Giáo án Hóa học 11 - Bài 9: Axit Nitric - Muối Nitrat

Bài 9: AXIT NITRIC- MUỐI NITRAT
Ngày soạn:
Ngày giảng:
I/ Mục tiêu bài học
1. Kiến thức
- Học sinh biết cấu tạo phân tử, tính chất vật lí của axit nitric, phương pháp điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp, ứng dụng của axit nitric trong đời sống.
- Học sinh hiểu:
+ Tính chất hóa học của axit nitric
+ Sản phẩm khử của phản ứng oxi hóa khử
+ Viết phản ứng và cân bằng phản ứng oxi hóa khử
- Học sinh vận dụng:
+ Viết phương trình phản ứng của axit nitric với kim loại, phi kim, các hợp chất
+ Giải các bài tập
2. Kĩ năng
- Rèn luyện kĩ năng suy luận logic, năng lực phân tích, giải quyết vấn đề
- Rèn luyện kỹ năng quan sát, giải thích hiện tượng, viết phương trình phản ứng oxi hóa khử
- Củng cố kĩ năng giải bài tập
3. Phương pháp giảng dạy: thuyết trình, phân tích, đàm thoại, quan sát, giải thích
4. Thái độ
- Nghiêm túc, thận trọng khi sử dụng hóa chất
- Yêu thích môn học, hứng thú với bài giảng
II/ Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Sách giáo khoa, giáo án
- Dụng cụ dạy học
+ Dụng cụ thí nghiệm: ống nghiệm, giá ống nghiệm, đèn cồn, kẹp gỗ, giấy, bông.
+ Hóa chất: dung dịch HNO3 đặc, HNO3 loãng, dây Mg, mảnh Cu, bột S, dung dịch NaOH
+ Tranh ảnh
2. Học sinh
- Ôn lại tính chất hóa học của axit, phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử
- Xem trước bài mới
III/ Bài mới
1. Ổn định lớp: kiểm tra sĩ số, nắm tình hình lớp
2. Kiểm tra bài cũ.
Câu hỏi 1: Cho các chất sau, hãy xác định số oxi hóa của Nitơ trong mỗi chất sau:
N2, N2O, NO2, NO, NH4NO3.
Học sinh 1: 
o +1 +2 +4 -3
N2, N2O, NO, NO2, NH4NO3
Câu hỏi 2: Nêu tính chất hóa học của ammoniac? Viết phương trình phản ứng chứng minh.
Học sinh 2:
- Tính bazo yếu:
+ Làm quỳ tím chuyển thành màu xanh:
 NH3 + H2O D NH4+ + OH – 
+ Tác dụng với dung dịch muối:
AlCl3+ 3NH3 + 3H2O ®Al(OH)3+3NH4Cl
+ tác dụng với axit:
 2NH3 + H2SO4 ® (NH4)2SO4
- Tính khử:
4NH3 +3O2 ® 2N2 + 6H2O
3. Bài mới
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
Hoạt động 1: Cấu tạo phân tử
GV cho biết cấu tạo phân tử của axit nitric. Yêu cầu HS xác định công thức phân tử và số oxi hóa của Nito trong hợp chất. GV viết công thức electron, từ đó giải thích cấu tạo phân tử của HNO3.
GV: Em có nhận xét gì về số oxi hóa này?
HS: Công thức phân tử của axit nitric là HNO3. Trong hợp chất, Nito có số oxi hóa +5.
HS: +5 là số oxi hóa cao nhất của Nito
I/ Cấu tạo phân tử.
CTPT: HNO3
- Trong hợp chất HNO3 nitơ có số oxi hoá cao nhất là: +5.
Hoạt động 2: Tính chất vật lí
GV cho học sinh quan sát lọ đựng dung dịch axit nitric. Gọi HS nhận xét trạng thái tồn tại và màu sắc của axit nitric.
GV bổ sung thêm một số kiến thức mới.
-Axit nitric đặc bốc khói trong không khí ẩm, tan vô hạn trong nước.
- Trong phòng thí nghiệm thường có
HS: Axit nitric là cchất lỏng không màu.
II/ Tính chất vật lí
- Axit HNO3 là chất lỏng không màu, bốc khói trong không khí ẩm.
- Axit HNO3 tan vô hạn trong nước.
- Axit HNO3 dễ bị nhiệt hoặc ánh sáng phân huỷ giải phóng khí nitodioxit
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
HNO3 đặc nồng độ 68%.
GV hướng dẫn HS nghiên cứu SGK tìm hiểu tính bền của axit nitric.
GV gợi ý HS dựa vào tính chất vật lý giải thích tại sao dung dịch HNO3 đặc để lâu trong không khí thường có màu vàng? Viết phương trình phản ứng xảy ra nếu có.
HS: Axit nitric kém bền.Ở điều kiện thường, khi có ánh sáng, HNO3 bị phân hủy một phần.
HS: Axit HNO3 bị ánh sáng phân huỷ một phần giải phóng khí nitơđioxit. Khí này tan trong dung dịch làm cho dung dịch có màu vàng.
PTPƯ:
4HNO3 → 4NO2 ↑ + O2 + 2H2O
Hoạt động 3: Tính axit
GV: Yêu cầu học sinh viết phương trình điện li của HNO3.
GV bổ sung kiến thức: 
Oxi có độ âm điện lớn hút electron về phía mình làm cho liên kết –OH bị phân cực mạnh về phía Oxi→ dễ tách H+→ tính axit mạnh.
GV gọi HS nêu lại tính chất hóa học chung của axit.
GV viết tên 4 tính chất thể hiện tính axít mà axit HNO3 có lên bảng. Yêu cầu HS viết PTHH minh họa.
HS: 
 HNO3 → H+ + 
HS: Axit có 5 tính chất: làm đỏ quỳ tím, tác dụng với kim loại, tác dụng với bazo, tác dụng với oxit bazo, tác dụng với muối.
HS:
2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O
2HNO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2H2O
III/ Tính chất hóa học
1. Tính axit
HNO3 → H+ + 
- Axit nitric là axit mạnh.
+ làm đỏ quỳ tím
+ tác dụng với bazo
2HNO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2H2O
+ tác dụng với oxit bazo
2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O
+ tác dụng với muối của axit yếu hơn
2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O +CO2↑
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
GV giải thích:
HNO3 ngoài phân li ra ion H+ còn phân li ra ion . Ion này có N+5 là số oxi hóa cao nhất của nitơ. Khả năng oxi hóa của mạnh hơn H+. khi tác dụng với các kim loại, các chất khử, HNO3 thể hiện tính oxi hóa ở ion . 
2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O +CO2↑
Hoạt động 4: Tác dụng với kim loại
GV: Axit nitric có tính oxi hóa mạnh. Kim loại thường bị oxi hóa đến số oxi hóa cao nhất, sản phẩm khử phụ thuộc vào nồng độ axit và bản chất kim loại tham gia phản ứng.
GV biểu diễn thí nghiệm:
- Ống nghiệm 1: HNO3 loãng tác dụng với kim loại mạnh Mg.
-Ống nghiệm 2: HNO3 đặc tác dụng với kim loại yếu Cu. 
Ống nghiệm 3: HNO3 loãng tác dụng với kim loại yếu Cu. 
GV viết phương trình
HS quan sát và nhận xét hiện tượng xảy ra.
- Ống nghiệm 1: Mg bị hòa tan, có khí không màu thoát ra.
- Ống nghiệm 2: Cu bị hòa tan, có khí màu nâu đỏ thoát ra, dung dịch có màu xanh.
- Ống nghiệm 3: Cu bị hòa tan, có khí không màu thoát ra, dung dịch có màu xanh.
HS xác định số oxi 
2. Tính oxi hóa
a, Tác dụng với kim loại.
- HNO3 tác dụng ddược với hầu hết các kim loại ( trừ Au, Pt).
- Phương trình hóa học tổng quát:
M + HNO3 → M(NO3)n + { NO2 ,NO,N2O, N2 , NH4NO3} + H2O
Trong đó: M là kim loại
	n là hóa trị cao nhất của M
* Chú ý: trong HNO3 đặc, nguội, Al và Fe bị thụ động hóa do có màng oxit bền bảo vệ.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
phản ứng, gọi HS xác định sự thay đổi số oxi hóa và cân bằng PTHH.
GV đưa ra kết luận về tính oxi hóa của HNO3 với kim loại, tính thụ động của Al, Fe với HNO3 đặc, nguội . 
GV viết phương trình tổng quát, nêu điều kiện tạo ra các sản phẩm, cách nhận biết các sản phẩm khử. Gọi HS lấy ví dụ.
hóa của các nguyên tố, cân bằng PTHH.
HS: lấy ví dụ với các sản phẩm khử khác nhau.
Hoạt động 5: Tác dụng với phi kim
GV: Cũng tương tự như với kim loại, ở điều kiện đun nóng, HNO3 đặc oxi hóa được nhiều phi kim.
GV biểu diễn thí nghiệm lưu huỳnh tác dụng với axit nitric.
GV gọi HS nhận biết sản phẩm khử, viết PTHH và cân bằng.
GV gọi HS lấy ví dụ, viết PTHH.
HS: Quan sát, nêu hiện tượng: Lưu huỳnh tan trong dung dịch, có khí màu nâu đỏ thoát ra.
HS: Sản phẩm khử là NO2 có màu nâu đỏ.
PTHH:
HS: 
b, Tác dụng với phi kim
- Khi đun nóng, HNO3 đặc oxi hóa được nhiều phi kim như S, C, P, ....
Hoạt động 6: Tác dụng với hợp chất
GV: Xác định các chất khử trong các hợp chất sau: FeO, Fe2O3, CuO, H2S.
GV: Với các hợp chất khử, HNO3 cũng thể hiện tính oxi hóa.
HS: Các chất khử là: FeO, H2S.
c, Tác dụng với hợp chất
- HNO3 oxi hóa được nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
O + 4HO3 ® (NO3)3 + O↑ + 2H2O
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
GV viết phản ứng của HNO3 loãng với FeO. Yêu cầu HS sự thay đổi số oxi hóa, cân bằng PTHH.
GV gọi HS lấy thêm ví dụ, viết PTHH.
GV bổ sung kiến thức khi tác dụng với hợp chất của HNO3.
GV đưa ra kết luận về tính chất hóa học của HNO3.
HS:
O + 4HO3 ® (NO3)3 + O↑ + 2H2O
HS: 
3Fe3O4 + 28HNO3 ® 9Fe(NO3)3 +NO↑+ H2O
 3FeS + 12HNO3 ®Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + 9NO + 6H2O
3Fe3O4 + 28HNO3 ® 9Fe(NO3)3 +NO↑+ H2O
 3FeS + 12HNO3 ®Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + 9NO + 6H2O
- Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông... bị phá hủy hoặc bôc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.
=> Axit nitric vừa có tính axit, vừa có tính oxi hóa mạnh.
Hoạt động 7: Ứng dụng
GV yêu cầu HS đọc SGK, dựa vào kiến thức thực tế nêu ứng dụng của HNO3.
GV treo tranh vẽ đã chuẩn bị lên, giải thích hình ảnh.
HS: HNO3 được dùng để sản xuát phân bón, thuốc nổ, thuốc nhuộm, dược phẩm.
IV/ Ứng dụng
- HNO3 có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống.
Hoạt động 8: Điều chế
GV: Yêu cầu HS viết PTHH điều chế trong phòng thí nghiệm.
GV giải thích hình vẽ trong SGK.
GV tóm tắt quy trình điều chế HNO3 trong công nghiệp dưới dạng sơ đồ, gọi HS viết PTHH của từng giai đoạn.
HS: 
NaNO3 + H2SO4 NaHSO4 + HNO3
HS:Giai đoạn 1:
4NH3 + 5O2 4NO + 6 H2O
Giai đoạn 2:
2NO + O2 → 2NO2
Giai đoạn 3:
4NO2 +O2 + 2H2O → HNO3
V/ Điều chế.
1. Trong phòng thí nghiệm
NaNO3 + H2SO4 NaHSO4 + HNO3
2. Trong công nghiệp
NH3 → NO → NO2 → HNO3
Giai đoạn 1:
4NH3 + 5O2 4NO + 6 H2O
Giai đoạn 2:
2NO + O2 → 2NO2
Giai đoạn 3:
4NO2 +O2 + 2H2O → HNO3
4. Củng cố
- Học sinh cần nắm được:
+ Cấu tạo phân tử
+ Tính chất vật lí
+ Tính chất hóa học
+ Điều chế
+ Ứng dụng
5. Dặn dò về nhà: Bài 2,5,6,7 trong SGK.