Giáo án Hóa học 11 - Tiết 9: Axit nitric và muối nitrat

Công Nghệ
Lớp	: Sư phạm Hóa K07
Sinh viên	: Lê Thu Thảo
Tổ	: 4
Bài soạn	: Bài 9 – Lớp 11 ban cơ bản
GIÁO ÁN
§ 9 AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT
I. Mục tiêu bài học
Kiến thức
Biết cấu tại phân tử, tính chất vật lí của axit nitric
Biết tính chất hóa học của axit nitric và muối nitrat 
Phương pháp điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm
Kỹ năng
Vận dụng cấu tạo của axit nitric để giải thích tính chất của axit nitric.
Rèn luyện kĩ năng dự đoán tính chất của một chất dựa vào mức oxi hóa của nó.
Rèn luyện kỹ năng viết phương trình phản ứng oxi hoá khử và phương trình ion rút gọn.
Nhận biết axit nitric và muối nitrat
II. Chuẩn bị
Giáo viên: chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm kiểm chứng tính chất của axit nitric và muối nitrat như:
Tính chất vật lí: dung dịch axit nitric đặc
Tính oxi hóa: lọ đựng Cu, ống nghiệm đụng dung dịch HNO3 đặc và ống nghiệm đựng dung dịch HNO3 loãng.
Học sinh: đọc bài trước và ôn lại phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử.
III. Phương pháp dạy học chủ yếu 
Sử dụng phương pháp đàm thoại nêu vấn đề kết hợp với phương tiện trực quan.
IV. Tiến trình lên lớp
Ổn định lớp
Bài cũ
Hoàn thành dãy chuyển hoá sau :
 N2 → NH3 → NH4Cl
	 $
 NH4NO3 →N2O 
Bài mới
Hoạt động của giáo viên và học sinh
Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1: cấu tạo phân tử
Từ công thức phân tử yêu cầu học sinh viết công thức cấu tạo.
Xác định số oxi hoá và hóa trị của nitơ trong phân tử axit nitric. 
Cùng HS giải thích liên kết cho nhận giữa N và O.
Lưu ý CTCT tuân theo quy tắc bát tử.
Hoạt động 2: Tính chất vật lí
- GV giới thiệu lọ đựng dd HNO3đặc và cho học sinh quan sát lọ. Yêu cầu học sinh cho biết màu sắc, trạng thái.
Sau đó mở nút đậy bình dd HNO3đ và yêu cầu HS quan sát và nhận xét.
- GV:Vì sao lại đựng axit HNO3 trong lọ tối màu? ?
- HS: ở điều kiện thường khi có ánh sáng, dd HNO3đặc bị phân hủy một phần giải phóng khí NO2 khí này tan trong dd axit làm cho dd có màu vàng.
- GV bổ sung: vì vậy muốn bảo quản dd HNO3phải đựng trong những chai tối màu.
-GV bổ sung thêm về độ tan, t0s, D. Trong PTN nồng độ HNO3 đặc nhất là 68%, D= 1,40g/cm3.
Hoạt động 3: Tính chất hoá học
Từ cấu tạo hãy dự đoán tính chất hoá học của phân tử HNO3 ?
Hoạt động 4: tính axit
- Yêu cầu học sinh nhắc lại các phản ứng cơ bản của một axit
- Đối với axit nitric tác dụng với kim loại khác với các axit khác.Ở đây không thể hiện tính axit mà thể hiện tính oxi hóa, ta sẽ xét ở phần sau.
Yêu cầu về nhà tự bổ sung các tính chất và PTPƯ vào vở.
Hoạt động 5: Tính oxi hóa
- GV: HNO3 ngoài tính axit còn có tính oxi hóa.
- Yêu cầu HS nêu những số oxh có thể có của N.
-Tại sao HNO3 lại có tính oxi hóa?
- GV làm thí nghiệm cho Cu vào ống nghiệm đựng dd HNO3đ.
- Yêu cầu HS nhận xét hiện tượng trước và sau phản ứng.
- HS: Cu tan ra, có khí màu nâu đỏ thoát ra và dd tạo thành có màu xanh.
- Yêu cầu HS viết PTPƯ và cân bằng. Viết PT ion rút gọn.
- GV tiếp tục làm thí nghiệm Cu tác dụng với dd HNO3loãng.
- Yêu cầu HS nhận xét hiện tượng trước và sau phản ứng.
- HS: Cu tan ra, khí tạo thành không màu và hóa nâu trong không khí, dd tạo thành có màu xanh.
- Yêu cầu HS viết PTPƯ và cân bằng. Viết PT ion rút gọn.
- GV đặt vấn đề: tại sao kim loại tác dụng với axit không giải phóng H2 mà giải phóng NO2 hoặc NO?
- GV lấy ví dụ:
Fe + HCl → FeCl2 + H2
[k] [o]
Nhận xét: trong phản ứng trên H+ thể hiện tính oxh.
Đối với HNO3: HNO3→H+ + NO3-
-Tính oxh của NO3- trội hơn nhiều so với H+ nên khi tham gia phản ứng không giải phóng H2 mà giải phóng những sản phẩm khử của Nitơ với mức oxh thấp hơn +5.
H+ chỉ đóng vai trò là môi trường.
-GV: hãy cho biết những sản phẩm khử của Nitơ có thể có? 
Yêu cầu HS lấy thêm ví dụ
-GV: tương tự như H2SO4đ, HNO3 cũng thụ đông với Al, Fe, Cr.
Vì vậy dùng bình Al, Fe để đựng dd HNO3 đặc nguội.
0
0
- GV thông báo: HNO3 đặc, nóng có thể oxi hoá nhiều phi kim như C,S,P... Khi đó phi kim bị oxh đến mức oxh cao nhất.
- Yêu cầu HS viết sản phẩm các phản ứng của C, S với HNO3 
- GV viết các chất tham gia phản ứng và yêu cầu HS viết sản phẩm phản ứng.
Yêu cầu HS giải thích sản phẩm của 2 phản ứng trên.
- HS: do Fe+2 có số oxh chưa cao nhất, khi tác dụng với HNO3 bị oxh đến Fe+3 cao nhất.
Hoạt động 6: Củng cố
Hoàn thành các phản ứng sau :
Al + HNO3l → N2O +...+
t0
 P+ HNO3đ 
Cu2O + HNO3l → NO + + 
 Mg + HNO3l → NH4NO3 +...+...
Hoạt động 7:Dặn dò
- Về nhà làm bài tập SGK và SBT.
- Chuẩn bị nội dung phần còn lại của bài học.
A. AXIT NITRIC
I. Cấu tạo phân tử
CTPT: HNO3
CTCT:
Trong phân tử HNO3, N có số oxi hóa +5, hóa trị 4.
II. Tính chất vật lí
- Là chất lỏng (tinh khiết) không màu, bốc khói manh trong không khí ẩm.
- Tan nhiều trong nước
- Kém bền
- t0s =800C
- D= 1,53g/cm3
III. Tính chất hóa học	
Phân tử HNO3 có tính axit và tính oxi hoá.
1. Tính axit
 HNO3 → H+ + NO3-
- Làm quỳ tím hoá đỏ
- Tác dụng với bazơ
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O 
- Tác dụng với oxit bazơ
2HNO3 + MgO → Mg(NO3)2 + H2O
- Tác dụng với 1 số muối 
2HNO3+CaCO3 →Ca(NO3)2+H2O + CO2 #
àDung dịch HNO3 thể hiện đầy đủ tính chất của một axit mạnh.
2. Tính oxi hóa
HNO3 là một chất oxi hóa mạnh.
a) Tác dụng với kim loại
Thí dụ 1: Đồng tác dụng với HNO3 đặc
0
+4
+2
+5
Cu+4HNO3(đặc)→
Cu(NO3)2+2NO2#+ 2H2O
Phương trình ion rút gọn
Cu+4H+ + 2NO3- →Cu2+ + 2NO2 # + 2H2O
Thí dụ 2: Đồng tác dụng với dd HNO3 loãng
+2
+2
0
+5
3Cu+8HNO3(loãng)→3Cu(NO3)2+2NO#+4H2O
Phương trình ion rút gọn
3Cu+8H++2NO3- → 3Cu2+ + 2NO # + 4H2O
0
+5
+4
+3
Fe + 6HNO3 (đặc) Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
àNhận xét: Hầu hết các kim loại đều tác dụng với HNO3(trừ Au,Pt)
 NO2
 NO
KL + HNO3 →Mn+ + N2O + H2O
 NH4NO3
 N2
Với n là số oxi hóa cao nhất của M.
-Thông thường kim loại càng mạnh thì N+5 bị khử về mức oxh càng thấp.
- Kim loại tác dụng với HNO3 đặc nóng thường giải phóng NO2
- HNO3 đặc nguội thụ động với nhôm, sắt, crôm.
b) Tác dụng với phi kim
Một số phi kim bị HNO3 đặc, nóng oxi hóa đến mức oxi hóa cao nhất.
+4
+6
+5
S + 6HNO3 H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
+4
+4
+5
C + 4HNO3 CO2 + 4NO2 + 2H2O
c) Tác dụng với hợp chất
Khi đun nóng, HNO3 oxi hóa được nhiều hợp chất.
3FeO+10HNO3l3Fe(NO3)3+NO+5H2O	
HNO3đ oxi hóa được nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ như: vải, giấy...
8Al+ 30HNO3l → 3N2O+8Al(NO3)3 + 15H2O
t0
P + 5HNO3đ H3PO4 + 5NO2 + H2O
3Cu2O+14 HNO3l →6Cu(NO3)2+2NO+7 H2O
4Mg+10HNO3l→NH4NO3+4Mg(NO3)2+3H2O
Hoạt động 1: ứng dụng
Yêu cầu HS nêu các ứng dụng của axit nitric
Hoạt động 2: điều chế
-GV: Từ các ứng dung trên ta đi tìm hiểu cách điều chế HNO3.
-Trong PTN người ta điều chế HNO3 bằng cách nào?
-GV đặt vấn đề: tại sao HNO3 và H2SO4 đều là axit mạnh nhưng PƯ lại xảy ra được?
Tại sao lại dùng NaNO3 rắn?
-HS trả lời và GV bổ sung:
+ Vì HNO3 dễ bay hơi hơn H2SO4
+ Dùng NaNO3 rắn để lượng HNO3 sinh ra nhiều hơn.
-GV: dựa trên kiến thức đã học, hãy lập sơ đồ cho câu nói sau:
“ Lúa chiêm lấp ló đầu bờ
Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên”
- HS nêu sơ đồ và giải thích sơ đồ
-GV: Sơ đồ trên là cách điều chế HNO3 trong công nghiệp
-GV: để điều chế NO người ta còn dùng cách oxh NH3 bằng oxi không khí, cách này có hiệu suất cao hơn vì PƯ xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn. 
Hoạt động 3: định nghĩa muối nitrat
- Yêu cầu HS định nghĩa thế nào là muối nitrat? 
Hoạt động 4: tìm hiểu tính chất
- GV: dựa vào SGK em hãy nêu tính chất vật lí của muối nitrat?
-GV bổ sung: một số muối nitrat dễ bi chảy rữa do hấp thu nước trong không khí.
- `GV: tính chất quan trọng của muối nitrat đó là PƯ nhiệt phân, tức là PƯ dưới tác dụng của nhiệt độ.
- GV lấy ví dụ những chất đem nhiệt phân và yêu cầu HS viết các sản phẩm tạo thành và cân bằng PTPƯ.
- Từ những ví dụ trên kết luận về PƯ nhiệt phân muối nitrat?
-GV đặt vấn đề: Như ta đã học, các muối nitrat dễ tan, không màu, rất khó để nhận biết.Vậy làm thế nào để nhận biết được gốc NO3-?
-Đặt vấn đề: NO3- trong môi trường axit thể hiện tính oxh.
-Yêu cầu HS nhắc lại PƯ của Cu tác dụng với HNO3 loãng và nhắc lại hiện tượng của phản ứng trên.
- Yêu cầu HS rút ra nhận xét cách nhận biết gốc NO3-
- Đặt vấn đề: tạo sao phải dùng Cu, nếu dùng KL khác được không?
- HS: vì Cu là lim loại yếu, sẽ không tác dụng với axit là môi trường.
- Bổ sung: nếu dùng KL khác cũng được nhưng KL đó phải đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học.
-Yêu cầu HS tìm hiểu ứng dụng của muối nitrat.
Hoạt động 5: tìm hiểu chu trình của nitơ trong tự nhiên.
- GV đưa ra mô hình chu trình của Nitơ trong tự nhiên nhiên trong SGK.
- Đặt câu hỏi: dựa vào chu trình trên hãy giải thích Nitơ trong tự nhiên tồn tại ở những dạng nào và luân chuyển như thế nào?
- Yêu cầu HS giải thích Nitơ trong không khí chuyển vào Nitơ trong đất như thế nào?
Hoạt động 6: Củng cố
-Nhấn mạnh lại phản ứng nhiệt phân của muối nitrat
-Yêu cầu HS làm bài tập 4 trong SGK
Hoạt động 7: Dặn dò
-Về nhà học bài cũ, làm những bài còn lại trong SGK và làm trong sách bài tập.
- Đọc trước bài Photpho để tiết sau chúng ta học.
Tiết 2:
IV. Ứng dụng
- Sản xuất phân đạm, làm thuốc nổ,
V. Điều chế
1. Trong phòng thí nghiệm
NaNO3r + H2SO4đ → NaHSO4 + HNO3
2. Trong công nghiệp
N2 → NO → NO2 → HNO3
N2+ O2→ NO
NO + O2 → NO2
NO2 + O2 + H2O → HNO3
NH3+ O2 → NO
B. MUỐI NTTRAT
KL , NH4+ → NO3- + muối nitrat
I. Tính chất của muối nitrat
1. Tính chất vật lí
- Tất cả đều tan
- Ion NO3- không màu
2. Phản ứng nhiệt phân
NaNO3NaNO2 + O2#
Mg(NO3)2 MgO + 2NO2 # + O2
Cu(NO3)2 CuO + 2NO2 #+ O2#
Hg(NO3)2 Hg + 2NO2 #+ O2#
àKết luận: thông thường khi nhiệt phân muối nitrat của kim loại:
- Đứng trước Mg muối nitic + O2
- Trung bình oxit KL + O2 + NO2
 (từ Mg→Cu)
- Đứng sau Cu KL + O2 + NO2
3. Nhận biết ion nitrat
3Cu+8HNO3(loãng)→3Cu(NO3)2+2NO#+4H2O
3Cu+8H++2NO3- → 3Cu2+ + 2NO # + 4H2O
(xanh)
 NO + O2 → NO2
(không màu) ( nâu)
àĐể nhận biết gốc NO3-, cho vào dd cần nhận biết 1 mẫu Cu và vài giọt dd H2SO4đ có đun nóng nhẹ, nếu dd từ không màu chuyển sang màu xanh và có khí không màu háo nâu trong không khí thì dung dịch cannf nhận biết có gốc NO3-.
II. Ứng dụng
- Làm phân hóa học
- Làm thuốc nổ đen
C. CHU TRÌNH CỦ