Giáo án Hóa học Lớp 11 - Tuần 6 - Lê Hồng Phước

Ngày soạn: 20 /9/2012 Ngày dạy: 24/9/2012 Tuần: 6 Tiết: 11 CHƯƠNG 2 : NITƠ - PHOTPHO NITƠ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Học sinh biết: - Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất hóa học và ứng dụng của nitơ, photpho. - Tính chất của các đơn chất, hợp chất, giải thích được các tính chất đó trên cơ sở lý thuyết đã học. - Điều chế được nitơ, photpho và một số hợp chất quan trọng của chúng. 2. Kĩ năng: - Viết được cấu hình electron, công thức cấu tạo phân tử. - Dự đoán tính chất hóa học , viết được các phương trình phản ứng để minh họa. - Đọc, tóm tắt thông tin về tính chất vật lí, ứng dụng và điều chế. 3. Tình cảm, thái độ: - Rèn luyện thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc. - Xây dựng tính tích cực, chủ động, hợp tác, có kế hoạch và tạo cơ sở cho các em yêu thích môn hóa học. 4. Phương pháp: Dạy học nêu vấn đề. II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: Bảng TH các nguyên tố hóa học. Hệ thống câu hỏi để học sinh hoạt động. 2. Học sinh: Đọc sách trước ở nhà. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY 1. Ổn định lớp: Kiểm tra sỉ số 2. Kiểm tra bài cũ 3. Học bài mới: HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG Hoạt động 1: Vị trí và cấu hình electron nguyên tử nitơ. GV: Dựa vào HTTH, xác định vị trí của nitơ, viết cấu hình electron và CTCT của N2 ? Hoạt động 2. Tính Chất Vật Lí. GV: Nêu các tính chất vật lí của N2? Từ đo nêu cách thu N2 ? Hoạt động 3: Tính Chất Hoá Học GV: Từ đặc điểm cấu tạo hãy nêu tính chất hóa học cơ bản của nitơ? GV: Viết phản ứng xảy ra giữa N2 và Mg và với H2 , xác định vai trò của các chất phản ứng ? Viết phản ứng xảy ra giữa N2 với O2 , xác định vai trò của các chất phản ứng ? Hoạt động 4: Tích hợp giáo dục môi trường NO2 là khí gây ô nhiễm môi trường do đó GV hướng dẫn các em cách xử lí đó là dùng bông tẩm dung dịch kiềm Hoạt động 5: Ứng Dụng: GV: Nêu tóm tắt ứng dụng và trạng thái tự nhiên của nitơ ? Hoạt động 6: Điều Chế: GV: Nêu phương pháp điều chế N2 trong công nghiệp ? HS: -Ô số 7, nhóm VA, CK: 2. - Cấu hình : 1s22s22p3. -CT phân tử N2 : N N. HS: Chất khí , không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí. - Hóa lỏng ở -1960C, hóa rắn ở -2100C - Rất ít tan trong nước. - Không duy trì sự sống và sự cháy. * Thu bằng cách đẩy nước. HS: Do đặc điểm cấu tạo (có liên kết 3) nên nitơ bền ở t0 thường. Ở t0 cao nitơ hoạt động hơn, thể hiện cả tính khử và tính oxi hóa. HS: Viết phương trình * N2 + 3MgMg3N2. N2 : chất oxi hóa. Mg : chất khử. * 3H2 + N2 2NH3. H2 : chất khử. N2 : chất oxi hóa. N2 + O2 2NO. (nitơ oxit) N2 : chất khử. O2 : chất oxi hóa. Học sinh tóm tắt và giáo viên kiểm tra lại. Không khí (đã loại CO2 và hơi H2O) được hóa lỏng đến -1960C , N2 sôi được lấy ra . (O2 sôi ở -1830C). NH4NO2 N2 + 2H2O. I. Vị trí và cấu hình electron nguyên tử nitơ: * Ô số 7, nhóm VA, chu kì 2. * Cấu hình electron : 1s22s22p3. *Tạo được 3 liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử khác. * Cấu tạo phân tử N2 : N N. II. Tính Chất Vật Lí:: Ở điều kiện thường N2 : - Chất khí , không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí. - Hóa lỏng ở -1960C, hóa rắn ở -2100C - Rất ít tan trong nước. - Không duy trì sự sống và sự cháy. III. Tính Chất Hoá Học. * Ở t0 thường, N2 rất bền (trơ). * Ở t0 cao, N2 là nguyên tố hoạt động. * Với các nguyên tố có ĐAĐ bé hơn như hidro, kim loại...nitơ tạo hợp chất với số oxi hóa -3. Trong hợp chất với các nguyên tố có ĐAĐ lớn hơn như oxi, flo, nitơ có các số oxi hóa dương. 1. Tính oxi hóa: a. Với kim loại: * t0 cao : N2 tác dụng được với một số kim loại như Ca, Mg, Al... VD: N2 + 3Mg Mg3N2. b. Với hidro:(t0 cao, P cao, có xúc tác) 3H2 + N2 2NH3. * Số oxi hóa của nitơ giảm từ 0 xuống -3, thể hiện tính oxi hóa. 2. Tính khử: N2 + O2 2NO. (nitơ oxit) * Số oxi hóa của Nitơ tăng từ 0 đến +2, thể hiện tính khử. * NO không màu phản ứng ngay với oxi không khí tạo NO2 có màu nâu đỏ. 2NO + O2 = 2NO2. (nitơ dioxit) * Ngoài ra nitơ còn tạo được một số oxit khác (không điều chế trực tiếp) như N2O, N2O3, N2O5. IV. Ứng dụng: - Là thành phần dinh dưỡng chính của thực vật. - Là nguyên liệu tổng hợp NH3, HNO3, phân đạm... - Tạo môi trường trơ cho các nghành công nghiệp : luyện kim, thực phẩm, điện tử... - Nitơ lỏng dùng để bảo quản máu và các mẫu vật sinh học khác. V. Trạng thái tự nhiên: - Ở dạng tự do : chiếm 78,16% thể tích không khí (4/5) gồm 2 đồng vị là 714N (99,63%) và 715N (0,37%). - ở dạng hợp chất : khoáng NaNO3 (diêm tiêu natri). VI. Điều chế: Trong công nghiệp: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng . IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ Làm bài tập SGK (1 đến 5 /31) và đọc bài mới chuẩn bị cho tiết sau. Rút kinh nghiệm Ngày soạn: 20 /9/2012 Ngày dạy: 25/9/2012 Tuần: 6 Tiết: 12 AMONIAC VÀ MUỐI AMONI (tiết 1) I. MỤC TIÊU 1.Kiến thức Biết được: - Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí (tính tan, tỉ khối, màu, mùi), ứng dụng chính, cách điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp . Hiểu được: - Tính chất hoá học của amoniac: Tính bazơ yếu ( tác dụng với nước, dung dịch muối, axit) và tính khử (tác dụng với oxi, clo). 2.Kĩ năng  - Dự đoán tính chất hóa học, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hoá học của amoniac. - Quan sát thí nghiệm hoặc hình ảnh..., rút ra được nhận xét về tính chất vật lí và hóa học của amoniac. - Viết được các PTHH dạng phân tử hoặc ion rút gọn. - Phân biệt được amoniac với một số khí đã biết bằng phương pháp hoá học. - Tính thể tích khí amoniac sản xuất được ở đktc theo hiệu suất.phản ứng 3. Trọng tâm: - Cấu tạo phân tử amoniac - Amoniac là một bazơ yếu có đầy đủ tính chất của một bazơ ngoài ra còn có tính khử. - Phân biệt được amoniac với một số khí khác bằng phương pháp hoá học. 4. Phương pháp: Chứng minh và diễn giải. II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: Dụng cụ và hóa chất để làm thí nghiệm gồm - Các dd : AlCl3, HCl đặc, H2SO4, NH4Cl, Ca(OH)2, NH3. - Ống nghiệm, kẹp gỗ, ..., quỳ tím, lọ đựng khí có nút cao su. 2. Học sinh: Nghiên cứu sách giáo khoa trước bài mới. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY 1.Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ : Viết CTCT của phân tử N2, Nêu tính chất hóa học và viết các phản ứng minh họa. 3. Bài mới: HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG Hoạt động 1: Cấu tạo phân tử. GV: Viết công thức electron và công thức cấu tạo của phân tử NH3 ? Nêu nhận xét ? Hoạt động 2. Tính chất vật lí. GV: Nêu tính chất vật lí cơ bản của NH3 ? GV: Thí nghiệm 1 : NH3 tan trong nước có pha phenolphtalein . Hoạt động 3. Tính chất hoá học. GV: Từ đặc điểm cấu tạo nêu tính chất hóa học cơ bản của NH3 ? GV: Thí nghiệm 2: Cho 2 đũa có nhúng dd NH3 đặc và HCl đặc lại gần nhau để tạo khói trắng. Khói trắng là gì ? Pư ? GV: Thí nghiệm 3: Cho dd NH3 vào dd MgCl2 thấy tạo kết tủa trắng ? Kết tủa là gì ? Pư? Tại sao khi NH3 cháy trong clo ta thấy có khói trắng ? Hoạt động 4. Ứng Dụng. GV: Tham khảo SGK, nêu ứng dụng và viết các phản ứng điều chế NH3 trong PTN và trong CN ? Hoạt động 5 : Điều Chế. GV: Để thu được NH3 sạch ta làm thế nào ? Hoạt động 6: GV: Tích hợp giáo dục môi trường NH3 là chất gây ô nhiễm môi trường không khí và môi trường nước do đó cần có ý thức giữ gìn vệ sinh để bầu không khí và nguồn nước không bị ô nhiễm HS: ·· ·· H : N : H ; H - N - H ·· H H - Phân tử có 3 liên kết CHT có phân cực về phía N. - Nguyên tử N còn một cặp electron tự do chưa liên kết. HS: - Chất khí, không màu, mùi khai và xốc. - Nhẹ hơn không khí . - Tan nhiều trong nước, tạo dd kiềm. - Dung dịch đậm đặc có C% = 25%. (d = 0,91g/ml). HS: - Nguyên tử N có số oxi hóa -3 nên phân tử có tính khử. - N còn 1 cặp electron tự do nên có khả năng nhận H+, thể hiện tính bazơ. HS: Khói trắng là muối NH4Cl. NH3 + HCl = NH4Cl. (Amoniclorua) HS: Kết tủa trắng là Mg(OH)2. 2NH3 + 2H2O + MgCl2 = Mg(OH)2↓+ 2NH4Cl. Do HCl sinh ra tác dụng lại với NH3 trong hh phản ứng. HS: Trả lời và giáo viên bổ sung thêm . Để thu được NH3 khô, ta cho hh sản phẩm qua CaO . A. AMONIAC : I. Cấu tạo phân tử: - Có 3 liên kết cộng hóa trị phân cực. Phân tử phân cực về phía N. - Nguyên tử N còn 1 cặp electron hóa trị, có thể tham gia liên kết. - N có hóa trị 3 và số oxi hóa -3. II. Tính chất vật lí - Chất khí, không màu, mùi khai và xốc. - Nhẹ hơn không khí . - Tan nhiều trong nước, tạo dd kiềm. (1 lít nước hòa tan 800lít NH3). - Dung dịch đậm đặc có C% = 25%. (d = 0,91g/ml). III. Tính chất hoá học: * NH3 có tính bazơ và tính khử trong các phản ứng hóa học. 1. Tính bazơ yếu: a. Tác dụng với H2O: NH3 + H2O NH4+ + OH-. → dd dẫn điện yếu và làm xanh giấy quỳ ẩm, phenolphtalein hóa hồng. b. Tác dụng với axit: Khí NH3 và dd NH3 đều tác dụng được. NH3 + HCl = NH4Cl. (Amoniclorua) * Khí NH3 và khí HCl phản ứng tạo muối dạng khói trắng. c. Tác dụng với dd muối: tác dụng được với một số muối tạo kết tủa. 2NH3 + 2H2O + MgCl2 = Mg(OH)2↓+ 2NH4Cl. 2. Tính khử: a. Với oxi: cháy với ngọn lửa vàng. 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O * Có Pt xác tác , sẽ tạo NO. b. Với O2: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O. IV. Ứng dụng: - Sản xuất HNO3, phân đạm. - Sản xuất N2H4 (hidrazin) làm nhiên liệu cho tên lửa. - NH3 lỏng làm chất gây lạnh trong các thiết bị lạnh. V.Điều chế : 1. Trong phòng thí nghiệm: 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + NH3 + 2H2O (hhsp khí và hơi qua CaO để làm khô) * Hoặc đun dd NH3 đặc để thu NH3. 2. Trong công nghiệp: Cho hh N2 , 3H2 đi qua tháp tổng hợp trong đk thích hợp (4500 → 5500C, 200 → 300 atm, Fe + K2O, Al2O3 xt) . N2 + 3H2 2NH3. IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Làm bài tập 2 sách giáo khoa tại lớp - Làm bài tập 3, 5 /38 ở nhà và chuẩn bị bài mới. Rút kinh nghiệm Ngày soạn: 22 /9/2012 Ngày dạy: 27/9/2012 Tuần: 6 Tiết: 6 (TC) LUYỆN TẬP: NITƠ - AMONIAC I. MỤC TIÊU: 1. Học sinh biết HS vận dụng được kiến thức đã học giải bài tập 2. Học sinh hiểu Bài tập nitơ và Amoniac. III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên:Giáo án 2. Học sinh: Ôn tập lí thuyết các bài trước III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY 1. Ổn định lớp 2. Bài cũ: Trình bày tính chất hóa học của amoniac. Bài mới Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 1: Trong một bình kín dung tích 10 lít chứa 21 gam nitơ. Tính áp suất của khí trong bình, biết nhiệt độ của khí bằng 250C. GV: Yêu cầu 1 HS lên bảng giải, các HS còn lại làm nháp và theo dõi bài bạn làm. GV: Yêu cầu 1 HS nhận xét, GV nhận xét ghi điểm. Hoạt động 2: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 2: Nén một hỗn hợp khí gồm 2 mol nitơ và 7 mol hiđro trong một bình phản ứng có sẵn chất xúc tác thích hợp và nhiệt độ của bình được giữ không đổi ở 4500C. Sau phản ứng thu được 8,2 mol hỗn hợp khí. a/ Tính phần trăm số mol nitơ đã phản ứng . b/ Tính thể tích (đkt) khí ammoniac được tạo thành. GV: Yêu cầu HS thảo luận. GV: Hướng dẫn HS cách làm bài Hoạt động 3: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 3: Cho lượng dư khí ammoniac đi từ từ qua ống sứ chứa 3,2 g CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn A và một hỗn hợp khí. Chất rắn A phản ứng vừa đủ với 20 ml dung dịch HCl 1 M a/ Viết pthh của các phản ứng. b/ Tính thể tích nitơ ( đktc) được tạo thành sau phản ứng. GV: Yêu cầu HS thảo luận. GV: Hướng dẫn HS cách viết pt. GV:Yêu cầu HS lên bảng trình bày câu b GV: Gọi HS nhận xét HS: Chép đề HS: Chép đề HS:Nghe giảng và hiểu HS: Tự tính phần trăm số mol nitơ đã phản ứng, thể tích (đkt) khí ammoniac được tạo thành. HS: chép bài vào HS:Nghe giảng và hiểu HS: Lên bảng trình bày Bài 1: Trong một bình kín dung tích 10 lít chứa 21 gam nitơ. Tính áp suất của khí trong bình, biết nhiệt độ của khí bằng 250C. Giải: Số mol khí N2: Áp suất của khí N2: p = Bài 2: Nén một hỗn hợp khí gồm 2 mol nitơ và 7 mol hiđro trong một bình phản ứng có sẵn chất xúc tác thích hợp và nhiệt độ của bình được giữ không đổi ở 4500C. Sau phản ứng thu được 8,2 mol hỗn hợp khí. a/ Tính phần trăm số mol nitơ đã phản ứng . b/ Tính thể tích (đkt) khí ammoniac được tạo thành. Giải N2 (k) + 3H2 (k) 2NH3(k) Số mol khí ban đầu: 2 7 0 Số mol khí đã phản ứng: x 3x 2x Số mol khí lúc cân bằng: 2-x 7 – 3x 2x Tổng số mol khí lúc cân bằng: 2 –x + 7 – 3x + 2x = 9 – 2x Theo đề ra: 9 – 2x = 8,2 x = 0,4 a/ Phần trăm số mol nitơ đã phản ứng b/ Thể tích (đkt) khí ammoniac được tạo thành: 2.0,4. 22,4 = 17,9 (lít) Bài 3: Cho lượng dư khí ammoniac đi từ từ qua ống sứ chứa 3,2 g CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn A và một hỗn hợp khí. Chất rắn A phản ứng vừa đủ với 20 ml dung dịch HCl 1 M a/ Viết pthh của các phản ứng. b/ Tính thể tích nitơ ( đktc) được tạo thành sau phản ứng. Giải a/ pthh của các phản ứng. 2NH3 + 3CuO N2 + 3Cu + 3H2O (1) Chất rắn A thu được sau phản ứng gồm Cu và CuO còn dư . chỉ có CuO phản ứng với dung dịch HCl. CuO + 2HCl CuCl2 + H2O b/ Số mol HCl phản ứng với CuO: nHCl = 0,02( mol) Theo (2) số mol CuO dư: nCuO = 1/2 số mol HCl = 0,02: 2 = 0,01 (mol) Số mol CuO tham gia phản ứng (1) = số mol CuO ban đầu – số mol CuO dư = Theo (1), số mol N2= số mol CuO = .0,03 = 0,01 (mol) Thể tích khí nitơ tạo thành : 0,01. 22,4 = 0,224 (lít) IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Amoniac phản ứng được với tất cả các chất trong nhóm nào sau đây. A. HCl, O2, Cl2, CuO, dd AlCl3 B. H2SO4, PbO, FeO, NaOH C. HCl, KOH, FeCl3, Cl2 D. KOH, HNO3, CuO, CuCl2 - Chuẩn bị tiếp phần còn lại bài Amoniac và muối Amoni Rút kinh nghiệm