Chương2: NITƠ – PHOTPHO Bài 10: NITƠ (Sách giáo khoa hóa học 11 ban A) I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Xác định được vị trí của Nitơ trong bảng hệ thống tuần hoàn. - Biết cấu hình electron của nguyên tử Nitơ và cấu tạo của phân tử Nitơ. - Hiểu được tính chất vật lí, hóa học và ứng dụng của Nitơ. - Biết phương pháp điều chế Nitơ trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. 2. Kỹ năng - Dự đoán tính chất hóa học của Nitơ, chọn các ví dụ phản ứng hóa học để minh họa. - Đọc và tóm tắt thông tin về tính chất vật lí, ứng dụng, điều chế Nitơ. 3. Thái độ - Học sinh tự giác, tích cực nghiên cứu tính chất của các chất. - Biết hợp tác làm việc với học sinh khác để xây dựng kiến thức mới về Nitơ. II. Chuẩn bị - Giáo viên: + Bảng HTTH, mô hình cấu hình electron của nguyên tử và cấu tạo của phân tử Nito. + Những ống nghiệm chứa khí Nito được nút chặt miệng. + Hệ thống câu hỏi để học sinh hoạt động. - Học sinh: đọc trước nội dung bài học trong SGK. III. Tiến trình dạy học 1. Kiểm tra: không có 2. Bài mới Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung Hoạt động 1: vào bài Cho biết một số khí không độc trong tự nhiên có hàm lượng lớn? Hoạt động 2: Giáo viên đặt câu hỏi: - vị trí của Nito trong bảng HTTH? - Viết cấu hình của Nito, CTCT? Nhận xét về đặc điểm? - Mô tả liên kết trong phân tử Nito? Hoạt động 3: tính chất vật lí Cho học sinh quan sát ống nghiệm đựng khí Nito rồi đặt câu hỏi; - cho biết trạng thái vật lí của Nito? Có duy trì sự sống không? Độc không? - Nito nặng hay nhẹ hơn không khí? Hoạt động 4: GV đặt vấn đề: 1) Nito là phi kim khá hoạt động nhưng ở nhiệt độ thường khá trơ về mặt hóa học, dựa vào CTCT Liên hệ thực tế trả lời -Học sinh làm việc theo nhóm, báo cáo kết quả. Các nhóm khác bổ xung. - Học sinh mô tả,kết luận phân tử Nito gồm 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng 3 liên kết cộng hóa trị không cực. - HS quan sát và nêu các tính chất về vạt lí của Nito - Nito không duy trì sự sống nhưng không độc. - Dựa vào dN 2 /kk để trả lời. 1) vì trong phân tử nito có liên kết ba rất bền nên trơ ở nhiệt độ thường, ở nhiệt độ cao nito hoạt động hơn. 2) Nito có soh lần lượt I, Vị trí, cấu hình electron nguyên tử và cấu tạo phân tử Nito. - Vị trí: ô thứ 7, chu kỳ 2, nhóm VA - Cấu hình e: 1s 2 2s 2 2p 3 - Cấu tạo phân tử: + CTPT: N 2 + CT e: N N + CTCT: :N≡N: Vậy 2nguyên tử trong phân tử N2 có 3 liên kết cộng hóa trị không cực II. Tính chất vật lí - Là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ hơn không khí, hóa lỏng ở -196 0 C, hóa rắn ở -210 0 C. - Tan rất ít trong nước, không duy trì sự sống và sự cháy. III. Tính chất hóa học - ở nhiệt độ thường nito khá trơ về mạt hóa học nhưng ở nhiệt độ cao nito hoạt động hơn và có thể tác dụng với nhiều chất. của Nito hãy giải thích? 2) xác định số oxi hóa (soh) của Nito trong các hợp chất sau: NH 3 , Mg 3 N 2 , N 2 , N 2 O, NO, NF 3 , N 2 O, HNO 3 ? Nhận xét soh xủa Nito trong hợp chất với hidro, kim loại và trong hợp chất với oxi, flo? 3) dựa vào soh đơn chất của Nito hãy dự đoán tính chất hóa học của nito? GV viết PTPU của Nito với hidro, Liti, Magie, oxi rồi yêu cầu HS xác định soh của nito trước và sau phản ứng. GV thông báo: chỉ với Liti, nito tác dụng ngay ở nhiệt độ thường là: -3, -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5. soh của nito trong hợp chất với hidro, kim loại là -3, trong hợp chất với oxi, flo là từ +1 đến +5 3) soh của nito là 0 nên vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử HS xác định soh theo yêu cầu của GV - tùy thuộc vào sự thay đổi soh nito thể hiện tính oxi hóa hay tính khử, tính oxi hóa trội hơn tính khử. 1. tính oxi hóa a) tác dụng với hidro ở nhiệt độ cao (trên 400 0 C), áp suất cao và có chất xúc tác 0 t o , P -3 N 2 + 3H 2 2NH 3 xt b) tác dụng với kim loại 0 -3 6Li + N 2 2Li 3 N Liti nitrua 0 t0 -3 3Mg + N 2 Mg 3 N 2 Magie nitrua Nito thể hiện tính oxi hóa 2. tính khử ở nhiệt độ 3000 0 C ( hồ quang điện) 0 -2 N 2 + O 2 2NO Nito thể hiện tính khử Khí NO không bền: 2NO + O 2 2NO 2 Màu nâu đỏ Các oxit khác như N 2 O, N 2 O 3 , N 2 O 5 không điều chế được từ phản ứng trực tiếp giữa oxi và nito Hoạt động 5: - Trong tự nhiên Nito có ở dâu và dạng tồn tại của nó là gì? - Người ta điều chế nito bằng cách nào? - nito có những ứng dụng gi? - Người ta sử dụng nito trong ngành công nghiệp nào? Cho ví dụ? HS dựa vào kiến thức thực tế và SGK để trả lời IV. trạng thái thiên nhiên và điều chế 1. trạng thái thiên nhiên - ở dạng tự do: nito chiếm 80% thể tích không khí, tồn tại ở 2 đòng vị 14 N (99,63%) và 15 N (0,37%) - ở dạng hợp chất nito có nhiều trong khoáng vật natri nitrat NaNO 3 , còn có trong thành phần của protein. Axit nucleic… và nhiều hợp chất hữu cơ thiên nhiên. 2. điều chế a) trong công nghiệp chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu Nito ở -196 0 C vận chuyển trong các bình thép, nén dưới áp suất 150atm b) trong phòng thí nghiệm: đun dung dịch bão hòa muối amoni nitrit (hoặc hỗn hợp NaNO 2 và NH 4 Cl) t 0 NaNO 2 N 2 + 2H 2 O V. ứng dụng - Là một trong những thành phần dinh dưỡng chính của thực vật - Trong công nghiệp dùng để tổng hợp NH 3 từ đố sản suất ra phân đạm và axit nitric… - Nhiều ngành công nghiệp như luyện kim, điện tử dùng làm môi trường - Y tế: bảo quản máu và các mẫu sinh học khác. IV. Củng cố kiến thức 1. câu nào sai? A. phân tử N 2 bền ở nhiệt độ thường B. phân tử N 2 có liên kết ba giữa 2 nguyên tử. C. phân tử N 2 còn 1 cặp e chưa liên kết D. phân tử N 2 có năng lượng liên kết lớn 2. cho 4L N 2 và 14L H 2 vào bình phản ứng, hỗn hợp thu được sau phản ứng có v = 16,4L. tính thể tích của NH 3 và hiệu suất phản ứng? Bài tập 5 và 6 SGK trang 40. . đơn chất của Nito hãy dự đoán tính chất hóa học của nito? GV viết PTPU của Nito với hidro, Liti, Magie, oxi rồi yêu cầu HS xác định soh của nito trước và. tiếp giữa oxi và nito Hoạt động 5: - Trong tự nhiên Nito có ở dâu và dạng tồn tại của nó là gì? - Người ta điều chế nito bằng cách nào? - nito có những ứng
