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.
_ 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 Đơn vị: Trường THPT …………… Đối tượng học sinh: Lớp 11 Dự kiến số tiết dạy: tiết _ NĂM HỌC 2018-2019 _ CHỦ ĐỀ : NI TƠ VÀ HỢP CHẤT Bài 7: NITƠ Giới thiệu chung: - Bài Nitơ gồm nội dung: Vị trí cấu hình electron ngun tử, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng, trạng thái tự nhiên điều chế nitơ - Bài giảng thiết kế theo hướng: Giáo viên người tổ chức, định hướng hoạt động học tập học sinh thực nhiệm vụ giáo viên chuyển giao cách chủ động, tích cực Giáo viên theo dõi trình thực nhiệm vụ học sinh hỗ trợ kịp thời khó khăn, vướng mắc nhằm giúp học sinh giải vấn đề học tập cách hiệu quả, phù hợp với mục tiêu phát triển lực cho học sinh - Bài giảng thực tiết I Mục tiêu Kiến thức, kỹ năng, thái độ a Kiến thức - HS biết được: + Vị trí nitơ bảng tuần hồn ngun tố hố học, cấu hình electron ngun tử đặc điểm cấu tạo phân tử nitơ - HS hiểu được: + Tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng, trạng thái tự nhiên phương pháp sản xuất nitơ công nghiệp b Kĩ - Dựa vào số oxi hóa dự đốn tính chất hóa học nitơ - Viết PTHH minh hoạ tính chất hoá học nitơ - Giải số tập định lượng tính chất hóa học điều chế nitơ c Thái độ - Tích cực, chủ động u thích mơn - Giáo dục học sinh ý thức bảo vệ môi trường, yêu quý bảo vệ tài nguyên thiên nhiên Định hướng hình thành phát triển lực - Năng lực tự học, lực hợp tác, làm việc nhóm - Năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học _ - Năng lực tính tốn - Năng lực giải vấn đề thơng qua mơn hóa học - Năng lực vận dung kiến thức hóa học vào sống II Chuẩn bị Giáo viên - Các phiếu học tập, hình ảnh, video, kế hoạch giảng dạy (giáo án, giảng power point) - Dụng cụ: Máy chiếu, máy tính, giấy A2, bút Học sinh - Ôn lại kiến thức cũ: cấu hình electron, phản ứng oxi hóa-khử - Chuẩn bị theo SGK PHIẾU HỌC TÂP - Cho biết nitơ có Z=7 viết cấu hình e xác định vị trí N BTH? - Dựa vào nguyên tắc bát tử viết CT e, CTCT phân tử N2? - Liên kết hóa học phân tử N2 liên kết gì? độ bền? PHIẾU HỌC TÂP - Giải thích nitơ phi kim hoạt động, có độ âm điện lớn (bằng 3), nhiệt độ thường N2 trơ mặt hóa học? - Xác định số oxi hóa nitơ chất sau: NH 3, N2, N2O, NO, N2O3, NO2, HNO3 từ xây dựng tính chất hóa học nitơ? Cho biết nitơ có khả phản ứng với chất nào? PHIẾU HỌC TÂP Câu 1: Nitơ khơng trì hơ hấp, nitơ có phải khí độc khơng? Câu 2: Cho hỗn hợp khí sau: O2, CO2, SO2, N2, HCl làm để thu khí nitơ tinh khiết từ hỗn hợp khí Giải thích cách làm viết pthh(nếu có) Câu 3: Tại nitơ có số oxi hoá cao +5 ? Câu 4: Một oxit nitơ có dạng NxOy Biết khối lượng nitơ phân tử chiếm 30,4% Ngoài 1,15 gam oxit chiếm thể tích 0,28 lít (đktc) Xác định công thức oxit? Câu 5: Trong bình kín dung tích V = 112 lít Người ta nạp vào bình chứa N2 H2 (1:4) đo 00C 200 atm Thực phản ứng tổng hợp NH3 sau đưa nhiệt độ ban _ đầu thấy áp suất bình giảm 10% so với ban đầu Tính hiệu suất phản ứng? III Thiết kế, tổ chức hoạt động học Giới thiệu chung - Ở hoạt động trải nghiệm kết nối: khai thác kiến thức thực tế nitơ tạo hứng thú học tập cho học sinh - Hoạt động hình thành kiến thức: Sử dụng kĩ thuật dạy học mới, làm quan sát thí nghiệm để HS hình thành kiến thức tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng, trạng thái tự nhiên sản xuất nitơ công nghiệp - Hoạt động luyện tập gồm câu hỏi nhằm củng cố, khắc sâu kiến thức trọng tâm - Hoạt động vận dụng, tìm tòi thiết kế cho nhóm HS tìm hiểu nhà giúp cho HS phát triển lực vận dụng kiến thức hóa học vào giải vấn đề thực tiễn Tổ chức hoạt động cho HS Hoạt động A: Tình xuất phát (5 phút) a Mục tiêu hoạt động - Huy động kiến thức học, kiến thức thực tế HS tạo nhu cầu tiếp tục tìm hiểu kiến thức HS b Nội dung HĐ: HS xem hình ảnh, video, nêu điều biết điều muốn tìm hiểu thêm nguyên tố nhắc đến hình ảnh, video c Phương thức tổ chức hoạt động GV cho học sinh hoạt động nhóm: xem hình ảnh, video trả lời câu hỏi theo bảng sau? Những hình ảnh, video nói đến NTHH nào? Hãy cho biết điều em biết, học điều em muốn tìm hiểu nguyên tố Điều biết Nguyên tố d Dự kiến sản phẩm học sinh Điều muốn biết Điều học Học cách _ - HS trả lời NTHH nhắc đến hình ảnh video nguyên tố nitơ - HS nói số điều biết ngun tố nitơ như: chất khí khơng màu khơng mùi khơng vị, hóa lỏng -196 oC, có khơng khí, có mặt tất thể sống, sản xuất NH3, HNO3, sản xuất phân đạm Nitơ lỏng gây bỏng lạnh, - HS nêu số vấn đề muốn tìm hiểu nitơ như: nitơ có tính chất vật lý gì? Tính chất hóa học chủ đạo? Nitơ có thêm ứng dụng đời sống? Dự kiến số khó khăn, vướng mắc HS giải pháp hỗ trợ: Có thể HS chưa nêu số điều muốn biết nguyên tố nitơ Khi GV gợi ý e Kiểm tra, đánh giá kết hoạt động - Thông qua quan sát, GV biết mức độ hoạt động nhóm HS HS - Thông qua câu trả lời: GV biết HS có kiến thức nào, kiến thức cần phải điều chỉnh, bổ sung HĐ Hoạt động GV Hoạt động HS GV: Các em hướng lên hình theo dõi hình ảnh trả lời câu hỏi sau: HS: Theo dõi hình ảnh Khí nói đến hình ảnh khí nào? (Hình ảnh phát sáng khí nitơ dạng plasma, hình ảnh tìm thấy nitơ, thực phẩm có chứa nitơ, bỏng nitơ HS: khí nitơ lạnh, phần trăm nitơ khơng khí, ) Hoạt động B: Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động học sinh tìm hiểu kĩ, sâu tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng, trạng thái tự nhiên phương pháp sản xuất nitơ Hoạt động (5 phút): Vị trí cấu hình electron nguyên tử a Mục tiêu hoạt động - Nêu vị trí Nitơ bảng tuần hồn, cấu hình electron ngun tử, viết cơng thức e CTCT phân tử nitơ - Rèn lực tự học, lực hợp tác nhóm b Nội dung HĐ: Vị trí cấu hình electron ngun tử c Phương thức tổ chức hoạt động (học sinh làm việc theo nhóm) _ Hoạt động GV GV: Kiểm tra chuẩn bị nhóm thơng qua hình ảnh video u cầu nhóm HS lập bảng tổng kết vị trí, cấu hình electron, cơng thức e, CTCT nitơ (Hình ảnh phân tử nitơ) d Dự kiến sản phẩm học sinh Hoạt động HS HS: Tiếp nhận nhiệm vụ HS: làm việc theo nhóm HS: Nhận xét bổ sung, tự đánh giá nhóm HS: Hồn thiện bảng tổng kết báo cáo kết - Sản phẩm: Bảng tổng kết vị trí cấu hình electron ngun tử nitơ kết luận giáo viên - Sản phẩm: Bảng tổng kết tính chất vật lý nitơ kết luận giáo viên - Vị trí thứ Nhóm VA Chu kì - Cấu hình e: 1s22s22p3 - CTPT: N2 - CT e: :N ⋮⋮ N: - CTCT: N≡N - Liên kết nguyên tử N phân tử N2 liên kết cộng hóa trị khơng cực, liên kết ba bền vững e Đánh giá kết hoạt động + Thông qua quan sát: GV đánh giá mức độ hợp tác thành viên nhóm học sinh + Thông qua ghi HS, GV đánh giá kĩ ghi HS, đồng thời hướng dẫn HS ghi cho hợp lý, khoa học Hoạt động (5 phút): Tính chất vật lí nitơ a Mục tiêu hoạt động - Nêu tính chất vật lí (trạng thái tồn tại, màu sắc, mùi,vị, tỉ khối so với khơng khí, khả tan nước … ) - Rèn lực tự học, 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 GV Hoạt động HS GV: Kiểm tra chuẩn bị nhóm HS: Tiếp nhận nhiệm vụ _ thơng qua bảng tổng kết tính chất vật lý nitơ, từ đưa cách thu khí nitơ hợp lí HS: làm việc theo nhóm HS: Nhận xét bổ sung, tự đánh (Vi deo thí nghiệm khơng trì cháy giá nhóm nitơ.) HS: Hoàn thiện bảng tổng kết báo cáo kết d Dự kiến sản phẩm học sinh - Ở điều kiện thường N2 chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, nhẹ khơng khí, tan nước - Nitơ khơng trì cháy hơ hấp e Đánh giá kết hoạt động + Thông qua quan sát: GV mức độ hợp tác thành viên nhóm Cho HS giỏi hỗ trợ em học đuối nhóm + Thơng qua HĐ chung lớp: GV đánh giá mức độ tinh thần làm việc nhóm Hoạt động (15 phút): Tìm hiểu tính chất hóa học a Mục tiêu hoạt động - Nêu tính chất hóa học nitơ Viết PTHH minh họa - Rèn lực hợp tác, lực thu thập, tổng hợp, phân tích thơng tin b Nội dung HĐ: Tính chất hóa học c Phương thức tổ chức HĐ: ( làm việc nhóm) Hoạt động GV Hoạt động HS GV: GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập - Giải thích nitơ phi kim hoạt động, HS: tiếp nhận cách thức làm việc nhóm có độ âm điện lớn (bằng 3), nhiệt độ hoàn thành nhiệm vụ thường N2 trơ mặt hóa học? - Xác định số oxi hóa nitơ chất sau: NH3, N2, N2O, NO, N2O3, NO2, HNO3 từ xây dựng tính chất hóa học nitơ? Cho biết nitơ có khả phản ứng với chất nào? GV: chiếu video, hình ảnh tính chất hóa học nitơ Từ đó, yêu cầu nhóm HS kết luận TCHH nitơ Sau đó, GV gợi ý để HS HS: quan sát video thí nghiệm viết ptpư tự tổng kết vấn đề HS: tiếp nhận nhiệm vụ HS: Tổng hợp kết d Dự kiến sản phẩm học sinh _ - Sản phẩm: + Viết số oxi hóa nêu TCHH N2 + Biết cách tiến hành thí nghiệm, nêu tượng, ghép thí nghiệm với tính chất hóa học tương ứng photpho viết PTPƯ TÍNH CHẤT HĨA HỌC Liên kết ba phân tử N2 bền, nhiệt dộ thường N2 trơ mặt hóa học nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động - Trong hợp chất Nitơ có số oxi hóa -3, +1, +2, +3, +4, +5 - N20 N-3 (NH3) (Tính oxi hóa) N+2 (NO) (Tính khử) - Tính oxi hóa tính chất chủ yếu nitơ Tính oxi hóa a Tác dụng với kim loại Tác dụng với kim loại mạnh.(Li,Ca,Mg,Al tạo nitrua kim loại) -3 Li + N2 Li3N liti nitrua 0 +2 (Ở nhiệt độ thường) -3 t0 3Mg + N2 → Mg3N2 magiê nitrua b Tác dụng với hidro 0 -3 +1 pcao → ¬ 450 C , xtFe 3H2 + N2 2NH3 H Trong phản ứng N2 thể tính oxi hóa Tính khử Tác dụng với oxi: 0 +2-2 hoquangdien → ¬ hay 30000 C N + O2 2NO _ => N2 thể tính khử (Phản ứng khơng xảy điều kiện thường.) 2NO + O2 2NO2 Nâu đỏ (p/ứ xảy nhiệt độ thường) 4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 Chú ý: Một số oxit khác nitơ như: N2O, N2O3, N2O5 không điều chế trực tiếp từ nitơ oxi KL: N2 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử tính oxi hóa chủ yếu - Dự kiến số khó khăn, vướng mắc HS giải pháp hỗ trợ: + HS lúng túng ghép video thí nghiệm với tính chất hóa học tương ứng, viết PTHH minh họa HS yêu cầu viết thêm số phương trình phản ứng minh họa cho TCHH nitơ +Từ số oxihoa nitơ HS giải thích nitơ vừa có tính oxihoa vừa có tính khử Tuy nhiên HS khơng nêu tính chất hóa học đặc trưng nitơ tính oxihoa khơng giải thich Khi GV giải thích cho HS phi kim (độ âm điện =3 tương đối lớn so với phi kim khác) có xu hướng nhận e phản ứng nên tính chất đặc trưng tính oxh e Đánh giá giá kết hoạt động + Thông qua quan sát: GV mức độ hợp tác thành viên nhóm Cho HS giỏi hỗ trợ em học đuối nhóm + Thơng qua HĐ chung lớp: GV đánh giá mức độ tinh thần làm việc nhóm Đánh giá chéo nhóm trưởng Bổ xung thơng tin cho đầy đủ + Thông qua báo cáo, thảo luận, chia sẻ HS, nhóm GV đánh giá khả diễn đạt HS, cách góp ý chia sẻ HS với nhau, qua GV hướng dẫn điều chỉnh cần thiết, đồng thời phát triển lực hợp tác, lực giao tiếp cho HS + Thông qua thảo luận, báo cáo nhóm GV đánh giá mức độ hiểu HS, đồng thời GV giúp HS chuẩn hóa khắc sâu kiến thức Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng (3 phút) a Mục đích hoạt động - Nêu số ứng dụng nitơ (Nitơ thành phần dinh dưỡng thực vật Trong cơng nghiệp, phần lớn lượng nito sản xuất dùng để _ tổng hợp NH3, HNO3, phân đạm…Nhiều nghành công nghiệp luyện kim, thực phẩm, điện tử… sử dụng nito làm môi trường trơ, N lỏng dùng để bảo quản máu mẫu sinh học khác) - Rèn lực tự học, lực hợp tác làm việc nhóm b Nội dung hoạt động: Ứng dụng nitơ c Phương thức hoạt động GV chiếu hình ảnh vai trò nitơ trồng ứng dụng nit yêu cầu học sinh liên hệ với tính chất học nitơ d Dự kiến sản phẩm học sinh - HS nêu ứng dụng nitơ: - Nitơ thành phần dinh dưỡng thực vật - Trong công nghiệp, phần lớn lượng nito sản xuất dùng để tổng hợp NH3, HNO3, phân đạm… hoquangdien → ¬ hay 30000 C N2 + O 2NO 2NO + O2 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 NH + HNO3 → NH4NO3 (đạm dễ tiêu) Đạm theo mưa rơi xuống đất, hấp thụ đạm dễ tiêu trở nên tươi tốt - Nhiều nghành công nghiệp luyện kim, thực phẩm, điện tử… sử dụng nitơ làm môi trường trơ, N2 lỏng dùng để bảo quản máu mẫu sinh học khác e Đánh giá kết hoạt động + Thông qua quan sát: GV mức độ hợp tác thành viên nhóm Cho HS giỏi hỗ trợ em học đuối nhóm + Thơng qua HĐ chung lớp: GV đánh giá mức độ tinh thần làm việc nhóm Đánh giá chéo nhóm trưởng Bổ xung thơng tin cho đầy đủ Hoạt động 4: Tìm hiểu trạng thái tự nhiên (2 phút) a Mục đích hoạt động - Nitơ có đâu tự nhiên - Rèn lực tự học, lực sử dụng ngơn ngữ hố học, lực hợp tác nhóm b Nội dung hoạt động: Trạng thái tự nhiên c Phương thức hoạt động HS nghiên cứu sgk thực tề nêu trạng thái tự nhiên nit _ d Dự kiến sản phẩm học sinh - HS nêu được: + Ở dạng tự khơng khí N2 chiếm 78,16% thể tích Nito có đồng vị 14 N 15 N 99,63% 0,37% + Ở dạng hợp chất: nito có nhiều khống chất NaNO3, có protein, axit nucleic,… nhiều hợp chất hữu khác e Đánh giá kết hoạt động + Thông qua thảo luận, báo cáo nhóm GV đánh giá mức độ hiểu HS, đồng thời GV giúp HS chuẩn hóa khắc sâu kiến thức Hoạt động 5: Tìm hiểu phương pháp sản xuất (3 phút) a Mục đích hoạt động - Học sinh biết phương pháp sản xuất nitơ công nghiệp viết PTPƯ - Rèn lực tự học, lực sử dụng ngôn ngữ hố học, lực hợp tác nhóm b Nội dung hoạt động: Sản xuất nitơ công nghiệp c Phương thức hoạt động GV cung cấp hình ảnh quy trình sản xuất nitơ cơng nghiệp từ HS mơ tả quy trình sản xuất (google)? d Dự kiến sản phẩm học sinh - HS nêu Trong công nghiệp N2 sản xuất phương pháp chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng Nâng nhiệt độ khơng khí lỏng đến -196 0C nitơ sơi lấy ra, lại oxi lỏng e Đánh giá giá kết hoạt động + Thông qua thảo luận, báo cáo nhóm GV đánh giá mức độ hiểu HS, đồng thời GV giúp HS chuẩn hóa khắc sâu kiến thức Hoạt động C: Luyện tập (5 phút) a Mục tiêu hoạt động - Củng cố, khắc sâu kiến thức _ - Phát triển lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, lực tính tốn, lực giải vấn đề thơng qua mơn hóa học - Nội dung: Hoàn thành câu hỏi tự luận b Phương thức tổ chức hoạt động - GV: Đưa câu hỏi yêu cầu HS làm việc nhóm trả lời nhanh Câu 1: Nitơ khơng trì hơ hấp, nitơ có phải khí độc khơng? Câu 2: Cho hỗn hợp khí sau: O2, CO2, SO2, N2, HCl làm để thu khí nitơ tinh khiết từ hỗn hợp khí Giải thích cách làm viết pthh(nếu có) Câu 3: Tại nitơ có số oxi hoá cao +5 ? Câu 4: Một oxit nitơ có dạng NxOy Biết khối lượng nitơ phân tử chiếm 30,4% Ngoài 1,15 gam oxit chiếm thể tích 0,28 lít (đktc) Xác định cơng thức oxit? Câu 5: Trong bình kín dung tích V = 112 lít Người ta nạp vào bình chứa N2 H2 (1:4) đo 00C 200 atm Thực phản ứng tổng hợp NH3 sau đưa nhiệt độ ban đầu thấy áp suất bình giảm 10% so với ban đầu Tính hiệu suất phản ứng? d Dự kiến sản phẩm học sinh Câu Nitơ khơng trì cháy hô hấp nitơ khí độc Câu 2: Cho hỗn hợp chất khí từ từ qua dung dịch NaOH lấy dư Các khí C0 2, S02, Cl2, HCl phản ứng với NaOH, tạo thành muối tan dung dịch Khí nitơ khơng phản ứng với NaOH ngồi Cho khí nitơ có lẫn nước qua dung dịch H2S04 đậm đặc, nước bị H2S04 hấp thụ, ta thu khí nitơ tinh khiết Các phương trình hố học : C02 + 2NaOH →→ Na2C03 + H20 S02 + 2NaOH →→ Na2S03 + H20 Cl2 + 2NaOH →→ NaCl + NaClO + H20 HCl + NaOH →→ NaCl + H20 Câu 3: lớp thứ nito co 5e nito liên kết với ngun tố khác cho ln hết 5e _ Câu 4: N2O4 Câu 5: 25% e Đánh giá kết hoạt động - Sản phẩm: Là kết phần trả lời câu hỏi giải tập vận dụng - Kiểm tra, đánh giá: + Thơng qua quan sát q trình hợp tác HS nhóm đánh giá mức độ hiểu HS + Thơng qua sản phẩm học tập: Độ xác kết yêu cầu phiếu học tập; khả chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh kiến thức Hoạt động D : Vận dụng tìm tòi mở rộng ( phút ) a Mục tiêu hoạt động - Thiết kế cho HS nhà làm nhằm giúp HS vận dụng kiến thức, kĩ để giải vấn đề thực tiễn b Phương thức tổ chức hoạt động - GV chia lớp thành nhóm, hướng dẫn nhóm HS nhà làm hướng dẫn nguồn tài liệu tham khảo (thư viện, internet…) để giải câu hỏi sau: “ Nitơ lỏng có gây độc hại đến người mơi trường xung quanh khơng? Và dùng để làm gì?” - Sản phẩm: Bài viết nhóm powerpoint tranh vẽ - Kiểm tra, đánh giá: HS báo cáo vào đầu tiết học sau ... _ NĂM HỌC 2018-2019 _ CHỦ ĐỀ : NI TƠ VÀ HỢP CHẤT Bài 7: NITƠ Giới thiệu chung: - Bài Nitơ gồm nội dung: Vị trí cấu hình electron ngun tử, tính chất vật... từ xây dựng tính chất hóa học nitơ? Cho biết nitơ có khả phản ứng với chất nào? PHIẾU HỌC TÂP Câu 1: Nitơ không trì hơ hấp, nitơ có phải khí độc khơng? Câu 2: Cho hỗn hợp khí sau: O2, CO2, SO2,... dựng tính chất hóa học nitơ? Cho biết nitơ có khả phản ứng với chất nào? GV: chiếu video, hình ảnh tính chất hóa học nitơ Từ đó, yêu cầu nhóm HS kết luận TCHH nitơ Sau đó, GV gợi ý để HS HS: quan