giao an HNO3

Kiến thức - Học sinh nắm được cấu tạo phân tử, tính chất vật lý và tính chất hóa học của axit nitric - Axit nitric luôn có tính oxi hóa trong các phản ứng oxi hóa khử.. Kĩ năng - Biết cá

Họ và tên giáo viên: Nguyễn Hùng Sang

I MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức

- Học sinh nắm được cấu tạo phân tử, tính chất vật lý và tính chất hóa học của axit nitric

- Axit nitric luôn có tính oxi hóa trong các phản ứng oxi hóa khử Sản phẩm tạo ra khi HNO3

bị khử

- Biết phương pháp điều chế axit trong phong thí nghiệm và trong công nghiệp

- Ứng dụng của axit nitric trong thực tế

2 Kĩ năng

- Biết cách tính số oxi hóa của một nguyên tố

- Rèn luyện kĩ năng cân bằng phương trình oxi hóa khử

- Dự đoán sản phẩm tạo ra trong phản ứng oxi hóa khử dựa vào số oxi hóa

II THIẾT BỊ GIẢNG DẠY

1 Hóa chất ( nếu có điều kiện và thời gian):

- Axit nitric nồng độ đặc và loãng

- Một số kim loại :Mg, Cu, Al, Fe, Zn…

- Một số phi kim : C, S, P

- Một số bazo, oxit kim loại và muối: Cuo, CaCO3, NaNO3…

2 Dụng cụ thí nghiệm

- Beacher, ống nghiệm, giá ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, đèn cồn, đũa thủy tinh…

3 Tranh ảnh ( dùng Power point):

- Hình minh họa axit nitric: dạng thương mại và dạng dùng trong phòng thí nghiệm

- Đoạn Video clip về phản ứng giữa Cu và axit nitric

- Đoạn phim minh họa các phản ứng sản xuất axit nitric trong công nghiệp

III PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

- Giáo viên đặt câu hỏi cho học sinh thảo luận

- Học sinh hoạt động theo nhóm có sự hướng dẫn của giáo viên

IV THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG GIẢNG DẠY

- Axit nitric có công thức cấu tạo

- Số oxi hóa của nitơ là +5 là số oxi hóa cao

nhất

II TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Là chât lỏng không màu, bốc khói mạnh

trong không khí ẩm

- Axit nitric tinh khiết kém bền, dễ bị phân

hủy ổ điều kiện thường khi có ánh sáng

4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2 (72°C)

- Axit nitric tan trong nước theo bất kì tỉ lệ

nào

- Tsôi = 86oC

- Nồng độ HNO3 đặc trong PTN: 68%

Học sinh đọc SGK Giáo viên đặt câu hỏi cho học sinh thảo luận nhóm:

1) Tại sao axit nitric tinh khiết thường được bảo quản dưới

OoC và trong những chai thủy tinh màu tối?

2) Các bình đựng axit nitric để một thời gian lâu thì ngả sang màu vàng Giải thích hiện tượng đó?

III TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1 Tính axit

- Axit nitric là một monoaxit, phân ly hoàn

toàn trong nước

- HNO3 = H+ + NO3

-Là một trong những axit mạnh nên nó có đầy

đủ các tính chất hóa học của axit thông thường

- Làm đỏ quỳ tìm

1.Giáo viên nhắc cho học sinh nhớ lại kiến thức cũ về tính chất hóa học của một axit

2 Mỗi nhóm cử một người lên ghi phương trình phản ứng minh họa cho những tính chất trên

- Tác dụng với oxit bazơ

Al2O3 + 6HNO3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O

- Tác dụng với bazơ

Cu(OH)2 + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O

- Tác dụng với muối

CaCO3 + HNO3 = Ca(NO3)2 +CO2 +H2O

2 Tính oxi hóa

- Axit nitric là một trong những axit có tính

oxi hóa mạnh

- Nitơ có các số oxi hóa:

- -3,0,+1,+2,+3,+4,+5 Mặt khác số oxi hóa

của nitơ trong HNO3 là +5 là số oxi hóa cao

nhất , do đó không thể tăng được nữa mà

chỉ có thể giàm, mà một chất có số oxi hóa

giảm sau phản ứng thì là chất oxi hóa.Vì

vậy HNO3 chỉ có tính oxi hóa

- Tùy thuộc vào nồng độ của axit và bản chất

của chất khử mà HNO3 có thể bị khử đến

một số sản phẩm khác nhau như: N2 N2O,

NO, NO2 và NH4NO3

a) Tác dụng với kim loại

- Au, Pt không tác dụng với HNO3

- Al, Fe, không tác dụng với HNO3 đặc

nguội Do các kim loại đó tạo một lớp oxit

bền trên bề mặt kim loại, do đó bảo vệ cho

chúng khỏi bị oxi hóa thêm, hiện tượng này

gọi là sự thụ động hóa

- Khi tác dụng với KL có tính khử yếu: HNO3

đặc bị khử đến NO2, HNO3 bị khử đến NO

- Khi tác dụng với KL có tính khử mạnh

Giáo viến đặt câu hỏi cho học sinh thảo luận:

1 Trong các phản ứng oxi hóa khử thì HNO3 đóng vài trò là chất gì? Giài thích tại sao

2.Dựa vào số oxi hóa của Nitơ mà

dự đoán các sản phẩm bị khử của HNO3

Nhấn mạnh: Khi kim loại tác dụng với HNO3 đặc luôn tạo ra khí NO2 màu vàng nâu

Cho học sinh xem video clip : Cu tác dụng với HNO3

HNO3 loãng có thể bị khử đến N2O, N2,

NH4NO3

- Một số phản ứng minh họa:

8Al +30HNO3(l) 8Al(NO3)3 + 3N2O +15H2O

4Zn +10HNO3(rất loãng) 4Zn(NO3)2 +

NH4NO3 + 3H2O

b) Tác dụng với phi kim

- Khi đun nóng , HNO3 đặc có thể oxi hóa

nhiều phi kim:C, P, S…

- Sản phẩm: các phi kim sẽ bị oxi hóa đến

mức oxi hóa cao nhất, còn HNO3 bị khử đến

NO2 hoặc NO tùy theo nồng độ axit

C + 4 HNO3 = CO2 + 4 NO2 + 2 H2O

1 Ôn lại cách tính số oxi hóa của nguyên tố trong một hợp chất

2 Giáo viên cho một số phương trình phản ứng: để học sinh

bổ túc và cân bằng ptpứ Giáo viên

sẽ cho học sinh thi đua theo nhóm(mỗi nhóm cử 2 bạn) xem nhóm nào cân bằng phương trình phản ứng đúng và nhanh nhất Ag+HNO3=NO+…+…

Mg+HNO3=N2+…+…

Fe+HNO3=N2O+…+…

Zn+HNO3=NH4NO3+…+… Al+HNO3=N2O+…+…

Cu+HNO3=NO+… +…

1.Giáo viên cho một số phi kim như

C, S, P tác dụng với HNO3, yêu cầu học sinh dự đoán sản phẩm tạo ra bằng cách dựa vào số oxi hóa của mỗi chất

2 Cho học sinh thi cân bằng phương trình phản ứng

S + HNO3 =

C + HNO3 =

P + HNO3 =

Trong nông nghiệp: điều chế phân đạm NH4NO3

Trong lĩnh vực quân sự: điều chế thuốc nổ, chất oxi

hóa cho nhiên liệu lỏng tên lửa

Trong y dược: thuốc thử phân biệt heroin và

morphine

Trong công nghệ thực phẩm: nguyên liệu dùng để

sản xuất một số phụ gia( NaNO3, NaNO2,…)

1 Trong phòng thì nghiệm

Phương pháp điều chế HNO3 trong PTN

 Axit nitric có thể điều chế

bằng cách cho nitrat đồng (II) hoặc cho phản ứng

những khối lượng bằng nhau nitrat kali (KNO3) vơi

axit sulfuric (H2SO4) 96%,

nhiệt độ sôi của axit nitric là 83 °C cho đến khi còn

lại chất kết tinh màu trắng, potassium hydrogen

sulfate (KHSO4), còn lưu lại trong bình

 Axit nitric bốc khói đỏ thu

được có thể chuyển thành axit nitric màu trắng

2 Trong công nghiệp:

HNO3 được sản xuất từ NH3 Quá trình sản xuất

gồm ba giai đoạn

Oxi hóa khí amoniac bằng không khí ở nhiệt

độ 850-900OC, xúc tác Pt

4NH3+5O2 4NO + 6H2O

Oxi hóa NO thành NO 2: Hỗn hợp chứa NO

được làm nguội và oxi hóa thành NO2

2NO + O2 NO2

Giáo viên cho học sinh xem hình minh họa của thí nghiệm và hình của sàn phẩm

Lưu ý: NaNO3(hay KNO3) dùng ở dạng rắn và axit H2SO4 ở dạng đặc, nóng

Giáo viên cho học sinh xem các đoạn phim về quy trình sản xuất axit nitric trong công nghiệp

Sau khi xem phim xong Giáo viên cho các nhóm thi đua bằng cách viết đầy đủ phương trình phản ứng

Chuyển hóa NO 2 thành HNO 3: 4NO2 + 2H2O + O2 HNO3