I. Mục tiêu
Thông qua dạy học, bài “Axit nitric và muối amoni” sử dụng các tình huống từ 14 đến 21. Học sinh sẽ đạt kết quả:
1. Kiến thức
- Biết đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lý của axit nitric, tính chất của muối nitrat và điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm và công nghiệp.
- Biết nhận ra ion NO3
- bằng phương pháp hóa học; chu trình của nitơ trong tự nhiên.
- Hiểu tính chất hóa học cơ bản của HNO3: tính axit và tính oxi hóa . - Vận dụng kiến thức hiểu biết về HNO3 và muối nitrat tìm hiểu về hiện tượng mưa axit và một số ứng dụng của hai hợp chất này trong đời sống và sự tác động của chúng với môi trường xung quanh.
2. Kỹ năng
- Tự thu thập thông tin để rút ra kết luận từng phần kiến thức.
- Vận dụng được tính chất của HNO3 và các bài học trước, thảo luận với các bạn trong nhóm.
- Quan sát hình ảnh, phim thí nghiệm...rút ra nhận xét về tính chất của HNO3 và muối nitrat.
3. Thái độ
- Tích cực, chủ động trong việc thảo luận nhóm về tìm tòi thông tin về kiến thức.
- Nhìn nhận khách quan về hiện tượng mưa axit, ứng dụng quan trọng của muối nitrat trong sản xuất và đời sống.
II. Xác định nội dung cần giảng dạy
1. Phải biết
- Đặc điểm cấu tạo của HNO3;
- HNO3 là một axit mạnh và thể hiện tính oxi hóa mạnh.
2. Nên biết
- Nguyên nhân tích cực và tiêu cực hiện tượng mưa axit; ứng dụng của muối nitrat trong trong tự nhiên và sản xuất.
- Phản ứng hóa học đặc trưng để nhận biết ion nitrat. 3. Có thể biết
- Cách điều chế của HNO3.
- Chu trình của nitơ trong tự nhiên.
III. Xây dựng tình huống
Dự kiến chuẩn bị tình huống 14 đến tình huống 21 (trình bày ở phần thiết kế tình huống) để áp dụng vào bài dạy.
Yêu cầu khi thảo luận tình huống cần đề cập đến:
- Phân tích được cấu tạo, tính chất, trạng thái tự nhiên, ứng dụng và phương pháp điều chế của HNO3 và muối có gốc NO3-.
- Rút ra những bài học kinh nghiệm trong cuộc sống và môi trường xung quanh.
- Nghĩ đến chương trình hành động, sử dụng chất hóa học phải cẩn thận, chính xác theo hướng có lợi cho cuộc sống và bảo vệ môi trường xung quanh.
IV. Dự kiến kế hoạch dạy học
- Giới thiệu các chủ đề, chuẩn bị các hoạt động và nguồn tư liệu cần thiết, học sinh nhóm họp theo các nhóm nhỏ theo yêu cầu phân nhóm của giáo viên; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nhận biết yêu cầu của mỗi nhóm, sau đó các thành viên làm việc độc lập theo nhiệm vụ được phân chia làm việc độc lập. Sau đó các thành viên tổng hợp lại các thông tin đưa ra phương án giải quyết, đại diện của nhóm báo cáo phương án giải quyết.
- Giáo viên tóm tắt, tổng kết nội dung kiến thức đạt được của mỗi nhóm, áp dụng một số bài tập liên hệ với thực tế, nhận xét những mặt tích cực của học sinh trong tìm và tự hình thành kiến thức.
- Chuẩn bị: Máy chiếu đa năng, các phần mềm mô phổng. movie thí nghiệm, một số hình ảnh hoặc tranh vẽ, … (có kèm theo các slile trình chiếu trên Microsoft Powerpoint).
V. Tiến trình giảng dạy GV Tổ chức các hoạt động, để
HS thảo luận và báo cáo kết quả Kiến thức đạt được từ tình huống Hoạt động 1. Axit nitric (HNO3)
GV ủy thác tình huống cho HS, hướng dẫn HS thảo luận và báo cáo:
Tình huống 1. “Màu vàng của dung dịch HNO3”
Axit cũ có màu vàng, axit mới có màu trắng.
HNO3 không bền ngay ở nhiệt độ thường, bị phân hủy một phần khí NO2, khí này tan trong axit làm dung dịch có màu vàng.
4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O Vì vậy, dung dịch axit HNO3 để trong lọ một thời gian sau có màu vàng.
I. Cấu tạo phân tử
H- O - N O
O
- Có một liên kết cho nhận giữa N và O; - N có số oxi hóa cực đại: +5.
II. Tính chất vật lý
- Chất lỏng không màu, bốc khói trong không khí ẩm (d= 1,53 g/cm3
)
- Dễ bị nhiệt hoặc ánh sáng phân hủy. - Tan trong trong nước theo bất kỳ tỉ lệ nào.
III. Tính chất hóa học 1. Tính axit
Tính axit của HNO3:
Thể hiện tính axit mạnh.
Tình huống 2. “Tiến hành thí nghiệm”
Hiện tượng thí nghiệm Cu tác dụng với HNO3 đặc: có khí màu nâu bay ra, dd tạo thành có màu xanh (Cu2+
được hidrat hóa tạo thành)
Cu + 4H++2NO3- Cu2++2NO2 + 2H2O
(nâu)
Trong phân tử HNO3 có số oxi hóa +5. Vì vậy trong pư có sự thay đổi số oxh, từ +5 xuống các giá trị thấp hơn:-3, 0, +1,+2,+3,+4.
HNO3thể hiện tính oxh mạnh. - HNO3 oxi hóa được hầu hết các kim loại trừ Au,Pt… sản phẩm oxi hóa của axit HNO3 rất phong phú có thể là: NH4NO3, N2, N2O, NO, NO2 tùy thuộc vào nồng độ của axit và bản chất của kim loại. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tình huống 3: “Hiện tượng mưa axit”
- Nguyên nhân chính gây ra mưa axit là do khí thải công nghiệp, khí thải các động cơ đốt trong có chứa các khí SO2, NO, NO2…. Các khí này tác dụng với oxi và hơi nước trong không
- Trong dd HNO3 làm quỳ tím hóa đỏ HNO3 H+ + NO3-
- HNO3tác dụng với bazo, oxit bazo, muối có gốc axt yếu hơn.
CuO + 2HNO3 Ba(OH)2 + 2HNO3 CaCO3 + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O Ba(NO3)2 + 2H2O Ca(NO3)2 + CO2 + H2O 2. Tính oxi hóa
a. Tác dụng với kim loại
Kim loại Nồng độ HNO3 Sản phẩm oxi hóa Hầu hết kim loại Đặc NO2
Với Al,Fe Đặc, nguội Thụ động
Fe Fe3+ Loãng NO
Mg, Zn, Al… Loãng N2O hoặc N2
Mg, Zn,Al… Rất loãng NH4NO3
b. Tác dụng với phi kim
Khi đun nóng, HNO3 có thể oxi hóa được nhiều phi kim C, P, S..Khi đó các phi kim bị oxi hóa đến mức cao nhất, còn HNO3 bị khử đến NO2 hoặc NO tùy theo nồng độ axit.
3P + 5HNO3 3H3PO4 + 5NO + H2O
0 +5
c. Tác dụng với hợp chất
Axit nitric oxi hóa được nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
FeO + 4HNO3 t
0
Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
IV. Ứng dụng - điều chế
1- Dùng điều chế phân đạm, thuốc nhuộm… 2-a/ Điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm
NaNO3 + H2SO4 t
0
HNO3 + NaHSO4 đ
khí nhờ xúc tác oxit kim loại(có trong khói, bụi nhà máy) hoặc ozon tạo ra H2SO4 vag HNO3
2SO2 + O2 + 2H2O 2H2SO
2NO + O2 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Thiệt hại của mưa axit: làm mùa màng thất thu và phá hủy các công trình xây dựng, các tượng đài làm từ đá cẩm thạch, đá vôi (có thành phần CaCO3), ô nhiễm nguồn nước nuôi
thủy sản. - Để có được nước mưa an toàn:
+ Nên hứng nước mưa khi mưa to khoảng 10 - 15 phút để nước mưa làm trôi sạch cát bụi và các chất ô nhiễm có trong không khí. Cần có lưới lọc thưa để cản lá cây cũng như các chất bẩn không cho rơi vào bể chứa.
+ Trong bể cá nên thả cá lia thia, để diệt bọ gậy, và giúp phát hiện tình trạng nước bị ô nhiễm.
+ Nước mưa dù trong nhưng không phải vô trùng, nên đun nước sôi trước khi uống (hoặc đóng chai bằng nhựa để dưới ánh nắng mặt trời).
Dùng axit sunfuric đặc đẩy axit nitric ra khỏi muối của nó.
b/ Điều chế HNO3 trong công nghiệp: + Nguyên liệu: NH3 và không khí. + Quá trình sản xuất gồm: 3 giai đoạn.
NH3 + O2
NO + O2
NO2+H2O + O2 HNO3
- Để có dung dịch HNO3 đặc hơn 62% chưng cất với H2SO4 đặc.
Hoạt động 2. Muối nitrat Tình huống 4: “Diêm tiêu”
- Muối diêm là tên gọi dân gian, chỉ hỗn hợp kali nitrat, kali nitrit. Hiện nay dùng hỗn hợp natri nitrat, natri nitrit có cùng tính chất.
- Trong quá trình ướp, nitrat chuyển thành nitrit, rồi thành oxit nitric. Nitrit làm chậm phát triển của độc tố làm hỏng thịt (do Clostridium botulinum tiết ra) giữ cho thịt chậm ôi, chậm trở mùi, mất mùi. Trong thịt có myoglobin
I. Tính chất của muối nitrat
1- Có những tính chất chung của muối, các muối nitrat đều là chất điện li mạnh, tan hoàn toàn trong nước
AgNO3 Ag+ + NO3-
2- Phản ứng nhiệt phân
có tính oxi hóa như HNO3, khi đun nóng muối nitrat là chất oxi hóa mạnh
làm cho thịt có màu đỏ tự nhiên, oxit nitric kết hợp với myoglobin thành nitro – oxit myoglobin có màu đỏ sậm. Khi gia nhiệt, màu đỏ sậm này chuyển thành màu hồng nhạt, làm gia tăng màu sắc, hương vị thịt, do
Vậy muối diêm được cho phép dùng làm phụ gia thực phẩm nhưng
trong giới hạn cho phép để bảo quản thịt, ướp thịt làm jambon, xúc xích.
3. Nhận biết ion nitrat
- Dùng Cu và axit H2SO4nhận biết ion NO3-
trong dung dịch
3Cu + 8H+ + 2NO3- t0 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
2NO + O2 2NO2
II. Ứng dụng
- Phần lớn muối nitrat dùng làm phân bón. - Sản xuất thuốc nổ đen (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2KNO3 + 3C + S K2S + N2 + 3CO2 + Q
III. Điều chế
- Trong PTN: Dùng H2SO4đặc đẩy axit nitric ra khỏi dd muối của nó.
- Trong CN: thường thực hiện 3 giai đoạn NH3 + O2
NO + O2
NO2+H2O + O2 HNO3
* Đánh giá kết quả học tập và chuẩn bị bài mới - Thảo luận giữa giáo viên và học sinh
+ HS: Những thắc mắc về nội dung bài học.
+ GV: Tìm ra mặt tích cực của học sinh về kiến thức và tháiđộ hợp tác nhóm.
- Chuẩn bị bài tiếp theo:
+ GV giao cho HS một số tư liệu tìm hiểu trước.
- Giải tất cả các bài tập trang 45/ SGK.