Giáo án Hóa 11 - Tiết 11: Nitơ

Nội dung text: Giáo án Hóa 11 - Tiết 11: Nitơ

1. Người soạn: Thân Thị Huê Giáo viên: Trường THPT Việt Yên số 2. Tuần 06: Từ ngày 09/10/2017 – 14/10/2017 Ngày soạn: 4/10/2017 Ngày giảng: 10/10/2017 Tiết 11: NITƠ A. Giới thiệu chung - Bài Nitơ gồm các nội dung chủ yếu sau: +/ Vị trí, cấu hình electron nguyên tử. +/ Tính chất vật lý. +/ Tính chất hóa học. +/ Ứng dụng. +/ Trạng thái tự nhiên, phương pháp điều chế. - Thời lượng của bài: 1 tiết học (45 phút). B. Mục tiêu bài học I. Kiến thức, kĩ năng, thái độ 1. Kiến thức - Biết: Tính chất vật lí, hóa hoc, ứng dụng, trạng thái tự nhiêu và cách điều chế nitơ. - Hiểu: Cấu tạo phân tử N2, tính chất hóa học của nitơ. 2. Kĩ năng - Rèn kĩ năng: viết cấu hình electron nguyên tử, dựa vào cấu hình xác định vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn, viết công thức electron, công thức cấu tạo. - Rèn kĩ năng: xác định số oxi hóa, dự đoán tính chất hóa học, viết phương trình hóa học. 3. Thái độ - Say mê, hứng thú học tập, yêu khoa học. - Vận dụng kiến thức học về nitơ để giải thích các hiện tượng trong thực tiễn, phục vụ cho đời sống. II. Định hướng các năng lực có thể hình thành và phát triển - Năng lực tự học. - Năng lực hợp tác.
2. - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. - Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học. - Năng lực quan sát và phát hiện vấn đề học tập. C. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh I. Giáo viên - Giáo án powerpoint; giáo án word. - Bảng phụ, phấn màu, bút dạ, nam châm, băng dính. II. Học sinh Ôn tập các kiến thức đã học có liên quan tới bài mới: - Cấu hình electron nguyên tử (cách viết cấu hình). - Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học (xác định vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn). - Liên kết hóa học (cách viết công thức electron, công thức cấu tạo). - Phản ứng oxi hóa – khử (cách xác định số oxi hóa, xác định chất khử - chất oxi hóa). D. Chuỗi các hoạt động học I. Giới thiệu chung - Hoạt động trải nghiệm, kết nối (tình huống xuất phát): Được thiết kế nhằm kết nối vấn đề thực tiễn vào bài mới, tạo hứng thú học tập cho học sinh (HS). - Hoạt động hình thành kiến thức gồm các nội dung chính sau: + Vị trí, cấu hình electron nguyên tử. + Tính chất vật lí. + Tính chất hóa học. + Ứng dụng. + Trạng thái tự nhiên và điều chế. Các nội dung kiến thức sẽ được thiết kế thành các hoạt động học của HS. Thông qua những kiến thức đã học, HS vận dụng suy luận để tìm ra kiến thức mới. - Hoạt động bài tập, củng cố: Được thiết kế ở dạng bài tập, câu hỏi (ô chữ) để khắc sâu kiến thức trọng tâm đã học. - Hoạt động vận dụng, tìm tòi: Nhằm giúp HS vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết các vấn đề gắn với thực tiễn, thực nghiệm. Phần này không bắt buộc
3. tất cả HS phải làm. Tuy nhiên giáo viên (GV) nên động viên, khuyến khích HS tham gia hết. II. Thiết kế chi tiết từng hoạt động 1. Hoạt động kết nối (3 phút) a. Mục tiêu của hoạt động - Tạo hứng thú học tập cho HS qua việc kết nối vấn đề thực tiễn với bài mới. - Rèn năng lực tự học, suy luận. b. Phương thức tổ chức hoạt động - GV: Cho HS xem 1 đoạn video ngắn (1.47 phút) Nội dung của đoạn video: Nói về 1 cặp song sinh được sinh ra từ tinh trùng của người cha đã mất. - GV dẫn dắt HS vào bài mới bằng việc đặt các câu hỏi: + Hãy cho biết nội dung chính của đoạn video trên? + Các em có biết bằng cách nào mà người ta lưu trữ được tinh trùng hay không? - HS trả lời câu hỏi, từ đó GV dẫn dắt HS vào nghiên cứu bài nitơ. c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động - Sản phẩm: HS trả lời các câu hỏi phát vấn của GV. - Đánh giá kết quả hoạt động: Thông qua các câu trả lời của HS, GV hỗ trợ, dẫn dắt HS vào bài mới. 2. Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động 1: (3 phút) Nghiên cứu tính chất vật lí của nitơ a. Mục tiêu hoạt động - Biết được tính chất vật lí của nitơ. - Rèn năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn. b. Phương thức tổ chức hoạt động - HS hoạt động nhóm trả lời câu hỏi của GV: Hãy cho biết đặc điểm: trạng thái, màu sắc, mùi vị, tính tan của nitơ? c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động - Sản phẩm: HS trả lời được các câu hỏi của GV về tính chất vật lí của nitơ + Ở điều kiện thường: là chất khí, không màu, không mùi, không vị.
4. + Hơi nhẹ hơn không khí. + Hóa lỏng ở -196 0C, tan rất ít trong nước. + Nitơ không duy trì sự cháy và sự hô hấp. - Đánh giá kết quả hoạt động: Qua câu trả lời và câu hỏi liên hệ thực tế, GV dẫn dắt HS đặt vấn đê nghiên cứu phần ứng dụng. Hoạt động 2: (4 phút) Nghiên cứu phần ứng dụng a. Mục tiêu của hoạt động - Nêu được ứng dụng của nitơ, giải thích được ứng dụng của nitơ. - Rèn năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề. b. Phương thức tổ chức hoạt động -HS hoạt động nhóm, nghiên cứu sách giáo khoa và các kiến thức đã biết, cho biết các ứng dụng của nitơ? c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động - Sản phẩm: HS nêu được ứng dụng của nitơ như sách giáo khoa + Là thành phần dinh dưỡng quan trọng của thực vật. + Sản xuất phân đạm, axit HNO3 + Trong một số ngành công nghiệp (luyện kim, điện tử ) dùng làm môi trường trơ. + Nitơ lỏng dùng bảo quản máu và các mẫu vật sinh học khác. GV bổ sung: nitơ là nguyên tố hóa học quan trọng cấu tạo nên protein và các axit amin. Trong môn sinh học, các em đã biết là tất cả các cơ thể sống đều tạo nên từ các tế bào và một trong những nguyên tố hóa học tham gia cấu tạo nên tế bào đó là nitơ. Vậy nên nitơ có vai trò rất quan trọng với sự sống, không có nitơ thì không có sự sống. Ngoài ra nó còn có rất nhiều ứng dụng quan trọng khác nữa. Chúng ta sẽ cùng nhau đi nghiên cứu các ứng dụng khác của nitơ. - HS làm việc cá nhân: Nghiên cứu tài liệu, nêu các ứng dụng của nitơ. - GV bổ sung thêm một số ứng dụng khác của nitơ gần gũi với thực tế (bằng hình ảnh). - GV quay lại giải thích vì sao “Tinh trùng lại được lưu giữ bằng nitơ lỏng”.
5. Hoạt động 3: (9 phút) Nghiên cứu phần vị trí, cấu hình electron nguyên tử a. Mục tiêu của hoạt động - Viết được cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố, xác định được vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn, viết được công thức electron và công thức cấu tạo của phân tử N2. - Rèn năng lực tự học, năng lực hợp tác, năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học. b. Phương thức tổ chức hoạt động - GV đặt vấn đề nghiên cứu phần vị trí, cấu hình electron nguyên tử từ phần ứng dụng như sau: nitơ được dùng tạo môi trường trơ trong một số ngành công nghiệp, vậy tại sao nitơ lại được dùng tạo môi trường trơ, có thể thay thế bằng các chất khác được không? Thì chúng ta cùng nhau đi nghiên cứu phần tiếp theo của bài. - HS làm việc theo nhóm: + Chia lớp thành 6 nhóm, phân công nhóm trưởng, thư ký cho mỗi nhóm. + Giao nhiệm vụ học tập: 6 nhóm cùng làm 1 nhiệm vụ hoàn thành phiếu học tập số 1 Phiếu học tập số 1 a/ Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố nitơ. b/ Xác định vị trí của nguyên tố nitơ trong bảng tuần hoàn. c/ Viết công thức electron, công thức cấu tạo mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử N2. + Thời gian làm việc: 3 phút. - Lấy sản phẩm của 1 nhóm mang lên bảng để chữa, còn sản phầm của 5 nhóm thì cho kiểm tra chéo hoặc GV thu lại để kiểm tra và trả lại sau. - HS hoạt động chung: Cả lớp nhận xét bài làm của 1 nhóm trên bảng. - GV chốt kiến thức cho HS. c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động - Sản phẩm: HS trả lời được các câu hỏi thể hiện trên bảng phụ + Cấu hình: 1s22s22p3. + Vị trí: ô số 7, chu kì 2, nhóm VA. + Công thức cấu tạo N2: N≡N.
6. - Đánh giá kết quả hoạt động: Thông qua quan sát HS làm việc nhóm, từ đó phát hiện những khó khăn của HS và hỗ trợ kịp thời. Hoạt động 4: (15 phút) Nghiên cứu phần tính chất hóa học a. Mục tiêu của hoạt động - Từ cấu tạo phân tử N 2, số oxi hóa dự đoán tính chất hóa học; so sánh mức độ hoạt động với các phi kim học ở lớp 10. - Rèn năng lực tự học, năng lực hợp tác, năng lực dự đoán tính chất hóa học của đơn chất. b. Phương thức tổ chức hoạt động - Hoạt động nhóm: HS trả lời các câu hỏi sau của GV 1. Hãy cho biết các trạng thái số oxi hóa của nitơ? Từ đó, hãy dự đoán tính chất hóa học của nitơ? 2. Đưa các ví dụ minh họa cho tính chất hóa học của nitơ? Phiếu học tập số 2 Trong thời gian 3 phút, mỗi nhóm phải: 1. Hãy cho biết các trạng thái số oxi hóa của nitơ? Từ đó, hãy dự đoán tính chất hóa học của nitơ? 2. Đưa các ví dụ minh họa cho tính chất hóa học của nitơ? + Sau thời gian 5 phút: GV lấy bài của 1 nhóm và dán lên bảng để nhận xét. Còn bài của 5 nhóm còn lại thì GV sẽ thu lại chữa và trả sau. - Hoạt động cả lớp: Chữa bài của 2 nhóm trên bảng. - GV chốt kiến thức trong tâm bằng cách đặt câu hỏi: Từ điều kiện phản ứng, hãy cho biết trong 2 tính chất khử và oxi hóa thì tính chất nào là chủ yếu? - Yêu cầu: HS phải xác định được sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố Nitơ trong các ví dụ, đọc được tên các sản phẩm trong các phương trình hóa học. Kết luận được N 2 thể hiện tính khử và oxi hóa khi tác dụng với những loại chất nào; tính chất nào của N 2 là chủ yếu. - GV nhấn mạnh thêm vào 2 phản ứng: N 2 tác dụng với H2 và N2 tác dụng với O2. Chú ý nhấn vào đặc điểm phản ứng, điều kiện phản ứng, vai trò của phản ứng này trong những bài học sau.
7. c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động - Sản phẩm: HS lấy được các ví dụ minh họa cho tính khử, tính oxi hóa của N 2, xác định được sự thay đổi số oxi hóa của nitơ trong các ví dụ đó. Đưa ra được kết luận N 2 thể hiện tính khử khi tác dụng với những loại chất nào và khi thể hiện tính oxi hóa thì nó tác dụng với những loại chất nào. + Tính khử: to N2 + 3Mg  Mg3N2 (magie nitrua) to N2 + 3Al  AlN (nhôm nitrua) to ,P,xt N2 + 3H2  2NH3 (ammoniac) + Tính oxi hóa (tính chất chủ yếu) 3000o C, N2 + O2  2NO (chất khí không màu – nitơ monooxit) 2NO + O2  2NO2 (chất khí, mầu nâu đỏ) - Đánh giá kết quả hoạt động: + Thông qua quan sát: GV chú ý sự làm việc của các nhóm, kịp thời phát hiện những khó khăn của HS và hỗ trợ cho HS. + Thông qua sản phẩm học tập: Bài làm của các nhóm, GV giúp HS tìm ra những chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. Hoạt động 5: (5 phút) Nghiên cứu trạng thái tự nhiên và điều chế a. Mục tiêu của hoạt động - Nêu trạng thái tự nhiên của nitơ dựa vào sự hiểu biết thực tế của HS. - Nêu được phương pháp điều chế nitơ trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm. - Rèn năng lực tự học, năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, năng lực giải quyết các vấn đề thực tiễn. b. Phương thức tổ chức hoạt động - GV đặt vấn đề nghiên cứu: nitơ là chất nhiều tính chất có ứng dụng quan trọng vào cuộc sống và nhiều ngành công nghiệp. Vậy bằng cách nào để người ta có thể sản xuất ra được một lượng nitơ lớn như vậy để phục vụ cho các ngành công nghiệp, thì chúng ta sẽ cùng nhau đi nghiên cứu phần điều chế và trạng thái tự nhiên của nitơ. - Hoạt động cá nhân: HS nghiên cứu sách giáo khoa và trả lời các câu hỏi sau:
8. + Trong tự nhiên nitơ tồn tại ở những dạng nào? + Trong công nghiệp, để sản xuất nitơ người ta đi từ nguồn nguyên liệu nào? Nitơ trong công nghiệp được sản xuất bằng phương pháp nào? + Trong phòng thí nghiệm, nitơ được điều chế như thế nào? c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động - Sản phẩm: HS trả lời được các câu hỏi của GV về trạng thái tự nhiên và phương pháp điều chế nitơ như sách giáo khoa. + Trạng thái tự nhiên: trong tự nhiên nitơ tồn tại ở hai dạng đơn chất (chiếm gần 80% thể tích không khí) và hợp chất (có nhiều trong khoáng chất NaNO 3, trong thành phần của protein, nhiều hợp chất hữu cơ khác + Điều chế: Trong công nghiệp: Nitơ được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng. hóa lỏng không khí -1960C Không khí Không khí lỏngN 2 khí loại bỏ tạp chất, CO2, hơi H2O - Đánh giá kết quả hoạt động: GV lắng nghe phần trả lời của HS, kịp thời phát hiện những vướng mắc, khó khăn của HS trong quá trình trả lời, từ đó hướng dẫn, gợi mở cho HS kịp thời. Hoạt động 6: (5 phút) Luyện tập, củng cố a. Mục tiêu của hoạt động - Củng cố, khắc sâu kiến thức đã học. - Rèn năng lực tự học, năng lực phán đoán giải quyết vấn đề b. Phương thức tổ chức hoạt động - GV cho HS chơi trò chơi “Ô chữ”. L I Ê N K Ế T B A T Í N H K H Ử R Ấ T B Ề N
9. K H Ô G M À U N I T Ơ M O N O O X I T O X I N I T R U A K H Á T R Ơ N H Ó M V A H A I - HS hoạt động cá nhân: Chọn hàng chữ, nghe câu hỏi, trả lời câu hỏi để tìm ra ô chữ. c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động - Sản phẩm: Giải được tất cà các ô chữ, tìm ra từ hàng dọc. - Đánh giá kết quả hoạt động: Thông qua quan sát: Khi HS lựa chọn ô chữ, tìm câu trả lời, GV cần linh hoạt gợi ý cho HS nếu cần. Hoạt động 7: (1 phút) Vận dụng, tìm tòi mở rộng a. Mục tiêu của hoạt động Hoạt động này được thiết kế cho HS về nhà làm, nhằm giúp HS vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học trong bài để giải quyết bài tập gắn với thực tiễn và mở rộng kiến thức cho HS. Hoạt động này không bắt buộc tất cả HS phải làm, tuy nhiên GV nên động viên khuyến khích tất cả các HS cùng tham gia, nhất là những HS có niềm say mê, nghiên cứu học tập. b. Nội dung của hoạt động BTVN: Các em hãy tìm hiểu và cho biết quy trình làm kem tươi từ Nitơ lỏng? c. Phương thức tổ chức hoạt động GV hướng dẫn HS về nhà làm. d. Sản phẩm, kiểm tra đánh giá hoạt động
10. Yêu cầu: Trình bày sản phẩm của mình dưới dạng một bài thuyết trình bằng powerpoint” - Đánh giá kết quả: GV cho HS trình bày đáp án vào đầu giờ sau hoặc sau khi HS học xong bài HNO3.