Giáo án Hóa học Lớp 11 - Chương 2: Nitơ. Phopho - Tiết 14+15, Bài 9: Axit Nitric và muối Nitrat - Trương Văn Hưởng

TiÕt 14, 15. Bµi 9 axit nitric vµ muèi nitrat Ngµy so¹n: ...... / ...... / 20 ...... I. Mơc tiªu bµi häc: 1. KiÕn thøc: HS biết: Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí của axit nitric, tính chất của các muối nitrat; phương pháp điều chế axit nitric trong PTN và trong CN. HS hiểu: Tính chất hoá học của axit nitric và muối nitrat. 2. Kü n¨ng: - Dựa vào CTPT của HNO3 và số oxi hoá của N trong phân tử HNO3. HS dự đoán tính chất hoá học cơ bản của HNO3; tính axit và tính oxi hoá; Viết các PTHH dưới dạng phân tử và ion thu gọn, các PTHH của phản ứng oxi hoá khử chứng minh tính axit và tính oxi hoá của HNO3. - Quan sát thí nghiệm, mô tả hiện tượng, giải thích và rút ra kết luận về tính chất hoá học của axit HNO3 và muôi nitrat. - Nhận biết HNO3 và muối nitrat. - Giải các bài toán hoá học: tính khối lượng các chất kèm theo hiệu suất phản ứng, xác định nồng độ phần trăm hoặc nồng độ mol của dung dịch. 3. T­ t­ëng: II. Ph­¬ng ph¸p: §µm tho¹i kÕt hỵp khÐo lÐo víi thuyÕt tr×nh. III. §å dïng d¹y häc: Thí nghiệm kiểm chứng tính chất hoá học của axit HNO3 và muối nitrat. Tính axit: - Quỳ tím - 3 ống nghiệm riêng biệt đựng dd HNO3 - dd NaOH - 1 ống nghiệm đựng dd HNO3 - - Lọ đựng canxi cacbonat (đá vôi) 2. Tính oxi hoá: - Các lọ đựng Cu, Fe và 2 ống nghiệm đựng HNO3. 3. Tính chất của muối amoni: * Tính tan: 2 ống nghiệm riêng biệt đựng KNO3 và NH4NO3 ( hoặc muối khác), nước. * Tính chất của muối: 2 ống nghiệm đựng KNO3 rắn và dung dịch H2SO4 đặc. * Phản ứng nhiệt phân của muối nitrat: đèn cồn, giá ống nghiệm, ống nghiệm chịu nhiệt đựng KNO3 rắn. IV. TiÕn tr×nh bµi gi¶ng: TiÕt 14: 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') a/ Bài tập 2 và 4 hoặc 5 SGK trang 37 -38. b/ Bài tập 8 SGK trang 38. c/ Bài tập SGK trang 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 CTCT và CTPT, xác định soh của nitơ. - GV giới thiệu lọ đựng dd HNO3. GV nhắc lại tóm tắt và bổ sung thêm: HNO3 không bền, dễ phân huỷ bởi nhiệt và ánh sáng, theo PTHH: tạo khí màu nâu đỏ NO2. 4HNO4 " 4NO2 #+ O2 + 2H2O Khí NO2 tan trong dd làm cho dd HNO3 thường có màu vàng nâu. - HS viết CTCT và CTPT, xác định soh của nitơ. nhận xét về soh này. - HS quan sát lọ đựng dd HNO3 và nghiên cứu nội dung bài học trong SGK để rút ra t/c vật lí: trạng thái, màu sắc, tính tan, độ bền, nồng độ đậm đặc và khối lượng riêng. A. Axit Nitric: I. CẤU TẠO PHÂN TỬ: N có só oxi hoá cao nhất + 5. II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ: - HNO3 là chất lỏng không màu, bốc khói trong không khí. - Dễ bị nhiệt và ánh sáng phân huỷ. 4HNO4 " 4NO2#+ O2 + 2H2O Đỏ nâu - HNO3 tan vô hạn trong nước. - Dd HNO3 đậm đặc chỉ đạt 68% có D = 1,4 g/cm3. - HNO3 dễ gây bỏng nặng, phá huỷ da, giấy, vải và các chất khác nên hết sức cẩn thận khi tiếp xúc. 10' * Ho¹t ®éng 2: - GV yêu cầu HS lấy các ví dụ về tính axit của axit nitric? Vì sao? (vì HNO3 là axit nên có đầy đủ tính chất hoá học chung của axit) - GV làm TN biểu diễn hoặc HS tự làm các TN chứng minh. - GV y/c HS kết luận: a HNO3 là một axit mạnh, trong dd loãng phân li hoàn toàn thành ion H+ và ion ; dd HNO3 làm quỳ tím hoá đỏ; tác dụng được với - Tính axit của HNO3 là do quyết định? Y/C HS giải thích theo thuyết A –rê- ni-ut. - HS thoả luận: - Làm quỳ tím hoá đỏ, tác dụng với bazơ, oxit bazơ và một số muối. - HS làm TN và viết PTHH III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC: 1. Tính axit. Axit nitric là một axit mạnh, làm đổi màu quỳ tím, tác dụng với bazơ, oxit bazơ và một số muối. Ví dụ: HNO3 loãng " H+ + 2HNO3+ CuO" Cu(NO3)2 + H2O 2HNO3+Ba(OH)2"Ba(OH)2+2H2O 2HNO3+ CaCO3" Ca(NO3)2 + CO2#+ H2O. 15' * Ho¹t ®éng 3: - GV đặt câu hỏi: Dựa vào CTCT của HNO3 hãy dự đoán HNO3 có tính chất hoá học cơ bản nào khác? Tại sao? - GV biểu diễn TN axit HNO3 tác dụng với Cu và yêu cầu HS giải thích hiện tượng quan sát được bằng PTHH. - GV hướng dẫn HS cân bằng PTHH theo phương pháp thăng bằng electron. - GV nhận xét: HNO3 -đặc nóng oxi hoá một số phi kim ( đưa phi kim lên mức oxi hoá cao nhất) và tạo thành khí NO2 màu nâu đỏ. - GV làm TN biểu diễn với HNO3 đ,nóng tác dụng với FeO hoặc Fe3O4, sau p/ứ để nguội rồi cho vài giọt NaOH có kết tủa Fe(OH)3$ đỏ nâu. * Đưa Fe+2 đến Fe+3 ( cao nhất) - HS quan sát TN, nêu hiện tượng và nhận xét, giải thích và viết PTHH. - HS đọc SGK để rút ra nhận xét và viết các PTHH và CB đối với các p/ứ: HNO3 t/d vơi C, S, P - HS quan sát TN. HS đọc SGK để biết các thông tin khác như tác dụng với vải, giấy, mùn cưa, dầu thôngbị phá huỷ khi tiếp xúc với HNO3 đặc 2. Tính oxi hoá. - Axit HNO3 là axit có tính oxi hoá mạnh nhất. Do nitơ trong HNO3 có số oxi hoá cao nhất, trong các phản ứng hoá học thì nitơ có xu hướng chuyển xuống các số oxi hoá thấp hơn, cụ thể có thể bị khử thành: ",,,,. Tuỳ thuộc vào nồng độ axit và chất khử tham gia. a) Tác dụng với kim loại: * Axit HNO3 oxi hoá được hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt). Ví dụ: + đặc " + + H2O + loãng "+ + H2O Và với Mg, Al, Zn, + loãng " có thể khử xuống (),() hoặc (). * Axit HNO3 đặc, nguội + Al hoặc Fe hầu như không xảy ra phản ứng,vì Al và Fe bị thụ động với HNO3 đặc, nguội . Ứng dụng: có thể dùng bình bằng Al hoặc Fe đừng axit HNO3 đặc, nguội khi vận chuyển. b) Tác dụng với phi kim. HNO3 tác dụng với các phi kim và đưa các phi kim đến mức số oxi hoá cao nhất. Ví dụ: + 4" + 4+ 2H2O + 5"+5+ H2O + 6"+6+2H2O c) Tác dụng với hợp chất. * 3FeO+10HNO3 "3Fe(NO3)3+ NO#+ 5H2O * HNO3 còn tác dụng với nhiều chất vô cơ và hữu cơ khác,như phá huỷ da, giấy, vải và các chất khác nên hết sức cẩn thận khi tiếp xúc. * Kết luận: Axit HNO3 là chất oxi hoá mạnh, oxi hoá nhiều đơn chất và hợp chất vô cơ và hữu cơ. Khả năng oxi hoá của HNO3 là do ion NO3- , trong đó nitơ có số oxi hoá cao nhất là +5. Tuỳ thuộc vào nồng độ của axit và độ mạnh yếu của chất khử mà HNO3 có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ. HNO3 là một axit mạnh và là chất oxi hoá mạnh. 4. Cđng cè bµi gi¶ng: (3') Nhắc lại kiến thức cơ bản của bài học. 5. H­íng dÉn häc sinh häc vµ lµm bµi tËp vỊ nhµ: (1') BT 1,2 và 3 SGK trang 45. TiÕt 15: 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 5' * Ho¹t ®éng 1: - GV cho HS đọc SGK . HNO3 có những ứng dụng nào ? - GV bổ sung về nước cường thuỷ: Hỗn hợp dung dịch đặc của 2 axit với tỉ lệ: 1VHNO3+ 3V HCl hoà tan được Au, Pt - HS đọc SGK thu thập thông tin về ứng dụng của HNO3. IV. ỨNG DỤNG: Sản xuất phân đạm, sản xuất thuócc nổ (TNT), thuốc nhuộm, dược phẩm 10' * Ho¹t ®éng 2: - GV cho HS đọc SGK và quan sát hình 2.7 SGK trang 41. - GV cho HS nghiên cứu SGK. Chú ý nguyên liệu phải được làm sạch , dư oxi và Voxi : VNH3= >1,7 . ------------------------- ( nếu có thời gian) - GV bổ sung: Nồng độ từ 52 -68% có nhiệt độ sôi cố định (1200C) người ta thường gọi HNO3 tạo ra hỗn hợp đẳng phí. Nồng độ HNO3 từ 52 -68% là nồng độ đẳng phí. Chưng cất HNO3 với H2SO4 sẽ được nồng độ HNO3 cao hơn. - HS đọc sách, quan sát hình 2.7 SGK trang41. Y/C HS hiểu được cách tiến hành điều chế và tên các chất trong phản ứng. - HS viết PTHH. ================= HS nghiên cứu nội dung SGK thảo luận nhóm để rút ra quy trình và biện pháp kĩ thuật sản xuất HNO3. V. ĐIỀU CHẾ: 1. Trong phòng thí nghiệm. Ngưng tụ HNO3 tạo ra do phản ứng: 2. Trong công nghiệp * Nguyên liệu: NH3, không khí. * Phương pháp hiện đại: gồm 3GĐ: a) Oxi hoá NH3 bằng oxi không khí thành nitơ monooxit NO. 4+5O2 4+6H2O < 0 b) Oxi hoá nitơ monooxit thành nitơ đioxit bằng oxi không khí ở điều kiện thường. 2NO + O2 " 2NO2 c) Nitơ đioxit tác dụng với nước và oxi thành axit nitric. 4NO2 + O2+ 2H2O " 4HNO3 Nồng độ thường đạt: 52 -68% 10' * Ho¹t ®éng 3: - GV cho HS lấy ví dụ về các muối nitrat và nêu khái niệm muối nitrat. (Muối của axit nitric được gọi là muối nitrat hoặc muối nitrat là những hợp chất trong phân tử gồm ion kim loại hoặc NH4+ kết hợp với gốc axit NO3-) - GV muối nitrat có những tính chất nào? (ngoài t/c chung của muối muối nitrat còn có tính chất) - GV có thể biểu diễn tính tan của một vài muối nitrat. - GV bổ sung ion không màu và một số muối nitrat dễ bị chảy rữa trong không khí. - GV lập dãy sau đây để HS dễ liên hệ: - GV có thể làm TN biểu diễn từng - GV nhận xét gì về tính chất của muối nitrat khi nung nóng ( tính oxi hoá mạnh). - HS lấy ví dụ, cách đọc tên về các muối nitrat và nêu khái niệm muối nitrat. - HS dự đoán tính chất của muối nitrat - HS nghiên cứu SGK và cho biết đặc điểm về tính tan của muối nitrat HS lấy ví dụ và viết PTĐL của một số muối. - HS quan sát, sau đó rút ra nhận xét, kết luận cho mỗi dãy kim loại. B. MUỐI NITRAT I. TÍNH CHẤT CỦA MUỐI NITRAT Muối nitrat là gì: NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2, NH4NO3 Muối của axit nitric được gọi là muối nitrat. 1. Tính tan: (T/CVL) + Tất cả các muối nitrat đều tan và phân li mạnh: NaNO3 " Na+ + Mg(NO3)2 " Mg2+ + 2. Phản ứng nhiệt phân (T/CHH): Ví dụ 1: 2KNO3 2KNO2 + O2# Ví dụ 2: 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O2# Ví dụ 3: 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2# 5' * Ho¹t ®éng 4: - GV GV làm TN biểu diễn hoặc tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm tiến hành làm TN theo hướng dẫn của - GV. Bước 1: 2 ống nghiệm cùng đựng 2 ml dd NaNO3. Bước 2: Cho miếng đồng vào ống nghiệm (1). Bước 3: Thêm vài giọt dd H2SO4 hoặc dd HCl vào ống nghiệm 2. Quan sát, so sánh 2 ống nghiệm - HS quan sát GV làm TN. hoặc HS tổ chức hoạt động theo nhóm tiến hành làm TN theo hướng dẫn của GV. Quan sát, so sánh 2 ống nghiệm. Nhận xét: ống 1 hầu như không có phản ứng, ống 2 có hiện tượng sủi bọt và dd chuyển màu xanh - Kết luận: Dùng phản ứng của Cu với ion trong môi trường axit để nhận biết ion trong dd. 3. Nhận biết ion nitrat . * Trong môi trường trung tính muối nitrat không có tính oxi hoá. * Trong môi trường axit ion Thể hiện tính oxi hoá giống như HNO3, Dựa vào phản ứng của Cu với ion trong môi trường axit để nhận biết ion trong dung dịch. 3Cu+8H++23Cu2+ +2NO + 4H2O 2NO + O2 kk " 2NO2# màu đỏ 5' * Ho¹t ®éng 5: - GV yêu cầu HS đọc SGK - HS đọc SGK , liên hệ thực tế, rút ra kiến thức II. ỨNG DỤNG: + Muối nitrat chủ yếu làm phân bón hoá học. + KNO3 dùng làm thuốc nổ đen (75% KNO3, 10S, 15%C) Phản ứng nổ của thuốc nổ đen: 2KNO3 + S + 3C " K2S + N2 + 3CO2# 202 + 32 + 36 " 270 5' * Ho¹t ®éng 6: - GV HD HS đhọc thêm C. CHU TRÌNH CỦA NITƠ TRONG TỰ NHIÊN: 4. Cđng cè bµi gi¶ng: (3') a) Muối nitrat còn có tính chất hoá học nào khác? (Muối nitrat tác dụng với dd axit, dd bazơ, dd muối khác và với kim loại) Ví dụ: HS viết các PTHH dạng phân tử , ion đầy đủ và thu gọn. b) Làm bài tập 5 SGK trang 45 5. H­íng dÉn häc sinh häc vµ lµm bµi tËp vỊ nhµ: (1') BT: 4, 6, 7 SGK trang 45. V. Tù rĩt kinh nghiƯm sau bµi gi¶ng: ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ chuyªn m«n duyƯt Ngµy ...... / ...... / 20 ......