Giáo án Hóa học 11 bài 9: Axit nitric và muối nitrat

HĨA HỌC 11 CƠ BẢN § 9: AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT I Mục tiêu học - Kiến thức Biết tính chất vật lí, hố học axit nitric Hiểu ngun nhân tính chất hố học muối amoni Biết ứng dụng vai trò axit nitric Kỹ Vận dụng cấu tạo axit nitric để giải thích tính chất hố học axit nitric - Rèn luyện kĩ dự đốn tính chất chất dựa vào mức oxi hoá - Rèn luyện kỹ viết phương trình phản ứng oxi hố khử phương trình ion rút gọn II Phương pháp giảng dạy - Sử dụng phương pháp đàm thoại nêu vấn đề kết hợp với phương tiện trực quan III Chuẩn bị Giáo viên - Chuẩn bị nội dung kiến thức - Hoá chất dụng cụ làm thí nghiệm biểu diễn Học sinh - Cần chuẩn bị trước nội dung học nhà IV Tiến trình lên lớp Ổn định lớp Bài cũ - Hồn thành dãy chuyển hố sau : N2 → NH3 → NH4Cl  NH4NO3 →N2O Bài Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng A AXIT NITRIC HNO3 HÓA HỌC 11 CƠ BẢN Hoạt động Cấu tạo phân tử Từ công thức phân tử yêu H cầu học sinh viết công thức cấu tạo I Cấu tạo phân tử +5 O O N O +5 H O O N O Xác định số oxi hoá nitơ phân tử axit nitric Hoạt động Tính chất vật lí Axit nitric chất lỏng Gv cho học sinh quan sát không màu lọ chứa axit nitric Yêu cầu học sinh cho biết màu bốc khói khơng khí ẩm, d = 1,53 g/cm3 sắc, trạng thái II Tính chất vật lí - Axit nitric chất lỏng khơng màu, tan vô hạn nước Yêu cầu học sinh bổ sung Tan vô hạn nước thêm số thơng tin Do axit nitric bền dễ Vì axit nitric có màu phân huỷ thành NO2 nên dung dịch có màu vàng vàng ? Hoạt động Tính chất hố học Phân tử HNO3 có tính axit III Tính chất hố học Từ cấu tạo dự đốn có tính oxi hố tính chất hố học phân tử HNO3 ? Phân tử HNO3 có tính axit HĨA HỌC 11 CƠ BẢN Hoạt động Tính axit tính oxi hố u cầu học sinh nhắc lại phản ứng axit - Tác dụng với thị, với Đối với axit nitric tác bazơ, oxit bazơ, muối, dụng với kim loại khác kim loại trước H giải với axit khác phóng H2 GV làm thí nghiệm biểu diễn HNO3 → H+ + NO3Axit nitric phản ứng với NaOH, CaCO3, MgO HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O Yêu cầu học sinh viết phản ứng phương trình H+ + OH- → H2O ion rút gọn 2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2  + H + CaCO3 → Ca CO2  + H2O 2+ + Tính axit HNO3 → H+ + NO3- Làm quỳ tím hố đỏ - Tác dụng với bazơ HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O - Tác dụng với oxit bazơ 2HNO3 + MgO → Mg(NO3)2 + H2O - Tác dụng với muối 2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2  2HNO3 + MgO → Hoạt động Tính oxi hố Mg(NO3)2 + H2O + 2+ GV làm thí nghiệm biểu 2H + MgO → Mg + H2O diễn Cu + HNO3 đặc Nhận xét tính oxi hố HNO3 Học sinh quan sát thí +2 Gv cung cấp thêm thí nghiệm dụ khác +5 Tính oxi hố HÓA HỌC 11 CƠ BẢN Yêu cầu học sinh nhận xét Cu + 4HNO3 (đặc) → tính oxi hố HNO3 +4 Cu(NO3)2 2H2O + a Tác dụng với kim loại 2NO2 + Thí dụ đồng tác dụng với HNO3 đặc +5 Cu + 4H+ + 2NO3- →Cu2+ Cu + 4HNO3 (đặc) → + 2NO2  + 2H2O +2 +4 Cu(NO3)2 2H2O +2 + 2NO2 + Phương trình ion rút gọn +5 Yêu cầu học sinh cho vài thí dụ khác 3Cu + 8HNO3 (lỗng) → Cu + 4H+ + 2NO3- →Cu2+ + 2NO2  + 2H2O +2 Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Thí dụ đồng tác dụng với dung dịch HNO3 loãng +5 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO  + 4H2O 3Cu + 8HNO3 (loãng) → +2 +2 Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O +5 t Fe + 6HNO3 (đặc) → o +3+ +4 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Phương trình ion rút gọn 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO  + 4H2O +5 t Nhận xét tương tác HNO3 tác dụng với hầu Fe + 6HNO3 (đặc) → hết kim loại (trừ Au, HNO3 với kim loại o HÓA HỌC 11 CƠ BẢN +4 Pt) oxi hoá kim loại đến +3 mức cao nhất, khơng giải Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O phóng hiđro Kim loại tác dụng với HNO3 đặc nóng ln giải phóng NO2 - HNO3 tác dụng với hầu Nếu HNO3 lỗng tạo hết kim loại (trừ Au, thành NO, N2O, NH4NO3 Pt) oxi hoá kim loại đến mức cao nhất, không giải HNO3 đặc nguội thụ động phóng hiđro với nhơm, sắt, crơm - Kim loại tác dụng với HNO3 đặc nóng ln giải phóng NO2 - Nếu HNO3 lỗng tạo thành N2, NO, N2O, NH4NO3 - HNO3 đặc nguội thụ động với nhôm, sắt, crơm HNO3 đặc oxi hố với nhiều phi kim +5 6HNO3 (đặc) + S → +6 +4 H2SO4 + 6NO2  + 2H2O +5 5HNO3 (đặc) + P → +5 +4 b Tác dụng với phi kim +5 t 6HNO3 (đặc)+ S → o +6 +4 HÓA HỌC 11 CƠ BẢN H3PO4 + 5NO2 + H2O H2SO4 + 6NO2  + 2H2O +5 t 5HNO3 (đặc) + P → o Tác dụng với hợp chất +5 +4 H3PO4 + 5NO2 + H2O HNO3 đặc oxi hố nhiều hợp chất c Tác dụng với hợp chất +2 +5 Tóm lại HNO3 có 3FeO + 10HNO3 → tính chất ? HNO3 có tính axit mạnh +3 +2 tính oxi hố mạnh 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Hoạt động ứng dụng HNO3 để sản xuất phân HNO3 có ứng dụng đạm, thuốc nổ, ? GV bổ sung thêm số thông tin IV Ứng dụng SGK Củng cố - Hoàn thành phản ứng sau : Al + HNO3 → N2O + Fe + HNO3 → NO + HÓA HỌC 11 CƠ BẢN Zn + HNO3 → N2O + Mg + HNO3 → NH4NO3 + Dặn dò - Về nhà làm tập SGK SBT - Chuẩn bị nội dung phần lại học HĨA HỌC 11 CƠ BẢN § 9: AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT I Mục tiêu học - Kiến thức Biết tính chất vật lí, hố học muối nitrat Hiểu ngun nhân tính chất hoá học muối nitrat Biết cách điều chế axit nitric phòng thí nghiệm cơng nghiệp - Hiểu rõ chu trinh nitơ tự nhiên Kỹ - Rèn luyện kỹ viết phương trình phản ứng oxi hố khử phương trình ion rút gọn - Làm số dạng tập II Phương pháp giảng dạy - Sử dụng phương pháp đàm thoại nêu vấn đề kết hợp với phương tiện trực quan III Chuẩn bị Giáo viên - Chuẩn bị nội dung kiến thức - Hoá chất dụng cụ làm thí nghiệm biểu diễn Học sinh - Cần chuẩn bị trước nội dung học nhà IV Tiến trình lên lớp Ổn định lớp Bài cũ - Nêu tính chất hố học axit nitric cho thí dụ minh họa Bài Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng Hoạt động Điều chế V Điều chế Axit có nhiều ứng dụng Trong phòng thí axit nitric Trong điều chế điều chế cách nghiệm cách ? đun nóng KNO3 NaNO3 + NaNO3 với H2SO4 đặc phòng thí H2SO4 → HĨA HỌC 11 CƠ BẢN Trong phòng thí nghiệm ? ngưng tụ axit NaHSO4 + HNO3 NaNO3 + H2SO4 NaHSO4 + HNO3 → Học sinh quan sát sơ đồ sản xuất axit nitric Trong công nghiệp công nghiệp sản xuất ? Trong cơng nghiệp Giáo viên cho học sinh điều chế qua ba giai quan sát sơ đồ sản xuất đoạn axit nitric công Oxi hoá NH3 với xúc tác nghiệp Pt, 850-900oC Liên hệ tương Pt 4NH3 + 5O2 850 -900 C, → thực tế mưa 4NO + H2O dơng Oxi hố nitơ oxit thành nitơ đioxit o 2NO + O2 → 2NO2 Trong công nghiệp Axit nitric sản xuất qua ba giai đoạn Oxi hoá NH3 Pt 4NH3 + 5O2 850 -900 C, → 4NO + H2O o Oxi hoá NO 2NO + O2 → 2NO2 Nitơ đioxit tác dụng với Hợp nước tạo thành HNO3 nước oxi tạo thành axit 4NO2 +O2 + 2H2O → nitric HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O → HNO3 Muối nitrat chất rắn dạng tinh thể Muối nitrat dễ tan B MUỐI NITRAT nước chất điện li Hoạt động Tính chất I Tính chất muối HĨA HỌC 11 CƠ BẢN vật lí muối nitrat mạnh nitrat GV cho học sinh quan sát mẩu muối kali nitrat Tính chất vật lí - Tất muối nitrat chất rắn, dễ tan nước điện li mạnh Yêu cầu học sinh nhận xét trạng thái màu sắc muối nitrat Học sinh quan sát thí nghiệm biểu diễn nhận Hoạt động Phản ứng Phản ứng nhiệt phân xét nhiệt phân Sản phẩm nhiệt phân có GV làm thí nghiệm biểu t oxi KNO3 → KNO2 + O2 diễn nhiệt phân muối t nitrat sau cho than KNO3 → KNO2 + O2 nóng đỏ vào ? t Mg(NO3)2 → MgO Cho thí dụ khác yêu cầu học sinh nhận xét Tất muối nitrat + 2NO2  + O2 nhiệt phân muối bền nhiệt nitrat ? Rút quy luật Nhiệt phân muối nitrat chung nhiệt phân muối ln giải phóng oxi nên t Cu(NO3)2 → CuO + nitrat nhiệt độ cao muối nitrat chất oxi hoá mạnh 2NO2 + O2 Sự phân huỷ muối nitrat phụ thuộc vào t cation kim loại muối Hg(NO3)2 → Hg + nitrat 2NO2 + O2 o o o o o K Ca Na Mg Al Zn Fe Tạo muối Oxit kim loại nitrat + NO2 + O2 Nhận xét quy luật phân huỷ muối nitrat K Ca Na Mg Al Zn Fe HÓA HỌC 11 CƠ BẢN Ni Sn Pb Hg Cu Hg Ag Tạo muối Oxit kim loại nitrat Oxit kim loại Kim loại + NO2 + O2 + NO2 + NO2 + O2 Ni Sn Pb Hg Cu Hg Ag + O2 Pt Au Oxit kim loại Kim loại + NO2 + O2 + NO2 + O2 Dùng bột Cu dung dịch axit sunfuric lỗng Pt Au Dựa tính oxi hố mạnh muối nitrat môi trường axit Hoạt động Nhận biết muối nitrat Tất muối nitrat dễ tan nước làm cách để nhận biết muối nitrat ? Cơ sở nhậ biết dựa tính chất hoá học muối nitrat ? Nhận biết muối nitrat Muối nitrat khơng thể tính oxi hố mạnh mơi trường trung tính, mơi trường axit thể tính oxi hố mạnh 3Cu + 2KNO3 + 4H2SO4 t 3CuSO4 + K2SO4 GV làm thí nghiệm biểu → diễn nhận biết muối nitrat + 2NO  + 4H2O o Cho bột đồng vào dung 3Cu + 2NO3- + 8H+ 3Cu + 2KNO3 + 4H2SO4 t 3CuSO4 + K2SO4 → + 2NO  + 4H2O o 3Cu + 2NO3- + 8H+ t 3Cu2+ + 2NO  + → 4H2O o HÓA HỌC 11 CƠ BẢN t dịch muối kali nitrat → 3Cu2+ + 2NO  + đun Nhận xét tính 4H2O oxi hố muối nitrat mơi trường trung tính ? Sau cho vào vài giọt H2SO4 lỗng đun o Yêu cầu học sinh nhận xét sản phẩm viết phương Các muối nitrat chủ yếu trình phản ứng phương sử dụng làm phân trình ion rút gọn bón ngồi làm thuốc nổ Hoạt động Ứng dụng Cho biết ứng dụng Chu trình nitơ tự nhiên gồm trình muối nitrat ? Quá trình nitơ tự nhiên trình nhân II Ứng dụng tạo - Các muối nitrat chủ yếu Hoạt động Chu trình sử dụng làm phân nitơ tự nhiên bón ngồi làm thuốc nổ u cầu học sinh xem sách giáo khoa nhận C CHU TRÌNH CỦA xét chu trình nitơ tự NITƠ TRONG TỰ nhiên gồm NHIÊN trình ? I Q trình tự nhiên Q trình chuyển hố qua lại nitơ dạng vô nitơ dạng hữu Q trình chuyển hố HĨA HỌC 11 CƠ BẢN qua lại nitơ tự dạng hố hợp II Q trình nhân tạo - Củng cố Hoàn thành tập số sách giáo khoa Dặn dò Về nhà làm tập SGK SBT Chuẩn bị nội dung photpho ... mạnh muối nitrat môi trường axit Hoạt động Nhận biết muối nitrat Tất muối nitrat dễ tan nước làm cách để nhận biết muối nitrat ? Cơ sở nhậ biết dựa tính chất hố học muối nitrat ? Nhận biết muối nitrat. .. + HÓA HỌC 11 CƠ BẢN Zn + HNO3 → N2O + Mg + HNO3 → NH4NO3 + Dặn dò - Về nhà làm tập SGK SBT - Chuẩn bị nội dung phần lại học HĨA HỌC 11 CƠ BẢN § 9: AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT I Mục tiêu học. .. → nitric HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O → HNO3 Muối nitrat chất rắn dạng tinh thể Muối nitrat dễ tan B MUỐI NITRAT nước chất điện li Hoạt động Tính chất I Tính chất muối HĨA HỌC 11 CƠ BẢN vật lí muối nitrat