Giáo án Hóa học Lớp 11 - Tiết 11: Nitơ - Hoàng Minh Hải

Tiết :11 NS: 20/09 NG: 28/09 §4. NITƠ I. MỤC TIÊU BÀI HỌC: 1. Kiến thức : + Biết được: - Vị trí trong bảng tuần hồn, cấu hình electron nguyên tửcủa nguyên tố nitơ - Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí ( trạng thái, màu, mùi, tỉkhối, tính tan), ứng dụng, trạng tháitự 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 chất hố học đặc trưng của nitơ : tính oxi hố ( tác dụng với kim loại mạnh, với hidro), ngồi ra nitơ còn có tính khử ( tác dụng với oxi) 2. Kỹ năng : - Dự đốn và kết luận về tính chất hố học của nitơ. - Viết các phương trình minh hoạ tính chất hố học của nitơ. - Tính thể tích khí nitơ ở điều kiện tiêu chuẩn trong phản ứng hố học, tính % về thể tích nitơ trong hổn hợp khí II.CHUẨN BỊ: - Bảng tuần hồn các nguyên tố hố học , cấu hình electron của nguyên tử Nitơ , cấu tạo phân tử Nitơ - Hệ thống câu hỏi để học sinh hoạt động III. PHƯƠNG PHÁP : Đàm thoại gợi mở – nêu và giải quyết vấn đề . IV. NỘI DUNG TIẾT HỌC: 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ. 3. Bµi Míi HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG Hoaït ñoäng 1 - Gv neâu caâu hoûi : Moâ taû lieân keát trong phaân töû nitô ? Hai ngtöû trong phaân töû nitô lk vôùi nhau nhö theá naøo ? - Gv gôïi yù : Đeå ñaït caáu hình beàn gioáng khí hieám thì caùc nguyeân töû N phaûi laøm theá naøo ? - Gv keát luaän + Hai ngtöû trong phaân töû nitô lieân keát vôùi nhau baèng 3 lieân keát coäng hoùa trò khoâng coù cöïc. Hoaït ñoäng 2 - Gv cho Hs quan saùt oáng nghieäm ñöïng khí nitô. - Hs nhaän xeùt veà : Maøu saéc, muøi vò , coù duy trì söï soáng khoâng vaø coù ñoäc khoâng ?. - Gv boå sung theâm tính tan, nhieät hoùa raén, loûng, khaû naêng duy trì söï chaùy. Hoaït ñoäng 3 - Gv neâu vaán ñeà : + Nitô laø pkim khaù hoaït ñoäng (ñoä aâm ñieän laø 3) nhöng ôû nhieät ñoä thöôøng khaù trô veà maët hoùa hoïc, haõy giaûi thích ? ? Döïa vaøo caùc soá oxi hoùa cuûa nitô döï ñoaùn TCHH cuûa nitô - Hs giaûi quyeát 2 vaán ñeà treân : + Döïa vaøo ñaëc ñieåm caáu taïo cuûa phaân töû . + Döïa vaøo khaû naêng thay ñoåi soá oxi hoùa cuûa nitô - Gv keát luaän : + ôû nhieät ñoä thöôøng N2 khaù trô veà maët hoùa hoïc. Coøn ôû nhieät ñoä cao ñaëc bieät khi coù xuùc taùc N trôû neân hoaït ñoäng. + Tuøy thuoäc vaøo söï thay ñoåi soá oxi hoùa, nitô coù theå theå hieän tính khöû hay tính oxi hoùa. Hoaït ñoäng 4 - Gv ñaët vaán ñeà: Haõy xeùt xem nitô theå hieän tính khöû hay tính oxi hoùa trong tröôøng hôïp naøo ? - Gv thoâng baùo pö cuûa N vôùi H vaø kim loaïi hoaït ñoäng. - Hs xaùc ñònh soá oxi hoùa cuûa nitô tröôùc vaø sau phaûn öùng, töø ñoù cho bieát vai troø cuûa nitô trong phaûn öùng. - Gv löu yù Hs: Nitô phaûn öùng vôùi Liti ôû nhieät ñoä thöôøng. - Gv thoâng baùo pö cuûa N2 vôùi O2. - Hs xaùc ñònh soá oxi hoùa cuûa nitô tröôùc vaø sau phaûn öùng, töø ñoù cho bieát vai troø cuûa nitô trong phaûn öùng. - Gv nhaán maïnh: Pö naøy xaûy ra raát khoù khaên caàn ôû nhieät ñoä cao vaø laø pö thuaän nghòch. NO raát deå daøng keát hôïp vôùi oxi taïo thaønh NO2 maøu naâu ñoû. Coù moät soá oxit khaùc cuûa nitô N2O, N2O3, N2O5chuùng khoâng ñieàu cheá tröïc tieáp töø pö cuûa N vaø O. - Gv keát luaän: Nitô theå hieän tính khöû khi taùc duïng vôùi nguyeân toá coù ñoä aâm ñieän lôùn hôn vaø theå hieän tính oxh khi taùc duïng vôùi nguyeân toá coù ñoä aâm ñieän nhoû hôn. Hoaït ñoâng 5 - Gv neâu caâu hoûi : Nitô coù öùng duïng gì ? - Hs döïa vaøo kieán thöùc thöïc teá vaø tö lieäu Sgk traû lôøi. Hoaït ñoäng 6 - Gv neâu 2 vaán ñeà : + Trong töï nhieân nitô coù ôû ñaâu vaø daïng toàn taïi cuûa noù laø gì ? + Ngöôøi ta ñieàu cheá nitô baèng caùch naøo ? - Hs döïa vaøo kieán thöùc thöïc teá vaø tö lieäu Sgk traû lôøi. - Gv trình baøy kó veà pp, ngyeân taéc ñieàu cheá nitô baèng caùch chöng caát phaân ñoaïn khoâng khí loûng trong CN -Gv trình baøy caùch ñieàu cheá N2 trong phoøng thí nghieäm I .VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ - Nằm ở ô thứ 7 , nhóm VA , chu kỳ 2 trong BTH - Cấu hình electron : 1s22s22p3 - Công thức electron : - Công thức cấu tạo : N º N - Liên kết giữa 2 nguyên tử N là liên kết CHT không cực . II . TÍNH CHẤT VẬT LÝ : - Là chất khí không màu , không mùi , không vị , hơi nhẹ hơn không khí , hóa lỏng ở - 196 0C, hóa rắn:-210 0C - Tan rất ít trong nước , không duy trì sự cháy và sự sống . III . TÍNH CHẤT HÓA HỌC - Ở nhiệt độ thường nitơ khá trơ về mặt hóa học nhưng ở nhiệt độ cao hoạt động hơn . - Nitơ thể hiện tính oxi hóa và tính khử , tính oxi hóa đặc trưng hơn . 1 . Tính oxi hóa : a. Tác dụng với kim loại : 6Li + N20 ® 2 Li3N ( Liti Nitrua ) 3Mg + N2 ® Mg3N2 (Magie Nitrua ) ® Nitơ thể hiện tính oxi hóa . b. Tác dụng với hiđro : Ở nhiệt độ cao (4000C) , áp suất cao và có xúc tác : N20 + 3H2 D 2 H3 2 . Tính khử : - Ở nhiệt độ 30000C (hoặc hồ quang điện ) : N20 + O2 D 2NO . ® Nitơ thể hiện tính khử . - Khí NO không bền : 2O + O2 D 2O2 - Các oxit khác như N2O , N2O3 , N2O5 không điều chế trực tiếp từ nitơ và oxi . IV – ỨNG DỤNG : - Là một trong những thành phần dinh dưỡng chính của thực vật . - Trong công nghiệp dùng để tổng hợp NH3 , từ đó sản xuất ra phân đạm , axít nitríc . . . Nhiều nghành công nghiệp như luyện kim , thực phẩm , điện tử . . . Sử dụng nitơ làm môi trường . V. TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ : 1. Trạng thái thiên nhiên : - Ở dạng tự do : chiếm khoảng 80% thể tích không khí , tồn tại 2 đồng vị :14N (99,63%) , 15N(0,37%) . - Ở dạng hợp chất , nitơ có nhiều trong khống vật NaNO3 (Diêm tiêu ) : còn có trong thành phần của protein , axit nucleic , . . . và nhiều hợp chất hữu cơ thiên nhiên . 2 – Điều chế : a. Trong công nghiệp : - Chưng cất phân đoạn không khí lỏng , thu nitơ ở -196 0C , vận chuyển trong các bình thép , nén dưới áp suất 150 at . b. Trong phòng thí nghiệm : - Đun dung dịch bão hòa muối amoni nitrit ( Hỗn hợp NaNO2 và NH4Cl ) : NH4NO2 N2 + 2H2O . Muối này kém bền , được thay thế bằng dd bão hồ của amoni clorua vàø natri nitric NH4Cl + NaNO2 N2 + NaCl+ 2H2O 4.Cũng cố: bài 1 :Vieäc saûn xuaát amoniac trong coâng nghieäp döïa treân phaûn öùng thuaän nghòch sau ñaây: N2(khí) + 3H2(khí) D 2NH3(khí) ; DH = -92 KJ. Khi hoãn hôïp phaûn öùng ñang ôû traïng thaùi caân baèng, nhöõng thay ñoåi döôùi ñaây seõ aûnh höôûng nhö theá naøo ñeán vò trí caân baèng: a. Taêng nhieät ñoä. b. Taêng aùp suaát. c. Cho chaát xuùc taùc d. Giaûm nhieät ñoä. e. Laáy amoniac ra khoûi heä. bài 2: a/ Cặp công thức của liti nitrua và nhôm nitrua là : Li3N và AlN b/ PTHH: 6Li + N2 2 Li3N 6Al + N2 2Al3N Bài 3: 5. Hướng dẫn học ở nhà: Bài 5: (SGK trang 31) Bài 1 : Cho 4 lit N2 và 14 lit H2 vào bình phản ứng , hỗn hợp thu được sau phản ứng có V = 16,4 lit . Tính thể tích NH3 và hiệu suất của phản ứng ? Bài 2 : Giải thích câu ca dao : ‘ lúa chiêm lấp ló đầu bờ Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên’