Giáo án hóa học lớp 11 nâng cao - Bài 11 : AMONIAC
VÀ MUỐI AMONI
I. MỤC TIÊU :
1. Kiến thức :
Giúp HS hiểu
- Tính chất hóa học của amoniac
- Vai trò quan trọng của amiac trong đời sống và trong kỹ
thuật
Cho HS biết :
- Phương pháp điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm
và trong công nghiệp
2. Kỹ năng :
- Dựa vào cấu tạo phân tử để giải thích tính vật lý , hóa học
của amoniac.
-Vận dụng nguyên lý chuyển dịch cân bằng để giải thích
các điều kiện kĩ thuật trong sản xuất amoniac .- Rèn luyện
khả năng lập luận logic và khả năng viết các phương
trìnhtrao đổi ion . . .
3. Thái độ :
- Nâng cao tình cảm yêu khoa học .
- Có ý thức gắn những hiểu biết về khoa học với đời sống
4. Trọng tâm :
- Tính chất vật ký và hoá học của Amoniac .
- Vận dụng nguyên lý chuyển dịch cân bằng để giải thích
các điều kiện của phản ứng tổng hợp amoniac từ nitơ và
hiđro .
III. PHƯƠNG PHÁP :
Trực quan - Đàm thoại
II. CHUẨN BỊ :
Dụng cụ : Ong nghiệm , giá ống nghiệm , chậu thuỷ tinh
Hóa chất : NH3 , H2O , CuO , NH4Cl , dd NaOH ,
Phenolphtalêin .
Tranh hình 3.6 SGK , hình 3.7 SGK .
IV. THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG :
1. Kiểm tra :
- Nêu tính chất hóa học của nitơ ? tại sao ở đk
thường nitơ trơ về mặt hoá học ? VD ?
- Bài 5 / SGK ..
2. Bài mới :
Hoạt động 1 : Vào bài
Niơ có nhiều số oxi hoá trong hợp chất NH3 nitơ có số oxihoá là -3 .
Vậy NH3 là chất gì ? cấu tạo , tính chất ra sao , ta nghiên cứu bài mới
.
Hoạt động 2 :
I . CẤU TẠO PHÂN TỬ :
- Cho biết đặc điểm cấu tạo của phân tử NH3
- Mô tả sự hình thành phân tử NH3 ?
- Viết công thức electron và công thức cấu tạo của phân tử NH3 ?
- Viết công thức cấu tạo , công thức electron
- CT e CTCT
H : N : H H – N – H
H H
N
•
H H
N
- Liên kết trong phân tử NH3 là liên kết CHT phân cực , nitơ tích điện
âm , hiđro tích điện dương .
-Phân tử NH3 có cấu tạo hình tháp , đáy là một tam giác đều
- Phân tử NH3 là phân tử phân cực .
- Gv bổ xung :
Phân tử NH3 có cấu tạo hình tháp đáy là tam giác đều , nguyên tử N ở
đỉnh tháp còn 3 nguyên tử H nằm ở 3 đỉnh của tam giác đều .
Hoạt động 3:
I . TÍNH CHẤT VẬT LÝ :
- Nếu có bình khí nitơ cho HS quan sát : Trạng thái , màu sắc , mùi ?
- dN2 / kk ?
- HS quan sát trả lời
- Nhẹ hơn không khí .
- HS , quan sat’ nhận xét sự đổi màu của dung dịch
Rút ra kết luận .
- Là chất khí không màu , mùi khai và xốc , nhẹ hơn không khí .
- Khí NH3 tan rất nhiều trong nước , tạo thành dung dịch amoniac có
tính kiềm yếu .
- Gv làm thí nghiệm mô tả tính tan của NH3 ,
Hoạt động 4:
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1 . Tính bazơ yếu :
Giải thích tính bazơ của NH3 :
- Dung dịch NH3 thể hiện tính chất của một kiềm yếu như thế nào ?
a. Tác dụng với nước :
- Dựa vào tính chất hóa chung của bazơ
- Dựa vào thuyết axít – bazơ của bronstêt viết phương trình điện li của
NH3 trong nước .
Trong dung dịch NH3 là một bazơ yếu , ở 250C , Kb = 1,8. 10-5
+ + OH -
NH3 + H2O ˆ ˆ †‡ ˆ ˆ NH4
Hoạt động 5 :
b. Tác dụng với axít :
- Tạo thành muối amoni .
Vídụ:
+ .
2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 NH3 + H+ NH4
NH3(k) + HCl(k) NH4Cl(r ) . Phản ứng dùng để nhận biết khí NH3
.
- Gv hướng dẫn thí nghiệm NH3 + HClđặc
- Gv thông báo cho học sinh biết khả ăng dd NH3 tác dụng với một số
muối kim loại .
Kết luận :
- Amoniac ở trạng thái khí hay trong dung dịch đều thể hiện tính bazơ
yếu .Tác dụng với axít tạo thành muối amoni và kết tủa được hiđroxit
của nhiều kim loại .
c. Tác dụng với dung dịch muối của nhiều kim loại , tạo kết tủa
hiđroxit của chúng .
Ví dụ :
+
2
Al3++3NH3+3H2 Al(OH)3 + 3NH4
Fe +2NH3+2H2OFe(OH)2+2NH4
Hoạt động 5 :
- Gv đặt vấn đề : Ngoài những tính chất kể trên NH3 còn có tính chất
đặc biệt khác đó là gì ?
- Gv làm thí nghiệm :
* TN 1 :
Cho từ từ d2 NH3 + d2 CuSO4
Quan sát ?
- Đầu tiên có kết tủa :
CuSO4 +2NH3 +2H2O (NH4)2SO4 + Cu(OH)2
Sau đó kết tủa tan .
Tiếp tục nhỏ từng giọt NH3cho đến khi thu được d2 xanh thẫm
– Gv bổ xung :
Các ion Cu(NH3)4]2+ , [Ag(NH3)2]+
là các ion phức , được tạo thành
nhờ liên kết cho nhận giữa cặp electron tự do của nitơ trong phân tử
NH3 với các obitan trống của kim loại .
TN2 :
Nhỏ vài giọt d2 AgNO3 vào d2 NaCl . Nhỏ từ từ d2 NH3 cho đến khi
kết tủa tan hoàn toàn .
2 . Khả năng tạo phức :
Dung dịch amoniac có khả năng hòa tan hiđroxit hay muối ít tan của
một số kim loại , tạo thành các dung dịch phức chất
Ví dụ :
- Viết phương trình phản ứng
quan sát nêu hiện tượng
* Với Cu(OH)2
Cu(OH)2 +4 NH3 [Cu(NH3)4](OH)2
- Phương trình ion :
Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4]2++ 2OH-
Màu xanh thẫm
* Với AgCl .
-Dựa vào sự hướng dẫn của giáo viên lên bảng viết một số phản ứng .
AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2] Cl
AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl-
=>Sự tạo thành các ion phức là do sự kết hợp các phân tử NH3 bằng
cá electron chưa sử dụng của nguyên tử nitơ với ion kim loại
Hoạt động 5 :
3 . Tính khử :
- Dự đoán tính chất hóa học của NH3 dựa vào thay đổi số oxihóa của
nitơ trong NH3 ?
- Xác định số oxihóa của nitơ ?
- Số oxihóa có thể có của nitơ ?
- Amoniac có tính khử : phản ứng được với oxi , clo và khử một số
oxit kimloại (Nitơ có số oxi hóa từ -3 đến 0, +2 ).
- Bổ sung : So với H2S , tính khử của NH3 yếu hơn .
a. Tác dụng với oxi :
- Amoniac cháy trong không khí với ngọn lửa màu lục nhạt :
4NH3 +3O2 2N0
2 + 6H2O .
- Khi có xúc tác là hợp kim platin và iriđi ở 850 – 9000C :
4NH3 +5O2 4NO + 6H2O .
b. Tác dụng với clo :
- Tính khử NH3 biểu hiện như thế nào khi tác dụng với Cl2 ?
- Khí NH3 tự bốc cháy trong khí Clo tạo ngọn lửa có khói trắng :
0 +6HCl .
2NH3 + 3Cl2 N2
- Khói trắng là những hạt NH4Cl sinh ra do khí HCl vừa tạo thành hóa
hợp với NH3 .
c. Tác dụng với một số oxit kim loại:
- Khi đun nóng , NH3 có thể khử oxit của một số kim loại thành kim
loại
Ví dụ :
ot 3Cu +N2
2NH3 + 3CuO
0 +3H2O
- Dùng sơ đồ để giải thích thí nghiệm .
Gv giúp HS rút ra kết luận
Hoạt động 6 :
IV.ỨNG DỤNG : SGK
V. ĐIỀU CHẾ :
1. Trong phòng thí nghiệm :
- Cho muối amoni tác dụng với kiềm nóng :
2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3 + CaCl2 +2H2O
- Đun nóng dung dịch amoniac đặc .
2 . Trong công nghiệp:
N2(k) + 3H2(k) ˆ ˆ †‡ ˆ ˆ 2NH3 ∆H = - 92 kJ
Với nhiệt độ : 450 – 5000C .
Ap suất : 300 – 1000 at
Chất xúc tác : Fe hoạt hóa . Tìm hiểu phương pháp điều chế NH3 :
- Trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp NH3 được điều chế
như thế nào ?
- Làm thế nào để cân bằng chuyển dịch về phía NH3 ?
-Có thể áp dụng các yếu tố t° , p , [ ] được không ?tại sao ?
- có thể dùng chất xúc tác gì ?
Nghiên cứu SGK
- Vận dụng nguyên lý chuyển dịch cân bằng để trả lời :
* tăng p
* Thực hiện ở t° thấp . Tuy nhiên t° thích hợp khoản 440°C
* Dùng chất xáuc tác .
- gv dùng sơ đồ thiết bị tổng hợp NH3 để giải thích quá trình vận
chuyển nguyên liệu và sản phẩm trong thiết bị tổng hợp NH3 .
3. Củng cố : bài tập 2,6 / sgk .
4. Bài tập về nhà :
3,4,5 / sgk
V. RÚT KINH NGHIỆM :
