Bài 11: AMONIAC VÀ MUỐI AMONI (Tiết 1)I. Mục tiêu bài học1.Về kiến thức

- Phương pháp điều chế amoniac trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm. Đặc điểm cấu tạo của phân tử amoniac; tính chất vật lí; tính chât hoá học

của ammoniac, tính bazơ yếu, tính khử; ứng dụng và phương pháp điều chế amoniac trong PTN và trong CN.

Thành phàn phân tử, tính chất vật lí cả muối amoni; tính chất hoá học của muối amoni, tác dụng với dung dịch kiềm và phản ứng nhiệt phân; ứng dụng của muối amoni.

- Vai trò quan trọng của amoniac trong đời sống và trong kỹ thuật2. Về kĩ năng:

- Dựa vào cấu tạo phân tử để giải thích tính chất vật lí, tính chất hoá học của amoniac.

- Vận dụng nguyên lí chuyển dịch cân bằng để giải thích các điều kiện kĩ thuật trong sản xuất amoniac.- Rèn luyện khả năng lập luận logic và khả năng viết các phương trình trao đổi ion. II. Chuẩn bị

1. Giáo viên:- Dụng cụ, hoá chất biểu diễn tính tan của NH3 ; dung dịch NH4Cl; dung dịch

NaOH; dung dịch AgNO3; dung dịch CuSO4.- Tranh (hình 2.2): NH3 khử CuO; tranh ( hình 2.6): Sơ đồ thiết bị tổng hợp

NH3 trong công nghiệp.2. Học sinh:- Đọc kĩ bài 11 Amoniac và Muối amoni.

III.Phương pháp và kĩ thuật - Đàm thoại tìm tòi kết hợp với thí nghiệm, hình ảnh, tranh vẽ.- Nêu và giải quyết vấn đề.- Tổ chức các hoạt động độc lập của học sinh theo cá chân hoặc theo nhóm.

IV. Thiết kế bài dạy học.1. Kiểm tra bài cũ: 2. Ổn định lớp3. Tiến trình:

Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh

Nội dung

Hoạt động 1: Cấu tạo phân tử- GV nêu câu hỏi: Dựa vào cấu tạo của nguyên tử N và H hãy mô tả sự hình thành phân tử amoniac?Viết công thức electron và công thức cấu tạo phân tử amoniac?

Hoạt động 1: Cấu tạo phân tử- HS dựa vào kiến thức đã biết ở lớp 10 và SGK để trả lời.Hoạt động 2:Tính

A. AMONIAC (NH3)I. Cấu tạo phân tử

1

- GV bổ sung: Phân tử NH3 có cấu tạo hình tháp, nguyên tử N ở đỉnh tháp, còn 3 nguyên tử H nằm ở 3 đỉnh của tam giác đều là đáy của hình tháp Có cấu tạo không đối xứng lên phân tử NH3 phân cực.Hoạt động 2:Tính chất vật lý- GV: Chuẩn bị một ống nghiệm chứa sẵn khí amoniac. Cho HS quan sát trạng thái , màu sắc, có thể hé mở nút cho HS phẩy nhẹ để ngửi.- Tìm tỉ khối của amoniac đối với không khí.- HS: Dựa trên các thông tin thu nhận được nhận xét:+ Amoniac là chất khí không màu, mùi khai, xốc.+ Tỉ khối = 17/29 = 0,59 Vậy amoniac nhẹ hơn không khí.

- GV: làm thí nghiệm thử tính tan của ammoniac

+ Chuẩn bị một lọ thu đầy khí NH3.+ Đậy lọ bằng nút cao su có ống thuỷ tinh vuốt nhọn. Đầu nhọn quay vào trong lọ.+ Chuẩn bị một chậu nước, nhỏ vào đó một vài giọt dung dịch phenolphtalein.+ Nhúng ống thuỷ tinh vào chậu nước. Thoạt đầu nước dâng lên từ từ trong ống thuỷ tinh. Sau đó nước phun mạnh vào lọ, và nước trong lọ có màu hồng.- HS: Quan sát hiện tượng, giải

thích.+ Nước phun rất mạnh vào lọ. Nguyên nhân là do khí NH3 tan rất nhiều trong nước, làm giảm áp suất trong lọ. Nước phun vào lọ để cân bằng áp suất.+ Dung dịch trong lọ có màu

chất vật lý.

- Trong phân tử NH3 nguyên tử N liên kết với 3 nguyên tử H bằng 3 liên kết cộng hoá trị có cực, ở nguyên tử N còn một cặp electron chưa tham gia liên kết.- NH3 là phân tử phân cực.

II. Tính chất vật lí- Là chất khí không màu, mùi

khai, xốc, nhẹ hơn không khí.

- Tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch có tính bazơ.

2

hồng là do phenolphthalein không màu hoá hồng trong dung dịch kiềm. Vì vậy dung dịch ammoniac có tình kiềm.- GV bổ sung : Khí NH3 tan rất

nhiều trong nước, ở điều kiện thường 1 l nước hoà tan được khoảng 800l NH3.

Hoạt động 3:1. Tính bazơ yếu- GV yêu cầu HS: Dựa vào

thuyết axit- bazơ của Bron- stet, tính chất hoá học chung của bazơ và SGK để giải thích tính bazơ của NH3.

a) Tác dụng với nước- GV: Dung dịch amoniac có

biểu hiện tính chất của 1 bazơ yếu như thế nào?

- HS: Khi tan trong nước, một phần nhỏ các phân tử NH3 kết hợp với H+ của nước NH4

+

+ OH-.- GV bổ sung: Kb của NH3 ở

250C là 1,8.10-5 nên là một bazơ yếu.

- GV: NH3 khí cũng như dung dịch dễ dàng nhận H+ của dung dịch axit tạo muối amoni.

- Dung dịch amoniac làm cho phenolphthalein từ không màu chuyển sang màu hồng, quỳ tím chuyển sang màu xanh. Nên ngưòi ta dung quỳ tím ẩm để nhận ra khí amoniac.

b) Tác dụng với axit- GV mô tả thí nghiệm giữa

khí NH3 và khí HCl.- HS: quan sát, giải thích hiện

tượng thí nghiệm và viết phương trình phản ứng:

III. Tính chất hoá học:1) Tính bazơ yếu:a. Tác dụng với nướcKhi hoà tan khí NH3 vào nước một phần các phân tử NH3 phản ứng:

=1,8.10-5 là một bazơ yếu.

b. Tác dụng với axitVD: NH3(k) + HCl(k) NH4Cl(r)

(không màu) (khói trắng)

3

NH3(k) + HCl(k) NH4Cl(r)

Phản ứng này dùng để nhận ra khí amoniacc) Tác dụng với dung dịch muối- GV: Khi cho dung dịch Al3+

vào dung dịch NH3 sẽ xảy ra phản ứng nào giữa các ion trong hai dung dịch này?

- HS: xảy ra phản ứng: Al3+ + OH- Al(OH)3 - GV hướng dẫn HS thiết lập

nên phương trình hoá học.Hoạt động 4:- GV đặt vấn đề: Ngoài những

tính chất hóa học kể trên, NH3 còn có tính chất đặc biệt khác.

- GV làm thí nghiệm 1: Nhỏ từ từ dung dịch NH3 đến dư vào 2ml dung dịch CuSO4.

- HS quan sát, nhận xét hiện tượng: Lúc đầu có kết tủa sau đó kết tủa tan, thu được dung dịch xanh thẫm trong suốt.

- GV giải thích hiện tượng bằng các phương trình hỗn hợp.

- GV bổ sung: dung dịch NH3

còn hoà tan một số kết tủa như: AgCl, Zn(OH)2, tạo ra các ion phức [Ag(NH3)2]+

,

[Zn(NH3)4]2+ - GV làm thí nghiệm 2: Nhỏ

vài giọt dung dịch AgNO3

vào ống nghiệm chứa 1 ml dung dịch NaCl.

- HS: Quan sát- GV: Nhỏ từ từ từng giọt dung

dịch NH3 cho đến khi kết tủa trắng tan hoàn toàn.

- GV: Ion phức được tạo thành là nhờ liên kết cho nhận giữa cặp electron tự do ở N trong

c.Tác dụng với dung dịch muối

VD: Al3+ + 3NH3 + 3H2O 3NH4+ +

+ Al(OH)3

2. Khả năng tạo phức:

Cu(OH)2+ 4NH3

[Cu(NH3)4](OH)2

Cu(OH)2 + 4NH3

[Cu(NH3)4]2+ + 2OH-

(ion phức màu xanh thẫm)

AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]Cl

AgCl +2NH3 [Ag(NH3)2] +Cl-

3. Tính khử

a) Tác dụng với Oxi

4

phân tử NH3 với các obitan trống của ion kim loại.

- HS: Hoàn thành các phương trình phản ứng

Hoạt động 5:- GV yêu cầu HS cho biết: Số

oxi hoá của N trong NH3 và nhắc lại các số oxi hoá của N. Từ đó dự đoán tính chất hoá học tiếp theo của NH3 dựa vào sự thay đổi số oxi hoá của N.

- HS: Trong phân tử NH3, N có số oxi hoá -3 và các số oxi hoá có thể có của N là: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5. Như vậy trong các phản ứng hóa học khi có sự thay đổi số oxi hoá, số oxi hoá của N trong ammoniac chỉ có thể tăng lên. Vậy ammoniac có tính khử.

- GV bổ sung: NH3 thể hiện tính khử yếu hơn H2S

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biết tính khử của NH3 biểu hiện như thế nào? Viết các phương trình phản ứng.

- HS:+ Tác dụng với Oxi+ Tác dụng với Clo+ Tác dụng với một số oxit kim loại.- GV bổ sung các hiện tượng

có thể quan sát đựơc.- GV: từ phản ứng NH3 tác

dụng với Cl2 ở điều kiện thường, còn với O2 thì cần đốt cháy lên Cl2 có tính oxihoá mạnh hơn O2.

- GV kết luận: + Amoniac ở trạng thái khí hay

4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O

4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O

b) Tác dụng với Clo

2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HCl

c) Tác dụng với oxit kim loại

2NH3 + 3CuO 3Cu + N2

+3H2O

5

dung dịch đều thể hiện tính bazơ yếu. Tác dụng với axit tạo thành muôí amoni và kết tủa được hiđroxit của nhiều kim loại.

+ Amoniac có tính khử: Phản ứng được với O2, Cl2 và khử một số oxit kim loại. Trong các phản ứng này số oxi hoá của N trong ammoniac tăng từ -3 lên 0 hoặc +2.+ Amoniac có tính chất đặc biệt: Có khả năng tạo phức với nhiều ion kim loại nhờ liên kết cho- nhận.Hoạt động 6:GV hướng dẫn HS nghiên cứu SGK.NH3 còn dùng để chống ngất xỉu. NH3 còn được dùng để loại bỏ khí SO2 trong khí thải của các nhà máy có quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch (than, dầu) và sản phẩm amoni sunfat thu hồi của các quá trình này có thể được sử dụng làm phân bón.Hoạt động 7:

- HS nghiên cứu SGK cho biết NH3 được điều chế trong phòng thí nghiệm như thế nào? Viết phương trình phản ứng hoá học?

- GV yêu cầu Hs sử dụng nghuyên lí Lơ Sa-tơ-li-e để làm cho cân bằng chuyển dịch về phía tạo NH3.

- gV gợi ý: Có thể áp dụng yếu tố p, t0, xúc tác, nồng độ được không? Vì sao?

- HS: Tăng áp suất cho hệ, giảm nhiệt độ, dung chất xúc tác.

- GV bổ sung: + Tăng áp suất: 300- 1000 atm.+ Giảm nhiệt độ: 450- 5000C.+ Chất xúc tác: Fe trộn thêm Al2O3, K2O…

IV.Ứng dụng: SGK/44

V. Điều chế:

1. Trong phòng thí nghiệm

2NH4Cl + Ca(OH)22NH3 +

CaCl2 + H2O

NH4+ + OH- NH3 + H2O

- Đun nóng dung dịch NH3 đậm đặc.

2. Trong công nghiệp:

Tổng hợp trực tiếp từ các nguyên tố:

N2+H2 2NH3

H = - 92 kJ

Các biện pháp khoa học đã áp dụng:

- Tăng áp suất:200- 300 atm.

- Giảm nhiệt độ; 450- 5000C

- Chất xúc tác: Fe.

- Vận dụng chu trình khép kín để nâng cao hiệu suất phản ứng

6

+ Vận dụng chu trình khép kín để nâng cao hiệu suất phản ứng.

7