Giáo án Hóa học Lớp 11 - Chương 2: Nitơ. Photpho - Tiết 14: Axit nitric

Chương 2: NITƠ - PHOTPHO
Tiết 14: AXIT NITRIC
NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH TRONG VIDEO SẼ ĐƯỢC GIẢNG DẠY BẰNG TIẾNG ANH
I. Chuẩn kiến thức kĩ năng
1/ Kiến thức:
a. Học sinh biết: 
- Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, khối lượng riêng, tính tan), ứng dụng, cách điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp (từ amoniac).
b. Học sinh hiểu:
- HNO3 là một trong những axit mạnh nhất.
- HNO3 là chất oxi hoá rất mạnh: oxi hoá hầu hết kim loại, một số phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
c. Học sinh vận dụng:
- Viết và cân bằng các phản ứng hóa học. 
2/ Kỹ năng:
- Dự đoán tính chất hóa học, kiểm tra dự đoán bằng thí nghiệm và rút ra kết luận.
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh..., rút ra được nhận xét về tính chất của HNO3. 
- Viết các PTHH dạng phân tử, ion rút gọn minh hoạ tính chất hoá học của HNO3 đặc và loãng. 
- Tính thành phần % khối lượng của hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3.
3/ Thái độ:
- Say mê hứng thú học tập, yêu thích khoa học.
- Làm việc nghiêm túc, có trách nhiệm khi làm việc nhóm.
- Thái độ làm việc một cách khoa học, cẩn thận.
- Sử dụng hiệu quả hóa chất và dụng cụ thí nghiệm
- Ý thức bảo vệ môi trường sống.
II. Trọng tâm:
- HNO3 có đầy đủ tính chất hóa học của một axit mạnh và là chất oxi hóa rất mạnh: oxi hóa hầu hết các kim loại, một số phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
- Áp dụng để giải các bài toán tính thành phần % khối lượng hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3.
*Năng lực chuyên biệt môn Hóa học
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học.
- Năng lực thực hành hóa học.
- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học.
- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống
- Năng lực tính toán qua việc giải thích các bài tập hóa học.
*Các năng lực chung
- Năng lực tự học.
- Năng lực giao tiếp, hợp tác trong hoạt động nhóm. 
- Năng lực sáng tạo, năng lực tư duy, giải quyết vấn đề.
- Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông.
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ. 
III. Phương pháp dạy học:
- Nêu vấn đề, đàm thoại, gợi mở.
- Phương tiện trực quan: thí nghiệm biểu diễn, thí nghiệm kiểm chứng.
V. Bảng mô tả các mức độ nhận thức
Loại câu hỏi/bài tập
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng thấp
Vận dụng cao
Câu hỏi/bài tập định tính
- Nêu được đặc điểm cấu tạo của axit nitric
Năng lực quan sát mô hình, hình ảnh
- Nêu được tính chất vật lí, tính chất hóa học của axit sunfric. 
-Năng lực quan sát thực hành thí nghiệm
- Nêu được các phương pháp điều chế
+Minh họa tính axit của axit nitric 
+Minh họa tính chất hóa học của axit sunfuric đặc:
- ôxi hoá nhiều kim loại...
- oxi hoá nhiều phi kim...
oxi hoá nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ...
Năng lực giải quyết vấn đề thông qua bộ môn hoá

- Vận dụng kiến thức đã học, suy luận tính chất hóa học từ công thức cấu tạo của axit nitric. 
-Năng lực ngôn ngữ hoá học
- Nhận biết các chất bao gồm cả các muối, axit, bazo khác.
-Năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề
- Tìm hiểu các ứng dụng của axit nitric tronng thực tế , trong công nghiệp... và cơ sở ứng dụng nó.
- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống.
Bài tập định lượng


Tính toán: theo phương trình hóa học.
Viết thành thạo các phản ứng hóa học
-Năng lực tinh toán, sử dụng ngôn ngữ hoá học.
- Giải được các bài tập tính toán liên quan đến axit nitric dựa trên cơ sở các định luật cơ bản như bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng...
Rèn luyện năng lực, kĩ năng tinh toán, tư duy sáng tạo...
Bài tập thực hành/Thí nghiệm
Mô tả và nhận biết được các hiện tượng thí nghiệm
Giải thích được các hiện tượng thí nghiệm
Giải thích được một số hiện tượng thí nghiệm mang tính chất thực tiễn
- Phát hiện được một số hiện tượng trong thực tiễn và sử dụng kiến thức hóa học để giải thích, giải quyết một số Bài tập liên quan đến thực tế
- Năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống, 

III. Tiến trình dạy học:
1/ Ổn định lớp: 1 phút
2/ Kiểm tra bài cũ: GV không kiểm tra đầu giờ mà tiến hành lồng ghép kiểm tra kiến thức cũ trong quá trình hình thành, kiến tạo kiến thức mới.
3/ Nội dung: 
Hoạt động của giáo viên (GV)
Hoạt động của học sinh (HS)
Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1: Tìm hiểu về tính chất vật lý (7 phút)
Mục tiêu: Biết được tính chất vật lý của axit sunfuric
 Hiểu và biết phương pháp pha loãng dung dịch axit sunfuric đặc an toàn.
Định hướng năng lực:
- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học.
- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học.
-GV trình chiếu cho HS hình ảnh về 3 lọ đựng hóa chất (đà, không màu, và chứa dung dịch màu vàng, yêu cầu học sinh cho biết bình nào là bình chứa axit HNO3
Từ đó cung cấp các thông tin về tính chất vật lý của axit nitric
Axit không bền, khi có ánh sáng bị phân hủy tạo khí màu nâu đó là NO2, khí này tan trong HNO3 làm cho dd có màu vàng.
- Vậy khi bảo quản cần chú ý điều gì ?

- cả 3 lọ
- Quan sát
- Là chất lỏng không màu.
- Bốc khói mạnh trong không khí ẩm, phân hủy một phần, dung dịch axit có màu vàng.
- Cần cất giữ axit trong bình sẫm màu, bọc bằng giấy đen, tránh ánh sáng 
- Phân tử phân cực nên tan tốt trong nước .
 
I. Tính chất vật lý:
- Là chất lỏng không màu, bốc khói trong không khí ẩm.
- Dễ bị nhiệt hoặc ánh sáng phân hủy→ dd màu vàng.
- Tan trong nước với bất kỳ tỉ lệ nào, D = 1,53g/cm3, ts = 860C.


Hoạt động 2: Tìm hiểu về công thức cấu tạo của axit sunfuric (2 phút)
Mục tiêu: Biết được công thức cấu tạo (CTCT) của axit sunfuric
 Dự đoán những tính chất hóa học của axit sunfuric.
Định hướng năng lực:
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học.
- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học.
-Năng lực tính toán đơn giản.
-Cho học sinh quan sát cấu tạo dạng rỗng của axit nitric. Yêu cầu HS nhận xét về đặc điểm liên kết trong phân tử và trạng thái số oxi hóa của nito để dự đoán tính chất hóa học của axit nitric

- Liên kết OH phân cực về phía O có độ âm điện lớn hơn. Do đó axit nitric thể hiện tính oxi hóa.
- Nito có trạng thái số oxi hóa +5 cao nha

Hoạt động 3: Nghiên cứu tính axit của axit nitric 
Mục tiêu: Củng cố lại kiến thức đã được học về tính axit
Định hướng năng lực:
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học.
- Năng lực thực hành hóa học.
- Yêu cầu các nhóm HS thực hiện các nội dung:
+Tiến hành thí nghiệm: Lấy 2-3ml dung dịch H2SO4 loãng, lần lượt cho vào các ống nghiệm chứa hóa chất: quỳ tím, CuO, NaOH có giọt phenolphtalein, CaCO3
+Axit nitric tác dụng được với những chất nào? Viết PTPƯ xảy ra (nếu có)
Có
Không
PTPƯ
Quỳ tím



CuO



NaOH



CaCO3





Thực hành thí nghiệm kiểm chứng tính chất của axit sunfuric loãng
Làm quỳ tím hóa đỏ
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2+ H2O
CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 +H2O
Có
Không
PTPƯ
Quỳ tím
x


Fe
x


CuO
x


NaOH
x


CaCO3
x



II. Tính chất hóa học
1/ Tính chất của dung dịch axit sunfuric loãng:
+ Làm quỳ tím hóa đỏ.
+ Tác dụng với bazơ, oxit bazơ 
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2+ H2O
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
+ Tác dụng với muối 
CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 +H2O
Axit nitric thể hiện đầy đủ tính chất của một axit mạnh.
Hoạt động 6: Nghiên cứu tính chất oxi hóa của axit nitric
Mục tiêu:
 Biết: Axit sunfuric có tính oxi hóa mạnh 
Hiểu: Dùng phản ứng hóa học minh họa tính chất oxi hóa của axit nitric.
Định hướng năng lực:
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học.
- Năng lực tính toán.
GV đặt câu hỏi cho HS thử dự đoán xem sản phẩm oxi hóa phụ thuộc vào yếu tố gì?
Yếu tố: Nồng độ axit.
Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm 
Cho Cu + HNO3 đặc, nóng
Cho ý kiến nhận xét? Kết luận?
GV hướng dẫn HS chất khí không màu là sản phẩm khử, yêu cầu HS xác định sản phẩm tạo thành. 
Hướng dẫn HS viết PTPƯ
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + 2H2O 
Yêu cầu HS xác định vai trò của các chất phản ứng và cho biết tính chất của axit sunfuric đặc, tính chất này được thể hiện khi tác dụng với những chất nào?
GV bổ sung thông tin nếu Cu tác dụng với HNO3 loãng thì sản phẩm khử không phải là NO2 mà là NO.
Yếu tố: tác nhân khử
GV phân tích bản chất của chất khử, chất oxh, điều kiện phản ứng, sản phẩm khử trên phương trình của Cu + HNO3 để HS nắm rõ nguyên tắc phản ứng OXH-K.
GV đặt vấn đề Cu là kim loại có tính khử trung bình. Vậy nếu thay Cu bằng các kim loại khác thì sản phẩm khử có thay đổi không?
GV bổ sung thông tin
- Với các KL có tính khử trung bình, yếu
 HNO3 đặc thường cho sản phẩm khử NO2
HNO3 loãng thường cho sản phẩm khử NO2
- Với các KL có tính khử mạnh hơn, thì nó sẽ khử N(+5) của HNO3 xuống trạng thái số oxi hóa càng thấp. Do đó sản phẩm khử có thể là 
Yếu tố: Nhiệt độ
- Tại sao người ta vẫn dùng bình kim loại (nhôm, sắt ) vận chuyển HNO3 ?
Hãy giải thích tính thụ động ?
- Nồng độ axit 
- Chất khử
- Nhiệt độ
Có khí màu nâu bay ra, dung dịch sau phản ứng có màu xanh dương chính là muối đồng (II) nitrat.
Cu tác dụng được với axit nitric đặc.
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + 2H2O 
[K] [OXH]
-
- Tùy theo bản chất kim loại (tính khử mạnh hay yếu ) mà sản phẩm khử sẽ khác nhau.
Vì Al, Fe bị thụ động trong HNO3 đặc,nguội.
- Sau khi cho Al, Fe vào HNO3đ,nguội vì tạo một lớp màng oxit bảo vệ các kim loại này nên không tác dụng được với axit nào nữa. 
2/ Tính chất của axit sunfuric đặc:
a.Tính oxi hóa mạnh
Nồng độ axit
HNO3 đặc thường cho sản phẩm khử NO2
HNO3 loãng thường cho sản phẩm khử NO2
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 +NO2 + 2H2O 
[K] [OXH]
- Tác dụng với hầu hết kim loại: (trừ Au, Pt)
Tác nhân khử
HNO3l + Mkhử mạnh →M(NO3)n + 
N2O, N2 hoặc NH4NO3 + H2O
HNO3l + MTB, yếu →M(NO3)n + 
N2O, N2 hoặc NH4NO3 + H2O
Yếu tố nhiệt độ
Al, Fe bị thụ động trong HNO3 đặc,nguội.
GV cung cấp thông tin: Ngoài ra HNO3 còn phản ứng với các phi kim và hợp chất có tính khử
Yêu cầu HS dự đoán sản phẩm và cân bằng phản ứng
S + HNO3 đặc →
FeO + HNO3 đặc→
HNO3đ oxi hóa được các phi kim như: C, P, S đến số oxh cao nhất .
HNO3đ oxi hóa được các phi kim như: C, P, S đến số oxh cao nhất .

Hoạt động 7: Trắc nghiệm
Mục tiêu: Giúp Hs hệ thống lại kiến thức mà các em đã học trong phần tính chất hóa học
Định hướng năng lực:
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
- Năng lực quan sát
- Năng lực giải quyết vấn đề
1. Tính chất hóa học đặc trưng của HNO3 là
A. tính khử và tính axit.
B. tính oxi hóa và tính axit
C. tính khử và tính oxi hóa
D. chỉ thể hiện tính oxi hóa.
2. Axit nitric để lâu trong không khí sẽ bị phân hủy thành......., ...... và H2O
3. Nối các trạng thái số oxi hóa tương ứng của nito trong các chất sau N2, N2O, NO, NO2, HNO3.
4. HNO3 thể hiện tính axit khi tác dụng với các chất nào sau đây?
A. CaCO3, FeO, Fe(OH)2, Cu(OH)2
B. CuO, Fe2O3, CaCO3, NaOH
C. CuO, Fe2O3, Cu, NaOH.
D. Fe, FeO, Fe(OH)2, Cu(OH)2. 

1. B
2. NO2 và O2
3. N2(0), N2O (+1), NO (+2), NO2 (+4), HNO3 (+5).
4.B

Hoạt động 8: Điều chế
Mục tiêu: Giúp Hs biết được các phương pháp điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp
Định hướng năng lực:
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
- Năng lực quan sát
GV cho HS quan sát một video clip về cách điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm.
- Trong công nghiệp, người ta điều chế axit nitric từ nguyên liệu nào ? có mấy giai đoạn ? viết các ptpư.

- Cho NaNO3 rắn hoặc KNO3 rắn tác dụng với axit H2SO4đặc, nóng:
NaNO3 + H2SO4 HNO3 + NaHSO4 
 Hơi HNO3 được dẫn vào bình làm lạnh và ngưng tụ ở đó.
Có 3 giai đoạn:
4NH3 +5O2 4NO+6H2O
2NO + O2 → 2NO2
4NO2 + 2H2O + O2→ 4HNO3

III. Điều chế
1. PTN
NaNO3 + H2SO4 HNO3 + NaHSO4
2. CN

Hoạt động 9: Trắc nghiệm
Mục tiêu: Giúp Hs hệ thống lại kiến thức mà các em đã học trong phần điều chế và ứng dụng
Định hướng năng lực:
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
- Năng lực quan sát
- Năng lực giải quyết vấn đề
1. NO trong quá trình điều chế axit nitric được tổng hợp bằng cách
A. Oxi hóa Nito bằng Oxi.
B. Phân hủy nhiệt amoniac
C. Oxi hóa amoniac
D. chuyển hóa xúc tác NO2
2. Trong giản đồ dưới đây W, X, Y, Z lần lượt là
A. không khí nóng, amoniac, nước, kk
B. ammoniac, không khí, không khí, nước
C. không khí nóng, ammoniac, không khí, nước
D. oxi, ammoniac, không khí, nước
1. C
2. B


IV. Rút kinh nghiệm, bổ sung:
Huế, ngày 17/11/2016
Giáo viên thực hiện
 Võ Anh Tú