Giáo án Hóa học 10 - Bài 10: Nitơ

Họ tên: Trần Thị Thúy Hà
Lớp: Đai học Sư phạm Hóa K9
Trường: Đại học Hải Phòng
Môn: Phương pháp dạy học Hóa học
Bài tập: Soạn giáo án 1 tiết dạy Hóa học
Bài 10: Nitơ
Mục tiêu và yêu cầu của bài dạy: 
1, Kiến thức: Học sinh hiểu và nắm được
- Cấu tạo phân tử: viết cấu hình electron, công thức cấu tạo của N2 
- Tính chất vật lí
- Tính chất hóa học của N2 
 + Tính oxi hóa
 +Tính khử
- Trạng thái tự nhiên và điều chế
- Ứng dụng của N2 
2, Kỹ năng:
- Viết cấu hình electron, công thức electron, công thức cấu tạo, công thức phân tử của N2.
- Dự đoán tính chất hóa học của N2, viết phương trình phản ứng để minh họa.
- Đọc, tóm tắt thông tin về tính chất vật lí, điều chế và ứng dụng của N2.
3, Thái độ:
- Giáo viên: Tích cực, nghiêm túc. 
- Học sinh : Có niềm yêu thích, say mê với môn học.
Chuẩn bị của giáo viên và học sinh:
1, Học sinh:
- Học bài cũ.
- Chuẩn bị bài mới ( đọc và nghiên cứu sách giáo khoa trước).
2, Giáo viên:
- Chuẩn bị kiến thức bài mới.
- Soạn giáo án.
- Chuẩn bi tài liệu: sách giáo khoa, sách bài tập.
Tiến trình giờ học:
1, Ổn định tổ chức: 
 - Sĩ số lớp ( học sinh có mặt, vắng mặt).
2, Kiểm tra bài cũ:(10 phút)
Giáo viên: Yêu cầu các em trả lời những câu hỏi sau:
1, Nhóm Nitơ gồm những nguyên tố nào?
2, Cấu hình electron ngoài cùng của nhóm Nitơ?
3, Vì đặc điểm electron ngoài cùng nên nhóm Nitơ có những số oxi hóa nào?
4, Các nguyên tố thuộc nhóm Nitơ trong các phản ứng hóa học thể hiện tính gì?
5, Tính kim loại và phi kim trong nhóm thay đổi như thế nào?
6, Hợp chất của nhóm Nitơ với Hiđro biến đổi tính chất hóa học như thế nào?
7, Oxit và hidroxit của nhóm Nitơ biến đổi tính chất hóa học như thế nào?
3, Dẫn dắt:
Tiết trước các em đã được học khái quát về những nguyên tố thuộc nhóm Nitơ. Biết được vị trí của nhóm Nitơ trong bảng Hệ thống tuần hoàn và tính chất chung của các nguyên tố nhóm Nitơ. Hôm nay, chúng ta sẽ đi nghiên cứu một trong những nguyên tố tiêu biểu của nhóm Nitơ. Đó là nguyên tố Nitơ.
4, Bài mới:
Hoạt động của GV và HS
Phần ghi bảng
Hoạt động 1: Tìm hiểu về vị trí và cấu hình electron nguyên tử của N2
GV: Yêu cầu học sinh cho biết vị trí và cấu hình electron của nguyên tử Nitơ?
HS: Đọc sách giáo khoa và trả lời.
GV:Viết công thức cấu tạo của nguyên tố Nitơ.
 - Biểu diễn sự liên kết của 2 nguyên tử Nitơ trên Obitan. 
 - Rút ra công thức electron của nguyên tố N2 và công thức cấu tạo của nguyên tố N2.
I, Vị trí và cấu hình electron nguyên tử:
- Nitơ ở ô thứ 7, nhóm VA, chu kì 2 trong bảng hệ thống tuần hoàn.
- Cấu hình electron của nguyên tử:
7N: 1s22s22p3 àcó 5electron ở lớp ngoài cùng.
- Công thức electron :N∶∶N:
- Công thức cấu tạo: NLN
Hoạt động 2: Tìm hiểu về tính chất vật lí của N2 .
GV: Yêu cầu học sinh cho biết những tính chất vật lí của N2.
HS: Đọc sách giáo khoa và trả lời.
.
II, Tính chất vật lí:
- Nitơ là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, hóa lỏng ở -1960C, hóa rắn ở 
-2100C.
- Tan rất ít trong nước ở điều kiện
thường.
- Nitơ không duy trì sự cháy và sự sống.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về tính chất hóa học.
GV: Dẫn dắt: Như các em đã biết các nguyên tố nhóm Nitơ có số oxi hóa cao nhất là +5, bên cạnh đó còn có số oxi hóa là +3 và -3. Riêng nguyên tử N2 có thêm các số oxi hóa +1,+2,+4. Vì thế, N2 vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử. Tuy nhiên, tính oxi hóa vẫn trội hơn tính khử.
GV:Yêu cầu học sinh cho biết những tính chất hóa học của N2 và nêu những phương trình phản ứng minh họa.
HS: Đọc sách giáo khoa và trả lời.
GV: Có nhận xét gì về số oxi hóa của N2 trong những phản ứng trên.
HS: Phát hiện sự thay đổi số oxi hóa của N2 và rút ra kết luận.
GV: Nhận xét số oxi hóa của N2 tăng hay giảm?
HS: Quan sát và đưa ra nhận xét.
GV: Giải thích vì sao ở điều kiện thường N2 lại là một chất khí trơ?
HS: Đọc sách giáo khoa và trả lời.
Do: N2 có liên kết 3 với năng lượng liên kết rất bền vững vì thế N2 khó tham gia phản ứng ở điều kiện thường.
III, Tính chất hóa học:
1, Tính oxi hóa:
a, Tác dụng với Hidro:
- Điều kiện: nhiệt độ cao trên 4000C, áp suất cao và có chất xúc tác.
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 + Q
b, Tác dụng với kim loại:
- Ở nhiệt độ thường N2 chỉ tác dụng với kim loại Li ® Liti nitrua.
6Li + N2 ® 2Li3N
- Ở nhiệt độ cao Li tác dụng được với 1 số kim loại như Ca, Mg, Al
3Mg + N2® Mg3N2 (Magie nitrua)
- Trong các phản ứng của N2 với kim loại và hidro thì N2 thể hiện tính oxi hóa.
2, Tính khử:
- Điều kiện: Nhiệt độ khoảng 30000C
N2 + O2 ⇌ 2NO
® N2 thể hiện tính khử.
- Điều kiện thường: ® Nitơ đioxit
2NO + O2 ® 2NO2 (khí màu nâu đỏ)
- Một số các oxit của Nitơ khác như N2O, N2O3, N2O5 không điều chế bằng phản ứng trực tiếp giữa Nitơ và Oxi.
Hoạt động 4: Tìm hiểu về trạng thái tự nhiên và ứng dụng.
GV: Yêu cầu hoc sinh trình bày trạng thái tự nhiên của N2.
HS: Đọc sách giáo khoa và trả lời.
GV: Yêu cầu học sinh trình bày ứng dụng của N2 trong công nghiệp và trong các ngành khác.
HS: Đọc sách giáo khoa và đưa ra nhận xét.
IV, Trạng thái tự nhiên:
- Trong tự nhiên, N2 tồn tại ở dạng tự do và dạng hợp chất.
+ Ở dạng tự do: N2 chiếm khoảng 80% thể tích của không khí.N2 trong tự nhiên là hỗn hợp của 2 đồng vị: 14N và 15N.
+ Ở dạng hợp chất: N2 có nhiều trong khoáng vật Natri Nitrat, với tên gọi là diêm tiêu natri. N2 còn có trong thành phần của protein, axit nucleic,.. và nhiều hợp chất hữu cơ khác.
V, Ứng dụng:
- Là một trong những thành phần dinh dưỡng chính của thực vật.
- Trong công nghiệp: phần lớn N2 sản xuất ra đươc dùng để tổng hợp NH3, từ đó sản xuất phân đạm, HNO3,
- Nhiều ngành công nghiệp như luyện kim, thực phẩm, điện tử sử dụng N2 làm môi trường chơ.
- N2 lỏng dùng để bảo quản máu và các mẫu vật sinh học khác. 
Hoạt động 5: Tìm hiểu về phương pháp điều chế N2:
GV: Yêu cầu học sinh trình bày biện pháp điều chế N2 trong công nghiệp.
HS: Đọc sách giáo khoa và trả lời.
GV: Yêu cầu học sinh trình bày biện pháp điều chế khí N2 trong phòng thí nghiệm.
HS: Đọc sách giáo khoa và trả lời.
VI, Điều chế N2:	
1, Trong công nghiệp:
- Sử dụng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Sau khi đã loại bỏ CO2 và hơi nước, không khí được hóa lỏng dưới áp suất và nhiệt độ thấp. Nâng dần nhiệt độ không khí lỏng đến – 1960C thì Nitơ sôi và được tách khỏi oxi lỏng vì O2 có nhiệt độ sôi cao hơn (-1830C)
-Khí N2 được đựng trong bình thép nén dưới áp suất 150atm
2, Trong phòng thí nghiệm:
- Nhiệt phân muối amoni nitrit
NH4NO2 ® N2 + 2H2O
- Có thể thay muối nitrit kém bền bằng dung dịch bão hòa của muối natri nitrit và amoni clorua.
 NH4Cl + NaNO2 ®N2 + NaCl +2H2O
Hoạt động 6: Củng cố - bài tập
GV: Yêu cầu học sinh hoàn thành các bài tập trong sách giáo khoa. 
Bài 1(trang 31- SGK)
Bài 3(trang 31- SGK)
GV: Yêu cầu học sinh trả lời 2 bài tập trên có nhận xét đánh giá và cho điểm các em.
GV: Ra bài tập về nhà.
Bài 4(trang 31- SGK)
Bài 5(trang 31- SGK)
Bài tập:
Bài 1(trang 31- SGK):
Do N2 có liên kết 3 trong phân tử bền do đó ở điều kiện thườngN2 trơ về mặt hóa học.
Bài 3(trang 31- SGK):
Đáp án: B
Li + N2 ® Li3N
Al + 1/2N2 ® AlN