skkn cấp tỉnh sử dụng câu hỏi đúng sai củng cố kiến thức phần liên hệ thực tế nitrogen và hợp chất

- Trong chữa cháy, nitrogen dùng để dập tắt các đám cháy do hóa chất, chập điện,… - Trong lĩnh vực ý tế, nitrogen lỏng được dùng để bảo quản máu, tế bào, dịch cơ thể, trứng, tinh trùng,…

MỤC LỤC

TRANG

MỤC LỤC 1

I MỞ ĐẦU 2

I.1 Lý do chọn đề tài 2

I.2 Mục đích nghiên cứu 2

I.3 Đối tượng nghiên cứu 2

I.4 Phương pháp nghiên cứu 2

I.5 Những điểm mới của SKKN 2

II NỘI DUNG 3

II.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 4

II.2 Thực trạng của vấn đề trước khi nghiên cứu 15

II.3 Các SKKN hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 15 II.4 Hiệu quả của SKKN đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường 16

III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 16

TÀI LIỆU THAM KHẢO 17

I MỞ ĐẦU

I 1 Lý do chọn đề tài.

Bài tập liên hệ thực tế và thí nghiệm là một trong các dạng không thể thiếu trong các kì thi đặc biệt trong kì thi TN THPT Quốc Gia và ĐGNL, ĐGTD càng trở nên quang trọng

Nhất là hiện nay Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đưa phương pháp thi trắc nghiệm khách quan vào các kì thi TN THPT Quốc Gia theo hướng với 3 phần Phần 1 Trắc nghiệm nhiều lựa chọn Phần 2 Trắc nghiệm đúng – sai Phần 3 Trắc nghiệm trả lời ngắn Trong đó phần 2 không chỉ gây khó khăn cho học sinh mà ngay cả giáo viên còn gặp nhiều khó khăn và cách hiểu

Để củng cố lại một phần nhỏ kiến thức chương nitrogen, sulfur Cũng như giúp học sinh hiểu được thế nào là câu hỏi đúng – sai và cách giải quyết có hiệu quả nhất

Đây chính là lý do tôi đã chọn đề tài: ‘‘SỬ DỤNG CÂU HỎI ĐÚNG – SAI CỦNG CỐ KIẾN THỨC PHẦN LIÊN HỆ THỰC TẾ NITROGEN VÀ HỢP CHẤT’’

I.2 Mục đích nghiên cứu.

+ Giúp học sinh củng cố lại phần kiến thức liên hệ thực tế về nitrogen và hợp chất + Giúp học sinh giải quyết được dạng bài tập đúng – sai có hiệu quả nhất

I.3 Đối tượng nghiên cứu.

+ Học sinh lớp 11 THPT, học sinh lớp 12 ôn thi TN THPT Quốc Gia và ôn thi học sinh giỏi

+ Học sinh sau khi học xong biết vận dụng kiến thức vào giải quyết một số hiện tượng thực tế và làm được một số thí nghiệm đơn giản

I.4 Phương pháp nghiên cứu.

+ Xây dựng cơ sở lý thuyết liên quan đến đề tài

+ Cho học sinh tự đặt các câu hỏi về thực tế ở địa phương có thể bắt gặp liên quan đến kiến thức được học và tự đề ra cách giải quyết vấn đề (Dưới sự hướng dẫn, giúp đỡ của giáo viên)

+ Giáo viên quá trình giảng dạy kết hợp với kiểm tra đánh giá chất lượng của học sinh trước và sau khi được học

+ Trao đổi tâm sự với học sinh về vấn đề trên sau khi được học tập, áp dụng để rút kinh nghiệm chỉnh sửa bổ xung

+ Tham khảo thêm ý kiếm đóng góp của đồng nghiệp

I.5 Những điểm mới của SKKN.

+ Bài tập liên hệ thực tế về hoá học thường gặp là những vấn đề thường xuyên được

áp dụng trong các bài kiểm tra và thi các cấp

+ Đề tài này giúp học sinh hiểu được như thế nào là trắc nghiệm đúng - sai Bài tập liên hệ thực tế Từ đó giúp học sinh khắc sâu được kiến thức và có cách giải quyết vấn đề hiệu quả nhất Thậm trí sau khi học sinh nắm chắc kiến thức có thể áp dụng vào giải quyết các vấn đề các em thường bắt gặp trong đời sống

II NỘI DUNG.

II.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm (Theo SGK kết nối tri thức với

cuộc sống)

Bài 4: NITROGEN 1.1 Trạng thái tự nhiên

Trong tự nhiên.

- Đơn chất, 78,1% thể tích của không khí Nitrogen trong tự nhiên là hỗn hợp của hai đồng vị:

14

7 N (99,63%) và 15

7 N (0,37%).

- Hợp chất, Khoáng vật sodium nitrate (NaNO3) với tên gọi khác là diêm tiêu Chile.

Nitrogen còn có trong thành phần của protein, nucleic acid,… và nhiều hợp chất hữu

cơ khác

1.2 Cấu tạo nguyên tử, phân tử

a Cấu tạo nguyên tử

- Vị trí: ô số 7, nhóm V A, chu kì 2

- Các số oxi hóa thường gặp của nitrogen:

Min max

b Cấu tạo phân tử

Công thức Lewis N2: :N≡N:

Phân tử N2 gồm hai nguyên tử, liên kết với nhau bằng 1 liên kết ba (1 liên kết σ và 2 liên kết π) )  N2 có năng lượng liên kết lớn và không có cực (Eb(N≡N) = 945 kJ/mol)

1.3 Tính chất vật lí

- Điều kiện thường, N2 là chất khí

không màu, không mùi, không vị,

hơi nhẹ hơn không khí, hóa lỏng ở

–196 oC và hóa rắn ở –210 oC

- Khí nitrogen tan rất ít trong nước

(thu N2 bằng PP đẩy H2O)

- Nitrogen không duy trì sự cháy và

sự hô hấp

Mô phỏng thí nghiệm chứng minh nitrogen

không duy trì sự cháy

1.4 Tính chất hóa học

Nitrogen khá trơ ở nhiệt độ thường, ở nhiệt độ cao, nitrogen trở nên hoạt động hơn Nitrogen thể hiện cả tính oxi hóa và tính khử

N2(g) + 3H2(g)

o

400 600 C, 200 bar, Fe 

                 

 2NH3(g)

Phản ứng tổng hợp ammonia là quá trình

trung gian quan trọng để sản xuất nitric

N2(g) + O2(g)    to 2NO(g)

Trong khí quyển, phản ứng này chính

là sự khởi đầu cho quá trình tạo thành ion nitrate, được coi là một nguồn

acid, thuốc nổ, đạm nitrate, urea,

ammophos,…

cung cấp đạm cho đất:

N2   NO   NO2   HNO3

Nước mưa sẽ cung cấp đạm cho đất ở dạng ion nitrate cần thiết cho cây trồng

Phản ứng

N2 + O2

o

t

  

   2NO 2NO + O2  2NO2

4NO2 + 2H2O + O2  4HNO3

Hoặc 3NO2 + H2O  2HNO3 + NO

1.5 Điều chế

+ Phòng thí nghiệm: NH 4 NO 2

t

  N2 + 2H2O

+ CN: Hoá lỏng không khí

1.6 Ứng dụng

- Trong sản xuất

rượu bia, khí

nitrogen được bơm

vào các bể chứa để

loại khí oxygen.

- Trong công nghệ đóng gói thực phẩm, khí nitrogen được bơm vào túi để loại bỏ khí oxygen

và làm phồng bao bì.

- Trong chữa cháy, nitrogen dùng để dập tắt các đám cháy do hóa chất, chập điện,…

- Trong lĩnh vực ý

tế, nitrogen lỏng được dùng để bảo quản máu, tế bào, dịch cơ thể, trứng, tinh trùng,…

CÂU HỎI CỦNG CỐ Câu 1: Trong một số nghiên cứu tổng hợp hữu cơ cần môi trường trơ, người ta loại

oxygen ra khỏi hệ phản ứng bằng cách dùng bơm chân không rút không khí ra khỏi

hệ, sau đó xả khí nitrogen vào hệ phản ứng Lượng khí được rút ra thường đi kèm

một lượng dung môi hữu cơ; để tránh làm hỏng bơm và ngăn hơi dung môi hữu cơ

độc hại thoát ra ngoài, lượng khí rút ra được dẫn qua bình chứa, bình này lại được ngâm trong nitrogen lỏng Bình chứa này còn được gọi là bẫy dung môi, hơi dung

môi sẽ bị giữ ở đây và được thu hồi sau khi phản ứng kết thúc Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, bẫy dung môi này tiềm ẩn nhiều nguy cơ phát nổ và thực tế đã không ít vụ

nổ đã xảy ra Nguyên nhân bỏ nitrogen lỏng cũng như phản ứng mãnh liệt giữa chất lỏng này với một số chất hữu cơ tạo thành các hợp chất dễ gây nổ Nguyên nhân gây

nổ được xác định là do oxygen lỏng Để hạn chế việc này xảy ra người ta đã thiết

kế, cải tiến bẫy dung môi bằng chất liệu phù hợp

Các phát biểu sau về nitrogen lỏng là đúng hay sai?

a vai trò của khí nitrogen là để tạo môi trường trơ.

b có thể thay khí nitrogen bằng một khí trơ khác, ví dụ như Ne, Ar,…

c ngoài tạo môi trường trơ, nitrogen lỏng còn được dùng làm môi trường đông lạnh

để bảo quản máu và các mẫu vật sinh học khác

d người ta chọn chất liệu làm bẫy dung môi là thủy tinh chịu nhiệt, trong suốt giúp

phát hiện lượng oxygen lỏng xuất hiện (nếu có) và xử lí sớm, do oxygen lỏng có màu xanh

Hướng dẫn

a vai trò của khí nitrogen là để tạo môi trường trơ (Đ)

b có thể thay khí nitrogen bằng một khí trơ khác, ví dụ như Ne, Ar,… (Đ)

c ngoài tạo môi trường trơ, nitrogen lỏng còn được dùng làm môi trường đông lạnh

để bảo quản máu và các mẫu vật sinh học khác (Đ)

d người ta chọn chất liệu làm bẫy dung môi là thủy tinh chịu nhiệt, trong suốt giúp

phát hiện lượng oxygen lỏng xuất hiện (nếu có) và xử lí sớm, do oxygen lỏng có

màu xanh (Đ)

Câu 2: Khi trời sấm chớp, mưa rào, trong không trung xảy ra các phản ứng hóa học

ở điều kiện nhiệt độ cao, có tia lửa điện, tạo thành các sản phẩm có tác dụng như một loại phân bón, theo nước mưa rơi xuống, cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng

Các nhận xét sau về hiện tượng trên là đúng hay sai?

loại phân bón nào dưới đây?

a loại phân bón cung cấp cho cây trồng của hiện tượng trên là đạm nitrate.

b Khi có sấm tạo ra đạm NH4+ theo sơ đồ: +H 2 +HCl

N    NH     NH Cl

c Nước mưa có môi trường acid (chủ yếu do ô nhiễm SO2) phù hợp với cây lúa nên phát triển mạnh

d Khi có sấm tạo ra đạm NO3- theo sơ đồ: +O 2 +O 2 + O + H O 2 2

N    NO    NO     HNO

Hướng dẫn

a loại phân bón cung cấp cho cây trồng của hiện tượng trên là đạm nitrate (Đ)

b Khi có sấm tạo ra đạm NH4+ theo sơ đồ: +H 2 +HCl

N    NH     NH Cl (S)

Vì khi có sấm N2 + O2 2NO

c Nước mưa có môi trường acid (chủ yếu do ô nhiễm SO2) phù hợp với cây lúa nên

phát triển mạnh (S)

d Khi có sấm tạo ra đạm NO3- theo sơ đồ: +O 2 +O 2 + O + H O 2 2

N    NO    NO     HNO

(Đ)

Câu 3: Hình ảnh dưới đây mô tả quá trình hình thành mưa acid.

Hình a

Các nhận xét sau về mưa acid (hình a) là đúng hay sai?

a Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như than đá và dầu mỏ có chứa một lượng

lớn sulfur, còn trong không khí lại chứa nhiều nitrogen

b Quá trình đốt sản sinh ra các khí độc hại như: Sulfur dioxide (SO2) và Nitrogen dioxide (NO2), các khí này hòa tan với hơi nước trong không khí tạo thành các sulfuric acid (H2SO4) và nitric acid (HNO3)

c Khi trời mưa, các hạt acid: H2SO4, HNO3 (tạo ra từ SO2 và NO2 trong không khí

bị ô nhiễm) tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa tăng

d Nếu nước mưa có độ pH trên 5,6 được gọi là mưa acid

Hướng dẫn

a Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như than đá và dầu mỏ có chứa một lượng lớn sulfur, còn trong không khí lại chứa nhiều nitrogen (Đ)

b Quá trình đốt sản sinh ra các khí độc hại như: Sulfur dioxide (SO2) và Nitrogen dioxide (NO2), các khí này hòa tan với hơi nước trong không khí tạo thành các sulfuric acid (H2SO4) và nitric acid (HNO3) (Đ)

c Khi trời mưa, các hạt acid: H2SO4, HNO3 (tạo ra từ SO2 và NO2 trong không khí

bị ô nhiễm) tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa tăng (S) Vì mưa acid

làm pH giảm

d Nếu nước mưa có độ pH trên 5,6 được gọi là mưa acid (S) Vì độ pH dưới 5,6

được gọi là mưa acid

Bài 5: AMMONIA VÀ MUỐI AMMONIUM

I Ammonia (NH 3 )

1 Cấu tạo phân tử

Cấu tạo của phân tử

NH 3

Công thức Lewis

NH 3 Mô hình phân tử NH 3

Phân tử NH3 có cấu trúc chọp tam giác, với nguyên tử nitrogen ở đỉnh, đáy

là một tam giác mà đỉnh là 3 nguyên tử hydrogen

2 Tính chất vật lí

- Ammonia là chất khí không màu, mùi

khai xốc, độc, nhẹ hơn không khí

- Ammonia tan rất nhiều trong nước tạo

thành dung dịch ammonia

- Dung dịch ammonia đậm đặc thường có

nồng độ 25%

Thí nghiệm về tính tan ammonia

trong nước

3 Tính chất hóa học

- NH3 + H2O    NH4+ + OH–

Vì vậy, dung dịch NH3 có tính base yếu

- Ammonia (dạng khí cũng như dung

dịch) kết hợp dễ dàng với acid tạo thành

muối ammonium (được dùng để sản

xuất phân đạm)

NH3 + HCl  NH 4 Cl

(ammonium chloride)

NH3 + HNO3  NH 4 NO 3

(ammonium nitrate)

2NH3 + H2SO4  (NH 4 ) 2 SO 4

(ammonium sulfate)

- Trong phân tử ammonia, nguyên tử nitrogen có số oxi hóa –3 (thấp nhất) nên thể hiện tính khử

4NH3 + 3O2

o t

  2N2 + 6H2O (1) 4NH3 + 5O2

o

t , Pt

    4NO + 6H2O (2)

- Phản ứng (2) được sử dụng trong quy trình sản xuất nitric acid từ ammonia trong công nghiệp

4 Tổng hợp ammonia theo quá trình Haber

Trong công nghiệp, ammonia được tổng hợp theo quá trình Haber (còn được gọi là quá trình Haber - Bosch) từ hydrogen và nitrogen:

N2(g) + 3H2(g)                  400 600 C, 200 bar, Fe o 2NH3(g)  r Ho298 = –92 kJ

Sơ đồ nguyên tắc quá trình Haber tổng hợp ammonia

II Muối ammonium

1 Tính tan, sự điện li

- Muối ammonium đều được tạo bởi cation ammonium (NH4+) và anion gốc acid

Ví dụ.

NH4Cl ammonium chloride

NH4NO3 ammonium nitrate

(NH4)2SO4 ammonium sulfate,…

- Muối ammonium là những chất tinh thể ion Hầu hết các muối ammonium dễ tan trong nước

NH4Cl   NH4+ + Cl–

NH4NO3   NH4+ + NO3–

2 Tác dụng với dung dịch kiềm – nhận biết ion ammonium

* Thí nghiệm: Nhận biết ion ammonium trong phân đạm.

* Tiến hành:

+ Bước 1: Cho khoảng 2 gam phân đạm ammonium chloride vào ống nghiệm Sau

đó cho khoảng 2 mL nước cất vào ống nghiệm, lắc đều cho đến khi tan hết

+ Bước 2: Cho khoảng 2 mL dung dịch NaOH đặc vào ống nghiệm, lắc đều rồi đun

nhẹ dưới ngọn lửa đèn cồn

+ Bước 3: Đặt mẩu quỳ ẩm lên miệng ống nghiệm đang đun và quan sát hiện tượng

xảy ra

* Hiện tượng: Có khí mùi khai thoát ra làm xanh quỳ ẩm.

  NH3 + H2O Phản ứng này dùng để nhận biết ion ammonium

3 Tính chất kém bền nhiệt

Các muối ammonium đều kém bền nhiệt và dễ bị phân hủy khi đun nóng

Ví dụ.

NH4Cl  to NH3 + HCl

 NH4Cl dùng làm sạch bề mặt kim loại trước khi hàn xì

(NH4)2CO3

o t

  2NH3 + CO2 + H2O

NH4HCO3

o t

  NH3 + CO2 + H2O

 NH4HCO3 dùng làm bột nở (xốp bánh)

NH4NO3

o t

  N2O + 2H2O (khí cười)

NH4NO2

o t

  N2 + 2H2O

 Điều chế N2 trong PTN Thực tế dùng hỗn hợp (NaNO2 và NH4Cl)

NaNO2 + NH4Cl to NaCl + N2 + 2H2O

4 Ứng dụng ammonia và muối ammonium

Ammonia (NH 3 )

Dùng trong hệ thống Dùng để sản xuất phân Dùng để sản xuất

làm lạnh trong công

nghiệp

đạm, phân urea,

- Muối ammonium được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất, đặc biệt được dùng làm phân bón trong nông nghiệp

- Ammonium chloride còn được sử dụng để làm sạch các oxide trên bề mặt của kim loại trước khi hàn

Ví dụ.

ZnO + 2NH4Cl   ZnCl2 + 2NH3 + H2O

CÂU HỎI CỦNG CỐ Câu 1: Trong công nghiệp ammonia được sản xuất từ Hydrogen và Nitrogen Cho

sơ đồ mô tả quá trình sản xuất ammonia theo phương pháp Haber-Bosch:

Phát biểu sau là đúng hay sai?

a chất T là NH3 lỏng

b chất đi ra khỏi tháp tổng hợp gồm H2, N2 và NH3

c Chất xúc tác Z là Fe.

d chất khí đi ra khỏi tháp làm lạnh được đưa trở lại bộ phận nén.

Hướng dẫn

a chất T là NH3 lỏng (Đ)

b chất đi ra khỏi tháp tổng hợp gồm H2, N2 và NH3 (Đ)

vì phản ứng tổng hợp NH3 N2(g) + 3H2(g)     2NH3(g) là phản ứng thuận nghịch

c Chất xúc tác Z là Fe (Đ)

Giúp cho phản ứng thuận nghịch nhanh đạt đến trạng thái cân bằng

d chất khí đi ra khỏi tháp làm lạnh được đưa trở lại bộ phận nén (Đ)

Câu 2: Thành phần của phân bón Ammophos gồm NH4H2PO4, (NH4)2HPO4 và một

số chất khác (không chứa nitrogen và phosphorous) đóng vai trò phụ trợ Trên bao

bì 1 loại phân có ghi thông tin NPK 12: 52

Phát biểu sau về loại phân trên là đúng hay sai?

a Ammophos là phân bón hỗn hợp.

b Loại phân bón trên cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng nitrogen, phosphorous và

potassium cho cây

c Loại phân bón trên có phần trăm về khối lượng nguyên tố nitrogen là 12%, phần

trăm về khối lượng P2O5 là 52%, phân bón không chứa potassium

d Tỉ lệ về số mol NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4 có giá trị 4,87

Hướng dẫn

a Ammophos là phân bón hỗn hợp (Đ)

b Loại phân bón trên cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng nitrogen, phosphorous và potassium cho cây (S) Vì ammophos cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng nitrogen, phosphorous không cung cấp potassium

c Loại phân bón trên có phần trăm về khối lượng nguyên tố nitrogen là 12%, phần

trăm về khối lượng P2O5 là 52%, phân bón không chứa potassium (Đ)

d Tỉ lệ về số mol NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4 có giá trị 4,87 (Đ)

Chọn khối lượng NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4 (100 gam)

Số mol (a mol) (b mol)

Ta có: (a + 2b).14/100 = 0,12

(a + b).71/100 = 0,52

 a = 302/497 mol; b = 62/497 mol  a/b  4,87

Bài 6: MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NITROGEN VỚI OXYGEN

1.1 Các oxide của nitrogen

a) Công thức và tên gọi

Tên gọi Dinitrogenoxide monoxideNitrogen Nitrogendioxide Dinitrogentetroxide

b) Nguồn gốc phát sinh NO x trong không khí

Tự nhiên Nitrogen monoxide (NO) được tạo thành trong khí quyển khi cósấm sét Con người Việc đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch sinh ra các oxide của

nitrogen từ phản ứng oxi hóa các hợp chất của nitrogen trong