Giáo án Hóa học lớp 11 - Bài 9: Axit nitric

---------š›--------
 Tiết dạy:	 Lớp dạy: 11 cơ bản Ngày dạy:
MỤC TIÊU VÀ YÊU CẦU CỦA BÀI.
Kiến thức:
Biết đặc điểm cấu tạo phân tử, tính chất vật lí của axit nitric, điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.
Hiểu tính chất hóa học cơ bản: tính axit và tính oxi hóa của axit nitric.
Kĩ năng:
Dự đoán tính chất hóa học dựa vào cấu tạo phân tử.
Viết được phương trình hóa học chứng minh tính axit và tính oxi hóa của axit HNO3.
Quan sát thí nghiệm về tính chất hóa học của axit HNO3.
Rèn luyện kĩ năng tính khối lượng, nồng độ trong các bài tập.
Tình cảm và thái độ.
Phát triển khả năng tư duy phân tích, so sánh, khái quát.
Giúp học sinh hiểu rõ về tính chất của axit HNO3, phương pháp điều chế, ứng dụng. Từ đó xác định nhiệm vụ học tập của học sinh đối với sự nghiệp hóa học của đất nước.
CHUẨN BỊ.
Giáo viên: Các hóa chất và dụng cụ thí nghiệm:
Hóa chất: Quỳ tím, CuO rắn, Cu, Fe, HNO3, H2SO4 đặc, dung dịch NaOH.
Dụng cụ: Giá thí nghiệm, đèn cồn, ống nghiệm.
Học sinh: Ôn tập tính chất chung của axit, cân bằng phản ứng oxi hóa khử.
TIẾN TRÌNH DẠY HỌC.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1
I. Cấu tạo phân tử
GV yêu cầu HS viết công thức electron, công thức cấu tạo của HNO3 và xác định số oxi hóa của N trong phân tử. 
O
HS: 
 O
H - O - N
Mũi tên chỉ liên kết cộng hóa trị tạo bởi cặp e do nguyên tử N bỏ ra (liên kết cho nhận)
Số oxi hóa của N là +5
Hoạt động 2
II. Tính chất vật lí
GV cho HS quan sát lọ đựng HNO3 và nghiên cứu SGK để rút ra nhận xét về tính chất vật lí.
GV gợi ý HS giải thích dung dịch HNO3 để lâu có màu vàng.
GV bổ sung: trong phòng thí nghiệm thường dùng HNO3 68% (d = 1,40g/cm3)
HS nhận xét:
Chất lỏng không màu, dễ bay hơi (d =1,53g/cm3) và tan vô hạn trong nước.
HS: Axit nitric kém bền, phân hủy thành NO2 (nâu đỏ) tan trong nước làm dung dịch có màu vàng. 
4HNO3 " 4 NO2 + O2 + H2O
Hoạt động 3
III. Tính chất hóa học
1. Tính axit
GV yêu cầu HS thảo luận về tính axit của dung dịch HNO3.
HS: dung dịch HNO3 có những tính chất chung của axit:
Làm quỳ tím hóa đỏ.
Tác dụng với bazơ.
Tác dụng với oxit bazơ.
Tác dụng với muối của axit yếu hơn.
GV tổ chức cho các nhóm HS làm thí nghiệm chứng minh:
Nhóm 1: thí nghiệm HNO3 + Ba(OH)2 
Nhóm 2: thí nghiệm HNO3 + CuO 
Nhóm 3: thí nghiệm HNO3 + CaCO3
GV nhận xét và hướng dẫn HS kết luận về tính chất hóa học của axit nitric.
HS: Quan sát, nhận xét hiện tượng và viết phương trình hóa học:
2HNO3 + Ba(OH)2 " Ba(NO3)2 + H2O
2HNO3 + CuO " Cu(NO3)2 + H2O
2HNO3 + CaCO3 " Ca(NO3)2 + CO2 + H2O
Hoạt động 4
2. Tính oxi hóa
 a. Tác dụng với kim loại
GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm:
Nhóm 1: Cu + HNO3 loãng
Nhóm 2: Cu + HNO3 đặc
GV gợi mở HS giải thích hiện tượng, viết phương trình hóa học, hướng dẫn HS cân bằng pthh và rút ra nhận xét.
GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK để biết thêm về tác dụng của HNO3 với kim loại.
GV bổ sung: Al, Fe,.. bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội tạo ra một lớp màng oxit bền " dùng bình bằng Al, Fe để đựng HNO3 đặc.
GV hướng dẫn HS rút ra nhận xét chung về tác dụng của HNO3 với kim loại.
HS: Quan sát, mô tả hiện tượng
Phương trình hóa học:
3Cu + 8HNO3 l " 3Cu(NO3)2 + 2NO# + 4H2O
Cu + 4HNO3 đ " Cu(NO3)2 + 2NO2# + 2H2O
Nhận xét:
Cu tan dần, dung dịch từ không màu chuyển sang màu xanh lam, có khí bay lên.
HNO3 l bị khử cho khí NO không màu bay lên.
HNO3 đ bị khử cho khí NO2 có màu nâu đỏ 
HS:
+3
0
+1
Các kim loại có tính khử mạnh như Mg, Al, Zn,...có thể khử HNO3 loãng về N2O, N2 hoặc NH4NO3
Hoạt động 5
b. Tác dụng với phi kim
GV hướng dẫn HS nghiên cứu SGK để rút ra nhận xét và hoàn thành các PTHH sau:
S + HNO3 đặc "
P + HNO3 loãng " 
C + HNO3 đặc " 
HS nhận xét:
Axit nitric oxi hóa một số phi kim về axit hoặc oxit axit trong đó phi kim thường có số oxi hóa cao nhất.
+6
0
Phương trình hóa học:
 S + 6HNO3 đặc " H2SO4 + 6NO2# + 2H2O
+5
0
3P + 5HNO3 loãng + H2O " 3H3 PO4 + 5NO#
+4
0
C + 4HNO3 đặc " CO2 + 4NO2# + 2H2O
c. Tác dụng với hợp chất
GV làm thí nghiệm: Cho FeO tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng.Sau phản ứng, đẻ nguội và nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào sản phẩm cho đến khi có kết tủa nâu đỏ. Hướng dẫn HS quan sát, giải thích hiện tượng và viết phương trình hóa học.
GV yêu cầu HS rút ra nhận xét về phản ứng oxi hóa của axit nitric với các hợp chất.
GV yêu cầu HS rút ra kết luận chung về tính oxi hóa của axit nitric.
HS: Quan sát, nêu hiện tượng, giải thích.
Có khí nâu đỏ bay lên, có kết tủa nâu đỏ xuất hiện.
to
 Phương trình hóa học:
FeO + 4HNO3 đặc " Fe(NO3)3 + NO2# +H2O
Fe(NO3)3 + NaOH " Fe(OH)3i (nâu đỏ) + NaNO3
Giải thích: khí là NO2, muối tạo thành là muối sắt (III) vì tạo kết tủa Fe(OH)3 nâu đỏ.
HS:
Axit nitric oxi hóa được nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
Hoạt động 6
IV. Ứng dụng
GV hướng dẫn HS nghiên cứu SGK liên hệ thực tế để rút ra ứng dụng.
HS:
Sản xuất phân đạm, NH4NO3, (NH4)2SO4.
Điều chế thuốc nổ, thuốc nhuộm, dược phẩm.
Hoạt động 7
V. Điều chế
1. Trong phòng thí nghiệm
GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK rút ra nguyên tắc và viết PTHH điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm.
GV: Tại sao phải dùng NaNO3 khan và H2SO4 đặc?
GV bổ sung: Axit nitric kém bền khi điều chế cần đun nóng nhẹ.
Một lượng nhỏ HNO3 phân hủy thành NO2 làm cho axit sinh ra có màu nâu, khi làm lạnh màu nâu nhạt dần.
HS:
Dùng axit sunfuric đặc đẩy axit nitric ra khỏi muối của nó.
to
NaNO3 (k) + H2SO4 (đặc) " HNO3 (đặc) + NaHSO4 (dd)
2. Trong công nghiệp
GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, thảo luận về các giai đoạn sản xuất axit nitric từ NH3.
a. Oxi hóa NH3 thành NO 
Viết PTPƯ?
Điều kiện?
GV bổ sung: Để tăng hiệu suất chuyển hóa NH3 " NO, dùng dư O2 ( lớn hơn 1,7 lần so với NH3)
 b. Oxi hóa NO thành NO2
Viết phương trình phản ứng.
c. Hấp thụ NO2 vào nước có oxi không khí thành HNO3.
Viết phương trình phản ứng.
GV: Dung dịch HNO3 thu được thường có nồng độ cao hơn, người ta chưng cất với H2SO4 đặc hoặc hòa tan N2O4 lỏng ở áp suất cao, dư oxi vào dung dịch HNO3:
2N2O4 +O2 +2H2O " 4HNO3
+ O2
+ O2
GV nhận xét và kết luận sơ đồ phản ứng trong quá trình sản xuất HNO3:
+ H2O +O2
NH3 	NO	NO2
 	 HNO3
HS: thảo luận và trình bày
Xt,to
a. Oxi hóa NH3 thành NO 
4NH3 + 5O2	 4NO + 6H2O
Xt: Pt
to: 850 – 900oC
b. Oxi hóa NO thành NO2
2NO + O2 (kk) " 2NO2
c. Hấp thụ NO2 vào nước có oxi không khí thành HNO3.
4NO2 + O2 + 2H2O " 4HNO3
CỦNG CỐ - DẶN DÒ
 GV yêu cầu HS : Tóm tắt kiến thức cần nhớ thông qua trả lời câu hỏi, giải bài tập. GV hướng dẫn HS học bài và làm bài tập tại nhà.