Giáo án Hóa học 11 - Tiết 14+15. Bài 9: Axit Nitric và muối Nitrat - Lê Thị Hồng Huệ

Ò
* Kiểm tra bài cũ
Nêu các tính chất hoá học của muối amoni. Viết các phương trình phản ứng chứng minh.
- Gọi một học sinh trả lời.
- Học sinh trả lời trên bảng.
* Đặt vấn đề: Ở bài trước đã được học những hợp chất của nitơ: amoniac và muối tương ứng: muối amoni. Hôm nay tìm hiểu một hợp chất khác rất quan trọng của nitơ: axit nitric
Sau đó nêu nhiệm vụ củ bài (tiết học)
* Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo phân tử axit nitric
- Yêu cầu học sinh viết công thức phân tử, công thức cấu tạo của axit nitric; xác định số oxi hoá của N trong HNO3
- Nghiên cứu SGK, dựa vào kiến thức đã học trả lời: HNO3
 Số oxi hoá của N là +5
* Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lí của HNO3
- Đưa cho học sinh quan sát lọ đựng dd HNO3
- Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK và rút ra các nhận xét về tính chất vật lí của HNO3
+ trạng thái
+ màu sắc
+ tính tan trong nước
- Khẳng định lại lần nữa nhận xét của học sinh, đồng thời thông báo cho học sinh các tính chất khác: bốc khói mạnh trong không khí của HNO3 đậm đặc, nồng độ, khối lượng riêng, dễ bị phân huỷ (viết phương trình phản ứng:
4HNO3 → 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O)
- Trả lời:
+ chất lỏng
+ không màu
+ tan trong nước ở bất cứ tỉ lệ nào
* Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất hoá học của HNO3 - Tính axit
- Thông báo tính axit của HNO3
- Đặt câu hỏi: “Những tính chất nào thể hiện tính axit?”
- Làm thí nghiệm chứng minh:
+ Cho dd HNO3 vào ống nghiệm, nhúng quỳ tím vào. Yêu cầu học sinh quan sát, nhận xét hiện tượng.
+ Cho tiếp vào ống nghiệm 1 ít bột CaCO3. Yêu cầu học sinh quan sát, nhận xét, giải thích hiện tượng.
+ Rút ra kết luận và yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK viết các phản ứng khác để chứng minh.
- Trả lời:
+ làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ
+ tác dụng với oxit bazơ, bazơ
+ tác dụng với dd muối
- Thấy quỳ tím chuyển sang màu hồng (đỏ).
- Bột CaCO3 tan ra, có nhiều bọt khí
2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + 
 CO2 ↑ + H2O
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
Ba(OH)2 + 2HNO3 → Ba(NO3)2
 + H2O
* Hoạt động 4: Tìm hiểu tính oxi hoá
- Đặt câu hỏi: “Nitơ có thể có những số oxi hoá nào?”
 “Có nhận xét gì về số oxi hoá của N trong HNO3 so với các số oxi hoá còn lại?”
 “Vì N có số oxi hoá cao nhất nên dễ nhảy xuống các số oxi hoá ở mức thấp hơn. Vậy HNO3 sẽ thể hiện tính chất gì?”
- Khẳng định lại HNO3 có tính oxi hoá mạnh, đặc biệt khi tác dụng với kim loại.
- Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng: Lấy 1 ít dd HNO3 vào ống nghiệm, cho vào 1 miếng đồng nhỏ. Yêu cầu học sinh quan sát hiện tượng, nhận xét.
- Thông báo cho học sinh khí màu nâu là khí NO2. Yêu cầu học sinh viết phương trình phản ứng, xác định số oxi hoá của N và Cu trước và sau phản ứng.
- Giải thích cho học sinh hiểu: Thật ra khi cho tác dụng với HNO3 đặc mới trực tiếp tạo ra NO2, còn với HNO3 loãng thì chỉ tạo ra NO, trong không khí NO chuyển thành NO2 có mà nâu:
 2NO + O2 → 2NO2
 không màu màu nâu
- Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK và rút ra kết luận: Khi cho kim loại tác dụng với dd HNO3 thì tạo ra những sản phẩm nào?
- Chú ý cho HS: HNO3 không tác dụng với Pt, Au; Al và Fe không tác dụng với HNO3 đặc nguội (bị thụ động hóa) nên có thể dùng bình nhôm hoặc sắt để đựng HNO3.
- Thông báo cho HS: ngoài kim loại, HNO3 còn tác dụng với phi kim (C, S, P), đưa các phi kim lên mức oxi hóa cao nhất và tác dụng được với nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ khác.
 Ví dụ:
C + 4HNO3đ → CO2↑ + 4NO2↑ +
 2H2O
Fe3O4 + 10HNO3đ → 3Fe(NO3)3 
 + 5NO2↑ + H2O
- Phát phiếu học tập.
- Hệ thống lại các tính chất hoá học của HNO3.
- Số oxi hoá của nitơ có thể có là:
 -3; 0; +1; +2; +3; +4; +5
- Số oxi hoá của N trong HNO3 là +5, đây là mức oxi hoá lớn nhất của N.
- Tính oxi hoá mạnh.
- Thấy mảnh Cu bị hoà tan, có khí màu nâu ở phía trên ống nghiệm, dd có màu xanh.
 0 +5 +2 +4
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑
 + 2H2O
- Kim loại bị oxi hoá đến mức oxi hóa cao nhất. Thông thường nếu dùng dd HNO3 đặc thì tạo NO2, nếu dd loãng thì tạo NO.
-Nếu kim loại có tính khử mạnh: Mg, Al, Zn thì có thể tạo ra N2O, N2 hoặc NH4NO3
- Thảo luận theo nhóm và trả lời trên bảng.
* Hoạt động 5: Ứng dụng
- Yêu cầu học sinh đọc SGK và nêu các ứng dụng của HNO3
- Điều chế phân đạm NH4NO3, Ca(NO3)2
- Sản xuất thuốc nổ (TNT), thuốc nhuộm, dược phẩm
* Hoạt động 6 : Điều chế 
- Trong phòng thí nghiệm
+ Yêu cầu học sinh quan sát hình vẽ trên bảng và trong SGK, sau đó giải thích cho học sinh hiểu những chi tiết, dụng cụ có trong hình vẽ
+ Yêu cầu học sinh viết phương trình vào vở
- Trong công nghiệp
+ Thông báo cho học sinh : HNO3 trong công nghiệp được sản xuất từ NH3 qua 3 giai đoạn chủ yếu : 
NH3 → NO → NO2 → HNO3 
+ Yêu cầu học sinh dựa vào SGK viết các phương trình phản ứng tương ứng với từng giai đoạn, ghi rõ điều kiện.
+ Rút ra các kết luận cần nhớ của bài học.
NaNO3(r) + H2SO4(đ) HNO3 +
 NaHSO4
(1) 4NH3 + 5O2 4NO 
 + 6H2O
 (2) 2NO + O2 → 2NO2
(3) 4NO2 + O2 + 2H2O→ 4HNO3
*Củng cố : Câu hỏi 3/45, SGK
( Trả lời theo nhóm, cho điểm cộng)
*Dặn dò : 
- Làm các bài tập 1,2,6/ 45, SGK
- Xem lại bài, đọc trước bài mới 
PHIẾU HỌC TẬP 
 Hoàn thành các phương trình phản ứng sau :
Ag + HNO3 đ → NO2↑ + ? + ? 
Cu + HNO3 l → NO↑ + ? + ? 
Al + HNO3 l → N2O↑ + ? + ?
Mg + HNO3 rất loãng→ NH4NO3 + ? + ? 
FeO + HNO3 l → NO↑ + ? + ? 
S + HNO3 đ → H2SO4 + NO2↑ + ? 
P + HNO3 đ → H3PO4 + NO2↑ + ?
Fe2O3 + HNO3 → ? + ? 
Câu 3 / 45 , SGK 
Tính chất hóa học chung : Tính axit và tính oxi hóa
Khác biệt :
 HNO3
 H2SO4
- Tính axit trung bình
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
- Tính axit mạnh
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
- Tác dụng với hầu hết kim loại ở mọi nồng độ, trừ Au, Pt
 3Cu + 8HNO3(l) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H20
 Fe + 8HNO3(l) → Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H20
N trong HNO3 thể hiện tính oxi hóa
- H2SO4(l): tác dụng với những kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học, H trong H2SO4 thể hiện tính oxi hóa.
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
H2SO4 đ : tác dụng với hầu hết kim loại trừ Au, Pt
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
Al , Fe thụ động với HNO3 đặc nguội
Al, Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội và H2SO4 đặc có tính háo nước mạnh.
Tiết 15: Tiếp theo đến hết
HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY
HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ
* Kiểm tra bài cũ:
1. Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau, ghi rõ điều kiện (nếu có)
N2NH3NONO2 HNO3 Cu(NO3)2
2. Khi hòa tan 30g hỗn hợp Cu và CuO trong dd HNO3 loãng dư thấy thoát ra 6.72l khí NO (đkc). Xác định thành phần % các chất trong hỗn hợp ban đầu.
- Gọi 2 học sinh lên bảng giải 2 bài tập trên.
- Các học sinh còn lại giải trong 15 phút, sau đó gọi 10 bạn lên chấm lấy điểm miệng.
* Đặt vấn đề: Ở tiết trước đã tìm hiểu về axit nitric, tiết hôm nay sẽ đi tìm hiểu về muối tương ứng: muối nitrat.
- Giới thiệu cho học sinh 1 số muối nitrat: NaNO3, KNO3, AgNO3,Cu(NO3)2, NH4NO3
* Hoạt động 1: Tính tan
- Lấy 1 ít muối KNO3 hoặc NH4NO3 cho vào ống nghiệm đựng nước cất, khuấy đều. Yêu cầu học sinh quan sát, nhận xét.
- Cho học sinh quan sát ống nghiệm đựng dd Cu(NO3)2 , nhận xét.
- Giải thích cho học sinh hiểu tại sao có sự khác nhau về màu giữa 2 dd trên : màu của dd là màu của ion kim loại có trong dd.
- Kết luận : vậy muối nitrat dễ tan trong nước và là chất điện li mạnh.
- Yêu cầu học sinh viết phương trình điện li của 2 muối trên.
* Hoạt động 2: Tính chất dd muối
- Thông báo cho HS: dd muối nitrat cũng có đầy đủ tính chất của một dd muối.
- Yêu cầu HS nêu lại các tính chất đó.
- Cho một số ví dụ:
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
Mg(NO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2 
 + 2NaNO3
Ba(NO3)2 + Na2SO4 → BaSO4 
 + 2NaNO3
Fe(NO3)2 + Cu → Cu(NO3)2 + Fe
- Yêu cầu HS viết phương trình ion của 3 phương trình trên.
* Hoạt động 3: Phản ứng nhiệt phân
- Thông báo cho học sinh : muối nitrat dễ bị phân hủy và giải phóng O2
- Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK và hoàn thành các phương trình nhiệt phân sau:
 KNO3 
 Cu(NO3)2 
 AgNO3 
- Cho thêm các ví dụ khác : 
 2Mg(NO3)2 2MgO + 2NO2↑ 
 + O2↑
2NaNO3 2NaNO2 + O2↑
-Yêu cầu học sinh nhận xét có sự khác nhau như thế nào giữa các sản phẩm ở phản ứng trên.
- Gợi mở học sinh đi đến kết luận :
 + Nhiệt phân muối nitrat của kim loại đứng trước Mg trong dãy hoạt động hóa học tạo ra muối nitrit và O2.
 + Nhiệt phân muối nitrat của kim loại từ Mg đến Cu trong dãy hoạt động hóa học tạo tạo ra oxit kim loại, NO2 và O2
 + Nhiệt phân muối nitrat của kim loại đứng sau Cu trong dãy hoạt động hóa học tạo ra kim loại, NO2 và O2
* Hoạt động 4: Nhận biết ion NO
- Yêu cầu học sinh viết phương trình phân tử, phương trình ion của phản ứng cho kim loại Cu tác dụng HNO3 loãng
- Thông báo cho học sinh biết : trong môi trường trung tính thì NO không có tính oxi hóa, nhưng trong môi trường axit thì nó có tính oxi hóa tương tự HNO3 loãng
- Yêu cầu học sinh đọc SGK và cho biết làm thế nào để nhận biết ion nitrat? Viết phương trình phản ứng. Giải thích ?
- Kết luận lại lần nữa câu trả lời của học sinh.
- Kết luận lại phần I chuyển sang phầnII.
- Yêu cầu học sinh SGK phần II.
* Hoạt động 5: Chu trình của nitơ trong tự nhiên.
- Cho học sinh quan sát tranh trên bảng, trong SGK và giải thích cho học sinh hiểu về chu trình của nitơ trong tự nhiên.
- Yêu cầu học sinh về nhà tìm hiểu thêm trong SGK và tài liệu tham khảo khác.
* Củng cố : 
- Phát phiếu học tập
- Chia thành nhiều nhóm nhỏ, làm theo nhóm sau đó thu lại chấm và cho điểm cộng
* Dặn dò: 
- Làm các bài tập còn lại trong SGK và bài tập trong sách bài tập
- Xem lại toàn bộ kiến thức đã được học về nitơ , tiết sau sẽ nghiên cứu nguyên tố còn lại của chương : photpho.
- Muối tan hết, dd không màu
- Thấy dd có màu xanh
KNO3 → K+ + NO
Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2 NO
- Trả lời: tác dụng với axit, tác dụng với bazơ, với dd muối khác, với kim loại.
Ag+ + Cl- → AgCl
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2
Ba2+ + SO42- → BaSO4
2KNO3 2KNO2 + O2↑
2Cu(NO3)2 2CuO 
 + 4NO2↑ + O2↑
2AgNO3 2Ag + 2NO2↑+ O2↑
- Ngoài O2 ra, có phản ứng tạo ra NO2 và oxit kim loại, nhưng cũng có phản ứng tạo ra NO2, chỉ tạo ra muối.
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2
 + 2NO↑ + 4H2O
3Cu + 8H+ + 2NO→ 3Cu2+
 + 2NO↑ + 4H2O
- Trả lời : thêm 1 ít vụn đồng và dd H2SO4 loãng rồi đun nóng nhẹ
- Hiện tượng: dd màu xanh, có khí màu nâu