2.6.1. Giáo án bài : AXIT NITRIC I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Trình bày được
+ Cấu tạo phân tử,
+ Tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, khối lượng riêng, tính tan), + Ứng dụng
+ Cách điều chế HNO3 trong PTN và trong CN (từ amoniac).
Chứng minh được
+ HNO3 là một trong những axit mạnh nhất.
+ HNO3 là chất oxi hĩa rất mạnh: oxi hĩa hầu hết kim loại, một số phi kim, nhiều hợp chất vơ cơ và hữu cơ.
2. Kĩ năng
- Dự đốn TCHH, kiểm tra dự đốn bằng TN và rút ra kết luận.
- Quan sát TN, hình ảnh..., rút ra được nhận xét về tính chất của HNO3.
- Viết các PTHH dạng phân tử, ion rút gọn minh họa TCHH của HNO3 đặc và lỗng.
- Tính thành phần % khối lượng của hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3.
3. Thái độ:
- Nghiêm túc, chủ động tích cực trong quá trình tiếp thu bài. - Thận trọng khi sử dụng hĩa chất.
- Cĩ ý thức giữ gìn an tồn khi làm việc với hĩa chất và bảo vệ mơi trường.
4. Phát triển năng lực
Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề
Phát triển năng lực sáng tạo
Phát triển năng lực giao tiếp
Phát triển năng lực sử dụng ngơn ngữ
* Năng lực chuyên biệt của mơn hĩa học
- Năng lực sử dụng ngơn ngữ hĩa học(gĩc phân tích)
- Năng lực nghiên cứu và thực hành hĩa học (gĩc quan sát, gĩc trải nghiệm)
- Năng lực tính tốn (gĩc phân tích)
- Năng lực giải quyết vấn đề thơng qua mơn hĩa học (gĩc trải nghiệm)
- Năng lực vận dụng kiến thức hĩa học vào cuộc sống(gĩc áp dụng)
- Năng lực sáng tạo (gĩc phân tích, gĩc áp dụng)
II. TRỌNG TÂM
- HNO3 cĩ đầy đủ TCHH của một axit mạnh và là chất oxi hĩa rất mạnh: oxi hĩa hầu hết các kim loại, một số phi kim, nhiều hợp chất vơ cơ và hữu cơ.
- Áp dụng để giải các bài tốn tính thành phần % khối lượng hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3; xác định khối lượng muối, khối lượng dung dịch sau phản ứng, xác định sản phẩm khử và giải thích được các vấn đề thực tiễn.
III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
- PPDH theo gĩc.
- Nêu và giải quyết vấn đề. - Phương pháp TN.
- Phương pháp trực quan.
- Phương pháp học tập hợp tác theo nhĩm. - Phương pháp sử dụng tài liệu.
- Phương pháp sử dụng bài tập hĩa học.
IV. CHUẨN BỊ
- GV: Quỳ tím, CuO rắn, dd NaOH, CaCO3 rắn và HNO3, Cu, HNO3 đặc, HNO3
(l), ống nghiệm, đèn cồn, thìa múc hĩa chất, lưu huỳnh bột, bột sắt, Dung dịch axit iot hiđric
BẢNG MƠ TẢ CÁC MỨC YÊU CẦU CẦN ĐẠT CỦA CHỦ ĐỀ
Nội dung
Loại câu hỏi /bài tập
Cấp độ biết Thơng hiểu Vận dụng thấp Vận dụng cao Axit nitric và muối nitrat Câu hỏi và bài tập định tính Câu hỏi và bài tập định lượng - HS nêu được CTPT, TCVL, trạng thái màu sắc, TCHH, điều chế HNO3 trong PTN và trong CN. - Nhận biết được các hiện tượng TN; thực tiễn liên quan đến axit nitric - Xác định và chứng minh được HNO3 là 1 trong những axit mạnh, nhất là tính oxi hĩa rất mạnh (t/d hầu hết kim loại, phi kim & hợp chất) - Rút ra nhận xét và giải thích được các hiện tựợng TN liên quan đến axit nitric - Viết được PTHH ở dạng phân tử và ion thu gọn của HNO3 lỗng và đặc khi tác dụng với kim loại, phi kim - Viết các PTHH dạng phân tử và ion thu gọn chứng minh tính chất axit nitric - Dự đốn TCHH, kiểm tra dự đốn bằng TN và rút ra kết luận chung - Tính khối lượng muối nitrat trong hỗn hợp hoặc nồng độ dung dịch chất tham gia, tạo thành sau phản ứng, tìm sản phẩm khử tạo thành sau phản ứng. - Giải thích được một số các hiện tượng thực
về TCHH của HNO3 - Tính tốn % khối lượng hỗn hợp kim loại tác dụng HNO3. tiễn cĩ liên quan đến HNO3(hình thành trong những cơn mưa giơng kèm sấm chớp và hiện nay chúng là một trong những tác nhân gây ra mưa axít; quần áo bị dây axit nitric cần giặt ngay với 1 lượng nước lớn). Bài tập THTN Mơ tả các hiện tượng TN Nhận xét và giải thích các hiện tượng TN liên quan đến HNO3 HS tự chọn được hĩa chất và dụng cụ thích hợp để chứng minh tính axit, tính oxi hĩa của HNO3
CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP MINH HỌA I. Mức độ nhận biết
Câu 1:Trong phân tử HNO3, nguyên tử N cĩ số oxi hĩa
A. +3. B. +4. C. +5. D. +6.
Câu 2: Trong phịng thí nghiệm, thường điều chế HNO3 bằng phản ứng
A. NaNO3+H2SO4(đ)HNO3+NaHSO4.
B. 4NO2+2H2O+ O24HNO3.
C. N2O5+H2O2HNO3.
D. 2Cu(NO3)2+2H2OCu(OH)2+2HNO3.
Câu 3: Cĩ các mệnh đề sau:
1) Các muối nitrat đều tan trong nước và đềulà chất điện li mạnh. 2) Ion NO3cĩ tính oxi hĩa trong mơi trường axit.
3) Khi nhiệt phân muối nitrat rắn ta đều thu được khí NO2. 4) Hầu hết muối nitrat đều bền nhiệt.
Các mệnh đề đúng là
A. (1)và (3). B. (2)và (4). C. (2)và (3). D. (1)và (2).
II. Mức độ hiểu
Câu 4: Cho mảnh đồng kim loại vào dung dịch HNO3 lỗng thì cĩ hiện tượng :
A. Cĩ khí H2 và dung dịch khơng màu
B. Cĩ khí H2 và dung dịch màu xanh
C. Cĩ khí khơng màu hĩa nâu trong khơng khí và dung dịch màu xanh
D. Cĩ khí màu nâu và dung dịch khơng màu
Câu 5: Cho từng chất: Fe, FeO, Fe OH( )2, Fe OH( )3, Fe O3 4,Fe O2 3, Fe NO( 3 2) ,
3 3
( )
Fe NO , FeSO4, Fe SO2( 4 3) , FeCO3 lần lượt phản ứng với HNO3 đặc nĩng. Số phản
ứng thuộc loại phản ứng oxi hĩa khử là:
A. 8. B. 5. C. 7. D. 6.
Câu 6: Tổng hệ số (các số nguyên, tối giản) của tất cả các chất trong phản ứng giữa Cu với dung dịch HNO3 đặc nĩng là:
III. Mức độ vận dụng thấp
Câu 7: Cho Fe tác dụng với dd HNO3 lỗng thì phương trình ion thu gọn của phản ứng là
A. Fe + 4H+ + NO3 Fe3+ + NO + 2H2O
B. 4H+ + NO3 NO + 2H2O
C. 3 Fe + 8H+ + 2NO3 3Fe2+ + 2NO + 4H2O
D. Fe + 6H+ + 3NO3 Fe3+ + 3NO2- + 3H2O
Câu 8: Khi cho kim loại Cu phản ứng với HNO3 tạo thành khí độc hại. Biện
pháp nào xử lý tốt nhất để chống ơ nhiễm mơi trường?
A. Nút ống nghiệm bằng bơng tẩm nước.
B. Nút ống nghiệm bằng bơng tẩm cồn.
C. Nút ống nghiệm bằng bơng tẩm giấm.
D. Nút ống nghiệm bằng bơng tẩm nước vơi
Câu 9: Cho hỗn hợp Cu-Au phản ứng vừa đủ với dung dịch HNO3 đặc, nĩng. Sau khi phản ứng hồn tồn, thu được chất rắn X. X là
A. Cu(NO3)2 B. Au C. Cu D. Au(NO3)3.
Câu 10: Chia mgam hỗn hợp A gồm hai kim loại Cu, Fe thành hai phần bằng nhau.
Phần1: tác dụng hồn tồn với HNO3 đặc nguội thu được 0,672lít khí.
Phần2: tác dụng hồn tồn với dung dịch H2SO4 lỗng dư thu được 0,448 lít khí Giá trị của m là (biết các thể tích khí được đo ở đktc)
A. 4,96 gam. B. 8,80 gam. C. 4,16 gam. D. 17,6 gam.
IV. Mức độ vận dụng cao
Câu 11: Hịa tan 12,8 gam Cu tan hồn tồn trong dd HNO3 thấy thốt ra hỗn hợp khí X gồm hai khí NO và NO2 cĩ tỉ khối so với H2 bằng 19. Thể tích hỗn hợp khí X (ở đktc) là
Câu 12: Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư. Sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được 0,896 lit khí NO (đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là:
A. 8,88 gam. B. 13,92 gam. C. 6,52 gam. D. 13,32 gam.
Câu 13: Hịa tan hồn tồn 6,48 g bột nhơm vào dung dịch HNO3 lỗng dư, sau khi phản ứng hồn tồn thu được 2,016 lít khí X (là sản phẩm khử duy nhất) ở điều kiện chuẩn. Khí X là
A. NO B. N2O C. N2 D. NO2
Câu 14: Hiện nay mưa axit là nguồn ơ nhiễm chính ở một số nơi trên thế giới. Nĩ làm mùa màng thất thu và phá hủy các cơng trình xây dựng, các tượng đài làm bằng đá...Em hãy giải thích hiện tượng mưa axit và rút ra bài học ý nghĩa cho bản thân.
Câu 15: Bằng kiến thức hĩa học, em hãy giải thích câu ca dao “ Lúa chiêm lấp lĩ đầu bờ
Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên”
V. HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
1. Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số, vệ sinh, đồng phục ...
2. Nội dung:
Những hợp chất khí nào em đã học là nguyên nhân chính gây ra mưa axit? Cĩ hợp chất của nitơ là NO2, kết hợp với nước tạo nên một loại axit, axit này cĩ những tính chất gì mà cĩ thể gây hại đến những cơng trình xây dựng...? Hơm nay chúng ta sẽ tìm hiểu vấn đề trên qua bài: AXIT NITRIC (1 phút).
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG A. AXIT NITRIC
I. CẤU TẠO PHÂN TỬ Hoạt động 1 (1 phút)
Cho HS xem mơ hình phân tử HNO3, yêu cầu HS viết cơng thức cấu tạo, xác định số oxi hĩa của nitơ trong HNO3.
HS: H O N O O
Trong phân tử HNO3, N cĩ số oxi hĩa cao nhất là +5
CTCT: H O N O O
Trong phân tử HNO3, N cĩ số oxi hĩa cao nhất là +5
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ Hoạt động 2 (1 phút)
GV: Giới thiệu lọ đựng dd HNO3.
-Yêu cầu HS quan sát và nghiên cứu nội dung bài học trong sgk, rút ra tính chất vật lý của HNO3.
HS: Nêu trạng thái, màu sắc, độ bền tính tan trong nước, nồng độ của dung dịch đậm đặc và khối lượng riêng.
GV: Nhận xét, bổ sung và kết luận.
<SGK>
III. TÍNH CHẤT HĨA HỌC
Hoạt động 3 (40 phút)
Cho HS nêu lại TCHH chung của một axit mạnh (1 phút)
Nhĩm 4 chọn phần tính chất hĩa học (trọng tâm là tính oxi hĩa) để áp dụng PPDH theo gĩc vì “Tính chất hĩa học” là kiến thức rất quan trọng. Mặt khác, cĩ thể sử dụng TN, xem video clip, đọc tài liệu,… Do đĩ, cĩ thể thiết kế được nhiều phong cách học tập, các gĩc học tập.
Căn cứ vào nội dung, cĩ thể thiết kế 4 gĩc: Gĩc quan sát, gĩc trải nghiệm, gĩc áp dụng và gĩc phân tích.
GĨC QUAN SÁT
Chuẩn bị: Bảng nêu nhiệm vụ, phiếu học tập số 1, giấy A0, video clip và slide mơ phỏng các TN hĩa học.
Bảng nêu nhiệm vụ
GĨC QUAN SÁT (8 phút)
Mục tiêu: Thơng qua việc quan sát TN, rút ra tính chất hĩa học đặc trưng của axit nitric.
Nhiệm vụ:
1. Mở máy tính → vào desktop:Các em hãy quan sát các TN sau: - TN1: Fe tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng.
- TN2: Cu tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng. - TN3: Lưu huỳnh tác dụng với dung dịch HNO3 đặc. - TN4: HI tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng.
2. Các em hãy nêu hiện tượng và viết các PTHH xảy ra. Sau đĩ hồn thành phiếu học tập số 1 và trình bày kết quả trên giấy A0 để treo lên bảng và báo cáo.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Rút ra kết luận: Tính chất hĩa học đặc trưng của axit nitric là tính ……….Cụ thể, axit nitric tác dụng được với ………...………
Thứ tự chuyển gĩc:
……… Luân chuyển gĩc trễ nhất theo thời gian tối đa, tránh mất
trật tự. S T T Các phản ứng Hiện tượng Viết PTPƯ, xác định số oxi hĩa nguyên tử các nguyên tố trước
& sau PƯ
Vai trị các chất tham gia phản ứng 1 Fe + HNO3 lỗng 2 Cu + HNO3 lỗng 3 S + HNO3 đặc 4 HI + HNO3 lỗng GĨC TRẢI NGHIỆM Chuẩn bị
- Bảng nêu nhiệm vụ, phiếu học tập số 2, giấy A0.
- Hĩa chất: đinh sắt, đồng lá, lưu huỳnh, dung dịch HI, dung dịch BaCl2, dung dịch HNO3 lỗng – đặc, hồ tinh bột, dung dịch xút, bơng gịn.
- Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp gắp, kẹp ống nghiệm, đèn cồn, quẹt diêm.
GĨC TRẢI NGHIỆM (8 phút)
Mục tiêu: Thơng qua việc tiến hành và quan sát các TN, rút ra tính chất hĩa học đặc trưng của axit nitric.
Nhiệm vụ:
1. Các em hãy làm những TN sau theo hướng dẫn, quan sát hiện tượng, dựa vào hiện tượng TN để dự đốn sản phẩm tạo thành và viết phương trình hĩa học của phản ứng. Sau đĩ các em hãy xác định số oxi hĩa của các chất tham gia phản ứng, chỉ ra vai trị của từng chất và cân bằng PTHH đĩ?
2. HS thảo luận, hồn thành phiếu học tập số 2 và trình bày kết quả trên giấy A0 để treo lên bảng và báo cáo.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Rút ra kết luận:
Tính chất hĩa học đặc trưng của axit nitric là tính……… Cụ thể, axit nitric tác dụng được với ………..……… S T T Các phản ứng Hiện tượng Viết PTPƯ, xác định số oxi hĩa nguyên tử các nguyên tố trước
& sau PƯ
Vai trị các chất tham gia phản ứng 1 Fe + HNO3 lỗng 2 Cu + HNO3 lỗng 3 S + HNO3 đặc 4 HI + HNO3 lỗng
.Lưu ý: Sau khi hồn thành xong TN, nhanh chĩng đem tồn bộ dụng cụ đã TN xuống bồn cuối lớp – đánh số nhĩm (vệ sinh vào cuối tiết).
- Thứ tự chuyển gĩc:
……… - Luân chuyển gĩc trễ nhất theo thời gian tối đa, tránh mất
trật tự.
GĨC ÁP DỤNG
Chuẩn bị: Bảng nêu nhiệm vụ, phiếu học tập số 3, giấy A0.
Bảng nêu nhiệm vụ:
GĨC ÁP DỤNG (8 phút)
Mục tiêu: Bằng kiến thức sẵn cĩ và các gợi ý đã cho, hồn thành bài tập và từ đĩ, rút ra tính chất hĩa học đặc trưng của axit nitric.
Nhiệm vụ:
1. Bổ túc và cân bằng các phản ứng oxi hĩa – khử (với các gợi ý đã cho), xác định số oxi hĩa nguyên tử các nguyên tố trước và sau phản ứng. Từ đĩ, xác định vai trị của các chất tham gia phản ứng.
2. Thảo luận và hồn thành phiếu học tập số 3, sau đĩ trình bày kết quả trên giấy A0 để treo lên bảng và báo cáo.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
1. Bổ túc và cân bằng các phản ứng oxi hĩa – khử sau:
a. Fe + HNO3 (lỗng) → ………... + NO + ……….. (1) b. Cu + HNO3 (lỗng) → ………... + NO + ……….. (2) c. S + HNO3 (đặc) → ………... + NO2 + ……….. (3) d. HI + HNO3 (lỗng) → ………... + NO + ……….. (4)
Gợi ý: PƯ (1): Dung dịch tạo thành cĩ màu vàng nâu, cĩ khí khơng màu thốt ra hĩa nâu đỏ trong khơng khí..
PƯ (2): Dung dịch tạo thành cĩ màu xanh lam, cĩ khí khơng màu thốt ra hĩa nâu đỏ trong khơng khí.
PƯ (3): Khi cho dung dịch BaCl2 vào dung dịch sau phản ứng thấy xuất hiện kết tủa trắng.
PƯ (4): Cho vài giọt hồ tinh bột vào dung dịch thu được sau phản ứng thấy xuất hiện màu xanh tím).
2. Rút ra kết luận: Tính chất hĩa học đặc trưng của axit nitric là tính
………..Cụ thể, axit nitric tác dụng được với ……… 3. Dựa vào đặc điểm số oxi hĩa của N trong phân tử HNO3 để giải thích tính chất hĩa học của axit nitric.……… ………
- Thứ tự chuyển gĩc:
……… - Luân chuyển gĩc trễ nhất theo thời gian tối đa, tránh mất
trật tự.
Lưu ý: Nếu nhĩm nào chọn gĩc áp dụng là gĩc xuất phát thì phiếu học tập nên cĩ phần gợi ý vì khi đĩ, HS chưa đủ kiến thức để giải các bài tập và rút ra kiến thức bài học. Các nhĩm cịn lại nếu gĩc xuất phát khơng phải là gĩc áp dụng thì phiếu học tập lúc này, GV cĩ thể bỏ các gợi ý vì khi các nhĩm luân chuyển đến gĩc áp dụng thì trước đĩ các nhĩm đã được học ở các gĩc trước, kiến thức cũng đã đủ để làm bài tập ở gĩc áp
dụng nên GV cĩ thể bỏ các gợi ý này.
GĨC PHÂN TÍCH
Chuẩn bị: Bảng nêu nhiệm vụ, phiếu học tập số 4, giấy A0, máy tính kết nối Internet, SGK Hĩa học 11.
Bảng nêu nhiệm vụ
GĨC PHÂN TÍCH (8 phút)
Mục tiêu: Thơng qua việc tham khảo tài liệu, rút ra tính chất hĩa học đặc trưng của axit nitric.
Nhiệm vụ:
Nghiên cứu SGK Hĩa học lớp 11, bài “Axit nitric và muối nitrat”, tra cứu internet, kết hợp kiến thức đã biết, các em hãy
trả lời các câu hỏi sau:
1. Nhận xét số oxi hĩa của N trong phân tử HNO3
2. Trình bày tính chất hĩa học của axit nitric.
3. Hồn chỉnh các phản ứng dưới đây, xác định số oxi hĩa