Chương 2: SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GRAP VÀ LƯỢC ĐỒ TƯ DUY TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP CỦA HỌC SINH TRONG CÁC GIỜ LUYỆN TẬP PHẦN PHI KIM - HÓA HỌC 11 NÂNG CAO
2.2. Nội dung và phân phối chương trình phần phi kim – Hóa học lớp 11 nâng cao
Bảng 2.1. Phân phối chương trình phần phi kim Hóa học lớp 11 nâng cao Chương 2 : Nhóm nitơ (13 tiết)
Tiết 14 Khái quát nhóm nitơ Tiết 15 Nitơ
Tiết 16, 17 Amoniac và muối nitrat Tiết 18, 19 Axit nitric và muối nitrat
Tiết 20 Luyện tập tính chất của nitơ và hợp chất của nitơ
Tiết 21 Photpho
Tiết 22 Axit photphoric và muối photphat Tiết 23, 24 Phân bón hóa học
Tiết 25 Luyện tập về photpho và tính chất hóa học của photpho
30
Tiết 26 Bài thực hành số 2 phân bón hóa học Tiết 27 Kiểm tra viết
Bảng 2.1.2 Phân phối chương trình chương 3 nhóm cacbon Chương 3: Nhóm cacbon (7 tiết)
Tiết 28 Khái quát về nhóm cacbon Tiết 29 Cacbon
Tiết 30 Hợp chất của cacbon Tiết 31 Silic và hợp chất của silic Tiết 32 Công nghệ silicat
Tiết 33 Luyện tập tính chất của cacbon, silic và hợp chất của chúng
Tiết 34 Kiểm tra viết
Như vậy trong phần phi kim - Hóa học lớp 11 nâng cao có ba bài ôn tập, luyện tập. Trên cơ sở nội dung các bài luyện tập và phương pháp lập Grap, lược đồ tư duy chúng tôi tiến hành thiết kế Grap, lược đồ tư duy cho các bài luyện tập này. Từ Grap và lược đồ tư duy nội dung bài luyện tập chúng tôi tiến hành thiết kế kế hoạch bài dạy cho các bài luyện tập chương nhóm nitơ và nhóm cacbon. Trong bài luyện tập chúng tôi đã chú trọng thiết kế các hoạt động học tập cho HS để phù hợp với việc sử dụng Grap (hoặc lược đồ tư duy của GV trong giờ học).
31
2.3. Lập Grap nội dung kiến thức cần nhớ bài ôn tập, luyện tập phần phi kim Hóa học 11 nâng cao
2.3.1. Grap nội dung bài 13: Luyện tập về tính chất của nitơ và hợp chất của nitơ
26
Công thức cấu tạo Tính chất hóa học
NH3 HNO3 Muối
N O O
N2 NH3 HNO3 Muối
- Cấu hình 1s22s22p3 - Số OXH 0 - Trơ ở điều kiện thường
- Tính khử (+
O2)
- Tính OXH (+
H2)
- Tính bazơ yếu (nhận H+) - Tính khử (+
O2, CuO…) - Khả năng tạo phức (Ag+, Zn2+…).
-Tính axit yếu (nhường H+).
- T/d với dd kiềm.
- Dễ bị nhiệt phân thành các sản phẩm khác nhau.
- Tính axit mạnh.
- Tính OXH mạnh.
+ OXH hầu hết kim loại. Phi kim và các hợp chất có tính khử.
- Dễ bị nhiệt phân hủy ( tùy vào bản chất kl tạo các sản phẩm khác nhau).
- Là chất OXH mạnh (nhận biết NO3- bằng Cu và H+).
Ứng dụng
N2 NH3 HNO3 Muối
- Môi trường trơ - Nguyên liệu điều chế NH3.
- Sản xuất phân bón.
- Sản xuất phân bón.
- Hóa chất.
- Sản xuất phân bón.
- Sản xuất phân bón..
- Sản xuất thuốc nổ, thuốc nhuộm.
Tính chất vật lí
Muối HNO3
NH3
- Khí , không màu.
- Khai, sốc, tan nhiều trong nước.
-Tinh thể ion.
- không màu.
-Dễ tan.
-Lỏng, không màu - Tan nhiều trong nước.
- Chất tan - Không màu - Phân li hoàn toàn.
Điều chế
NH3 HNO3 Muối
-Từ muối amoni.- N2, H2.
-Từ NH3 và H+.
- Từ NaNO3 và H2SO4d .
- Từ NH3.
N2
- Khí.
- Không màu, không mùi.
- Không cháy, không hô hấp.
N2
N N
N2
- Từ NH4NO2.
- Từ kk lỏng.
Nhóm nitơ
27
2.3.2. Grap nội dung bài 17: Luyện tập tính chất của photpho và hợp chất của photpho
Tính chất photpho và hợp chất của photpho
Tính chất đơn chất photpho Axit H3PO4 Muối photphat
Tính chất vật lí Tính chất HH - Tính khử (tác dụng O2) - Tính oxi hóa (td với kl).
Tính chất hóa học Tính chất vật lí
- Chất rắn, dễ nóng chảy.
- Tan vô hạn.
- Không độc.
Phân loại Nhận biết
3Ag+ + PO4 3-
Ag3PO4 vàng
Muối trung hòa
Muối axit
Photphat trung hòa tan (của kim loại kiềm và amoni).
Đihidro photphat tan.
P trắng (P4) P đỏ (Pn) - Mềm, dễ nóng
chảy .
- Độc, không tan, phát quang
- Bền.
- Không độc, không tan, không phát quang.
-Tác dụng bởi nhiệt:
H3PO4
to
H2P O7
2
to
H O HPO3
- Tính axit trung bình:
* tác dụng với bazơ.
* Tác dụng với oxit bazơ.
* Tác dụng với muối.
P trắng to,as
ngtu
P đỏ
Hiđrophotphat (không tan ).
28
2.3.3. Grap nội dung bài 24: Luyện tập tính chất của cacbon, silic và hợp chất của chúng
Cacbon, silic và hợp chất của chúng
Đơn chất cacbon, silic
Hợp chất của silic và cacbon
Cacbon Cacbon oxit
Axit cacbonic Muối
cacbonat - Là axit ở
dạng rắn ít tan trong nước.
- Là axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic.
-Tính chất vật lí: Có ba dạng thù hình (kim cương, than chì, fuleren) - Tính chất HH:
+ Tính khử (t/d CuO).
+ Tính oxi hóa (t/d kim loại mạnh)
Silic - Tính chất vật lí: Có hai dạng thù hình (silic tinh thể và silic vô định hình).
- Tính chất HH:
+ Tính khử (t/d FeO) + Tính oxi hóa (Mg, Ca).
Axit silixic
Cacbonoxit ( CO ) (cacbonoxit
Cacbonđioxit (CO2)
Silicđioxit - Tan trong kiềm nóng chảy.
- Tác dụng với dung dịch axit HF.
- Là oxit trung tính - Tính khử mạnh (t/d oxit kim loại).
- Là oxit axit - Có tính oxi hóa (t/d với Mg).
- Không bền phân hủy thành CO2 và H2O.
- Axit yếu, trong dung dịch phân li hai nấc.
SiO3 2-
- Muối cacbonat của kim loại kiềm dễ tan trong nước và bền với nhiệt. Các muối cacbonat khác ít tan và bị nhiệt phân.
- Muối hiđrocacbon at dễ tan và bị nhiệt phân.
Muối silicat của kim loại kiềm dễ tan trong nước..
29
2.4. Lập lƣợc đồ tƣ duy nội dung kiến thức cần nhớ phần phi kim Hóa học lớp 11 nâng cao
2.4.1. Lƣợc đồ tƣ duy bài 13: Luyện tập về tính chất của nitơ và hợp chất của nitơ
30
2.4.2. Lƣợc đồ tƣ duy bài 17: Luyện tập về tính chất của photpho và hợp chất của photpho
31
2.4.3. Lƣợc đồ tƣ duy bài 24: Luyện tập về tính chất của cacbon, silic và hợp chất của chúng
32
2.5. Thiết kế bài ôn tập - luyện tập phần phi kim lớp 11 nâng cao 2.5.1. Giáo án bài luyện tập “Tính chất nitơ và hợp chất của nitơ”
Bài 13 (tiết 20)
2.5.2. Giáo án bài “Tính chất của photpho và hợp chất của photpho”
Bài 17 (tiết 25)
2.5.3. Giáo án bài luyện tập “Cacbon, silic và hợp chất của chúng”
Bài 24 (Tiết 33)
(Chi tiết giáo án đƣợc trình bày ở phụ lục 1 trang 51)
2.6. Hệ thống bài tập hóa học để rèn luyện kĩ năng cho HS trong các bài luyện tập phần phi kim - Hóa học 11 nâng cao
Bài tập ôn tập phần nitơ và hợp chất của nitơ
Câu 1. Nhận biết các chất khí đựng trong các lọ mất nhãn: CO2, O2, CO, NH3, SO2.
Câu 2. Viết các phương trình phản ứng và giải thích hiện tượng xảy ra trong trường hợp sau: Cho Al vào dd HNO3 loãng, không thấy khí thoát ra. Khi cho dung dịch thu được tác dụng với dd NaOH, đun nóng nhẹ thấy có khí không màu, mùi khai thoát ra.
Câu 3. Từ khí amoniac người ta điều chế axit nitric qua ba giai đoạn. Viết phương trình hóa học xảy ra trong từng giai đoạn.
Câu 4. Khi cho magie vào dung dịch HNO3 không có khí thoát ra, nếu cho tiếp dung dịch NaOH thấy có khí thoát ra làm giấy quỳ ẩm hóa xanh. Giải thích và viết phương trình hóa học xảy ra?
Câu 5. Cho 17,04 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với HNO3 loãng dư thu được 2,016 lít (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được m gam muối khan. Tính m?
Câu 6. Hòa tan hoàn toàn 28,8 gam kim loại đồng vào dung dịch HNO3 loãng thu được khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Toàn bộ khí NO thu được đem
33
oxi hóa thành NO2 rồi sục vào nước có dòng oxi để chuyển hết thành HNO3. Tính thể tích khí oxi (đktc) đã tham gia vào quá trình trên?
Câu 7. Đem nung nóng m gam muối Mg(NO3)2 một thời gian rồi dừng lại, làm nguội, đem cân thấy khối lượng giảm 5,4 gam so với ban đầu. Tính khối lượng Mg(NO3)2 đã bị nhiệt phân.
Câu 8. Trong một bình kín có chứa 0,5 mol khí nitơ, 1 mol khí hiđro và một ít chất xúc tác. Nung nóng bình trong một thời gian, khi đạt đến trạng thái cân bằng thì trong bình có 0,3 mol khí amoniac. Tính thành phần % về thể tích của khí amoniac.
Câu 9. Nhiệt phân hoàn toàn 37,6 gam Cu(NO3)2. Tính thể tích khí thoát ra ở đktc và khối lượng chất rắn tạo thành sau phản ứng?
Câu 10. Cho 0,96 gam Cu vào 200ml dung dịch NaNO3 0,05M. Cho tiếp 200ml dd HCl 1,0M vào. Khuấy đều để phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có khí thoát ra. Số mol khí thoát ra là bao nhiêu, tính pH của dung dịch sau phản ứng?
Câu 11. Vàng kim loại có thể phản ứng với:
A. Dung dịch HCl đặc. B. HNO3 loãng.
C. HNO3 đậm đặc. D. Nước cường toan.
Câu 12. Phản ứng HNO3 với FeO tạo ra khí NO. Tổng hệ số cân bằng là:
A. 22. B. 16. C. 20. D. 12.
Câu 13. Khí nào sau đây không tạo ra khi cho HNO3 tác dụng kim loại:
A. NO. B. NO2. C. NH3. D. N2O5. Câu 14. Khi nhiệt phân Mg(NO3)2 ta thu được:
A. Mg(NO3)2, NO và O2. B. Mg(NO2)2, NO2 và O2. C. Mg(NO3)2, NO2 và O2. D. MgO, NO2 và O2.
Câu 15. Cho 3,2 gam Cu tác dụng với HNO3, thể tích khí NO2 thu được ở đktc là:
A. 2,24 lít. B. 0,1 lít. C. 4,48lít. D. 2 lít.
Câu 16. Khi cho HNO3 đặc tác dụng với C nung nóng, khí bay ra là:
34
A. CO2. B. NO2. C. CO2 và NO2. D. NH3. Câu 17. Hiện tượng nào xảy ra khi cho kim loại Cu vào HNO3 đặc, nóng.
A. Không có hiện tượng.
B. Dung dịch có màu xanh và có khí không màu bay ra.
C. Dung dịch có màu xanh và khí màu nâu bay ra.
D. Dung dịch màu xanh và khí không màu bay ra và hóa nâu ngoài không khí.
Câu 18. Câu nào sau đây sai khi nói về muối nitrat?
A. Đều tan trong nước. B. Đều là chất điện li mạnh.
C. Đều không màu. D. Đều kém bền với nhiệt.
Câu 19. Thuốc thử dùng để nhận biết 3 dung dịch HCl, HNO3 và H3PO4: A. Quỳ tím. B. Cu. C. dd AgNO3. D. Cu và AgNO3. Câu 20. Cặp chất nào sau đây cùng tồn tại trong một dung dịch:
A. Axit nitric và đồng nitrat. B. Đồng (II) nitrat và amoniac.
C. Amoniac và kẽm nitrat. D. Bari hiđroxit và axit photphoric.
Hướng dẫn giải và đáp án bài tập phần nitơ và hợp chất của nitơ Câu 1.
* Quì tím ẩm: - NH3 (quì tím đổi màu xanh) - CO2, SO2 (quì tím đổi màu đỏ)
- O2, CO (quì tím không đổi màu)
* dd Br 2→ SO2 (dd Br2 nhạt màu) SO2+ Br2+ 2H2O → 2HBr + H2SO4
* dd Ca(OH)2→ CO2 (xuất hiện kết tủa trắng) Ca(OH)2+ CO2→ CaCO3+ H2O
* Que đóm → O2 (que đóm bùng cháy)
Câu 2. Al + HNO3 loãng không thấy khí thoát ra → dd thu được khi tác dụng với dd NaOH thấy có khí mùi khai thoát ra → dd thu được có chứa muối NH4
+: 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 15H2O
NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3 + H2O
35 Câu 3. 4NH3 + 5O2 → 4NO+H2O
4NO+ 2O2 → 4NO2
4NO2 + O2+ 2H2O → 4HNO3
4NH3+ 8O2 → 4HNO3 + 4H2O
Câu 4. Cho Mg vào dd HNO3 không có khí thoát ra do Mg phản ứng với HNO3 tạo thành NH4NO3.
Khi cho NaOH vào thì NH4NO3 phản ứng tạo khí NH3 có tính bazơ yếu làm quỳ tím hóa xanh.
4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O NaOH + NH4NO3 → NaNO3+ NH3↑ + H2O
Câu 5. 1 - Viết các PTHH
- Theo giả thiết: Số mol NO= 2,016/22,4 = 0,09.
Gọi x là số mol Fe(NO3)3 có trong dung dịch X, theo định luật bảo toàn:
17,04 + (3x + 0,09).63 = 242x + 0,09.30 + (1,5x + 0,045).18
=> x = 0,24 mol => m = 242. 0,24 = 58,08 gam.
Câu 6. Sau quá trình biến đổi HNO3 trở lại trạng thái ban đầu, do đó chất nhận electron là oxi. Áp dụng phương pháp bảo toàn electron:
Cu → Cu2++ 2e
0,45 mol 2. 0,45e mol O2 + 4e → 2 O2-
x mol 4xe mol
=> 4x = 2. 0,45 → x = 0,225
=>
O2
V = 0,225. 22,4 = 5,04 lít
Cõu 7. Mg(NO3)2→MgO + 2NO2+ ẵ O2
Gọi số mol Mg(NO3)2 phản ứng là x.Vì khi nung NO2 và O2 bay ra khỏi hỗn hợp nên khối lượng giảm là khối lượng của NO2 và O2
46.2x + 32. x/2 = 5,4 => x = 0,05 mol
36
Khối lượng Mg(NO3)2= (24 + 62.2).0,05 = 7,4 (g).
Câu 8.
N2 + 3H2 € 2NH3
Bđ 0,5 1,0 0,0 (mol) Pư 0,15 0,45 0,3 Cb 0,35 0,55 0,3
nhh = 0,35 + 0,55 + 0,3 = 1,2mol
Sau đó tính % số mol cũng chính là % thể tích.
Câu 9. PTHH
2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2+ O2
0,2 0,4 0,1 (mol) nhh khí = 0,4 + 0,1 = 0,5 (mol)
Vhhkhí= 0,5 . 22,4 = 11,2 (lit) m chất rắn = 16 gam
Câu 10. Số mol Cu = 0,96/64 = 0,015 mol.
Số mol NaNO3= 200.0,05/1000 = 0,01 mol.
Số mol HCl =200.1,0/1000 = 0,2 mol 3Cu + 8H+ + 2NO3-
= 3Cu2+ + 2NO + 4H2O Theo phương trình suy ra NO3-
, Cu phản ứng hết axit dư:
Số mol khí thoát ra là:
2/3nCu = 2/3.0,015 = 0,01 mol
Số mol H+ dư : 0,2 - 8/3nCu = 0,2 -8/3.0,015= 0,16mol
Thể tích dung dịch sau phản ứng: 200 + 200 = 400ml = 0,4 lít [H+] = 0,16/0,4 = 0,4M
Suy ra pH =0,3979 ~0,4
Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Đáp án D A D D A C D C C D
37
Bài tập ôn tập phần photpho và hợp chất của photpho Câu 1. Hoàn thành các chuyển hóa sau:
Ca3(PO4)2 →P → P2O5 → H3PO4 → K3PO4 → Ag3PO4
Câu 2. Xác định sản phẩm và viết phương trình phản ứng:
a. H3PO4 (1 mol) + KH2PO4 (1 mol) → b. H3PO4 (1 mol) + Ca(OH)2 (1 mol) → c. H3PO4 (2 mol) + Ca(OH)2 (1 mol) → d. H3PO4 (2 mol) + Ca(OH)2 (3 mol) →
Câu 3. Viết phương trình hóa học dạng phân tử và dạng ion thu gọn với phản ứng của H3PO4 dư với:
a. BaO b. Ca(OH)2 c. K2CO3
Câu 4. Bằng phản ứng hóa học hãy nhận biết các chất sau: Na2CO3, (NH4)2SO4, BaCl2 và H3PO4?
Câu 5. a. Phân lân supephotphat kép thực tế được sản xuất chỉ chứa 40%
P2O5. Tính hàm lượng phần trăm khối lượng Ca(H2PO4)2 trong phân đó.
b. Viết phương trình thực hiện dãy biến hóa sau:
Ca3(PO4)2 → H3PO4 → Ca(H2PO4)2
Tính khối lượng dung dịch H2SO4 70% cần để điều chế 468 kg Ca(H2PO4)2 theo sơ đồ trên?
Câu 6. Trong các câu sau câu nào sai:
A. NH3 thể hiện tính khử.
B. Tất cả các muối amoni đều dễ tan trong nước.
C. Có thể dùng dung dịch kiềm đặc để nhận biết muối amoni với các muối khác.
D. Ở điều kiện thường nitơ hoạt động hoá học hơn photpho.
Câu 7. Cho 300 ml dung dịch NaOH 1M tác dụng với 200ml dung dịch H3PO4 1M. Muối thu được sau phản ứng là:
A. NaH2PO4. B. NaH2PO4 và Na2HPO4.
38
C. Na2HPO4 và Na3PO4. D. Na3PO4.
Câu 8. Cho các chất FeO, Fe2O3, Fe(NO3)2, CuO, FeS. Số chất tác dụng được với HNO3 giải phóng khí NO là:
A. 3. B. 4. C. 5. D. 6.
Câu 9. Dùng thuốc thử ở phương án nào để nhận biết được muối nitrat?
A. Cu, H2SO4. B. Cu, NaOH. C. Fe và KCl. D. Cu và HCl.
Câu 10. Trong phòng thí nghiệp để làm khô khí NH3 người ta dùng hóa chất nào sau đây:
A. H2SO4 đặc. B. CaO. C. P2O5. D. CuSO4. Hướng dẫn giải và đáp án bài tập phần photpho và hợp chất của photpho Câu 1.
4P + 5O2 → P2O5
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 3H2O K3PO4 + 3AgNO3 → Ag3PO4 + 3KNO3 Câu 2.
a. KH2PO4 b. CaHPO4
b. Ca(H2PO4)2 c. Ca3(PO4)2
Câu 3.
a. BaO + 2H3PO4 → Ba3(PO4)2 + 3H2O b. 2H3PO4 + 3Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 6H2O c. H3PO4+ K2CO3 → K3PO4 + H2O+ CO2
Câu 4.
Dùng dung dịch HCl nhận được Na2CO3 Dùng Na2CO3 nhận được:
- H3PO4 có khí thoát ra.
- BaCl2 có kết tủa.
- Còn lại là (NH4)2SO4
39 Câu 5.
Ca3(PO4)2 → H3PO4 → Ca(H2PO4)2
142 234 g 40 m m = 69,5 kg
b. Đa 700kg.
Câu 6 7 8 9 10
Đáp án D D A D C
Bài tập ôn tập phần cacbon, silic và hợp chất của chúng
Câu 1. Kim cương và than chì được ra từ cùng nguyên tử cacbon nhưng kim cương rất cứng còn than chì rất mềm. Đó là do:
A. Liên kết trong kim cương là liên kết cộng hóa trị.
B. Trong than chì các electron linh động.
C. Kim cương có cấu tạo tinh thể với mỗi nguyên tử cacbon ở trạng thái lai hóa sp3, còn than chì có cấu trúc lớp.
D. Cả A và B.
Câu2. Phân tử N2 có cấu tạo: N N với 14 electron trong phân tử, phân tử CO cũng vậy. Vậy cấu tạo của CO là:
A. C O. B. C O. C. C O. D. C O.
Câu 3. Trong phân tử CO2, C có trạng thái lai hóa là:
A. sp. B. sp2 . C. sp3 . D. Không lai hoá.
Câu 4. Công thức cấu tạo của phân tử CO2 là:
A. O C O. B. O C=O . C. O=C=O. D. O=C-O Câu 5. Sự phân cực của phân tử CO2 là:
A. Sự phân cực về phía O.
B. Sự phân cực về phía C.
C. Không phân cực.
40 D. Cả A và B.
Câu 6. Để tách khí CO2 ra khỏi hỗn hợp với HCl và hơi nước, có thể cho hỗn hợp lần lượt qua các bình đựng:
A. NaOH và H2SO4 đặc. B. Na2CO3 và P2O5. C. H2SO4 đặc và KOH. D. NaHCO3 và P2O5. Câu 7. Tìm câu sai trong các câu sau:
A. dd muối Na2CO3 có pH>7. B. dd muối Na2CO3 có pH = 7.
C. dd muối Na2SO4 có pH = 7. D. dd KOH có pH > 7.
Câu 8. Sục 1,12 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M. Khối lượng kết tủa thu được là:
A. 78,8g. B. 98,5g. C. 5,91g. D. 19,7g.
Câu 9. Cho 4,55g hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại kiềm ở hai chu kỳ liên tiếp tác dụng hết với HCl 1M vừa đủ tạo ra 1,12 lít CO2 (đktc). Hai kim loại trên là:
A. Li và Na. B. Na và K. C. K và Rb D. Rb và Cs.
Câu 10. Sục 2,24 lít CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch A chứa NaOH 1M và Ca(OH)2 0,01M thu được kết tủa có khối lượng là:
A. 10g. B. 0,4g. C. 4g. D. 12,6g.
Đáp án bài tập ôn tập phần cacbon, silic và hợp chất của chúng
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đáp án C A B C C B B C A B