Giáo án Hóa học Lớp 11 nâng cao - Bài 15: Axit Photphoric và muối Photphat - Lưu Ngọc Hân

Tuần: 10,11 Tiết:22,23 Bài 15: AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT I. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: - Biết cấu tạo phân tử của axit photphoric - Biết tính chất vật lí, tính chất hóa học của axit photphoric - Biết tính chất và phương pháp nhận biết gốc photphat - Biết ứng dụng và điều chế axit photphoric. 2. kĩ năng Vận dụng kiến thức về axit photphoric và muối photphat để làm các bài tập. II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN - Phương pháp đàm thoại, HS thảo luận - Phương tiện: + Hóa chất gồm axit sunfuric đặc, dung dịch AgNO3; dung dịch Na3PO4; dung dịch HNO3 + Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt, giá đở, kèp gỗ III. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ Photpho có mấy dạng thù hình chính? dạng thù hình nào hoạt động mạnh hơn? Trình bày tính chất hoá học của photpho? viết PTHH minh hoạ? GV nhận xét và cho điểm 3. Dạy bài mới. NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA GV- HS I/ Axit photphoric: 1. Cấu tạo phân tử: CTPT: H3PO4 CTCT: - Các liên kết trong phân tử H3PO4 là liên kết cộng hoá trị có cực - Trong phân tử H3PO4, photpho có số oxi hoá +5 2. Tính chất vật lý: - Là chất rắn tong suốt không màu - nhiệt độ nóng chảy: 42,5oC - Rất háo nước và tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào - Dung dịch đặc nhất có nồng độ 85% 3. Tính chất hóa học: a. Tính oxi hóa – khử: Không có tính oxi hóa do trạng thái oxi hoá +5 khá bền. b. Tác dụng nhiệt: - Khi đun đến khoảng 200-250oC 2H3PO4 H42O7 + H2O Axit điphotphoric - Khi đun đến khoãng 400-500oC H4P2P7 2HO3 + H2O Axit meta photphoric c. Tính axit: H3PO4 là axit 3 lần axit, có độ mạnh trung bình Trong dung dịch H3PO4 phân li theo 3 nấc: H3PO4 H+ + H2PO4- H2PO4- H+ + HPO42- HPO42- H+ + PO43- à Dung dịch H3PO4 có những tính chất chung của axit . - Làm quỳ tím hóa đỏ - Tác dụng với kim loại trước hiđro trong dãy điện thế - Tác dụng với bazơ (hoặc oxit bazơ) tùy theo tỉ lệ mà sinh ra muối axit hoặc muối trung hòa VD: Tác dụng với NaOH Đặt a = nNaOH/ nH3PO4 * a = 1: H3PO4 + NaOH à NaH2PO4 + H2O (1) * a = 2: H3PO4 + 2NaOH à Na2HPO4 + 2H2O (2) * a = 3: H3PO4 + 3NaOH à Na3PO4 + 3H2O (3) * 1<a<2 xảy ra p/ư (1) và (2) * 2<a<3 xảy ra p/ư (2) và (3) - Tác dụng với dung dịch muối. 4. Điều chế và ứng dụng: a. Trong phòng thí nghiệm: 5 HNO3 + P H2O + H3PO4 + 5NO2 b. Trong công nghiệp: - Ngâm chiết: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 H3PO4 + CaSO4 - để thu được H3PO4 tinh khiết và nồng độ cao hơn 4P + 5 O2 2P2O5 P2O5 + 3H2O à 2H3PO4 c. Ứng dụng: điều chế muối photphat và phân lân. II/ Muối photphat: Gồm 2 loại: muối trung hòa và muối axit (hidro photphat và đihidro photphat) 1. Tính chất: a. Tính tan: - Tất cả các muối dihirophotphat đều tan trong nước. - Chỉ có muối hidrophotphat, photphat của natri, kali và amoni là dễ tan b. Phản ứng thủy phân: Dung dịch Na3PO4 có tính bazơ làm quỳ tím hoá xanh. PO43- + H2O HPO42- + OH- Na3PO4 + H2O Na2PO4 + NaOH 2. Nhận biết ion photphat: Dùng dung dịch AgNO3 à kết tủa vàng Na3PO4 + 3AgNO3 → Ag3PO4↓ + 3NaNO3 PO43- + 3Ag+ → Ag3PO4↓ Hoạt động 1 (5 phút) Yêu cầu học sinh viết công thức cấu tạo của H3PO4 GV: bản chất các loại liên kết trong phân tử H3PO4 là gì? GV bổ sung: liên kết O-H phân cực hơn liên kết O-P. GV: hãy xác định số oxi hoá của photpho? Hoạt động 2 (5 phút) Yêu cầu học sinh đọc phân tính chất vật lý của H3PO4 GV bổ sung axit photphoric tan nhiều trong nước do tạo được liên kết hiđro với các phân tử nước. Hoạt động 3 (25 phút) GV: Dựa vào số oxi hoá của P trong H3PO4 và các số oxi hoá có thể có của P hãy dự đoán tính chất của H3PO4? GV giải thích tại sao H3PO4 không có tính oxi hóa mạnh. GV giới thiệu axit photphoric bị mất nước khi đun nóng. dựa vào SGK hãy cho biết quá trình mất nước của axit photphoric diễn ra như thế nào? GV tóm tắt bằng sơ đồ yêu cầu HS hoàn thành. GV: Hãy xác định số oxi hoá của P trong các axit trên? GV: thông báo axit photphoric là axit 3 lần axit và có độ mạnh trung bình. Yêu cầu học sinh viết phương trình điện li của H3PO4 GV lưu ý tên của các sản phẩm điện li. GV: Trong dd axit photphoric tồn tại các chất, ion nào? HS: ngoài H3PO4 còn H2PO4-, HPO42-, PO43- GV: Hãy nhắc lại tính chất của axit? HS trả lời GV yêu cầu học sinh viết phương trình chứng minh tính chất axit của H3PO4 GV yêu cầu HS thảo luận nhóm viết PTHH của oxit bazơ, bazơ với H3PO4 và nhận xét. HS trình bày GV lưu ý tỉ lệ mol giữa OH- và H3PO4 Hoạt động 4 (10 phút) GV giới thiệu phương pháp điều chế H3PO4 trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm Yêu cầu HS viết PTHH GV yêu cầu học sinh nêu phần ứng dụng của H3PO4 Hoạt động 5 (20 phút) GV giới thiệu về muối photphat GV yêu cầu học sinh nhận xét về tính tan của muối photphat GV làm thí nghiệm nhúng quỳ tím vào dd Na3PO4 HS quan sát: quỳ tím hoá xanh Gv yêu cầu HS giải thích. GV yêu cầu hoc sinh viết phương trình thủy phân của Na3PO4 GV làm thí nghiệm cho dd AgNO3 vào dd Na3PO4. sau đó nhỏ vài giọt HNO3 HS nêu hiện tượng: xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan. GV: hãy so sánh với phản ứng AgNO3 với các halogenua HS: kết tủa tạo thành không tan trong axit. GV yêu cầu HS viết PTPT, ion rút gọn. 4. Củng cố: - Bằn PPHH nhận biết dd HNO3, H3PO4? - Cho biết màu của quỳ tím khi nhúng vào các dd NaNO3, NH4NO3, Na3PO4 5. Dặn dò: - Học bài, làm bài tập trang 66 SGK. - Chuẩn bị bài phân bón hoá học IV. RÚT KINH NGHIỆM ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................