Giáo án Hóa 11 bài Nito

Nguyễn Trung Tuyến 0167.456.9335
NITƠ
I.MỤC TIÊU BÀI HỌC:
1. Kiến thức:
- Hs biết: Vị trí của nitơ trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron của nitơ và cấu tạo phân tử N
2
.
- Hs hiểu: Tính chất vật lí, tính chất hóa học cơ bản của nitơ, ứng dụng và điều chế nitơ.
2. Kỹ năng:
- Viết cấu hình eletron, công thức cấu tạo phân tử.
- Dự đoán tính chất hóa học của nitơ dựa vào cấu tạo nguyên tử, phân tử. Chọn phản ứng hóa học để minh họa.
- Đọc, tóm tắt thông tin về tính chất vật lí, ứng dụng và điều chế nitơ.
3. Thái độ:
- Hs tự giác, tích cực nghiên cứu tính chất của các chất.
- Biết làm việc hợp tác với các hs khác để xây dựng kiến thức mới về nitơ.
II. CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS:
1. Chuẩn bị của giáo viên:
- Máy tính, máy chiếu.
- Điều chế sẵn khí nitơ cho vào các ống nghiệm đậy kín nút.
- Hệ thống câu hỏi (phiếu học tập)
2. Chuẩn bị của học sinh:
- Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
- Xem lại cấu tạo phân tử nitơ.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
1. Ổn định tình hình lớp: Điểm danh hs trong lớp, ổn định trật tự.
2. Đặt vấn đề:
- Như chúng ta đã biết, không khí bao quanh chúng ta là hỗn hợp của rất nhiều khí như Nitơ, Oxi, Đioxit
Cacbon, Argon, Hidro,… Trong đó Nitơ chiếm tỉ lệ lớn nhất là 78% tiếp đến là Oxi 21%. Chiếm tỉ lệ rất lớn
song nó có duy trì sự sống không?! Và tính chất hóa lý của Nitơ ra sao? Hay ứng dụng cũng như điều chế Nitơ
như thế nào? Để giải đáp những thắc mắc trên chúng ta hãy cùng đến với bài học ngày hôm nay. BÀI NITƠ.
- Tiến trình bài dạy:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Hoạt động 1: vị trí và cấu
hình electron nguyên tử:
- Gv dựa vào phiếu học tập
số 1, yêu cầu hs thảo luận sau
đó phát biểu ý kiến:
Gv quan sát, lắng nghe, đánh
giá và kết luận.
Nhóm hs làm việc, thảo luận, báo
cáo kết quả.
Hs: Nitơ ở vị trí: ô thứ 7, chu kỳ 2,
nhóm VA.
(Z=7) 1s
2
2s
2
2p
3
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.
Có 3 liên kết cộng hóa trị không
cực trong phân tử N
2
.
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: 1s
2
2s
2
2p
3
- Nitơ có 5 electron lớp ngoài cùng, 3
electron độc thân.
- Cấu tạo phân tử nitơ:
 CTPT: N2.
 Công thức electron: :NN:
 CTCT: N≡N
Liên kết trong phân tử nitơ là liên kết 3,
thuộc loại liên kết cộng hóa trị không
cực.
Hoạt động 2: tính chất vật lí:
- Gv phát phiếu học tập số 2.
cho hs quan sát bình chứa khí
nitơ và kết hợp sgk nhận xét
- Hs nêu các tính chất vật lí của nitơ
dựa vào bình mẫu chứa khí nitơ và
các kiến thức sgk.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ:
 Ở điều kiện thường:
- Là chất khí không màu, không mùi,

không vị.
1
Nguyễn Trung Tuyến 0167.456.9335
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.
Gv: Có độc không? Thể tích
nitơ thường chiếm bao nhiêu
trong không khí?
Gv thông tin thêm về thí
nghiệm “say nitơ” và tác hại
của nitơ trong việc lặn sâu.
Hs: Khí N
2
không độc, chiếm 4/5
thể tích kk.
- = 28/29 hơi nhẹ hơn kk.
- Hóa lỏng ở -196
o
C, hóa rắn ở -210
o
C.
- Rất ít tan trong nước.
- Không duy trì sự cháy và sự sống.
Hoạt động 3: tính chất hóa
học:
Gv phát phiếu học tập số 3
cho các nhóm thảo luận:

Gv bổ sung: ở nhiệt độ cao,
đặc biệt có xúc tác, nitơ trở
nên hoạt động hơn và có thể
td nhiều chất.
Gv đặt vấn đề: hãy cho biết
số oxi hóa của nitơ trong các
chất sau: NH
3
, Mg
3
N
2
, N
2
,
N
2
O, NO, NF
3
, NO
2
, HNO
3
?

-Dựa vào số oxi hóa đơn chất
nitơ hãy dự đoán tính chất
hóa học của đơn chất nitơ?

GV dẫn dắt: vậy tính chất

của nitơ thể hiện trong các
phản ứng như thế nào chúng
ta cùng tìm hiểu:
Các nhóm thảo luận và giải đáp.
Hs: do 2 nguyên tử N liên kết với
nhau bằng 1liên kết ba không phân
cực nên rất bền, năng lượng liên kết
lớn, vì thế nitơ khá trơ về mặt hóa
học ở nhiệt độ thường.

Hs xác định số oxi hóa của nitơ.


Hs: khi tham gia phản ứng oxi hóa
khử, số oxi hóa của nitơ trong phân
tử N
2
tăng lên hoặc giảm xuống vì
thế N
2
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 tác dụng nhiều chất.

- Tùy thuộc vào sự thay đổi số oxi hóa,
nitơ có thể thể hiện tính khử hay tính oxi
hóa.(nhấn mạnh: chủ yếu là tính oxi
hóa).
Hoạt động 4: Tính oxi hóa:
Gv: Yêu cầu hs kể tên 1 số
kim loại hoạt động mạnh mà
hs biết? Yêu cầu hs viết
PTPƯ của nitơ với Li, Mg.
Ghi rõ điều kiện. Gọi tên sản
phẩm.
Hs: kim loại mạnh như Li, Na, K,
Mg, Ba…
Hs viết PTPƯ lên bảng
3Mg + N
2
Mg
3
N
2

Magie nitrua
6Li +N
2
2Li
3
N
Liti nitrua

1. Tính oxi hóa:
a. Tác dụng với kim loại mạnh (Li,
Na, K, Mg, Ba…)
Ví dụ:
3Mg + N
2
Mg
3
N
2

Magie nitrua
2
Nguyễn Trung Tuyến 0167.456.9335
Gv: Cho hs xác định số oxi
hóa của nitơ trước và sau
phản ứng và vai trò của chất
tham gia phản ứng. Giải
thích?
Gv lưu ý hs: Li tác dụng với
N
2
ở nhiệt độ thường.
Gv: Yêu cầu hs viết PTPƯ
với hidro, xác định số oxi
hóa 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 N

2
khi tác dụng
với kim loại và hidro.
Gv thông tin thêm: Đặc điểm
của PƯ N
2
với H
2
là thuận
nghịch. Điều kiện PƯ là t
o
, p,
xt.
Gv dẫn dắt: Cha ông ta ngày
xưa có câu
“Lúa chiêm lất ló đầu bờ
Hễ nghe tiếng sấm phất cờ
mà lên”
Câu ca dao trên thể hiện kinh
nghiệm của người xưa trong
việc đồng áng tuy nhiên nó
lại được giải thích theo hóa
học một cách rất đơn giản.
Chúng ta sẽ tìm lời giải thích
đó trong phần tiếp theo.
Hs: Trong 2 phản ứng trên, N
2
thể
hiện tính oxi hóa. Do số oxi hóa
của nitơ giảm từ 0 –3.

Mg và Li thể hiện tính Khử.
Hs viết PTPƯ lên bảng
N
2
+ 3H
2
2NH
3
Hs: vậy khi tham gia phản ứng với
kim loại mạnh, hoặc với hidro, N
2
thể hiện tính oxi hóa (do có số oxi
hóa giảm từ 0 –3)
6Li +N
2
2Li
3
N
Liti nitrua



b. Tác dụng với hidro:
N
2
+ 3H
2
2NH
3
3

Nguyễn Trung Tuyến 0167.456.9335
Hoạt động 5: tính khử:
Gv: Yêu cầu học sinh chú ý
hình … trong SGK trang …
Quá trình trên thu được sản
phẩm gì? Viết PTPƯ?

Gv: Yêu cầu hs xác định số
oxi hóa các nguyên tố trước
và sau phản ứng và nêu vai
trò của nitơ.
Gv bổ sung: đây là phản ứng
thuận nghịch. Và khí NO
sinh ra kết hợp dễ dàng với
O
2
trong không khí tạo thành
NO
2
(màu nâu đỏ)
Gv: có 1 số oxit khác của
nitơ như: N
2
O, N
2
O
3
, N
2
O

5
chúng không điều chế trực
tiếp từ nitơ và oxi.
Gv: giải thích câu ca dao.
Gv: cho hs kết luận tính chất
hóa học N2.
Gv củng cố: phát phiếu học
tập số 4.
Gv dẫn dắt: vậy dựa vào
những tính chất trên chúng ta
xem nitơ có những ứng dụng
như thế nào?
Hs: quan sát hình vẽ
Qúa trình trên tạo ra khí Nitơ
monooxit
N
2
+ O
2
2NO
Hs: Trước phản ứng, số oxi hóa của
N và O đều là 0. Sau phản ứng, số
oxi hóa của O là –2, của N là +2.
N
2
tác dụng với O
2
thể hiện tính
khử do có số oxh tăng từ 0 +2
Hs: N

2
thể hiện tính khử khi tác
dụng với nguyên tố có độ âm điện
lớn hơn (như O
2
), thể hiện tính oxi
hóa khi tác dụng với nguyên tố có
độ âm điện nhỏ hơn (như kim loại
mạnh, H
2
).
Hs: 1C (H
2
, Na, O
2
, Mg.)
2D (N
2
thể hiện tính oxi hóa khi
tác dụng với kim loại mạnh và
hiđro, thể hiện tính khử khi tác
dụng với O
2
)
2. Tính khử:
Tác dụng với oxi:
N
2
+ O
2

2NO
NO kết hợp dễ dàng với oxi:
2NO + O
2
2NO
2
(nâu đỏ)
Chú ý: 1 số oxit khác của nitơ như: N
2
O,
N
2
O
3
, N
2
O
5
chúng không điều chế trực
tiếp từ nitơ và oxi.
*Kết luận: N
2
thể hiện tính khử khi tác
dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn
hơn (như O
2
), thể hiện tính oxi hóa khi
tác dụng với nguyên tố có độ âm điện
nhỏ hơn như (kim loại mạnh, H
2

).
Hoạt động 6: Ứng dụng:
Gv: dựa vào kiến thức thực
tế, tính chất đã học trên và tư
liệu sgk cho biết ứng dụng
quan trọng của nitơ?

Hs: Nêu các ứng dụng của nitơ: là
thành phần dinh dưỡng chính của
thực vật, tổng hợp NH
3
, sản xuất
HNO
3
, phân đạm…
Trong công nghiệp luyện kim, thực
phẩm, điện tử…tạo môi trường trơ,
nitơ lỏng còn ứng dụng trong bảo
IV. ỨNG DỤNG
Nitơ à thành phần cấu tạo nên protêin,
thành phần dinh dưỡng chính của thực
vật. (phải là cơ thể sống mới đúng chứ)
- Công nghiệp:
* Tổng hợp NH
3
, sản xuất HNO
3
, phân
đạm…
4

Nguyễn Trung Tuyến 0167.456.9335
Gv bổ sung: Nguyên tố N là
thành phần của protein. Khí
N
2
có t
o
sôi thấp nên dùng
làm lạnh trong công nghiệp
và trong phòng thí nghiệm.
Dựa vào tính trơ của nitơ mà
bảo quản tranh vẽ trong viện
bảo tàng (chứa đầy khí nitơ
trong ống của cuộn tranh
tránh bị các phân tử khác oxi
hóa hư màu vẽ). N
2
còn được
bơm vào bóng đèn điện để
giảm sự bốc hơi kim loại trên
bề mặt dây tóc, hay bơm nitơ
vào phổi bệnh nhân lao để ép
lá phổi cho nó nghỉ ngơi…
quản máu và các vật mẫu sinh học
khác…
* Môi trường trơ trong luyện kim, thực
phẩm, điện tử…
- Y tế: N
2
lỏng: bảo quản mẫu máu, các

mẫu vật sinh học khác…
Hoạt động 7: Trạng thái tự
nhiên và điều chế:
Gv: Trong tự nhiên nitơ ở
đâu và các dạng tồn tại nó là
gì?


Gv: Người ta điều chế nitơ
bằng cách nào?
Gv: Dùng hình ảnh để giảng
giải phương pháp, nguyên tắc
cho hs hiểu phương pháp
tách nitơ trong công nghiệp.
Gv: Dựa vào tính chất nào
mà người ta sản xuất nitơ
bằng phương pháp chưng cất
phân đoạn.
Gv trình bày cách điều chế
nitơ trong phòng thí nghiệm.
Hs: Nitơ tồn tại ở 2 dạng:
Dạng tự do, nitơ có nhiều trong
không khí (chiếm gần 4/5 thể tích
không khí).
Dạng hợp chất, nitơ có trong diêm
tiêu natri (NaNO
3
).
Hs: kết hợp sgk trả lời.
Hs: dựa vào tính chất vật lí của

nitơ. Nitơ sôi ở – 196
o
C
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:
NH
4
NO
2
N
2
+ 2H
2
O
NH
4
Cl + NaNO
2
NaCl + N
2
+ 2H
2

O
Hoạt động 7: Củng cố
Gv yêu cầu học sinh nắm
vững các ý sau:
- Tính chất vật lý của N
2
.
- N
2
thể hiện tính oxi hóa
hoặc tính khử nhưng tính oxi
hóa là tính chất chủ yếu.
- Phương pháp điều chế N
2
5
Nguyễn Trung Tuyến 0167.456.9335
trong công nghiệp và trong
phòng thí nghiệm.
Gv phát phiếu học tập số 5
Gv cho bài tập về nhà.
Hs: 1C; 2C; 3A; 4B; 5A; 6C
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
- Dựa vào bảng tuần hoàn cho biết nitơ ở vị trí nào?
- Hãy viết cấu hình electron của nguyên tử N, từ đó nhận xét về số e lớp ngoài cùng (số electron độc thân)
- Viết CT electron, CT cấu tạo của phân tử N2 (theo quy tắc bát tử).
- Nhận xét đặc điểm liên kết giữa 2 nguyên tử nitơ như thế nào?
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
- Em hãy cho biết trạng thái, màu sắc, mùi, vị, tính tan trong nước của nitơ?
- Tính tỷ khối ? Từ đó cho biết N
2

nặng hay nhẹ hơn không khí?
- N
2
có duy trì sự cháy và sự sống không?
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
- Nitơ là phi kim khá hoạt động (độ âm điện = 3) tuy nhiên ở nhiệt độ thường, nitơ khá trơ về mặt hoá học dựa
vào CTCT của N
2
hãy giải thích tại sao?.
- Em có nhận xét gì về độ âm điện của nitơ (so với ôxi, flo) từ đó dự đoán khả năng hoạt động hoá học của
nitơ.
- Bằng các phản ứng hoá học (với H2, KL, O2…) em hãy chứng minh Nitơ có tính ôxi hoá và tính khử.
Nhận xét về sự thay đổi số ôxh của nitơ trong các phản ứng đó.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4
1. Nitơ phản ứng với tất cả các chất trong dãy chất nào dưới đây?
A. H
2
, Li, O
2
, Ag
B. H
2
, Li, O
2
, Cu
C. H
2
, Na, O
2
, Mg.

D. H
2
, Li, O
2
, Hg
2. Trong các phát biểu sau phát biểu nào đúng?
A. N
2
thể hiện tính khử khi tác dụng với H
2
, kim loại.
B. N
2
thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với Cu.
C. N
2
thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với O
2
.
D. N
2
thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với kim loại mạnh và hiđro, thể hiện tính khử khi tác dụng với O
2
.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5
Trắc nghiệm: khoanh tròn vào 1 phương án trả lời đúng:
1. Câu nào sai?
A. Phân tử N
2
bền ở nhiệt độ thường.

B. Phân tử N
2
có liên kết ba giữa 2 nguyên tử.
C. Phân tử N
2
còn 1 cặp e chưa tham gia liên kết.
D. Phân tử N
2
có năng lượng liên kết lớn.
2. Số oxi hoá của N trong N
2
, , HNO
3
, lần lượt là:
A. 0, –3, +5, +4 B. 0, –4, +5, +4 C. 0, –3, +5, +3 D. 0, –4, +5, +3
6
Nguyễn Trung Tuyến 0167.456.9335
3. Chọn câu đúng.
(I). Nitơ là chất trơ ở nhiệt độ thường vì trong phân tử khí nitơ có liên kết ba bền
(II). Nitơ duy trì sự cháy và sự hô hấp.
(III). Nitơ tan nhiều trong nước
(IV). Nitơ có độ âm điện nhỏ hơn oxi
A. (I); (IV) B. (II); (III) C. (I); (III) D. (I); (II)
4. Hợp chất nào sau đây không được điều chế trực tiếp từ các đơn chất.
A. N
2
O B. NO
2
C. Mg
3

N
2
D. NH
3
5. Trong phòng thí nghiệm N
2
tinh khiết được điều chế từ:
A. Không khí
B. NH
4
NO
2
C. NH
3
và O
2
D. Tất cả đều đúng.
6. Trong Công nghiệp, N
2
được điều chế bằng cách:
A. Dùng than nóng đỏ tác dụng với oxi không khí.
B. Dùng Cu để oxi hóa hết oxi không khí ở nhiệt độ cao.
C. Hóa lỏng không khí rồi chưng cất phân đoạn.
D. Dùng H
2
tác dụng hết với oxi ở nhiệt độ cao rồi hạ nhiệt độ để nước ngưng tụ.
7