b) Sử dụng bản trong dùng máy chiếu overhead, trang trình chiếu dùng máy tính và
2.3.1. Tiết 14: Bài 9: Khái quát về nhóm Nitơ
A- MỤC TIÊU:
1. Kiến thức
HS Hiểu được :
- Vị trí của nhóm nitơ trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử.
- Sự biến đổi tính chất của các đơn chất (tính oxi hoá - khử, tính phi kim).
Biết được: Sự biến đổi tính chất các hợp chất với hiđro, hợp chất oxit và hiđroxit.
2. Kĩ năng
- Viết cấu hình electron dạng ô lượng tử của nguyên tử ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích.
- Dự đoán, kiểm tra dự đoán và kết luận về sự biến đổi tính chất hoá học của các đơn chất trong nhóm.
- Viết các phương trình hoá học minh họa quy luật biến đổi tính chất của đơn chất và hợp chất.
3. Thái độ :
- Tin tưởng vào qui luật vận động của tự nhiên .
- Có thái độ làm chủ các qúa trình hóa học khi nắm được các qui luật biến đổi của chúng
4. Trọng tâm :
- Biết được sự biến đổi tính chất trong nhóm Nitơ và tính chất hóa học của các nguyên tố trong nhóm.
B-
CHUẨN BỊ: Bảng tuần hoàn C-
PHƯƠNG PHÁP :Đàm thoại
1. Ổn định 2. Bài mới:
Chúng ta đã nghiên cứu nhóm VIIA, VIA trong chương trình hóa học lớp 10. Bây giờ chúng ta sẽ nghiên cứu thêm một nhóm chứa rất nhiều nguyên tố quan trọng trong cuộc sống đó là nhóm VA (Nitơ- Photpho)
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Hoạt động 1: Tìm hiểu vị trí của nhóm nitơ trong bảng tuần hoàn
GV: Yêu cầu HS quan sát BTH và cho biết: Nhóm nitơ thuộc nhóm mấy ? gồm những nguyên tố nào ?Nêu tên và kí hiệu của chúng?
I-
Vị trí của nhóm nitơ trong bảng tuần hoàn:
- Thuộc nhóm VA trong BTH .
- Nhóm Nitơ gồm : Nitơ (N) , Photpho (P) , Asen(As) , atimon (Sb) và bitmut (Bi) .
Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu hình e nguyên tử
GV: Yêu cầu HS từ vị trí của các nguyên tố trong nhóm VA hãy viết cấu hình e tổng quát và phân bố electron lớp ngoài cùng vào obitan
GV: Hướng dẫn HS phân bố e vào các
1. Cấu hình electron của nguyên tử :
- Cấu hình lớp electron ngoài cùng :
ns2np3
ns2 np3 67
obitan ở trạng thái kích thích. Từ đó yêu cầu HS nhận xét số electron độc thân ở trạng thái cơ bản, kích thích ?
GV: Yêu cầu HS cho biết khả năng tạo thành liên kết hóa học từ các electron độc thân của các nguyên tố trong nhóm VA.
GV: Tại sao nguyên tố N không tạo được hóa trị là 5.
- Ở trạng thái cơ bản , nguyên tử của các nguyên tố nhóm nitơ có 3 electron độc thân do đó trong các hợp chất chúng có hóa trị là 3
- Đối với các nguyên tố : P , As , Sb ở trạng thái kích thích có 5 elctron độc thân nên trong hợp chất chúng có hóa trị là 5
- N không có phân lớp d do đó không tạo được 5 e độc thân như các nguyên tố còn lại.
Hoạt động 3: Tìm hiểu sự biến đổi tính chất của các đơn chất
GV: Yêu cầu học sinh cho biết:
- Số oxi hóa của các nguyên tố nhóm nitơ trong hợp chất.
- Tính chất hóa học của các nguyên tố trong nhóm VA. Từ đó cho biết quy luật biến đổi
GV: Yêu cầu HS nêu quy luật biến đổi tính kim loại, phi kim của nhóm A từ đó nêu quy luật biến đổi của nhóm Nitơ.
2 . Sự biến đổi tính chất của các đơn chất
a. Tính oxi hóa khử :
- Trong các hợp chất chúng có các số oxi hoá : -3 , +3 , +5 .
Riêng Nitơ cón có các số oxi hoá : +1 , +2 , +4 .
- Các nguyên tố nhóm Nitơ vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử .
- Khả năng oxi hóa giảm, khả năng khử tăng từ nitơ đến bitmut,
b. Tính kim loại - phi kim :
- Đi từ nitơ đến bitmut , tính phi kim của các nguyên tố giảm dần , đồng thời tính kim loại tăng dần .
Hoạt động 4: Tìm hiểu sự biến đổi tính chất của các hợp chất
GV: Dựa vào kiến thức đã học về bảng tuần hoàn hãy cho biết:
- Hóa trị của các nguyên tố nhóm Nitơ
3. Sự biến đổi tính chất của các hợp chất
a. Hợp chất với hiđro : RH3
trong hợp chất khí với hidro bằng bao nhiêu? Viết công thức chung của hợp chất này.
GV: Dựa vào số OXH đặc trưng của các nguyên tố trong nhóm yêu cầu HS giải thích sự biến đổi độ bền nhiệt, tính khử của các hợp chất hidrua , tính axit của chúng.
GV: Dựa vào kiến thức về BTH cho biết:
- Các nguyên tố nhóm nitơ tạo thành hợp chất với oxi có số OXH cao nhất bằng bao nhiêu?
- Viết công thức một số oxit, hidroxit quan trọng của các nguyên tố nhóm nitơ. - Cho biết quy luật về:
+ Độ bền của các số OXH
+ Sự biến đổi về tính axit, tính bazơ của các oxit và hidroxit.
- Độ bền nhiệt của các hiđrua giảm từ NH3 đến BiH3 .
- Tính khử tăng.
- Dung dịch của chúng không có tính axít .
b. Oxit và hiđroxit :
- Có số oxi hoá cao nhất với ôxi : +5 - Công thức một số oxit và hidroxit quan trọng:
+ Với số oxi hóa +5: N2O5 P2O5 HNO3 H3PO4
Tính axit của oxit và axit giảm dần
+ Với số oxi hóa +3:
As2O3 Sb2O3 Bi2O3 As(OH)3 Sb(OH)3 Bi(OH)3
Tính bazo của oxit và hidroxit tăng dần
- Độ bền của hợp chất với số oxihoá +5 giảm xuống
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
GV: Yêu cầu HS Làm các nài tập 2,3 SGK để củng cố
Dặn dò: Chuẩn bị bài Nitơ, bắt vài con châu chấu.
2.3.2.Tiết 15: Bài 10: Nitơ
A-
MỤC TIÊU
1. Kiến thức
HS biết được :
- Tính chất vật lí, ứng dụng chính, điều chế nitơ trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
- Vị trí của nitơ trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron dạng ô lượng tử của nguyên tử nitơ.
- Cấu tạo phân tử, trạng thái tự nhiên của nitơ. HS hiểu được :
- Nitơ khá trơ ở nhiệt độ thường, nhưng hoạt động hơn ở nhiệt độ cao.
- Tính chất hoá học đặc trưng của nitơ : Tính oxi hoá (tác dụng với kim loại mạnh, với hiđro), ngoài ra nitơ còn có tính khử (tác dụng với oxi).
2. Kĩ năng
- Dự đoán tính chất, kiểm tra dự đoán và kết luận về tính chất hoá học của nitơ. - Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính chất hoá học.
- Giải được bài tập : Tính thể tích khí nitơ ở điều kiện tiêu chuẩn tham gia trong phản ứng hoá học ; Tính phần trăm thể tích nitơ trong hỗn hợp khí và một số bài tập khác có nội dung liên quan.
- Biết yêu qúi bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên
4. Trọng tâm :
- Biết cấu tạo phân tử và tính chất hóa học của nitơ .
B. PHƯƠNG PHÁP : Nêu vấn đề - Đàm thoại gợi mở C. CHUẨN BỊ :
- Điều chế sẳn khí nitơ cho vào các ống nghiệm đậy bằng nút cao su - Mỗi nhóm HS bắt một con châu chấu còn sống .
D. THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG : 1. Kiểm tra :
* Nêu các tính chất chung và sự biến đổi tính chất của nhóm Nitơ ?
2. Bài mới : Vào bài
GV: Không khí gồm những chất khí nào ? chiếm tỉ lệ bao nhiệu ?
- Trong không khí có rất nhiều khí như : O2 , N2 , H2S , He , CO2 , H2O … N2 : 79% , O2 : 20% còn lại các khí khác .
- Nitơ là một trong những khí có trong tầng khí quyển với một hàm lượng lớn . vậy N2 có những tính chất gì , ta nghiên cứu bài mới để làm rõ hơn .
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo phân tử
GV: Yêu cầu HS hãy mô tả liên kết trong phân tử N2
I – CẤU TẠO PHÂN TỬ :
- Công thức electron : : N :::N : - Công thức cấu tạo. : N ≡ N :
- Phân tử N2 gồm hai nguyên tử , liên kết với nhau bằng ba liên kết CHT không có cực.
Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lý
GV: Yêu cầu Hs quan sát ống nghiệm đựng khí N2 yêu cầu HS nhận xét. Sau đó cho con côn trùng vào yêu cầu HS quan sát và nhận xét.
II – TÍNH CHẤT VẬT LÝ :
- Là chất khí không màu , không mùi , không vị , hơi nhẹ hơn không khí , hóa lỏng ở - 196 0C, hóa rắn:-210 0C
- Tan rất ít trong nước , không duy trì sự cháy và sự sống .
- Nitơ có độ âm điện lớn 3,04 tuy nhiên ta thấy trong không khí có đến 80% là Nitơ. Vậy nguyên nhân tại sao?
- Dựa vào số oxi hóa hãy dự đoán tính chất hóa học của nitơ?
GV: Cho HS viết phương trình phản ứng khi cho N2 tác dụng với H2, Li, Mg, O2.
- Xét xem nitơ thể hiện tính khử hay tính oxihóa trong trường hợp nào ?
- Xác định số oxi hoá của Nitơ trong các trường hợp .
GV thông báo : Chỉ với Li , nitơ tác dụng ngay ở nhiệt độ thường .
=> Kết luận :
Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn
- Nitơ có EN≡N = 946 kJ/mol , ở nhiệt độ thường nitơ khá trơ về mặt hóa học nhưng ở nhiệt độ cao hoạt động hơn . - Nitơ có các số oxi hoá :
-3 , 0 , +1 , +2 , +3 , +4 , +5 .
- Nitơ thể hiện tính oxi hóa và tính khử , tính oxi hóa đặc trưng hơn .
1 . Tính oxi hóa :
a. Tác dụng với hiđro :
Ở nhiệt độ cao (4000C) , áp suất cao và có xúc tác :
N20 + 3H2 2 N−3H3 ∆H = - 92kJ
b. Tác dụng với kim loại : 6Li + N20→ 2 Li3 3 N− ( Liti Nitrua ) 3Mg + N20→ Mg3 3 N− 2 (Magie Nitrua ) → Nitơ thể hiện tính oxi hóa .
2 . Tính khử :
- Ở nhiệt độ 30000C (hoặc hồ quang điện N20 + O2 2NO ∆H= +180KJ → Nitơ thể hiện tính khử .
- Khí NO không bền : 2N+2O + O2 → 2N+4O2
- Các oxit khác như N2O , N2O3 , N2O5 không điều chế trực tiếp từ nitơ và oxi .
.Thể hiện tính oxihóa khi tác dụng với các nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn . Gv: Cho hs giải thích câu thành ngữ: “Lúa chiêm lấp ló đầu bờ
Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên”
Hoạt động 4: Tìm hiểu trạng thái tự nhiên, điều chế, ứng dụng
GV: Nêu câu hỏi:
- Trong tự nhiên nitơ có ở đâu và dạng tồn tại của nó là gì ?
- Người ta điều chế nitơ bằng cách nào ?
- Nitơ có những ứng dụng gì ?
IV. TRẠNG THÁI T Ự NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ :
1. Trạng thái t ự nhiên :
- Ở dạng tự do : chiếm khoảng 80% thể tích không khí , tồn tại 2 đồng vị :14N (99,63%) , 15N(0,37%) .
- Ở dạng hợp chất , nitơ có nhiều trong khoáng vật NaNO3 (Diêm tiêu ). Nitơ 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 nitơ ở -196 0C , vận chuyển trong các bình thép, nén dưới áp suất 150 atm.
b. Trong phòng thí nghiệm :
- Đun dung dịch bão hòa muối amoni nitrit ( Hỗn hợp NaNO2 và NH4Cl ) : NH4NO2 →t0 N2 + 2H2O . NH4Cl + NaNO2 o t →NaCl + N2 + 2H2O V – ỨNG DỤNG : - Là một trong những thành phần dinh dưỡng chính của thực vật .
- Trong công nghiệp dùng để tổng hợp NH3 , từ đó sản xuất ra phân đạm , axít nitríc . . . Nhiều nghành công nghiệp như luyện kim , thực phẩm , điện tử . . . Sử dụng nitơ làm môi trường trơ.
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
GV: Làm bài tập 1,2 để củng cố BTVN: 3,4,5,6 SGK
Chuẩn bị bài Amoniac và muối amoni.