHH, chú y phản ung thuận nghịch. - GV thông báo: Thực nghiệm đã xác định: không có phân tử NH4OH mà chỉ có , OH- và NH3 trong dd do p/ư (). - GV biểu diễn thí nghiệm: dd NH3 với các dd muối MgSO4, AlCl3, FeCl3, GV nhận xét: DD NH3 có thể t/d với dd muối cuả nhiều KL tạo thành hiđroxit không tan của KL đó. Chú ý không lấy VD với các muối chứa Cu2+, Zn2+, Ag+,vì p/ứ tạo phức tan. - GV làm TN theo hình 2.4 hoặc theo cách sau đây. ( (Nhúng 2 que đũa vào 2 dd rồi để sát vào nhau) GV bổ sung: với các axit khác, NH3 cũng có p/ứ tương tự. GV nhận xét: NH3 tác với axit tạo thành muối amoni. * HS thảo luận theo nhóm các câu hỏi của GV. * HS nhắc lại TN về tính tan của NH3 trong nước, quan niệm bazơ theo thuyết A – rê-ni- ut. * HS giải thích hiện tượng, viết PTHH, chú ý phản ưqngs thuận nghịch. - HS quan sát TN hoặc tự làm TN và dựa vào SGK viết PTHH. - HS quan sát TN và dựa vào SGK để: Viết PTHH như SGK. GT tại sao có “khói”? - HS viết các phản ứng với các axit khác III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC 1. Tính bazơ yếu. a/ Tác dụng với nước. NH3 + H2O D + * Dung dịch chuyển giấy quì thành xanh, phenolphtalein sang màu hồng. * Ion được tạo ra rất ít so với dd NaOH cùng nồng độ. NH3 là một bazơ yếu. * Giấy quì ẩm để nhận biết amoniac b/ Tác dụng với dung dịch muối Ví dụ: AlCl3 3NH3 + 3H2O " Al(OH)3$ + 3NH4Cl Al3++3NH3+3H2O"Al(OH)3$+ 3 MgSO4+2NH3+ 2H2O"Mg(OH)2$ +(NH4)2SO4 Mg2++2NH3+2H2O"Mg(OH)2$+ 2 c. Tác dụng với axit. NH3 + HCl " NH4Cl Muối amoni clorua 2NH3 + H2SO4 " ( NH4)2SO4 Muối amoni sunfat 10' * Ho¹t ®éng 4: - GV nêu câu hỏi: Hãy cho biết số oxi hoá của nitơ trog NH3 và dự đoán NH3 có khả năng thể hiện tính oxi hoá hay tính khử? - GV làm thí nghiệm như hình 2.4 SGK tr 34. a) b) GV cho HS đọc SGK GV giải thích: “ khói trắng” * Do NH3+ HCl " NH4Cl * HCl trong kk tan mạnh vào (hơi) nước. - HS quan sát hiện tượng, cho biết chất tạo thành khi đốt cháy NH3, giải thích viết PTHH. Nhận xét về sự thay đổi số oxi hoá của nitơ. - HS đọc SGK và rút ra kết luận: Viết PTHH, nhận xét và cho biết sản phẩm của phản ứng. Nhận xét: Khi t/d với các chất oxi hoá như oxi, clo số oxi hoá của N trong NH3 tăng Vậy NH3 là chất khử. 2. Tính khử. a) Tác dụng với oxi. Cháy cho ngọn lửa màu vàng. b) Tác dụng với clo. + Cháy tạo ra ngọn lửa có “khói” trắng. Kết luận: NH3 có tính chất hoá học cơ bản là tính bazơ yếu và tính khử. 4. Cđng cè bµi gi¶ng: (3') Làm bài tập 2 SGK trang 37- 38. 5. H­íng dÉn häc sinh häc vµ lµm bµi tËp vỊ nhµ: (1') Bài 1, 3, 4, 5 SGK trang 37 - 38. TiÕt 13: Gi¶ng ë c¸c líp: Líp Ngµy d¹y Häc sinh v¾ng mỈt Ghi chĩ 11 1. ỉn ®Þnh tỉ chøc líp: (1') 2. KiĨm tra bµi cị: (5') Trình bày tính chất hoá học của NH3. Vì sao dd NH3 có tính bazơ yếu, NH3 chỉ là c/khử. Bài tập: Cho vào bình kín 0,2 mol N2, và 0,8 mol H2với xúc tác thích hợp sau một thời gian thấy tạo ra 0,3 mol NH3. Hiệu suất của phản ứng là: A) 56,25% B) 75% C) 75,8% C) 80% 3. Gi¶ng bµi míi: Thêi gian Ho¹t ®éng cđa Gi¸o viªn Ho¹t ®éng cđa Häc sinh Néi dung 5' * Ho¹t ®éng 5: GV cho HS tự đọc SGK rút ra một số ứng dụng của NH3 hiểu được các ứng dụng này dựa vào t/c hoá học của NH3. HS tự đọc SGK. IV. ỨNG DỤNG. NH3 là nguồn nguyên liệu sản xuất phân đạm, axit nitric. 10' * Ho¹t ®éng 6: GV đặt vấn đề: NH3 được điều chế bằng phương pháp nào trong PTN và trong CN ? * Trong PTN điều chế NH3 như thế nào? * Tại sao phải thu NH3 bằng bình úp ngược? mà không bằng cách đẩy nước? * NH3 thu được thường có lẫn chất nào? làm thế nào để tinh chế NH3? Tại sao không dùng H2SO4 hoặc P2O5 để làm khô khí NH3 ? GV: Phản ứng tổng hợp NH3 trực tiếp từ N2 và H2 thuộc loại p/ứ gì? Muốn tăng hiệu suất p/ứ ta phải là thế nào? GV gợi ý: đây là phản ứng thuận nghịch và là p/ứ ứng giữa các chât khí, cần lưu ý số mol khí 2 vế của p/ứ, phản ứng toả nhiệt và phản ứng cần có xúc tác. GV Phân tích kĩ cách lựa chọn các điều kiện từ đó đưa ra điều kiện thích hợp. GV tại sao phải sử dụng chu trình kín và tận dụng nhiệt của p/ứ? - GV bổ sung về biện pháp chống ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất NH3. HS đọc SGK và vẽ hình 2.5 SGK trang 35 HS đọc SGK, trả lời một số câu hỏi của GV và tóm tắt quá trình điều chế NH3 trong CN Y/C HS áp dụng nguyên lí Lơ Sa –tơ- li- ê (học ở lớp 10) để nêu lên cách làm cho cân bằng chuyển dịch về phía tạo thành NH3 nhiều hơn. V. ĐIỀU CHẾ. 1. Trong phòng thí nghiệm. a/ Cho muối amoni tác dụng với kiềm nóng. 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3#+CaCl2 +2H2O b/ Đun nóng dung dịch amoniac đậm đặc. 2. Trong công nghiệp. * Nguyên liệu chính: N2 và H2. * Nguyên tắc: rH= -92KJ * Biện pháp: Phản ứng thuận nghịch, áp dụng nguyên lí Lơ Sa –tơ- li- ê để phản ứng tạo ra nhiều NH3, điều kiện thích hợp nhất là: Sử dụng chu trình kín và tận dụng nhiệt của phản ứng. - Áp suất: 200 – 300atm - Nhiệt độ: 450 – 5000C - Xúc tác: Bột Fe + hỗn hợp Al2O3 và K2O. 20' * Ho¹t ®éng 7: GV hãy viết CTPT của một số muối amoni. GV gợi ý viết tổng quát: (NH4)nX GV Muối amoni có những tính chất vật lí và tính hoá học nào ? Những tính chất nào giống và khác với muối đã học? GV cho HS quan sát một số muối amoni đã chuẩn bị sẵn. Hoà tan vào nước, thử môi trường dung dịch. Phản ứng có xảy ra không? vì sao? ( có khí thoát ra). GV làm TN dd muối amoni + dd kiềm và thử khí thoát ra bằng quỳ tím ướt hoặc có mùi khai thoát ra. + Tại sao nói ion là một axit? GV cho các ví dụ khác. GV làm TN ( như hình 2.6 SGK tr 36) . GV giải thích sự tái tạo NH4Cl là chất rắn, trắng ở nhiệt độ thấp và khẳng định, phản ứng: NH4Cl(r) NH3(k) + HCl(k) Còn gọi là sự thăng hoa hoá học. Muối NH4HCO3 còn dùng làm bánh xốp. HS quan sát một số muối amoni, viết CT các muối, cho biết trạng thái, màu sắc của một số muối amoni, tính tan, nhận xét: Ví dụ: NH4Cl, NH4NO3,(NH4)2SO4 HS quan sát, gải thích viết phản ứng. HS viết phản ứng dạng phân tử và ion thu gọn. HS quan sát, mô tả TN Hoặc TN. B. MUỐI AMONI Là muối mà phân tử gồm cation amoni kết hợp với anion gốc axit. I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ. (SGK) - Muối amoni là những hợp chất tinh thể ion, tan nhiều trong nước, khi tan điện li hoàn toàn thành các ion, chúng là chất điện li mạnh, ion NH4+ không màu. II. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC. 1/ Tác dụng với dung dịch kiềm. (NH4)2SO4+2NaOH2NH3#+ Na2SO4 + 2H2O. + " NH3# + H2O Ion là một axit, phản ứng này dùng để nhận biết muối amoni. Vậy, dd muối amoni phản ứng với dd kiềm tạo ra amoniac. 2/ Phản ứng nhiệt phân. + Muối amoni không bền. Ở t0 thường hoặc đun nóng bị phân huỷ tuỳ theo từng loại muối, tạo ra các sản phẩm khác nhau. Ví dụ: + Muối amoni tạo bởi axit không có tính oxi hoá như HCl, H2CO3: NH4Cl(r) NH3(k) + HCl(k) + Muối amoni cacbonat: (NH4)2CO3 " NH3 + NH4HCO3 NH4HCO3 " NH3 + CO2 + H2O + Muối chứa gốc axit có tính oxi hoá như HNO2, HNO3. NH4NO2 N2 + 2H2O NH4NO3 N2O + 2H2O * Phản ứng này để điều chế N2 hoặc N2O trong PTN. Vậy, các muối amoni dễ phân huỷ bởi nhiệt. 4. Cđng cè bµi gi¶ng: (3') GV nhắc lại những kiến thức cơ bản của bài học. + Muối amoni sunfat: (NH4)2SO4 NH3 + NH4HSO4 3NH4HSO4 NH3 +N2 + 3SO2 + 6H2O 5. H­íng dÉn häc sinh häc vµ lµm bµi tËp vỊ nhµ: (1') Bài tập: 6, 7, 8 trang 38 SGK V. Tù rĩt kinh nghiƯm sau bµi gi¶ng: ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ chuyªn m«n duyƯt Ngµy ...... / ...... / 20 ......