Giáo án Hóa học Lớp 11 nâng cao - Bài: Amoniac và muối Amoni

Bài : AMONIAC VÀ MUỐI AMONI (Tiết 1-Hoá học 11 nâng cao) @&? MỤC TIÊU BÀI HỌC: 1. Kiến thức HS biết: Vận dụng nguyên lý chuyễn dịch cân bằng LiloSatolie để giái thích các điều kiện của phản ứng tổng hợp NH3 từ N2 và H2. Vai trò của amoniac trong đời sống, kĩ thuật Tính chất vật lí, đặc điểm cấu tạo phân tử amoniac HS hiểu: - Tính chất hóa học của amoniac: Tính bazơ yếu, khả năng tạo phức và tính khử. Phương pháp điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. 2. Kĩ Năng Dự đoán tính chất của amoniac, dựa vào số oxi hóa của nitơ Viết phương trình phản ứng biểu diễn tính chất hóa học của amoniac. Rèn luyện kĩ năng nhận biết amoniac. 3. Rèn luyện tư duy - Từ soh của N(trong NH3) suy ra tính chất hoá học của amoniac. - Phân tích, tổng hợp vẫn đề, suy luận logic CHUẨN BỊ: GV: - Mô hình phân tử amoniac, hình vẽ biểu diễn tính tan của NH3 trong nước (hình 2.3 SGK) - Hoá chất:dd NH3, dd CuSO4, dd MgSO4, CuO, ống nghiệm HS: - Ôn tập tính chất chung của bazơ và phản ứng oxi hóa khử. - Đọc và chuẩn bị bài ở nhà PHƯƠNG PHÁP: Thuyết trình, đàm thoại Thí nghiệm biểu diễn, hoạt động nhóm TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp (khoảng 2 phút) Kiểm tra bài cũ Câu 1: Em hãy nêu tính chất hóa học cơ bản của nitơ? Đáp án: + Tính oxi hoá: - Tác dụng với hidro amoniac N2 + 3H2 Xt, t NH3 - Tác dụng với kim loại nitrua kim loại Ở nhiệt độ thường: Li + N2 Li3N (Liti nitrua) Ở nhịêt độ cao: 3Mg + N2 Mg3N2 ( Magie Nitrua) + Tính khử N2 + O2 Hô quang 2NO Câu 2: Trong phòng thí nghiêm, ta điều chế nitơ bằng cách nào? Viết phương trình phản ứng. Đáp án: Đun nhẹ dung dịch muối bão hoà amoni nitrit NH4NO2 t N2 +H2O Hoặc từ natri nitrit và muối amoni clorua NH4Cl + NaNO2 t N2 +NaCl + 2H2O Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng Hoạt động 1: GV: HS dựa vào SGK hãy cho biết CTPT của amoniac là như thế nào? GV: HS hãy viết công thức electron của NH3? GV: HS hãy viết CTCT của phân tử NH3 và cho biết liên kết N – H là liên kết gì? Vì sao? GV: Vẽ sơ đồ cấu tạo không gian của NH3 dạng hình chóp tam giác (tứ diện không đều). HS hãy giải thích vì sao là tứ diện không đều? Hoạt động 2: GV: Dựa vào SGK và những hiểu biết của mình, HS hãy cho biết tính chất vật lí của NH3: Trạng thái tồn tại? Màu sắc? Mùi vị? Tính tan trong nước? Yêu cầu hs quan sát hình 2.3 và giải thích tính tan. Hoạt động 3: GV: Dựa vào cấu tạo của NH3 và thuyết Bronstet hãy cho biết NH3 có tính axit hay bazơ? GV: Khi tan trong nước một phần phản ứng với nước tạo cation amoni và anion hiđroxit. HS hãy viết phương trình phản ứng? GV: Bổ sung Kb của NH3 là 1,8.10-5. HS nhận xét? GV: Bổ sung: tuy tính bazơ yếu nhưng dung dịch amoniac vẫn làm đổi màu quỳ tím và phenolphthalein. Hoạt động 4: GV: Khí NH3 cũng như dung dịch NH3 đều dễ dàng nhận ion H+ của dung dịch axit tạo thành muối? GV: Mô tả thí nghiệm khí NH3 phản ứng với khí HCl. GV: HS hãy viết phương trình phản ứng? giải thích hiện tượng? GV: Bổ sung phản ứng này có thể nhận biết NH3 hay HCl. GV: HS hãy viết phương trình phản ứng của NH3 và H2SO4.? Hoạt động 5: GV: yêu cầu HS hoàn thành các phương trình phản ứng sau: Fe3+ + NH3 +H2O Na+ + NH3 +H2O GV: Từ hai phương trình phản ứng trên HS hãy kết luận về phản ứng của amoniac với dung dịch muối.? GV: Bổ sung dung dịch muối Cu2+, Zn2+, Ag+Phản ứng với dung dịch NH3 tạo kết tủa, nếu dư NH3 kết tủa tan do tạo phức. Hoat đông 6: GV biểu diễn thí nghiệm:Cho dd NaOH lần lượt vào các ống nghiệm: + Ông 1: dd CuSO4 + Ông 2: dd MgSO4 Sau đó cho tiếp dd NH3 vào mỗi ống. Yêu cầu HS quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng và viết ptpư Hs rút ra kết luận GV: Yêu cầu HS xác định số oxi hóa của N trong NH3, nhắc lại số oxi hóa của nitơ có thể có và có nhận xét gì khi có sự thay đổi số oxi hóa của nitơ trong NH3? GV: Vậy NH3 có tính khử hay tính oxi hóa? GV: Tính khử thể hiện khi nào? GV: Bổ sung tính khử NH3 yếu hơn H2S. GV: HS quan sát hình 2.5 SGK và viết phương trình phản ứng của NH3 với O2? GV: HS xác định số oxi hóa của các chất trong phản ứng và rút ra nhận xét? GV: Clo là chất oxi hóa mạnh, vậy clo có phản ứng với NH3 hay không? Viết Ptpư? GV: HS hãy xác định số oxi hóa của các chất trong phản ứng và nhận xét? GV mở rộng thêm, nếu dùng dư NH3 thi sao? GV: Bổ sung NH3 phản ứng đồng thời lại với HCl sinh ra: 2NH3 + 3Cl2 t0 N2 + 6HCl 6NH3 + 6HCl 6NH4Cl Nên phản ứng sẻ là: 8NH3 + 3Cl2 t0 N2 + 6NH4Cl Hoạt động 7: Gv biểu diễn thí nghiệm: Đun nóng NH3 với CuO , yêu cầu hs quan sát, mô tả và gt hiện tượng. Hoạt động 8: GV: HS nghiên cứu SGK trình bày ứng dụng của NH3? Hoạt động 9: GV: NH3 là một bazơ yếu nên bị bazơ mạnh đẩy ra khỏi dung dịch muối. HS hãy lấy vi dụ về cách điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm? GV: HS nghiên cứu lại bài nitơ và trình bày nguyên tắc điều chế NH3 trong công nghiệp. GV: HS hãy viết phương trình phản ứng đó? GV: Vận dụng nguyên lí LiloSatolie để giải thích sự tạo thành sản phẩm. CTPT: NH3 . . . . H : N : H H δ+ 3δ- H – N – H H Là liên kết cộng hóa trị có cực vì độ âm điện của nitơ là 3,04 lớn hơn độ âm điện của H 2,2. Do nitơ còn 1 cặp electron tự do và liên kết N – H là liên kết cộng hóa trị có cực, cặp electron liên kết bị lệch về phía nitơ. - Là chất khí - Không màu - mùi khai và sốc - Tan nhiều trong nước - NH3 có tính bazơ nhận H NH3 + H2O NH4+ + OH- - Kb bé nên NH3 là 1 bazơ yếu NH3 + HCl NH4Cl - NH3(ở trạng thái khí) kết hợp với HCl (ở trạng thái khí) tạo thành NH4Cl ở dạng tinh thể 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 Fe3+ + 3NH3+ 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4+ Na+ + NH3 + H2O Không phản ứng. Dung dịch NH3 chỉ phản ứng với dd muối của những kim loai mà hidroxit của nó không tan. Ban đầu cả 2 ống nghiệm đều xuất hiện kết tủa: Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2 Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2 Sau khi cho thêm dd NH3 kết tủa ớ ống 1 tan ra (dd có màu xanh thẫm), ống 2 không có hiện tượng gì: Cu(OH)2 + 4NH3 Cu(NH3)4 2+ +2OH- (Xanh thẩm) Dd NH3 hoà tan được Cu(OH)2 -3 0 +1 +2 +3 +4 +5 NH3,N2,N2O,NO,N2O3,NO2,N2O5 HNO2 HNO3 - Số oxi hóa của nitơ trong NH3 -3 - N(trong NH3) có xu hưởng chuyển lên số oxi hóa cao hơn (tăng lên). - NH3 thể hiên tính khử. - Khi tác dụng với chất oxi hóa -3 NH3 + 3O2 t0 2N20 + 6H2O - NH3 là chất khử 2NH3 + 3Cl2 t0 N20 + 6HCl HS NH3 là chất khử. - NH3 sẽ tác dụng tiếp với HCl sinh ra NH4Cl 6NH3 + 6HCl 6NH4Cl Kết tủa màu đen chuyễn dần sang màu đỏ NH3 đã khử CuO Cu 2NH3 +3CuO Cu +N2 + H2O A. AMONIAC I. Cấu tạo phân tư CTPT: NH3 . . . . H : N : H H δ+ 3δ- H – N – H H Do nitơ còn 1 cặp electron tự do và lien kết N – H là liên kết cộng hóa trị có cực, cặp electron liên kết bị lệch về phía nitơ. II. Tính chất vật lí (SGK) III. Tính chất hóa học 1. Tính bazơ yếu: a. Tác dụng với nước: Nguyên tử N (rong NH3) còn 1 cặp electron tự do nên dễ nhận thêm proton (H+) do đó NH3 có tính bazơ. NH3 + H2O NH4+ + OH- Kb = 1,8.10-5 Kb nhỏ nên NH3 là bazơ yếu. b. Tác dụng với axit: NH3 + HCl NH4Cl Có khói trắng do tạo muối NH4Cl khan. 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 c. Tác dụng với dung dịch muối Fe3+ + 3NH3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4+ Dung dịch NH3 phản ứng với dung dịch muối của kim loại tạo kết tủa hiđroxit. 2. Khả năng tạo phức Dung dịch amoniac có khá năng hoà tan được hidroxit hay muối ít tan của một số kim loại tạo thành phức chất. Cu(OH)2 + 4NH3 Cu(NH3)4 2+ +2OH- (Xanh thẩm) AgCl +2NH3 Ag(NH3)2 + + Cl- 3. Tính khử HS: Số oxi hóa của nitơ trong NH3 – 3 HS: chuyển lên số oxi hóa cao hơn (tăng lên). HS: NH3 thể hiên tính khử. HS: Khi tác dụng với chất oxi hóa a. Tác dụng với oxi: -3 NH3 + 3O2 t0 2N20 + 6H2O b. Tác dụng với clo: -3 2NH3 + 3Cl2 t0 N20 + 6HCl c. Tác dụng với oxit kim loại - Ở nhiệt độ cao, NH3 có thế khử được một sổ oxit kim loại toạ thành kim loại : 2NH3 +3CuO Cu +N2 + H2O IV. Ứng dụng (SGK) V. Điều chế a. Trong phòng thí nghiệm: NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O NH4+ + OH- NH3 + H2O b. Trong công nghiệp: HS: Thực hiện phản ứng N2 và H2 HS: N2 + 3H2 2NH3 Cũng cố và bài tập về nhà: GV: HS cần nắm vững NH3 là bazơ yếu và có tính khử HS lưu ý các phương pháp điều chế NH3 Bài tập 1/37 SGK