HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và yêu cầu HS trả lời các câu hỏi sau:

+ Câu hỏi 1 (SGK – tr26): Hãy nêu quan điểm của em về phát biểu "Nitrogen là nguyên tố đặc trưng cho sự sống".

+ Trong tự nhiên, nitrogen thường tồn tại ở dạng nào? Cho một số ví dụ minh họa.

- GV kết luận về trạng thái tự nhiên của nguyên tố nitrogen.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm, nghiên cứu SGK và tìm hiểu về đặc điểm liên kết của nitrogen.

- GV hướng dẫn HS viết công thức Lewis của phân tử nitrogen.

- GV kết luận về đặc điểm liên kết của đơn chất nitrogen.

- GV hướng dẫn HS từ đặc điểm liên kết (bậc liên kết, độ bền, độ phân cực của liên kết) để dự đoán tính chất vật lí và mức độ thể hiện hoạt tính hóa học ở nhiệt độ thường.

- GV đặt câu hỏi:

+ Tính trơ của đơn chất nitrogen là gì? Vì sao dựa vào đặc điểm liên kết và năng lượng liên kết sẽ giải thích được tính trơ của đơn chất nitrogen?

+ Vì sao đơn chất nitrogen hoạt động (không trơ) ở nhiệt độ cao, áp suất cao? Cho ví dụ minh họa (điều kiện phản ứng, chất phản ứng và sản phẩm).

- GV hướng dẫn HS phân tích phản ứng với hydrogen, phản ứng với oxygen để nhận ra các nguyên tử thay đổi số oxi hóa, vai trò mỗi chất trong phản ứng và ý nghĩa phản ứng đó.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm, nghiên cứu SGK để trả lời nội dung Câu hỏi 2 (SGK – tr27)

Dựa vào giá trị biến thiên enthaalpy chuẩn của phản ứng, hãy cho biết phản ứng giữa nitrogen với hydrogen hay giữa nitrogen với oxygen diễn ra thuận lợi hơn.

- GV kết luận về tính chất cơ bản của đơn chất nitrogen.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA NGUYÊN TỐ NITROGEN

*Trả lời Câu hỏi 1 (SGK – tr26)

- Phát biểu “Nitrogen là nguyên tố đặc trưng cho sự sống” là một phát biểu đúng.

- Nguyên tố nitrogen có trong cơ thể của mọi loại sinh vật chủ yếu ở dạng các hợp chất hữu cơ như amino acid, nucleic acid, protein, chlorophyll (chất diệp lục),… Các hợp chất này đóng vai trò quan trọng cho những quá trình sinh hoá của sinh vật.

*Kết luận

- Nguyên tố nitrogen có kí hiệu hóa học là N, số hiệu nguyên tử là 7, độ âm điện là 3,04.

- Trong tự nhiên, nitrogen tồn tại ở cả dạng đơn chất và hợp chất.

- Trong khí quyển, nguyên tố nitrogen tồn tại chủ yếu ở dạng đơn chất, N₂. Khí nitrogen chiếm khoảng 78% thể tích không khí.

- Trong đất và nước, nitrogen tồn tại chủ yếu dưới dạng ion nitrate (NO₃^-), nitrite (NO₂^-) và ammonium (NH₄⁺).

- Nguyên tố nitrogen có trong cơ thể của mọi sinh vật, chủ yếu ở dạng các hợp chất hữu cơ như amino acid, nucleic acid, protein, chlorophyll (chất diệp lục),…

II. ĐƠN CHẤT NITROGEN

1. Đặc điểm liên kết

Phân tử N₂ có liên kết ba giữa hai nguyên tử nitrogen, cả hai nguyên tử này đều thỏa mãn quy tắc octet với công thức Lewis như sau:

2. Tính chất cơ bản

a) Tính kém hoạt động hóa học (tính trơ) ở nhiệt độ thấp

- Liên kết ba giữa hai nguyên tử N trong phân tử nitrogen có năng lượng liên kết rất lớn (946 kJ mol^-1) nên rất khó bị phá vỡ.

- Vì vậy, ở nhiệt độ và áp suất thường, nitrogen rất khó tham gia các phản ứng hóa học. Đặc điểm này được gọi là tính kém hoạt động hóa học hay tính trơ của đơn chất nitrogen.

b) Tính hoạt động hóa học ở nhiệt độ cao

- Phản ứng nitrogen và hydrogen diễn ra thuận nghịch, được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ và áp suất khá cao cùng với chất xúc tác là bột sắt.

- Nitrogen phản ứng với oxygen ở nhiệt độ rất cao, khoảng 3000⁰C, tạo ra nitrogen monoxide (NO).

- Trong khí quyển, phản ứng này chính là sự khởi đầu cho quá trình tạo thanh ion nitrate (NO₃^-), được coi là một nguồn cung cấp đạm cho đất.

*Trả lời Câu hỏi 2 (SGK – tr27)

- Phản ứng giữa nitrogen với hydrogen là phản ứng toả nhiệt.

- Phản ứng giữa nitrogen với oxygen là phản ứng thu nhiệt.

⇒ Phản ứng giữa nitrogen với hydrogen diễn ra thuận lợi hơn.