Về kiến thức: Giúp học sinh hiểu: Tính chất hoá học của Amoniac và muối Amoni.. Học sinh biết phương pháp điều chế Amoniac trong phòng thí nghiệm và công nghiệp.. Về kĩ năng: Dựa v
Trang 1I Mục tiêu bài học.
1 Về kiến thức: Giúp học sinh hiểu:
Tính chất hoá học của Amoniac và muối Amoni
Vai trò quan trọng của Amoniac và muối amoni trong đời sống và trong kĩ thuật
Học sinh biết phương pháp điều chế Amoniac trong phòng thí nghiệm
và công nghiệp
2 Về kĩ năng:
Dựa vào cấu tạo phân tử để giải thích tính chất vật lí, hoá học của amoniac và muối amoni
Vận dụng nguyên lí chuyển dịch cân bằng để giải thích các điều kiện
kĩ thuật trong sản xuất amoniac
Rèn luyện khả năng lập luận logic và khả năng viết các phương trình trao đổi ion
3 Về tình cảm, thái độ.
Nâng cao tình cảm yêu khoa học
Có ý thức gắn những hiểu biết về khoa học đối với đời sống
II Chuẩn bị:
Dụng cụ, hoá chất thí nghiệm tính tan của NH3, tác dụng với axit của
NH3
Tranh vẽ thí nghiệm NH3 + CuO, sơ đồ tổng hợp NH3 trong công nghiệp
III Kiểm tra bài cũ:
1 Trình bày cấu tạo phân tử N2 .Vì sao ở điều kiện thường N2 là một chất trơ? Ở điều kiện nào N2 trở nên hoạt động hơn?
2 Nêu những tính chất hoá học đặc trưng của N2 và dẫn ra những phản ứng hoá học để minh hoạ
IV Bài giảng.
Đặt vấn đề : Trong các hợp chất của Nitơ thì NH3 là hợp chất có ứng dụng thực tế lớn, từ NH3 sản xuất ra phân đạm, axit nitric Vậy NH3 có cấu tạo phân tử thế nào, tính chất của NH3 ra sao ? Các nội dung này được nghiên cứu trong bài học hôm nay
AMONIAC
Trang 2- Dựa vào cấu tạo nguyên tử N, H
hãy mô tả sự hình thành phân tử
NH3
- Đọc SGK mô tả cấu tạo phân tử
NH3?
- Viết công thức e, CTCT của
phân tử NH3?
- Vì sao góc liên kết là 107o (mặc
dù lai hoá sp3)?
- Phân tử NH3 là phân tử phân
cực (N độ âm điện lớn hơn do đó
N âm điện hơn, H dương điện
hơn)
- Phân tử cấu tạo hình tháp (lai
hoá tứ diện) nguyên tử N ở đỉnh
hình tháp
- Phân tử có cấu tạo không đối
xứng do đó phân tử phân cực
I Cấu tạo phân tử.
- Nguyên tử N tạo thành 3 cặp e chung với 3 nguyên tử H
- Trên nguyên tử N còn một cặp e không liên kết
- Phân tử NH3 được biểu diễn bằng
công thức :
- Phân tử hình tháp đáy tam giác đều
- Liên kết trong phân tử là liên kết cộng hoá trị có cực, phân tử là phân tử có cực
KL: Trong phân tử NH3, nguyên tử N liên kết với 3 nguyên tử H bằng 3 liên kết cộng hoá trị có cực , ở nguyên tử N còn một cặp e chưa liên kết
NH3 là phân tử có cực
- Quan sát lọ đựng NH3, xác định
trạnh thái, màu sắc, mùi
- TN tính tan của NH3 trong
nước: học sinh quan sát hiện
tượng, giải thích
- Vì sao nước phun mạnh vào
bình?
- Dung dịch trong lọ có màu
hồng? Kết luận về tính chất của
NH3
II Tính chất vật lí.
- NH3 là chất khí không màu, mùi khai xốc, nhẹ hơn không khí
- Khí NH3 tan nhiều trong nước, tạo thành dung dịch có tính kiềm yếu (1 lít
H2O ở 20oC hoà tan 800 lít NH3)
- Phân tử phân cực do đó nó không ngững tan tốt trong nước mà còn tan tốt trong các dung môi phân cực khác
III Tính chất hoá học.
Trang 3- Khi NH3 tan trong nước tạo
dung dịch kiềm Viết phương
trình NH3 +
H2O?
- Vì sao NH3 là một bazơ yếu?
Dùng chất chỉ thị nào để nhận ra
NH3?
Chú ý: Không viết công thức
NH4OH
Thí nghiệm NH3 + HCl :
- Vì sao NH3 dễ dàng kết hợp với
H+? (nguyên tử N còn cặp e chưa
liên kết, H+ có opitan trống tạo
liên kết cho nhận.)
Giáo viên tiến hành thí nghiệm :
FeCl3 + dd NH3
AlCl3 + dd NH3
Học sinh quan sát hiện tượng và
viết phương trình phản ứng
Đặt vấn đề : Ngoài tính chất hoá
học của một bazơ NH3 còn có tính
chất đặc biệt khác :
TN1 : CuSO4 + NH3 + H2O phức
tan
TN2 : NaCl + AgNO3 trắng
Nếu cho tiếp NH3 vào thì kết tủa
lại tan
- Vì sao NH3 kết hợp với ion Ag+,
Cu2+ mà không kết hợp với ion
Al3+ (Có sự cho nhận cặp e tự do
ở N trong NH3 với opitan trống
của nguyên tử kim loại.)
1 Tính bazơ yếu.
a.Tác dụng với H2O: Một phần nhỏ các phân tử NH3 kết hợp với H+ của H2O :
NH3 + H2O NH4+ + H2O
Ở 250C Kb = 1,8 10-5 do đó NH3 là một bazơ yếu làm quỳ tím chuyển sang màu xanh, phenolphtalein chuyển sang màu hồng
b Tác dụng với axit.
NH3 kết hợp dễ dàng với H+ của dung dịch axit tạo nên muối amoni :
2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
NH3 + H+ NH4+
NH3(k) + HCl(k) NH4Cl (h) Phản ứng này dùng để nhận ra NH3 và ngược lại
c Tác dụng với dung dịch muối của nhiều kim loại kết tủa hidroxit kim loại.
Al3++3NH3+3H2OAl(OH)3+ NH4+
Fe2++2NH3+H2OFe(OH)2 + 2NH4+
2 Khả năng tạo phức.
NH3 có khả năng hoà tan hidroxit hay muối ít tan của một số kim loại tạo thành dung dịch phức chất :
Cu(OH)2+4NH3 [Cu(NHCu(NH3)4](OH)2 Phương trình ion :
Cu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42++ 2OH
Dd dịch phức đồng có màu xanh thẫm AgCl + 2NH3 Ag(NH3)2+ + Cl
Phân tử NH3 kết hợp với các ion
Cu2+ , Ag+ bằng các liên kết cho nhận giữa cặp e chưa sử dụng của nguyên tử
N với ion kim loại
3 Tính khử.
- NH3 có tính khử vì N có số oxi hoá -3
Trang 4- Xác định số oxi hoá của N trong
NH3? (-3)
- Các số oxi hoá có thể có của N?
(-3, 0, +2, +4, +5)
- Học sinh đọc sách giáo khoa
cho biết NH3 thể hiện tính khử
như thế nào?
- TN CuO + NH3 học sinh quan
sát, giải thích dấu hiệu phản ứng,
kĩ thuật thí nghiệm
Kết luận : Tính chất của NH3 :
- NH3 trong dd hay ở thể khí đều
có tính baơ yếu: tác dụng với
nước, axit
- NH3 có tính khử: Tác dụng với
O2, Cl2 và một số oxit kim loại.Số
oxi hoá của N từ -3 chuyển lên 0
hoặc +2
- NH3 có tính chất đặc biệt: Khả
năng tạo phức với nhiều kim loại
nhờ tạo liên kết cho nhận
là số oxi thấp nhất của N
Cũng chính vì vậy mà NH3 chỉ thể hiện tính khử, không bao giờ thể hiện tính oxi hoá
- So với H2S tính khử của NH3 yếu hơn
a Tác dụng với oxi.
- Cháy trong oxi N2, hơi nước
4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O
- Đốt NH3 trong không khí có xt Pt ở nhiệt độ 850-9000C NO + H2O
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
b Cháy trong Clo.
Amoniac tự bốc cháy trong khí Cl2 tạo khói trắng NH4Cl
3Cl2 + 2NH3 2NH4Cl + N2
c.Tác dụng với oxit kim loại :
3CuO + 2NH3 3Cu + N2 + 3H2O (đen) (đỏ)
Phương pháp điều chế NH3 trong
công nghiệp và trong phòng thí
nghiệm? Vì sao trong công nghiệp
lại điều chế bằng phương pháp
tổng hợp?
- Nêu điều kiện phản ứng tổng
hợp NH3?
IV Ứng dụng và điều chế.
1 Ứng dụng.
Amoniac là một trong các hoá chất có nhiều ứng dụng, đặc biệt trong nông nghiệp
- Dung dịch amoniac có thể dùng trực tiếp làm phân bón
- Từ dung dịch amoniac điều chế các muối amoni mà ứng dụng chủ yếu làm phân bón
- Điều chế các hoá chất khác như: HNO3, xô đa, ure
Trang 5- Muốn cho cân bằng chuyển
dịch tạo nhiều NH3 cần tác động
yếu tố nào? (p, to,xt) Vì sao?
Quan sát sơ đồ thiết bị, nghiên
cứu quá trình vân chuyển của
nguyên liệu và sản phẩm trong
thiết bị tổng hợp NH3
2 Điều chế.
a Trong phòng thí nghiệm
- Muối amoni + kiềm : 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O
- Điều chế nhanh với lượng nhỏ: Đun dd
NH3 Làm khô NH3: Dùng CaO mới nung
b Trong công nghiệp
Tổng hợp : 2N2 + 3H2 2NH3 H = -92 KJ
- Phản ứng toả nhiệt, thuận nghịch Điều kiện tối ưu sản xuất NH3 :
p = 300-1000 at ; t0 = 450 – 5000C Xúc tác: Fe kim loại được hoạt hoá bằng Al2O3, K2O
Kết luận :
- Trong phòng thí nghiệm NH3 được điều chế bằng phản ứng giữa muối amoni với kiềm hoặc từ dd NH3 đậm đặc
- Trong công nghiệp: NH3 được điều chế bằng phương pháp tổng hợp trực tiếp từ N2 và H2 ở nhiệt độ, áp suất và xúc tác thích hợp
Bài tập củng cố:
Bài 1: Từ đặc điểm cấu tạo phân tử, số oxi hoá của N trong phân tử NH3 có nhận xét gì về tính chất của NH3? Cho ví dụ minh hoạ
Bài 2: So sánh tính chất giữa H2S và NH3 có đặc điểm gì giống nhau và khác nhau? Nguyên nhân?
Bài 3: Nêu cách thu khí NH3? Cách thu khí này giống cách thu các khí nào
đã biết? Tại sao?
Bài tập về nhà:
Các em làm các bài tập trong SGK và một số bài trong sách bài tập
