Giáo án Hoá học 11 kết nối bài 5: Ammonia, Muối ammonium

1

U

R

E

A

2

M

O

T

3

Đ

A

M

4

A

M

M

O

N

I

U

M

5

T

A

N

T

O

T

6

K

H

A

I

7

P

H

A

N

B

O

N

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

* Cấu tạo phân tử

- GV tổ chức cho HS vẽ trên khổ giấy to các bước lập công thức Lewis, lắp mô hình phân tử ammonia

Hình 5.1. Công thức Lewis (a) và dạng hình học (b) của phân tử ammonia

- GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm, tìm hiểu các đặc điểm cấu tạo phân tử ammonia:

+ Nhận xét độ phân cực của liên kết N – H dựa vào độ âm điện các nguyên tử.

+ Nhận xét được phân tử ammonia có độ phân cực mạnh dựa vào độ phân cực của liên kết N – H và cặp electron chưa liên kết

+ Thảo luận về đặc điểm, điều kiện tạo liên kết hydrogen, từ đó dự đoán khả năng tạo liên kết hydrogen giữa các phân tử ammonia

+ Hướng dẫn HS đưa ra nhận xét về khả năng nhận proton của ammonia nhờ tạo liên kết giữa orbital 1s trống của H⁺ với cặp electron trên nguyên tử N; số oxi hóa của nguyên tử N là – 3 (số oxi hóa thấp nhất) để dự đoán ammonia có khả năng thể hiện tính khử

- GV hướng dẫn HS trả lời CH hoạt động mục I.1 SGK trang 33:

1. Viết cấu hình electron của các nguyên tử H (Z = 1) và N (Z = 7)

2. Trình bày các bước lập công thức Lewis của phân tử ammonia

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV, CH hoạt động mục I.1 SGK trang 33

- 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 của GV, CH hoạt động mục I.1 SGK trang 33

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về cấu tạo phân tử

I. Ammonia

1. Cấu tạo phân tử

 Đặc điểm cấu tạo của phân tử ammonia:

- Nguyên tử nitrogen còn một cặp electron không liên kết, tạo ra vùng có mật độ điện tích âm trên nguyên tử nitrogen

- Liên kết N – H phân cực, cặp electron dùng chung lệch về nguyên tử nitrogen làm cho nguyên tử hydrogen mang một phần điện tích dương

- Liên kết N – H tương đối bền với năng lượng liên kết là 386 kJ/mol

Trả lời CH hoạt động mục I.1 SGK trang 33:

1. Cấu hình electron của nguyên tử H là 1s¹, của nguyên tử N là 1s²2s²2p³

2. Đặt 3 cặp electron giữa N và 3H (a), đặt cặp electron vào nguyên tử N, thu được công thức electron (b), thay mỗi cặp electron liên kết bằng một gạch hóa trị, thu được công thức Lewis (c):

c)

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

* Tính chất vật lí

- GV cho HS đọc thông tin mục I.2 SGK trang 34, tìm hiểu về tính chất vật lí của ammonia

- GV cho HS hoạt động nhóm xem thí nghiệm Tính tan của ammonia trong nước rồi trả lời CH2 SGK trang 34:

Hãy giải thích tại sao ammonia tan tốt trong nước

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận theo nhóm, đọc SGK, xem video thí nghiệm, thảo luận trả lời CH2 SGK trang 34.

- 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 CH2 SGK trang 34.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về tính chất vật lí của ammonia

2. Tính chất vật lí

- Ở điều kiện thường, ammonia tồn tại ở thể khí, không màu, nhẹ hơn không khí, mùi khai và xốc

- Ammonia tan nhiều trong nước

- Ammonia dễ hóa lỏng và dễ hóa rắn.

Trả lời CH2 SGK trang 34:

 Giữa các phân tử ammonia (chất tan) và phân tử nước (dung môi) có tương tác mạnh nên ammonia phân tán tốt vào nước, tức tan tốt trong nước. Hai tương tác cơ bản giữa các phân tử ammonia và nước là liên kết hydrogen và tương tác van der Waals (phân tử ammonia và nước đều phân cực mạnh)

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

* Tính chất hóa học

- GV hướng dẫn HS nhắc lại các dự đoán về tính chất đặc trưng của ammonia là tính base và tính khử.

a) Tính base

- GV hướng dẫn HS phân tích phản ứng với nước, acid để chứng minh khả năng nhận proton của ammonia trong các phản ứng đó, thể hiện là một base Brnted

- GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm, thực hiện CH hoạt động mục I.3 SGK trang 34:

Trong công nghiệp, phản ứng giữa ammonia với acid được dùng để sản xuất phân bón:

          NH₃ + HCl  NH₄Cl

          NH₃ + HNO₃  NH₄NO₃

         2NH₃ + H₂SO₄  (NH₄)₂SO₄

Xác định chất cho, chất nhận proton trong mỗi phản ứng trên. Dùng mũi tên để biểu diễn sự cho, nhận đó.

b) Tính khử

- GV tổ chức cho HS thảo luận về giai đoạn đầu của quá trình Ostwald: xác định sự thay đổi số oxi hóa, vai trò các chất, ý nghĩa của phản ứng.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận theo cặp đôi, đọc SGK và trả lời CH hoạt động mục I.3 SGK trang 34

- 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 CH hoạt động mục I.3 SGK trang 34

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về tính chất hóa học của ammonia

3. Tính chất hóa học

a) Tính base

 Dung dịch ammonia có môi trường base yếu, làm quỳ tím chuyển màu xanh, phenolphthalein chuyển màu hồng

Trả lời CH hoạt động mục I.3 SGK trang 34:

 Trong các phản ứng trên, NH₃ nhận proton (H⁺) nên thể hiện là base; HCl, HNO₃ và H₂SO₄ nhường proton nên thể hiện là acid

b) Tính khử

4NH₃ + 3O₂  2N₂ + 6H₂O

4NH₃ + 5O₂  4NO + 6H₂O

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV cho HS đọc thông tin SGK trang 35, tìm hiểu một số ứng dụng của ammonia

- GV cho HS thảo luận trả lời CH hoạt động mục I.4 SGK trang 35:

Sưu tầm một số hình ảnh để báo cáo, thuyết trình về ứng dụng của ammonia trong thực tiễn. Sử dụng các tính chất vật lí và hóa học để giải thích cơ sở khoa học của các ứng dụng này.

- GV hướng dẫn HS trả lời CH hoạt động mục I.4 SGK trang 35:

- GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm, thực hiện hoạt động trong SGK; hướng dẫn HS trả lời CH hoạt động mục I.5 SGK trang 35:

 Vận dụng kiến thức về cân bằng hóa học, tốc độ phản ứng, biến thiên enthalpy để giải thích các điều kiện của phản ứng sản xuất ammonia, cụ thể:

4. Ứng dụng

 Một số ứng dụng của ammonia:

- Tác nhân làm lạnh

- Sản xuất nitric acid

- Dung môi

- Sản xuất phân đạm

Trả lời CH hoạt động mục I.4 SGK trang 35:

 Ammonia có ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, y học và đời sống.

 Phần lớn ammonia được sử dụng làm phân bón như urea, đạm ammonium, ammophos

 Ammonia có nhiệt bay hơi lớn nên được dùng làm chất làm lạnh trong nhiều hệ thống làm công nghiệp, hệ thống điều hòa không khí tổng

 Ammonia là nguyên liệu trong sản xuất nitric acid theo phương pháp Ostwald, sản xuất soda theo phương pháp Solvey

 Ammonia lỏng là dung môi ion hóa được sử dụng khá phổ biến. Các kim loại kiềm tan vào ammonia lỏng tạo dung dịch màu xanh lam có chứa ion kim loại và electron

 Ví dụ: Na(s)  Na⁺(aq) + e^-(aq)

 Ngoài ra, ammonia được dùng trong xử lí môi trường, chất tẩy rửa bề mặt, kiểm soát pH của nước, trung hòa acid để bảo vệ thiết bị khỏi ăn mòn

5. Sản xuất

Trả lời CH hoạt động mục I.5 SGK trang 35: