Giáo án Hoá học 11 chân trời bài 4: Ammonia và một số hợp chất ammonium

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV tổ chức HS hoạt động theo cặp đôi,  yêu cầu HS thảo luận trả lời CH thảo luận 1 SGK trang 24

1. Quan sát hình 4.1, mô tả cấu tạo của phân tử Ammonia. Dự đoán tính tan (trong nước) và tính oxi hóa - khử của ammonia. Giải thích

- GV dẫn dắt HS nêu đặc điểm của ammonia

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH thảo luận 1 SGK trang 24

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 1 SGK trang 24

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết đặc điểm cấu tạo phân tử ammonia

1. CẤU TẠO PHÂN TỬ AMMONIA

* Trình bày cấu tạo phân tử Ammonia

Trả lời CH thảo luận 1

Cấu tạo phân tử của NH₃ là hình chóp với nguyên tử N ở đỉnh liên kết cộng hóa trị với 3 nguyên tử H ở đáy tam giác (3 liên kết N – H đều là liên kết cộng hóa trị có phân cực).

Theo công thức Lewis, nguyên tử Nitrogen trong phân tử NH₃ còn 1 cặp electron tự do chưa liên kết hoá học nên NH₃ có khả năng hoạt động hoá học mạnh

- Phân tử NH₃ phân cực mạnh và tạo được liên kết hydrogen với nước do đó có thể dự đoán NH₃ dễ tan trong nước (dung môi phân cực)

Kết luận: Phân tử NH₃ có cấu trúc chóp tam giác, với nguyên tử nitrogen ở đỉnh, đáy là một tam giác mà đỉnh là nguyên tử Hydrogen.

Dự đoán tính chất:

- tan tốt trong nước

- có khả năng hoạt động hoá học mạnh

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS quan sát video thí nghiệm (https://youtu.be/VkvsCmROk7g) và hình 4.2 trả lời CH thảo luận 2,3 SGK trang 25:

2. Quan sát hình 4.2 giải thích hiện tượng thí nghiệm từ đó cho biết tại sao không thu khí ammonia bằng phương pháp đẩy nước?

3. Tính tỉ khối của NH₃ so với không khí. Từ kết quả đó hãy giải thích vì sao có thể thu khí NH₃ bằng phương pháp để không khí (úp ngược bình)

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH thảo luận 2,3 SGK trang 25

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 2,3 SGK trang 25

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết tính chất vật lí của NH₃

2. TÍNH CHẤT CỦA AMMONIA

* Tìm hiểu tính chất vật lí của ammonia

Trả lời CH thảo luận 2

Hiện tượng: nước trong chậu phun vào bình thành những tia màu hồng. Đó là do khí NH₃ tan nhiều trong nước làm giảm áp suất trong bình và nước bị hút vào bình. Tia nước có màu hồng chứng tỏ dung dịch có tính base.

Giải thích: Khí ammonia tan nhiều trong nước là giảm áp suất trong bình đột ngột, nước trong chậu bị hút vào bình qua ống thuỷ tinh vuốt nhọn kết hợp với phenolphtalein và phun thành các tia nước màu màu hồng.

Do NH₃ hoà tan nhiều trong nước nên không thể thu khí NH₃ bằng phương pháp đẩy nước

Trả lời CH thảo luận 3 SGK trang 25:

d_NH3/kk =  < 1

Vậy NH₃ nhẹ hơn không khí →  có thể thu được bằng phương pháp để không khí (úp ngược bình)

Kết luận:

-         Ammonia là chất khí không màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí

-         Tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch Ammonia.

-         Dung dịch Ammonia đậm đặc nồng độ 25%

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS  nghiên cứu SGK, trả lời CH thảo luận  4-6 SGK trang 25, 26.

4. Từ sự kết hợp giữa NH₃ và nước. nhận xét tính acid - base của NH₃ trong dung dịch. Nêu cách nhận biết khí NH3 bằng quỳ tím. Giải thích

5. Chuẩn bị hai đầu đũa thủy tinh quần bông. Đũa nhúng vào dung dịch HCl đặc vào dung dịch và NH₃ đặc, sau đó đưa lại gần nhau (Hình 4.3) Quan sát và nêu hiện tượng xảy ra từ đó đề xuất phương pháp nhận biết Ammonia bằng dung dịch HCl đặc

(GV có thể tiến hành thí nghiệm cho HS quan sát hoặc quan sát video: https://youtu.be/nZS6s1cMP-I)

6. Cho biết Ammonia thể hiện tính chất gì trong phản ứng với acid và oxygen

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH thảo luận 4-6 SGK trang 25, 26.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 4-6 SGK trang 25, 26.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết tính chất hoá học của ammonia

2. TÍNH CHẤT CỦA AMMONIA

* Tìm hiểu tính chất vật lí của ammonia

* Tìm hiểu tính chất hóa học của ammonia

Trả lời CH thảo luận 4 - 6 SGK trang 25,26:

4.

- Theo thuyết Bronsted - Lowry, khi tác dụng với nước, NH₃ đóng vai trò là base tạo ra ion OH⁻, làm cho dung dịch có tính base

- Có thể dùng giấy quỳ tím ẩm ( nhúng nước) để nhận biết khí NH₃. Nước trong quỳ tím ẩm sẽ hoà tan NH₃ thành dung dịch NH₃ có tính base, làm quỳ tím chuyển xanh.

5.

Hiện tượng: xuất hiện “khói” trắng.

Giải thích: HCl và NH₃ là những hợp chất dễ bay hơi, chúng kết hợp với nhau tạo thành những hạt nhỏ li ti của tinh thể muối Ammonium chloride, gây ra hiện tượng “khói”.

Phương pháp nhận biết ammonia: Nhúng hai đầu đũa thuỷ tinh quấn bông vào dung dịch HCl đặc (thuốc thử) và NH₃ đặc (chất cần nhận biết), sau đó đưa lại gần nhau.

6.

-         Trong phản ứng với acid: Ammonia thể hiện tính base

NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

-         Trong phản ứng với oxygen: Ammonia thể hiện tính khử vì số OXH của N tăng từ -3  lên 0 (khi tạo thành N₂); + 2 (khi tạo thành NO)

Kết luận: NH₃ chủ yếu thể hiện tính khử và tính base trong  phản ứng hoá học

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS quan sát hình 4.4 và video (https://youtu.be/NWhZ77Qm5y4 - có thể bật phụ đề tiếng việt hoặc lồng tiếng)  thảo luận trả lời CH thảo luận 7 SGK trang 26

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận theo cặp đôi, đọc SGK và trả lời lời CH thảo luận 7 SGK trang 26

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời câu hỏi lời CH thảo luận 7 SGK

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức Phản ứng tổng hợp Ammonia từ nitrogen và hydrogen trong quá trình Haber

3. TỔNG HỢP AMMONIA

* Vận dụng kiến thức hóa học cho phản ứng tổng hợp Ammonia từ nitrogen và hydrogen trong quá trình Haber

Trả lời CH thảo luận 7 SGK trang 26

-         Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier, để tăng hiệu suất quá trình tổng hợp NH₃, cần phải hạ nhiệt độ và tăng áp suất.

-         Tuy nhiên, trên thực tế nếu thực hiện các điều kiện trên sẽ gây trở ngại cho phân ứng tổng hợp NH₃ vì khi nhiệt độ quả thấp thì phản ứng xảy ra rất chậm và khi áp suất quá cao thì đời hỏi thiết bị cổng kềnh, phức tạp.

Kết luận

Phản ứng tổng hợp Ammonia từ nitrogen và hydrogen trong quá trình Haber: N_{2 (g)} + 3H_{2  (g)} ⇄ 2NH_{3 (g)}

Điều kiện:

-         Tỉ lệ mol N₂ và H₂ là 1 : 3

-         Nhiệt độ: 380^oC - 450^oC

-         Áp suất ≈ 200 bar

-         Xúc tác: Fe