Bài Nitơ gồm các nội dung: Vị trí và cấu hình electron nguyên tử, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế của nitơ. Bài giảng được thiết kế theo hướng: Giáo viên là người tổ chức, định hướng các hoạt động học tập còn học sinh thực hiện các nhiệm vụ do giáo viên chuyển giao một cách chủ động, tích cực. Giáo viên theo dõi quá trình thực hiện nhiệm vụ của học sinh hỗ trợ kịp thời những khó khăn, vướng mắc nhằm giúp học sinh giải quyết vấn đề học tập một cách hiệu quả, phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực cho học sinh. Bài giảng thực hiện trong 1 tiết.
Trang 1_
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC
TRƯỜNG THPT ………
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ/CHỦ ĐỀ
Tên chủ đề : NI TƠ VÀ HỢP CHẤT
Tên tác giả: giáo viên Hóa Học
Đối tượng học sinh: Lớp 11
Dự kiến số tiết dạy: 1 tiết
NĂM HỌC 2018-2019
Trang 2_
CHỦ ĐỀ : NI TƠ VÀ HỢP CHẤT
Bài 7: NITƠ
Giới thiệu chung:
- Bài Nitơ gồm các nội dung: Vị trí và cấu hình electron nguyên tử, tính chất vật
lí, tính chất hóa học, ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế của nitơ
- Bài giảng được thiết kế theo hướng: Giáo viên là người tổ chức, định hướng các hoạt động học tập còn học sinh thực hiện các nhiệm vụ do giáo viên chuyển giao một cách chủ động, tích cực Giáo viên theo dõi quá trình thực hiện nhiệm vụ của học sinh hỗ trợ kịp thời những khó khăn, vướng mắc nhằm giúp học sinh giải quyết vấn đề học tập một cách hiệu quả, phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực cho học sinh
- Bài giảng thực hiện trong 1 tiết
I Mục tiêu
1 Kiến thức, kỹ năng, thái độ
a Kiến thức
- HS biết được:
+ Vị trí của nitơ trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, cấu hình electron nguyên tử và đặc điểm cấu tạo của phân tử nitơ
- HS hiểu được:
+ Tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng, trạng thái tự nhiên và phương pháp sản xuất nitơ trong công nghiệp
b Kĩ năng
- Dựa vào số oxi hóa dự đoán tính chất hóa học của nitơ
- Viết các PTHH minh hoạ tính chất hoá học của nitơ
- Giải một số bài tập định lượng về tính chất hóa học và điều chế nitơ
c Thái độ
- Tích cực, chủ động và yêu thích bộ môn
- Giáo dục học sinh ý thức bảo vệ môi trường, yêu quý và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên
2 Định hướng hình thành và phát triển năng lực
- Năng lực tự học, năng lực hợp tác, làm việc nhóm
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
Trang 3_
- Năng lực tính toán
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học
- Năng lực vận dung kiến thức hóa học vào cuộc sống
II Chuẩn bị
1 Giáo viên
- Các phiếu học tập, các hình ảnh, video, kế hoạch giảng dạy (giáo án, bài giảng power point)
- Dụng cụ: Máy chiếu, máy tính, giấy A2, bút dạ
2 Học sinh
- Ôn lại kiến thức cũ: cấu hình electron, phản ứng oxi hóa-khử
- Chuẩn bị bài mới theo SGK
PHIẾU HỌC TÂP 1
- Cho biết nitơ có Z=7 hãy viết cấu hình e và xác định vị trí của N trong BTH?
- Liên kết hóa học trong phân tử N2 là liên kết gì? độ bền?
PHIẾU HỌC TÂP 2
- Giải thích tại sao nitơ là phi kim khá hoạt động, có độ âm điện lớn (bằng 3), nhưng
ở nhiệt độ thường N2 khá trơ về mặt hóa học?
- Xác định các số oxi hóa của nitơ trong các chất sau: NH3, N2, N2O, NO, N2O3,
NO2, HNO3 từ đó xây dựng tính chất hóa học của nitơ? Cho biết nitơ có khả năng phản ứng với những chất nào?
PHIẾU HỌC TÂP 3
Câu 1: Nitơ không duy trì sự hô hấp, nitơ có phải là khí độc không?
Câu 2: Cho hỗn hợp các khí sau: O2, CO2, SO2, N2, HCl làm thế nào để thu được khí nitơ tinh khiết từ hỗn hợp khí trên Giải thích cách làm và viết pthh(nếu có)
Câu 3: Tại sao nitơ có số oxi hoá cao nhất là +5 ?
Câu 4: Một oxit của nitơ có dạng NxOy Biết khối lượng của nitơ trong phân tử chiếm 30,4% Ngoài ra cứ 1,15 gam oxit này chiếm thể tích 0,28 lít (đktc) Xác định công
Trang 4_ thức của oxit?
(1:4) đo ở 00C và 200 atm Thực hiện phản ứng tổng hợp NH3 sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình giảm 10% so với ban đầu Tính hiệu suất của phản ứng?
III Thiết kế, tổ chức hoạt động học.
1 Giới thiệu chung
- Ở hoạt động trải nghiệm kết nối: khai thác kiến thức thực tế của nitơ tạo hứng thú học tập cho học sinh
- Hoạt động hình thành kiến thức: Sử dụng các kĩ thuật dạy học mới, làm và quan sát thí nghiệm để HS hình thành được các kiến thức về tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng, trạng thái tự nhiên và sản xuất nitơ trong công nghiệp
- Hoạt động luyện tập gồm 5 câu hỏi nhằm củng cố, khắc sâu kiến thức trọng tâm trong bài
- Hoạt động vận dụng, tìm tòi được thiết kế cho các nhóm HS tìm hiểu tại nhà giúp cho HS phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn
2 Tổ chức hoạt động cho HS
Hoạt động A: Tình huống xuất phát (5 phút)
a Mục tiêu hoạt động
- Huy động các kiến thức đã được học, kiến thức thực tế của HS và tạo nhu cầu tiếp tục tìm hiểu kiến thức mới của HS
b Nội dung HĐ: HS xem hình ảnh, video, nêu những điều mình đã biết và những điều
mình muốn tìm hiểu thêm về nguyên tố nhắc đến trong hình ảnh, video
c Phương thức tổ chức hoạt động.
GV cho học sinh hoạt động nhóm: xem hình ảnh, video và trả lời câu hỏi theo bảng sau?
1 Những hình ảnh, video trên nói đến NTHH nào?
2 Hãy cho biết những điều em đã biết, đã được học và những điều em muốn tìm hiểu về nguyên tố đó
Nguyên tố Điều đã biết Điều muốn biết Điều học được Học bằng cách
Trang 5_
nào
d Dự kiến sản phẩm của học sinh
- HS sẽ trả lời được NTHH được nhắc đến trong các hình ảnh và video trên là nguyên tố nitơ
- HS có thể nói được một số điều đã biết về nguyên tố nitơ như: chất khí không màu không mùi không vị, hóa lỏng ở -196oC, có trong không khí, có mặt trong tất cả các cơ thể sống, sản xuất NH3, HNO3, sản xuất phân đạm Nitơ lỏng có thể gây bỏng lạnh,
- HS có thể nêu một số vấn đề muốn tìm hiểu về nitơ như: nitơ có những tính chất vật lý gì? Tính chất hóa học nào là chủ đạo? Nitơ có thêm những ứng dụng nào trong đời sống?
Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ:
Có thể HS chưa nêu được một số điều muốn biết về nguyên tố nitơ Khi đó GV có thể gợi ý
e Kiểm tra, đánh giá kết quả hoạt động.
- Thông qua quan sát, GV biết được mức độ hoạt động của nhóm HS và của các HS
- Thông qua câu trả lời: GV biết được HS đã có được những kiến thức nào, những kiến thức nào cần phải điều chỉnh, bổ sung ở các HĐ tiếp theo
GV: Các em hướng lên màn hình theo dõi các hình
ảnh và trả lời câu hỏi sau:
Khí được nói đến trong các hình ảnh trên là khí nào?
(Hình ảnh phát sáng của khí nitơ khi ở dạng plasma,
hình ảnh tìm thấy nitơ, các thực phẩm có chứa nitơ,
bỏng nitơ lạnh, phần trăm nitơ trong không khí, )
HS: Theo dõi hình ảnh.
HS: khí nitơ
Hoạt động B: Hoạt động hình thành kiến thức
Hoạt động này học sinh sẽ được tìm hiểu kĩ, sâu hơn về tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng, trạng thái tự nhiên và phương pháp sản xuất nitơ
Hoạt động 1 (5 phút): Vị trí và cấu hình electron nguyên tử
Trang 6_
a Mục tiêu hoạt động
- Nêu được vị trí của Nitơ trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử, viết công thức e và CTCT của phân tử nitơ
- Rèn năng lực tự học, năng lực hợp tác nhóm
b Nội dung HĐ: Vị trí và cấu hình electron nguyên tử
c Phương thức tổ chức hoạt động (học sinh làm việc theo nhóm).
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV: Kiểm tra sự chuẩn bị bài của các nhóm
thông qua các hình ảnh và video Yêu cầu các
nhóm HS lập bảng tổng kết về vị trí, cấu hình
electron, công thức e, CTCT của nitơ
(Hình ảnh phân tử nitơ)
HS: Tiếp nhận nhiệm vụ
HS: làm việc theo nhóm HS: Nhận xét và bổ sung, tự đánh giá bài của nhóm
HS: Hoàn thiện bảng tổng kết và báo cáo kết quả
d Dự kiến sản phẩm của học sinh.
- Sản phẩm: Bảng tổng kết về vị trí và cấu hình electron nguyên tử của nitơ và kết luận của giáo viên
- Sản phẩm: Bảng tổng kết về tính chất vật lý của nitơ và kết luận của giáo viên
- Vị trí ô thứ 7
Nhóm VA
Chu kì 2
- Cấu hình e: 1s22s22p3
- CTPT: N2
- CT e: :N ⋮⋮ N:
- CTCT: N≡N
- Liên kết giữa 2 nguyên tử N trong phân tử N2 là liên kết cộng hóa trị không cực, là 1 liên kết ba bền vững
e Đánh giá kết quả hoạt động
+ Thông qua quan sát: GV đánh giá mức độ hợp tác của các thành viên trong nhóm và của các học sinh
+ Thông qua vở ghi của HS, GV đánh giá được kĩ năng ghi bài của HS, đồng thời hướng dẫn HS ghi bài cho hợp lý, khoa học
Hoạt động 2 (5 phút): Tính chất vật lí của nitơ.
Trang 7_
a Mục tiêu hoạt động
- Nêu được tính chất vật lí (trạng thái tồn tại, màu sắc, mùi,vị, tỉ khối so với không khí, khả năng tan trong nước … )
- Rèn năng lực tự học, năng lực hợp tác nhóm
b Nội dung HĐ: Tính chất vật lý
c Phương thức tổ chức hoạt động (học sinh làm việc theo nhóm).
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
GV: Kiểm tra sự chuẩn bị bài của các nhóm
thông qua bảng tổng kết về tính chất vật lý của
nitơ, từ đó đưa ra cách thu khí nitơ hợp lí
(Vi deo thí nghiệm không duy trì sự cháy của
nitơ.)
HS: Tiếp nhận nhiệm vụ
HS: làm việc theo nhóm HS: Nhận xét và bổ sung, tự đánh giá bài của nhóm
HS: Hoàn thiện bảng tổng kết và báo cáo kết quả
d Dự kiến sản phẩm của học sinh.
- Ở điều kiện thường N2 là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, rất ít tan trong nước
- Nitơ không duy trì sự cháy và sự hô hấp
e Đánh giá kết quả hoạt động
+ Thông qua quan sát: GV mức độ hợp tác của các thành viên trong nhóm Cho
HS khá giỏi hỗ trợ các em học đuối hơn trong nhóm
+ Thông qua HĐ chung cả lớp: GV đánh giá mức độ tinh thần làm việc nhóm
Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu tính chất hóa học
a Mục tiêu hoạt động
- Nêu được tính chất hóa học cơ bản của nitơ Viết PTHH minh họa
- Rèn năng lực hợp tác, năng lực thu thập, tổng hợp, và phân tích thông tin
b Nội dung HĐ: Tính chất hóa học
c Phương thức tổ chức HĐ: ( làm việc nhóm)
GV: GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học
tập 2
- Giải thích tại sao nitơ là phi kim khá hoạt
HS: tiếp nhận cách thức làm việc nhóm
và hoàn thành nhiệm vụ
Trang 8_ động, có độ âm điện lớn (bằng 3), nhưng ở
nhiệt độ thường N2 khá trơ về mặt hóa học?
- Xác định các số oxi hóa của nitơ trong các
chất sau: NH3, N2, N2O, NO, N2O3, NO2,
HNO3 từ đó xây dựng tính chất hóa học của
nitơ? Cho biết nitơ có khả năng phản ứng
với những chất nào?
GV: chiếu các video, hình ảnh về tính chất
hóa học của nitơ Từ đó, yêu cầu các nhóm
HS kết luận về TCHH của nitơ Sau đó, GV
gợi ý để HS tự tổng kết vấn đề
HS: quan sát video thí nghiệm viết ptpư
HS: tiếp nhận nhiệm vụ
HS: Tổng hợp kết quả
d Dự kiến sản phẩm của học sinh
- Sản phẩm:
+ Viết được số oxi hóa và nêu được TCHH cơ bản của N2
+ Biết cách tiến hành thí nghiệm, nêu được hiện tượng, ghép được thí nghiệm với tính chất hóa học tương ứng của photpho và viết được PTPƯ
TÍNH CHẤT HÓA HỌC.
Liên kết ba trong phân tử N2 rất bền, ở nhiệt dộ thường N2 trơ về mặt hóa học nhưng ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động hơn
- Trong hợp chất Nitơ có các số oxi hóa -3, +1, +2, +3, +4, +5
- N20 N-3 (NH3)
(Tính oxi hóa)
N+2 (NO)
(Tính khử)
- Tính oxi hóa là tính chất chủ yếu của nitơ
1 Tính oxi hóa
a Tác dụng với kim loại
Tác dụng với kim loại mạnh.(Li,Ca,Mg,Al tạo nitrua kim loại)
0 -3
Trang 9_
6 Li + N2 2 Li3N liti nitrua (Ở nhiệt độ thường)
0 0 +2 -3
3Mg + N2
0
t
Mg3N2
magiê nitrua
b Tác dụng với hidro
0 0 -3 +1
3H2 + N2
0
450 ,
pcao
C xtFe
2NH3 H < 0
(t 0 : 450-500 0 C; p: cao từ 200-300 atm; xt: Fe, Al 2 O 3 ,… )
=> Trong các phản ứng này N2 thể hiện tính oxi hóa
2 Tính khử
Tác dụng với oxi:
0 0 +2-2
N2 + O2
0 3000
hoquangdien
2NO
=> N2 thể hiện tính khử
(Phản ứng không xảy ra ở điều kiện thường.)
2NO + O2 2NO2
Nâu đỏ
(p/ứ xảy ra ở nhiệt độ thường)
4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3
Chú ý: Một số oxit khác của nitơ như: N2O, N2O3, N2O5 không điều chế trực tiếp
được từ nitơ và oxi
- Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ:
+ HS còn lúng túng khi ghép video thí nghiệm với tính chất hóa học tương ứng, viết PTHH minh họa HS có thể yêu cầu viết thêm một số phương trình phản ứng minh họa cho TCHH của nitơ
+Từ các số oxihoa của nitơ HS có thể giải thích được nitơ vừa có tính oxihoa vừa có tính khử Tuy nhiên HS có thể không nêu được tính chất hóa học đặc trưng của nitơ là tính oxihoa và không giải thich được tại sao Khi đó GV có thể giải thích cho HS vì nó
là phi kim (độ âm điện =3 là tương đối lớn so với các phi kim khác) có xu hướng nhận
e trong các phản ứng nên tính chất đặc trưng của nó là tính oxh
e Đánh giá giá kết quả hoạt động
Trang 10_
+ Thông qua quan sát: GV mức độ hợp tác của các thành viên trong nhóm Cho
HS khá giỏi hỗ trợ các em học đuối hơn trong nhóm
+ Thông qua HĐ chung cả lớp: GV đánh giá mức độ tinh thần làm việc nhóm Đánh giá chéo của các nhóm trưởng Bổ xung thông tin cho đầy đủ
+ Thông qua báo cáo, thảo luận, chia sẻ của các HS, giữa các nhóm GV đánh giá được khả năng diễn đạt của HS, cách góp ý chia sẻ của HS với nhau, qua đó GV hướng dẫn điều chỉnh khi cần thiết, đồng thời phát triển năng lực hợp tác, năng lực giao tiếp cho HS
+ Thông qua thảo luận, báo cáo của các nhóm GV cũng đánh giá được mức độ hiểu bài của HS, đồng thời GV giúp HS chuẩn hóa và khắc sâu kiến thức
Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng (3 phút)
a Mục đích của hoạt động
- Nêu được một số ứng dụng của nitơ (Nitơ là một trong những thành phần dinh dưỡng chính của thực vật Trong công nghiệp, phần lớn lượng nito sản xuất ra được dùng để tổng hợp NH3, HNO3, phân đạm…Nhiều nghành công nghiệp như luyện kim, thực phẩm, điện tử… sử dụng nito làm môi trường trơ, N2 lỏng dùng để bảo quản máu và các mẫu sinh học khác)
- Rèn năng lực tự học, năng lực hợp tác làm việc nhóm
b Nội dung hoạt động: Ứng dụng của nitơ
c Phương thức hoạt động.
GV chiếu các hình ảnh về vai trò của nitơ đối với cây trồng và các ứng dụng của nitơ
và yêu cầu học sinh liên hệ với các tính chất đã học của nitơ
d Dự kiến sản phẩm của học sinh
- HS nêu được ứng dụng của nitơ:
- Nitơ là một trong những thành phần dinh dưỡng chính của thực vật
- Trong công nghiệp, phần lớn lượng nito sản xuất ra được dùng để tổng hợp NH3, HNO3, phân đạm…
N2 + O2
0 3000
hoquangdien
2NO
2NO + O2 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3
NH 3 + HNO3 → NH4NO3 (đạm dễ tiêu) Đạm theo mưa rơi xuống đất, cây hấp thụ đạm dễ tiêu này trở nên tươi tốt
Trang 11_
- Nhiều nghành công nghiệp như luyện kim, thực phẩm, điện tử… sử dụng nitơ làm môi trường trơ, N2 lỏng dùng để bảo quản máu và các mẫu sinh học khác
e Đánh giá kết quả hoạt động
+ Thông qua quan sát: GV mức độ hợp tác của các thành viên trong nhóm Cho
HS khá giỏi hỗ trợ các em học đuối hơn trong nhóm
+ Thông qua HĐ chung cả lớp: GV đánh giá mức độ tinh thần làm việc nhóm Đánh giá chéo của các nhóm trưởng Bổ xung thông tin cho đầy đủ
Hoạt động 4: Tìm hiểu trạng thái tự nhiên (2 phút)
a Mục đích của hoạt động
- Nitơ có ở đâu trong tự nhiên
- Rèn năng lực tự học, năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học, năng lực hợp tác nhóm
b Nội dung hoạt động: Trạng thái tự nhiên
c Phương thức hoạt động.
HS nghiên cứu sgk và thực tề nêu trạng thái tự nhiên của nitơ
d Dự kiến sản phẩm của học sinh
- HS nêu được:
+ Ở dạng tự do trong không khí N2 chiếm 78,16% thể tích
Nito có 2 đồng vị
99,63%
0,37%
+ Ở dạng hợp chất: nito có nhiều trong khoáng chất NaNO3, có trong protein, axit nucleic,… và nhiều hợp chất hữu cơ khác
e Đánh giá kết quả hoạt động
+ Thông qua thảo luận, báo cáo của các nhóm GV cũng đánh giá được mức độ hiểu bài của HS, đồng thời GV giúp HS chuẩn hóa và khắc sâu kiến thức
Hoạt động 5: Tìm hiểu phương pháp sản xuất (3 phút)
a Mục đích của hoạt động
- Học sinh biết được phương pháp sản xuất nitơ trong công nghiệp và viết được PTPƯ.
- Rèn năng lực tự học, năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học, năng lực hợp tác nhóm
b Nội dung hoạt động: Sản xuất nitơ trong công nghiệp
c Phương thức hoạt động.
GV cung cấp hình ảnh về quy trình sản xuất nitơ trong công nghiệp từ đó HS mô tả quy trình sản xuất đó (google)?
14
7 N
15
7 N