Giáo án môn Hóa học 11 - Bài 7: Nitơ

itơ cho vào các ống nghiệm đậy kín nút. Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Tranh vẽ hình 2.1
Chuẩn bị của học sinh: xem lại cấu tạo phân tử nitơ. 
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 
Ổn định tình hình lớp: điểm danh hs trong lớp và chuẩn bị kiểm tra bài cũ.1’
Kiểm tra bài cũ: kết hợp trong bài giảng.
Giảng bài mới:
Giới thiệu bài: 1’ Gv giới thiệu sơ lược về các nguyên tố nhóm VA, đặc biệt là nitơ, photpho và các hợp chất 2 nguyên tố này. Tầm quan trọng của chúng trong cuộc sống và sản xuất.
Gv giới thiệu qua về nitơ là nguyên tố có nhiều chuyện lạ: nó là 1 khí không duy trì sự sống nhưng không có cuộc sống nào lại không có mặt nitơ. Lịch sử tìm ra nitơ gắn liền việc tìm ra thành phần không khí và các chất khí như oxi, hiđro. Lúc đầu người ta đặt tên nitơ là azot (nghĩa là ko duy trì sự sống), về sau phát hiện nó chứa trong diêm tiêu nên đặt tên là NITROGEN (sinh ra diêm tiêu). Vậy nitơ có cấu tạo và tính chất như thế nào, dựa vào đó chúng ta sẽ biết những ứng dụng của nitơ trong sản xuất và đời sống.
Tiến trình bài dạy:
Thời gian
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
NỘI DUNG
6’
Hoạt động 1: vị trí và cấu hình electron nguyên tử:
Gv phát phiếu học tập số 1, yêu cầu hs thảo luận sau đó phát biểu ý kiến:
-Dựa vào bảng tuần hoàn cho biết nitơ chiếm vị trí nào?
-Viết cấu hình e của nguyên tử nitơ nhận xét về lớp e ngoài cùng, công thức cấu tạo của phân tử nitơ và nhận xét đặc điểm liên kết.
Gv quan sát, lắng nghe, đánh giá và kết luận.
Nhóm hs làm việc, thảo luận, báo cáo kết quả.
Hs: Nitơ à vị trí: ô thứ 7, chu kỳ 2, nhóm VA.
(Z=7) 1s22s22p3 có 5e lớp ngoài cùng. 3e ở phân lớp 2p có thể tạo 3 liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử khác.
HS lên bảng viết ctct phân tử nitơ theo quy tắc bát tử:
N≡N. 2 nguyên tử trong phân tử có 3 liên kết cộng hóa trị không cực.
Hs các nhóm khác lắng nghe và đóng góp ý kiến như nội dung sgk.
I- VỊ TRÍ, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ NITƠ :
 -Vị trí nitơ: ô thứ 7, chu kỳ 2, nhóm VA.
- Cấu hình e: 1s22s22p3
- Cấu tạo phân tử nitơ:
* CTPT: N2.
* Công thức electron: 
* CTCT: N≡N
à 2 nguyên tử trong phân tử nitơ có 3 liên kết cộng hóa trị không cực.
4’
Hoạt động 2: tính chất vật lí:
Gv cho hs quan sát bình chứa khí nitơ và kết hợp sgk nhận xét về màu sắc, mùi vị, tỉ khối so với không khí, nhiệt độ hóa lỏng, hóa rắn, tính tan trong nước, khả năng duy trì sự cháy, sự hô hấp của khí nitơ. 
GVH: Có độc không? Thể tích nitơ thường chiếm bao nhiêu trong không khí?
Hs nêu các tính chất vật lí của nitơ dựa vào bình mẫu chứa khí nitơ và các kiến thức sgk.
Hs: không độc, thường chiếm 4/5 thể tích kk.
II- TÍNH CHẤT VẬT LÍ:
Ở đk thường:
- Là chất khí không màu, không mùi, không vị.
- dN2/ kk = 28/29à hơi nhẹ hơn kk.
- Hóa lỏng ở -1960C, hóa rắn ở -2100C.
- Rất ít tan trong nước.
- Không duy trì sự cháy và sự sống.
5’
Hoạt động 3: tính chất hóa học:
GV nêu vấn đề:
- Nitơ là phi kim khá hoạt động (độ âm điện = 3), nhưng ở nhiệt độ thường khá trơ về mặt hóa học, dựa vào ctpt giải thích tại sao?
GV: ở 30000C nó vẫn chưa bị phân hủy thành nitơ nguyên tử rõ rệt.
GV: ở nhiệt độ cao, đặc biệt có xúc tác, nitơ trở nên hoạt động hơn và có thể td nhiều chất.
GV nêu vấn đề: hãy nêu số oxi hóa của nitơ các chất sau: NH3, Mg3N2, N2, N2O, NO, NF3, NO2, HNO3? Hãy:
-Nhận xét soh của nitơ trong hợp chất với hidro, kim loại và trong hc với oxi, flo?
-Dựa vào số oxi hóa đơn chất nitơ hãy dự đoán tính chất hóa học của đơn chất nitơ? 
GV bổ sung: chủ yếu là tính oxi hóa.
GV dẫn dắt: vậy tính chất của nitơ thể hiện trong các phản ứng như thế nào chúng ta cùng tìm hiểu:
Hs: do 2 nguyên tử N liên kết với nhau bằng 1liên kết ba không phân cực nên rất bền do năng lượng liên kết lớn, nên nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường.
Hs xác định soh của nitơ.
Hs: soh của nitơ trong hợp chất với hidro, kim loại là -3, trong hc với oxi, flo là từ +1 à +5.
Hs: khi tham gia phản ứng oxi hóa khử, soh phân tử nitơ tăng lên hoặc giảm xuống nên thể hiện tính khử hoặc thể hiện tính oxi hóa.
III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC:
- Ở nhiệt độ thường, nitơ khá trơ về mặt hóa học. Còn ở nhiệt độ cao, đặc biệt có xúc tác, nitơ trở nên hoạt động hơn và có thể td nhiều chất.
- Tùy thuộc vào sự thay đổi soh, nitơ có thể thể hiện tính khử hay tính oxi hóa.( chủ yếu là tính oxi hóa).
7’
Hoạt động 4: tính oxi hóa:
GV: yêu cầu hs kể tên 1 số kim loại mạnh mà hs biết? yêu cầu hs viết ptpư của nitơ với Li, Mg. Ghi rõ điều kiện. Gọi tên sản phẩm.
Gv cho hs xác định soh của nitơ trước và sau phản ứng và vai trò của chất tham gia phản ứng. Giải thích.
GV bổ sung: trong hc kim loại kiềm hoặc kim loại kiềm thổ có liên kết ion, nên các kim loại này nhường e cho nitơ thể hiện tính khử, N2 thể hiện tính oxi hóa.
Gv lưu ý hs: Li td N2 ở nhiệt độ thường.
Gv yêu cầu hs viết ptpư với hidro, xác định soh của nitơ trước và sau phản ứng và vai trò của chất tham gia phản ứng.
GV yêu cầu hs kết luận tính chất hóa học N2 khi tác dụng với kim loại và hidro.
Hs: kim loại mạnh như Li, Na, K, Mg, Ba
Hs hoàn thành ptpư.
Hs: trong phản ứng với kim loại N2 thể hiện tính oxi hóa. Do soh của nitơ giảm từ 0à -3.
Hs hoàn thành ptpư, N2 tham gia phản ứng với H2 thì N2 thể hiện tính oxi hóa.
Hs: vậy khi tham gia phản ứng với kim loại mạnh, hoặc với hidro, N2 thể hiện tính oxi hóa. (có soh giảm từ 0à -3) 
1- Tính oxi hóa:
a. Tác dụng với kim loại mạnh (Li, Na, K, Mg, Ba):
Ví dụ:
 0 0 +1 -3
6Li + N2 2Li3N 
 Liti nitrua
 0 0 +2 -3
3Mg + N2 Mg3N2
 magiê nitrua
b) Tác dụng với hidro:
 0 0 -3 +1
3H2 + N2 2NH3
7’
Hoạt động 5: tính khử:
Gv thông báo phản ứng của N2 với O2 qua tranh vẽ: ở nhiệt độ khoảng 30000C(hoặc hồ quang điện, hoặc tia lửa điện hình thành sấm sét) đã cung cấp năng lượng cho phản ứng nitơ kết hợp trực tiếp với O2 tạo sản phẩm gì?gọi tên.
GV yêu cầu hs viết ptpư và xác định soh các nguyên tố trước và sau phản ứng và nêu vai trò của nitơ.
Gv bổ sung: đây là phản ứng thuận nghịch. Và NO kết hợp dễ dàng O2 kk tạo thành NO2.(màu nâu đỏ)
Gv: có 1 số oxit khác của nitơ như: N2O, N2O3, N2O5 chúng ko điều chế trực tiếp từ nitơ và oxi.
Gv cho hs thực hiện phiếu học tập số 2:
Nitơ phản ứng với tất cả các chất trong dãy chất nào dưới đây?
A.H2, Li, O2, Ag
B.H2, Li, O2, Cu
C.H2, Na, O2, Mg.
D. H2, Li, O2, Hg.
Chọn câu trả lời đúng và cho biết vai trò nitơ trong các phản ứng trên.
Gv cho hs kết luận tính chất hóa học N2.
Gv dẫn dắt: vậy dựa vào những tính chất trên chúng ta xem nitơ có những ứng dụng như thế nào?
Hs quan sát tranh vẽ.
Hs: tạo NO: nitơ monooxit.
Hs: viết ptpư. Xác định soh của nitơ trước và sau phản ứng. N2 tác dụng với oxi thể hiện tính khử do có soh tăng từ 0 à +2.
Hs: chọn đáp án C.
Hs: N2 thể hiện tính khử khi td với O2, thể hiện tính oxi hóa khi td với Li, H2, Mg.
Hs: N2 thể hiện tính khử khi td với nguyên tố có dad lớn hơn (như O2), thể hiện tính oxi hóa khi td với nguyên tố có dad nhỏ hơn như(kim loại mạnh, H2).
2- Tính khử:
Tác dụng với oxi:
0 0 +2-2
N2 + O2 2NO.
NO kết hợp dễ dàng với oxi:
2NO + O2 2NO2
Chú ý: 1 số oxit khác của nitơ như: N2O, N2O3, N2O5 chúng ko điều chế trực tiếp từ nitơ và oxi.
**Kết luận: N2 thể hiện tính khử khi td với nguyên tố có dad lớn hơn (như O2), thể hiện tính oxi hóa khi td với nguyên tố có dad nhỏ hơn như(kim loại mạnh, H2).
3’
Hoạt động 5: ứng dụng:
GVH: dựa vào kiến thức thực tế, tính chất đã học trên và tư liệu sgk cho biết ứng dụng quan trọng của nitơ?
Gv bổ sung: là thành phần của protein, N2 có t0s thấp nên dùng làm lạnh trong cn và trong phòng thí nghiệm. Dựa vào tính trơ của nitơ mà bảo quan tranh vẽ trong viện bảo tàng chứa đầy khí nitơ trong ống của cuộn tranh tránh các phân tử khác bị oxi hóa hư màu vẽ.bơm vào bóng đèn điện để giảm sự bốc hơi kim loại trên bề mặt dây tóc, bơm nitơ vào phổi bệnh nhân lao để ép lá phổi cho nó nghỉ ngơi
Hs nêu các ứng dụng của nitơ: là tp dinh dưỡng chính của thực vật, tổng hợp NH3 (phản ứng trên), sản xuất HNO3, phân đạm
Công nghiệp luyện kim, thực phẩm, điện tửmt trơ (do liên kết 3 bền), nitơ lỏng bảo quản máu và các vật mẫu sinh học khác
IV- Ứng dụng:
-Là thành phần ct nên protêin, thành phần dinh dưỡng chính của thực vật.
- Công nghiệp:
* Tổng hợp NH3, sản xuất HNO3, phân đạm
* Môi trường trơ trong luyện kim, thực phẩm, điện tử
- Y tế: N2 lỏng: bảo quản mẫu máu, các mẫu vật sinh học khác
5’
Hoạt động 6: trạng thái tự nhiên và điều chế:
GVH: Trong tự nhiên nitơ ở đâu và các dạng tồn tại nó là gì?
GVH: Người ta điều chế nitơ bằng cách nào?
GV có thể dùng tranh để giảng giải pp, nguyên tắc hs hiểu phương pháp tách nitơ trong cn.
GVH: dựa vào tính chất nào mà người ta sản xuất nitơ bằng pp chưng cất phân đoạn.
Gv trình bày cách điều chế nitơ trong phòng thí nghiệm.
Hs: Dạng tự do, nitơ có nhiều trong không khí chiếm gần 4/5 thể tích kk. 
Dạng hc có trong diêm tiêu natri.(NaNO3).
Hs kết hợp sgk trả lời.
Hs: do t0 hóa lỏng nitơ khá thấp.
V- Trạng thái tự nhiên:
SGK
VI-Điều chế:
a) Trong công nghiệp:
chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
b) Trong phòng thí nghiệm:
NH4NO2 N2 + 2H2O
NH4Cl + NaNO2 NaCl + N2+2H2O
5’
Hoạt động 7: củng cố:
Cho hs thực hiện phiếu học tập số 3:
Trắc nghiệm: khoanh tròn vào 1 phương án trả lời đúng:
1-Câu nào sai?
A.Phân tử N2 bền ở nhiệt độ thường.
B. Phân tử N2 có liên kết ba giữa 2 nguyên tử.
C. Phân tử N2 còn 1 cặp e chưa tham gia liên kết.
D. Phân tử N2 có năng lượng liên kết lớn.
2- Câu nào đúng?
A.N2 thể hiện tính khử khi tác dụng với H2, kim loại.
B. N2 thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với Cu.
C. N2 thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với O2.
D. N2 thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với kim loại mạnh và hiđro, thể hiện tính khử khi tác dụng với O2.
3-Trong phòng thí nghiệm N2 tinh khiết được điều chế từ:
A.không khí
B.NH4NO2
C.NH3 và O2
D.Tất cả đều đúng.
4-Trong công nghiệp, nitơ được điều chế bằng cách nào sau đây?
A.Hóa lỏng không khí rồi chưng cất phân đoạn.
B.dùng than nóng đỏ tác dụng hết oxi của không khí.
C.dùng Cu để oxi hóa hết oxi