Тема урока. Азотная кислота.
Цели: изучить свойства азотной кислоты, отметить ее особенности взаимодействия с
металлами. Рассмотреть применение азотной кислоты.
Задачи: учащиеся должны уметь записывать уравнения реакций, характеризующих
и ее солей.
Оборудование: пробирки, пробиркодержатели, спиртовки
Вещества: растворы азотной кислоты (конц. и разб.), медь, оксид меди (II), гидроксид
натрия, карбонат натрия, скипидар, белая шерстяная нитка.
Организационный момент.
I.
II. Мотивация
Ход урока
Сегодняшний урок я предлагаю начать с просмотра фотографий.
(фотографии улыбающихся людей)
Какие эмоции у вас вызывают эти фотографии?
Психологи утверждают, что созерцание картин спокойного моря и лиц улыбающихся
людей снимает стресс. Не знаю, на сколько это верно, но в нашей ситуации попробовать
всетаки стоит.
Эпиграфом сегодняшнего урока я выбрала слова китайской пословицы:
«Я слышу – я забываю, я вижу – я запоминаю, я делаю – я понимаю».
Подумайте до конца урока, почему именно эти слова стали эпиграфом на нашем уроке.
В конце урока мы снова к ним вернемся.
работа 1 учащегося с электронной таблицей: «Характеристика азота»
III. Подготовка к восприятию нового материала.
А начнём урок с рубрики «Знаете ли Вы, что…»
Это вещество было описано арабским химиком в VIII веке Джабиром ибн Хайяном
(Гебер) в его труде «Ямщик мудрости», а с ХV века это вещество добывалось для
производственных целей.
Благодаря этому веществу русский учёный В.Ф. Петрушевский в 1866 году впервые
получил динамит.
Это вещество – прародитель большинства взрывчатых веществ (например, тротила, или
тола).
Это вещество является компонентом ракетного топлива, его использовали для двигателя
первого в мире советского реактивного самолёта БИ – 1.
Это вещество в смеси с соляной кислотой растворяет платину и золото, признанное
«царём» металлов. Сама смесь, состоящая из 1ого объёма этого вещества и 3ёх объёмов
соляной кислоты, называется «царской водкой».
Какому же веществу будет посвящён сегодняшний урок? (самоопределение
деятельности)
Формулируем тему урока «Азотная кислота».
Перед вами план урока.
Строение молекулы азотной кислоты
Физические свойства HNO3
Химические свойства HNO3
Применение азотной кислоты
Каковы же будут цели урока: изучить свойства азотной кислоты (цель формулируют
учащиеся)
Задачи урока: вы должны уметь записывать уравнения реакций, характеризующих
химические свойства азотной кислоты; знать особенности взаимодействия НNОз с
металлами; уметь записывать ионные уравнения, окислительновосстановительные
процессы, составлять электронный баланс; называть области применения азотной кислоты
и ее солей.
IV. Изучение нового материала.
1. Строение молекулы азотной кислоты.
Химику, окончившему институт много лет назад, задали вопрос: «Почему в азотной
кислоте степень окисления азота равна +5, а валентность 4?
«Быть такого не может, это ошибка! Валентность азота равна 5!» подумал он, но
промолчал.
И в самом деле, какова валентность азота в азотной кислоте?
Степень окисления азота в HN03 действительно равна +V. Валентность же - это число
образуемых азотом ковалентных связей, иначе говоря - число электронных пар,
обеспечивающих связывание атома азота с соседними атомами в молекуле. Электронная
конфигурация атома N такова:
[N]: 1s22s22p12p12p1
Он содержит три неспаренных рэлектрона и пару sэлектронов, которая практически
никогда не разъединяется при образовании связей. Поэтому атом азота может образовать
три химические связи по обменному (равноценному) механизму при простом
перекрывании атомных орбиталей и еще одну связь - по донорноакцепторному
механизму, когда атом азота N предоставляет электронную пару, а атомпартнер по хими
ческой связи - свободную атомную орбиталь.
Получается всего четыре связи, следовательно, максимальная валентность азота равна
четырем.
2. Физические свойства азотной кислоты: бесцветная гигроскопичная жидкость, имеет
резкий запах, «дымит» на воздухе, неограниченно растворяется с водой.
демонстрация растворения азотной кислоты в воде (проверяем датчиком температуры:
выделяется небольшое количество теплоты по сравнению с серной кислотой)
t кип. азотной кислоты = 86°С. Растворы азотной кислоты хранят в банках из темного
стекла, т. к. она разлагается на свету. Безводная азотная кислота имеет жёлтую окраску,
эту окраску ей придаёт оксид азота N02:
4HN+503 = 4N+402 + 2Н20 + 02
N+5+1е =N+4
202 4ё =02°
4N+5 + 202 = 02° + 4N+4
Обращаем внимание учеников на выделение кислорода при разложении кислоты.
Проведём небольшой демонстрационный эксперимент для доказательства образования
02. В фарфоровую чашечку нальём небольшое количество подогретой концентрированной
азотной кислоты, пипеткой добавим немного скипидара, он вспыхнет.
Как известно, кислоты являются едкими веществами. Азотная кислота – не исключение.
«Химический кислотный ожог»
Воздействие азотной кислоты на организм человека
HN03
её её
воздействие
воздействие
на организм
на организм
человека
человека
При попадании
При попадании
на кожу
на кожу
При ожогах
При ожогах
глаз
глаз
При попадании
При попадании
в ЖКТ
в ЖКТ
Предложите вариант оказания первой медицинской помощи при ожоге раствором
азотной кислоты. (Вспомните знания из раздела «Организм человека» курса биологии.)
Каким из веществ (раствором NaOH, раствором NaHCO3, кристаллами лимонной
кислоты) вы нейтрализуете кислоту, чтобы не было сильного ожога?
Как юный талантливый химик объясните правомерность ваших действий,
обеспечивающих нейтрализацию кислоты на кожных покровах.
Проверьте правильность вашего совета, используя информацию «Помоги себе сам» в
сборнике инструкций по охране труда в кабинете химии.
При попадании на кожу:
При попадании на кожу
1. Промыть поверхность кожи обильной струёй воды.
2. Кислота реагирует с солями, значит, место ожога нужно обработать раствором
питьевой соды гидрокарбоната натрия NaНСО3, который находится в аптечке
3. Нейтрализацию кислоты щёлочью проводить нельзя, т.к. щёлочь может вызвать
дополнительный химический ожог.
Лимонная кислота не только не смягчит ожог, а усилит его, т.к. кислота с кислотой не
реагирует.
А если кислота попадёт в глаза или желудочнокишечный тракт, то как оказать первую
помощь? (чтение информации на слайде)
При ожогах глаз: промыть большим количеством воды, наложить светозащитную
При ожогах глаз
повязку и обратиться к врачу.
При попадании в ЖКТ: : промыть желудок большим количеством воды, дать
При попадании в ЖКТ
слабительное и активированный уголь, выпить молоко, вызвать скорую помощь.
Итак, азотная кислота – сильная кислота, при работе с ней необходимо соблюдать
осторожность и всегда помнить слова сатирика николаевской эпохи Козьмы Пруткова
“Всегда держись начеку”. Азотная кислота это опасное вещество.
3. Химические свойства HN03.
Азотная кислота - сильная кислота и должна проявлять все свойства этого класса
соединений: взаимодействие с основными и амфотерными оксидами, основаниями,
солями.
Давайте проверим, характерны ли эти свойства для раствора азотной кислоты. Вы
будете работать в группах. Проведите опыты согласно инструкции, составьте
соответствующие уравнения реакций в молекулярном и ионном виде и сделаете выводы о
свойствах азотной кислоты.
Затем один представить от группы расскажет нам о своих наблюдениях и напишет
соответствующие уравнения реакций на доске:
1 группа – взаимодействие HN03 с оксидами металлов,
2 группа – взаимодействие HN03 с основаниями,
3 группа взаимодействие HN03 с солями.
Инструктаж по технике безопасности:
1) Осторожно работаем с растворами кислот и щелочей.
2) Используем реактивы в минимальных количествах.
3) Оставляем рабочее место в порядке.
Лабораторная работа №16 «Свойства азотной кислоты».
Опыт 1. Взаимодействие азотной кислоты с оксидом меди (II).
Опыт 2. Взаимодействие азотной кислоты с гидроксидом натрия.
Опыт 3. Взаимодействие азотной кислоты с гидроксидом меди (II).
Получите гидроксид меди (II). Для этого к раствору сульфата меди (II) прилейте
раствор гидроксида натрия. В пробирку с осадком добавьте азотную кислоту. Что
наблюдаете? Напишите уравнения происходящих реакций в молекулярном и ионно
молекулярном виде.
Сделайте вывод: с какими основаниями взаимодействует азотная кислота?
Опыт 4. Взаимодействие азотной кислоты с карбонатом натрия.
работу учащихся контролируют учитель и учениклаборант.
Учащиеся составляют уравнения реакций у доски, дают названия полученным
соединениям, определяют тип реакции:
1) взаимодействие с основными оксидами
CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O
CuO + 2H+ + 2NO3
Cu2+ + 2NO3
CuO + 2H+ Cu2+ + H2O
+ H2O
2) взаимодействие с основаниями
HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O
+ Na+ + OH Na+ + NO3
H+ + NO3
+ H2O
3) вытесняет слабые кислоты из их солей
H+ + OH H2O
2HNO3 + Na2CO3 2NaNO3 + H2O + CO2
2H+ + 2NO3
+ 2Na+ + СO3
2H+ + СO3
2 2Na+ + 2NO3
2 H2O + CO2
+ H2O + CO2
4. Особые свойства азотной кислоты:
- Как реагируют металлы с растворами кислот?
Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из кислот. Металлы,
стоящие после водорода из кислот его не вытесняют, т. е. не взаимодействуют с
кислотами, не растворяются в них.
Но HN03 – особенная кислота и с металлами реагирует поособому.
Отметим 2 особенности:
1) Ни один металл никогда не выделяет из азотной кислоты водород. Выделяются
разнообразные соединения азота (возможные с.о. от +4 до 3. Наиболее часто
выделяются N+4 02, N+20, N2
+10, N2°, N3H3.
2) С азотной кислотой реагируют металлы, стоящие до и после водорода в ряду
активности.
Продукт восстановления зависит от положения металла в ряду активности и от условий
проведения реакции (концентрация кислоты, температура).
Проведём окисление меди азотной кислотой (конц.) – в вытяжном шкафу.
В пробирку с концентрированной азотной кислотой осторожно добавим несколько
тонких кусочков медной проволоки. Реакция идет без нагревания, учащиеся наблюдают
изменение цвета раствора и выделение краснобурого газа N02.
→ Cu+2(N03)2 + N+402 + Н20
Cu° + H+N+503
Сu0 2е = Сu+2
N+5+ 1е=N+4
Cu° + 2N+5 = Сu+2 + 2N+2
Сu + 4HN03 = Cu(N03)2 + 2NO + 2Н20
При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с медью выделяется другой оксид
азота - N0 (бесцветный). Учащиеся вспоминают, что N0 при комнатной температуре
способен превращаться в N02.
Сu0 + H+N+503
Cu°2е = Cu+2
N+5 + 3ё = N+2
3Cu° + 2N+5 = 3Cu+2 + 2N+2
3Cu + 8HN03 = 3Cu(N03)2 + 2N0 + 4H20
→ Cu+2(N03)2 + N+20 + Н20
2 (конц)
2
paзб)
Вывод:
Чем выше активность металла, тем дальше (глубже) идет восстановление азота (вплоть
до низшей с.о. 3) – работа со схемой «С.О. азота»
Разбавленная кислота восстанавливается глубже, чем концентрированная (для одного и
того же металла).
HN03 не взаимодействует с Аu, Pt. Также конц. HN03 пассивирует следующие металлы:
Al, Fe, Be, Cr, Ni, Pb и др. (за счет образования плотной оксидной пленки), поэтому
азотную кислоту перевозят в алюминиевых цисцернах.
Однако, при разбавлении азотной кислоты данные металлы в ней растворяются.
4HN03(pаз6)+ Fe = Fe(N03)3 + NO + 2H20
5. Действие азотной кислоты на органические вещества:
опускаем в азотную кислоту белую шерстяную нитку
наблюдаем жёлтое окрашивание
(ксантопротеиновая реакция) – качественная реакция на HN03. Такое же жёлтое пятно
появится на коже, если неосторожно обращаться с азотной кислотой.
→
III. Закрепление изученного материала.
Согласны ли вы со следующими суждениями:
Азотная кислота является сильной кислотой.
Азотная кислота взаимодействует только с растворимыми основаниями.
Азотная кислота разлагается на свету.
Соли азотной кислоты – нитриты.
Азотная кислота взаимодействует только с металлами, стоящими до водорода в
ряду активности металлов.
Азотная кислота пассивирует алюминий.
Вывод.
Итак, ребята. Азотная кислота – важнейшее неорганическое соединение. Она идет на
получение азотных удобрений, взрывчатых веществ, красителей, пластмасс,
искусственных волокон, в фотографии – при подкислении некоторых тонирующих
растворов.
А вот в 1845г. швейцарский химик Христиан Фридрих Шенбайн, уже прославивший себя
открытием озона, проводил опыты в своей домашней лаборатории. Разлив смесь азотной и
серной кислот, он вытер лужицу хлопчатобумажным фартуком и повесил его сушить над
печкой. Как только фартук высох, раздался не сильный взрыв и... Но это совсем другая
история и я расскажу её вам на следующем уроке.
А пока обратите еще раз внимание на наш эпиграф. Подходят ли слова этой китайской
пословицы к нашему уроку? Почему?
Оценки за урок.
IV. Домашнее задание:
1. §27, упр. 2.
2. Творческое задание с правом выбора – вы можете подготовить кроссворд по теме
«Азотная кислота», компьютерную презентацию или реферат.
V. Рефлексия.
Ответьте на вопросы:
1. Мне было комфортно на уроке.
2. Я много узнал нового.
3. Это мне пригодится в жизни.
4. Я приняла активное участие в обсуждении темы.
5. Мне это не интересно.
VI. Подведение итогов.
Учитель:
Жизнь на самом деле состоит
Из невероятных комбинаций.
Если все Отечество грустит,
Не переставайте улыбаться!
Это, разумеется, не путь
Вовремя остановить ошибки.
Но ведь должен, должен ктонибудь
Просто так дарить свою улыбку!
Спасибо вам за урок и хорошего вам настроения!
Лабораторная работа №16
Инструктивная карта «Химические свойства азотной кислоты»
1 группа. Взаимодействие азотной кислоты с оксидом меди (II).
Внесите в пробирку небольшое количество оксида меди (II) и прилейте азотную
кислоту. Пробирку нагрейте в пламени спиртовки. Что наблюдаете? Напишите уравнение
происходящей реакции в молекулярном и ионномолекулярном виде.
Сделайте вывод: с какими оксидами взаимодействует азотная кислота?
2 группа. Взаимодействие азотной кислоты с гидроксидом натрия.
В пробирку налейте небольшое количество гидроксида натрия, добавьте
фенолфталеин. Что наблюдаете? Почему? Прилейте в пробирку раствор азотной кислоты
до исчезновения окраски. О чем это свидетельствует? Напишите уравнение происходящей
реакции в молекулярном и ионномолекулярном виде. Как называется эта реакция?
Сделайте вывод: с какими основаниями взаимодействует азотная кислота?
3 группа. Взаимодействие азотной кислоты с карбонатом натрия.
В пробирку налейте 1 мл раствора карбоната натрия и добавьте азотную кислоту. Что
наблюдаете? Почему? Напишите уравнение происходящей реакции в молекулярном и
ионномолекулярном виде. К какому типу относится эта реакция?
Сделайте вывод: с какими солями взаимодействует азотная кислота?
Характеристика азота:
0 – электронная формула –
1 – атомная масса –
2 – радиус атома –
2 – радиус иона –
6 – содержание в земной коре
7 – плотность –
7 – год открытия
8 – степень окисления в соединениях –
9 – температура плавления –
9 – температура кипения
13 – количество изотопов
Азотная кислота: свойства и реакции,
лежащие в основе производства
9 класс
Цели. Повторить классификацию и свойства оксидов азота, а также общие свойства азотной кислоты в свете теории электролитической диссоциации (ТЭД). Познакомить учащихся с окислительными свойствами азотной кислоты на примере взаимодействия разбавленной и концентрированной кислоты с металлами. Дать понятие о способах получения азотной кислоты и областях ее применения.
Оборудование. На каждом столе перед учащимися план урока, схема взаимодействия азотной кислоты с металлами, набор реактивов, тесты для закрепления изученного материала.
П л а н у р о к а
Оксиды азота.
Состав и строение молекулы азотной кислоты.
Физические свойства азотной кислоты.
Химические свойства азотной кислоты.
Получение азотной кислоты.
Применение азотной кислоты.
Закрепление материала (тест по вариантам).
ХОД УРОКА
Оксиды азота
Учитель. Вспомните и напишите формулы оксидов азота. Какие оксиды называются солеобразующими, какие – несолеобразующими? Почему?
Ученики самостоятельно записывают формулы пяти оксидов азота, называют их, вспоминают азотсодержащие кислородные кислоты и устанавливают соответствие между оксидами и кислотами. Один из учеников записывает на доске (таблица).
Таблица
Сопоставление оксидов азота, кислот и солей
Демонстрационный опыт:
взаимодействие оксида азота(IV) с водой
Учитель. В сосуд с NO 2 приливаем немного воды и взбалтываем содержимое, затем испытываем полученный раствор лакмусом.
Что наблюдаем? Раствор краснеет из-за образовавшихся двух кислот.
2NO 2 + H 2 O = HNO 2 + HNO 3 .
Степень окисления азота в NO 2 равна +4, т.е. она является промежуточной между +3 и +5, которые в растворе более устойчивы, поэтому оксиду азота(IV) соответствуют сразу две кислоты – азотистая и азотная.
Состав и строение молекулы
Учитель. На доске запишите молекулярную формулу азотной кислоты, вычислите ее молекулярную массу и отметьте степени окисления элементов. Составьте структурную и электронную формулы.
Ученики составляют следующие формулы (рис. 1).
Рис. 1. Неверные структурная и электронная формулы азотной кислоты
Учитель. Согласно этим формулам вокруг азота вращается десять электронов, но этого не может быть, т.к. азот находится во втором периоде и максимально на внешнем слое у него может быть только восемь электронов. Это противоречие устраняется, если предположить, что между атомом азота и одним из атомов кислорода образуется ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму (рис. 2).
Рис. 2. Электронная формула азотной кислоты.
Электроны атома азота обозначены черными точками
Тогда структурную формулу азотной кислоты можно было бы изобразить так (рис. 3):
Рис. 3. Структурная формула азотной кислоты
(донорно-акцепторная связь показана стрелкой)
Однако опытным путем доказано, что двойная связь равномерно распределена между двумя атомами кислорода. Степень окисления азота в азотной кислоте равна +5, а валентность (обратите внимание) равна четырем, ибо имеются только четыре общие электронные пары.
Физические свойства азотной кислоты
Учитель. Перед вами флаконы с разбавленной и концентрированной азотной кислотой. Опишите физические свойства, которые вы наблюдаете .
Ученики описывают азотную кислоту как жидкость тяжелее воды, желтоватого цвета, с резким запахом. Раствор азотной кислоты без цвета и без запаха.
Учитель. Я добавлю, что температура кипения азотной кислоты +83 °С, температура замерзания –41 °С, т.е. при обычных условиях это жидкость. Резкий запах и то, что при хранении она желтеет, объясняется тем, что концентрированная кислота малоустойчива и под действием света или при нагревании частично разлагается.
Химические свойства кислоты
Учитель. Вспомните, с какими веществами взаимодействуют кислоты? (Учащиеся называют.)
Перед вами реактивы, проделайте перечисленные реакции * и запишите свои наблюдения (реакции записывать надо в свете ТЭД).
А теперь обратимся к специфическим свойствам азотной кислоты.
Мы отметили, что кислота при хранении желтеет, теперь докажем это химической реакцией:
4HNO 3 = 2H 2 O + 4NO 2 + O 2 .
(Учащиеся самостоятельно записывают электронный баланс реакции.)
Выделяющийся «бурый газ» (NO 2) окрашивает кислоту.
Особо ведет себя эта кислота по отношению к металлам. Вы знаете, что металлы вытесняют водород из растворов кислот, но при взаимодействии с азотной кислотой этого не происходит.
Посмотрите на схему у вас на парте (рис. 4), где показано, какие газы выделяются при реакции кислоты различной концентрации с металлами. (Работа со схемой.)
Рис. 4. Схема взаимодействия азотной кислоты с металлами
Демонстрационный опыт:
взаимодействие концентрированной азотной кислоты с медью
Очень эффективна демонстрация реакции азотной кислоты (конц.) с порошком меди или мелко нарезанными кусочками медной проволоки:
Учащиеся самостоятельно записывают электронный баланс реакции:
Получение кислоты
Учитель. Урок будет неполным, если мы не рассмотрим вопрос получения азотной кислоты.
Лабораторный способ: действие концентрированной серной кислоты на нитраты (рис. 5).
NaNO 3 + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HNO 3 .
В промышленности кислоту в основном получают аммиачным способом.
Рис. 5. Для получения азотной кислоты в лаборатории до сих пор
удобно использовать старинную химическую посуду – реторту
Способ получения кислоты из азота и кислорода при температуре свыше 2000 °С (электродуговой) особого распространения не получил.
В России история получения азотной кислоты связана с именем химика-технолога Ивана Ивановича Андреева (1880–1919).
Он в 1915 г. создал первую установку по производству кислоты из аммиака и реализовал разработанный способ в заводском масштабе в 1917 г. Первый завод был построен в Донецке.
Этот метод включает несколько этапов.
1)Подготовка аммиачно-воздушной смеси.
2)Окисление аммиака кислородом воздуха на платиновой сетке:
4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O.
3) Дальнейшее окисление оксида азота(II) до оксида азота(IV):
2NO + O 2 = 2NO 2 .
4) Растворение оксида азота(IV) в воде и получение кислоты:
3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO.
Если растворение проводить в присутствии кислорода, то весь оксид азота(IV) переходит в азотную кислоту.
5) Заключительный этап получения азотной кислоты – очистка газов, выходящих в атмосферу, от оксидов азота. Состав этих газов: до 98% азота, 2–5% кислорода и 0,02–0,15% оксидов азота. (Азот изначально был в воздухе, взятом для окисления аммиака.) Если оксидов азота в этих отходящих газах больше 0,02%, то специально проводят каталитическое восстановление их до азота, потому что даже такие малые количества этих оксидов приводят к большим экологическим проблемам.
После всего сказанного возникает вопрос: а зачем нам нужна кислота?
Применение кислоты
Учитель. Азотную кислоту используют для производства: азотных удобрений, и в первую очередь аммиачной селитры (как ее получают?); взрывчатых веществ (почему?); красителей; нитратов, о которых речь пойдет на следующем уроке.
Закрепление материала
Фронтальный опрос класса
– Почему степень окисления азота в азотной кислоте +5, а валентность четыре?
– С какими металлами азотная кислота не вступает в реакцию?
– Вам нужно распознать соляную и азотную кислоты, на столе три металла – медь, алюминий и железо. Как вы поступите и почему?
Тест
В а р и а н т 1
1. Какой ряд чисел соответствует распределению электронов по энергетическим уровням в атоме азота?
1) 2, 8, 1; 2) 2, 8, 2; 3) 2, 4; 4) 2, 5.
2. Закончите уравнения практически осуществимых реакций:
1) HNO 3 (разб.) + Cu… ;
2) Zn + HNO 3 (конц.) … ;
3) HNO 3 + MgCO 3 … ;
4) CuO + KNO 3 … .
3. Укажите, какое уравнение иллюстрирует одну из стадий процесса промышленного производства азотной кислоты.
1) 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O;
2) 5HNO 3 + 3P + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO;
3) N 2 + O 2 = 2NO.
4. Отрицательная степень окисления проявляется азотом в соединении:
1) N 2 O; 2) NO; 3) NO 2 ; 4) Na 3 N.
5. Взаимодействие медной стружки с концентрированной азотной кислотой приводит к образованию:
1) NO 2 ; 2) NO; 3) N 2 ; 4) NH 3 .
В а р и а н т 2
1. Значение высшей валентности азота равно:
1) 1; 2) 2; 3) 5; 4) 4.
2. Запишите возможное взаимодействие концентрированной азотной кислоты со следующими металлами: натрий, алюминий, цинк, железо, хром.
3. Выберите вещества, являющиеся сырьем для производства азотной кислоты:
1) азот и водород;
2) аммиак, воздух и вода;
3) нитраты.
4. Концентрированная азотная кислота не реагирует с:
1) углекислым газом;
2) соляной кислотой;
3) углеродом;
4) гидроксидом бария.
5. При взаимодействии очень разбавленной кислоты с магнием образуется:
1) NO 2 ; 2) NO; 3) N 2 O; 4) NH 4 NO 3 .
| Ответы на тесты В а р и а н т 1. 1 – 4; 1) 8HNO 3 (разб.) + 3Cu = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O; 2) Zn + 4HNO 3 (конц.) = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O; 3) 2HNO 3 + MgCO 3 = Mg(NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O; 3 – 1; 4 – 4; 5 – 1. В а р и а н т 2. 1 – 4; Na + 2HNO 3 (конц.) = NaNO 3 + NO 2 + H 2 O, Zn + 4HNO 3 (конц.) = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O; 3 – 2; 4 – 1; 5 – 4. |
* Например, можно предложить ребятам проделать следующие лабораторные опыты.
1) В пробирку с раствором азотной кислоты добавьте лакмус и постепенно добавляйте раствор гидроксида натрия. Наблюдения запишите.
2) Положите в пробирку немного мела, добавьте разбавленную азотную кислоту.
3) Положите в пробирку немного оксида меди(II), добавьте разбавленную азотную кислоту. Какого цвета раствор? Зажмите пробирку в держателе и погрейте. Как изменяется цвет раствора? О чем говорит изменение цвета? – Прим. ред .
МОУ «ХЛЕБНИКОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА»МО «МАРИ-ТУРЕКСКИЙ МУНИЦИПАЛЬНЫЙ РАЙОН»
УРОК ХИМИИ ПО ТЕМЕ:
«АЗОТНАЯ КИСЛОТА»
9 КЛАСС
КАШИНА ЕЛЕНА ВИКТОРОВНА ,
УЧИТЕЛЬ ХИМИИ ВЫСШЕЙ
План-конспект
Тема урока: «Азотная кислота».
Место урока в учебном плане: Неорганическая химия. Тема 3: «Неметаллы». Урок 35.
Класс: 9.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: компьютер, медиапроектор, экран, Flash с презентацией.
Программное обеспечение и цифровые ресурсы: обучающие диски по школьному курсу химии:
Химия. 8-11 класс [Электронный ресурс]: библиотека электронных наглядных пособий /М-во образования Рос. Федерации, ГУ РЦ ЭМТО, ООО «Кирилл и Мефодий».- М.: ООО «Кирилл и Мефодий», 2003
Химия (8-11 класс). Виртуальная лаборатория [Электронный ресурс]: уч. электрон. изд./ при содействии НФПК.- Й-Ола: МарГТУ, Лаб. систем мультимедиа, 2004
Химическая энциклопедия [Электронный ресурс]: науч.- справ. изд. по химии и хим. технологии.- М.: Большая Рос. энцикл. [и др.], 2003
«1С: Репетитор. Химия» /Мультимедийная обучающая программа/ Фирма «1С», 2006.
Урок изучения нового материала об азотной кислоте с использованием ИКТ, включает в себя разнообразные формы работы (групповая, индивидуальная, самостоятельная).
Использование мультимедийной технологии на этом уроке является актуальным потому что:
Необходимость проведения демонстрационных химических опытов и лабораторной работы под тягой, так как при химических реакциях с азотной кислотой выделяются ядовитые газы.
Облегчает написания трудных химических уравнений взаимодействия азотной кислоты с металлами и неметаллами на доске.
Обеспечивает повышенный уровень подачи материала новой темы. Материал этой темы часто включается в варианты заданий контрольных работ, тестовых заданий ЕГЭ и вступительных экзаменов.
План урока
1. Организационный момент - 1 мин.
2. Постановка темы урока – 1 мин.
3. Постановка целей урока и актуализация знаний, полученных на предыдущем уроке – 1 мин.
1. Повторение пройденного материала – 5 мин.
2. Изучение нового материала – 30 мин.
Строение молекулы.
Физические свойства.
Химические свойства
2).Специфические свойства
А). с неметаллами;
Б). с металлами;
3). Сообщение дополнительной информации о «царской водке»
4). Химический эксперимент «Окислительные свойства азотной кислоты»
Получение.
Применение.
1. Самооценка своей деятельности учащимися -3 мин.
IV. Заключительный этап.
Итог урока - 3 мин.
Домашнее задание - 1 мин.
Конспект урока
Девиз урока: «Можно не любить химию, но прожить без неё сегодня и завтра нельзя» (О..М. Нефёдов)
«Лучший путь к истине, это изучать вещи, как они есть, а не верить, что они такие, как нас этому учили» (Д.Локк)
Цели урока:
Образовательные:
Воспитательные:
Развивающие:
Ход урока
I. Мотивационно-ориентировочный этап
1. Организационный момент.
Учитель приветствует учащихся, определяет готовность к уроку.
2. Постановка темы и целей урока (слайды 1,2)
Сегодня мы с вами на уроке должны:
записать молекулярную, электронную и структурную формулы азотной кислоты;
изучить химические свойства азотной кислоты;
выяснить признаки взаимодействия разбавленной и концентрированной азотной кислоты с металлами;
познакомиться с основными этапами промышленного получения кислоты и особенностями их проведения;
узнать, насколько важно производство данной кислоты для народного хозяйства нашей страны и для каждого человека в отдельности;
Но, для начала нам необходимо повторить некоторые моменты:
1) Перечислите общие свойства кислот (называются общие свойства кислот – реакция на индикатор, взаимодействие с металлами, оксидами металлов, основаниями, растворами некоторых солей).
2) Охарактеризуйте азотную кислоту по составу молекулы и силе? (характеризуют HNO 3 : одноосновная, кислородсодержащая, сильная).
3) Почему всем кислотам характерны общие химические свойства? (объясняют, что общие свойства кислот объясняются наличием в молекулах кислот протонов водорода, способных диссоциировать в раствор и замещаться на катионы металлов).
II. Операционно-исполнительский этап.
1. Повторение пройденного материала.
Учитель проводит «Само- и взаимоконтроль» по теме «Азот» (слайд 3).
Учащиеся выбирают уровень (повышенный или базовый) теста, выполняют задания. По итогам выставляют друг другу в парах сразу оценки.
2. Изучение нового материала.
Строение молекулы (слайд 4)
Учащиеся записывают в тетрадь формулы и сверяют с готовыми формулами.
Физические свойства (слайд 5)
Химические свойства
В начале урока мы повторили общие свойства кислот, теперь вы самостоятельно составьте уравнения химических реакций азотной кислоты в свете ТЭД с:
А) оксидом магния;
Б) гидроксидом меди (II);
В) карбонатом кальция.
Затем уравнения выводятся на экран компьютера.
2).Специфические свойства (слайды 7,8)
Учитель обращает внимание учащихся на специфические свойства азотной кислоты и ставит проблему: в чем причина сильных окислительных способностей азотной кислоты?
Объясняет окисление серы, фосфора, углерода в азотной кислоте и показывает их уравнения реакций. Демонстрирует видеофрагмент «Горение фосфора в азотной кислоте».
Учащиеся составляют уравнения реакций с точки зрения ОВР.
Затем учащиеся работают со схемой взаимодействия азотной (концентрированной и разбавленной) кислотой с металлами. Самостоятельно ведут поиск информации в схеме, составляют уравнения окислительно-восстановительных реакций. Наблюдают процесс реакции азотной кислоты со свинцом из видеофрагмента.
Еще более сильным окислителем, чем чистая азотная кислота, является смесь концентрированной азотной кислоты с концентрированной соляной кислотой ("царская водка") (Сообщение дополнительной информации о «царской водке» с использованием сети Интернет) (слайд 9).
Чтобы познакомиться с окислительными свойствами азотной кислоты учащиеся выполняют виртуальную лабораторную работу по инструкции (работают группой на компьютере, где заранее установлена программа «Виртуальная химическая лаборатория»):
Инструкция /пошаговая/ (слайд 10)
1. Запустите программу «Виртуальная химическая лаборатория» (щелчок мышкой)
А) Фамилия à Имя à (регистрация)
Б) класс à 9 à (вход)
2. Войдите в раздел «Свойства неорганических веществ»
А) щелчок: «Подгруппа азота»
Б) щелчок: название лабораторного опыта
3. Ознакомьтесь с порядком выполнения работы
4. Проделайте опыт по инструкции
5. По окончании работы нажмите мышкой левый верхний угол
6. Составьте уравнение реакций в молекулярном виде
7. Составьте краткие ионные уравнения
8. Результаты эксперимента оформите в лабораторную тетрадь, при оформлении используйте справочные материалы «Коллекция», «Таблица»
9. Выход: нажмите правый верхний угол.
После выполнения работы учащиеся делают вывод:
1. Сильные окислительные свойства азотной кислоты обусловлены строением ее молекулы;
2. При ее взаимодействии с металлами никогда не образуется водород, а образуются нитраты, оксиды азота или другие его соединения (азот, нитрат аммония) и вода в зависимости от концентрации кислоты и активности металла.
Получение (слайд 11)
Применение (слайд12)
III. Оценочно-рефлексивный этап.
1. Самооценка своей деятельности учащимися (слайд 13)
Учитель проводит работу «Проверь себя»:
Составьте практически осуществимые уравнения реакций азотной кислоты с веществами. Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название соли азотной кислоты, которую применяют в медицине для прижигания ран (Ответ: ляпис).
IV. Заключительный этап.
1. Итог урока.
Сегодня на уроке мы с вами (слайд 14):
узучили строение и свойства азотной кислоты;
узнали промышленный и лабораторный способы получения данной кислоты;
ознакомились с применением азотной кислоты в повседневной жизни человека.
2. Домашнее задание (слайд 15).
Читать §27 c.156-157;
Выполнить упражнения № 1,2,4,5 с. 158;
Решить задачу № 6 с. 158;
Поиск информации о солях азотной кислоты в сети Интернет;
Творческая работа по солям азотной кислоты (MS Power Point).
Литература
Ахлебнин А.К.. Информационные технологии в изучении химии. – Приложение к газете «Первое сентября» «Химия», 2001, № 12, с.13.
Ахлебинин А.К., Лазыкина Л.Г., Ахлебинина Т.В. Опыт использования ЦОР и ИКТ в курсе «Теория и методика обучения химии». // Новые информационные технологии в образовании. / Доклады и выступления участников седьмой Международной научно-практической конференции «Использование программных продуктов фирмы «1С» в инновационной деятельности учебных заведений» 30-31 января 2007 г. - М.: 1C, 2007 г. - С. 372-376
Ахметов Н.С. Химия. 9 кл. – М.: Просвещение, 2002.
Габриелян О.С.. Химия. 9 кл. – М.: Дрофа, 2005.
Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Химия. Пособие для средней школы. - М.: Экзамен – Оникс 21 век, 2001.
Леонова О.Н. Методика использования образовательных ресурсов на электронных носителях. – Приложение к газете «Первое сентября» «Химия», 2005, № 08, с.13.
Тамаров М.А. Неорганическая химия. – М.: Медицина, 1994
Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе информационно-коммуникационных средств. М. Просвещение, 2005
Семин А.К. Компьютер в жизни учителя: расширение горизонтов творчества//Химия в школе. 2006. № 8.
Хомченко И.Г. Общая химия. М.: Оникс, 2000.
Цель урока: продолжить формирование у учащихся понятия «кислота» на примере азотной кислоты; создать условия для выявления общих и специфических свойств азотной кислоты посредством решения экспериментальных задач.
Формируемые УУД:
Личностные:
Самоопределение – повысить мотивацию учащихся через ученический химический эксперимент;
Смыслообразование – способствовать проявлению интереса к новому; умение использовать имеющиеся знания и личный опыт при изучении физико-химических свойств и областях применения азотной кислоты;
Коммуникативные – умение планировать парную и групповую работу на уроке; умение слушать и понимать речь учителя, одноклассников, обмениваться мнениями при работе;
Познавательные – формулировать цели урока; устанавливать причинно-следственные связи при изучении химических свойств азотной кислоты; выдвигать гипотезу и доказывать ее посредством химического эксперимента; строить логическую цепь рассуждений при изучении прмышленного способа получения азотной кислоты;
Регулятивные – принимать и сохранять учебную задачу; адекватно воспринимать оценочную информацию со стороны одноклассников и учителя по поводу правильности ответов; развивать волевую регуляцию.
Задачи урока:
Образовательные:
Расширить и привести в систему знания о свойствах азотной кислоты;
Продолжить совершенствование умений составлять уравнения химических реакций, электронного баланса в окислительно-восстановительных реакциях и написания полных и сокращенных ионных уравнений реакций.
Развивающие:
Продолжить формирование навыков самостоятельной работы учащихся;
Развитие умений сравнивать, делать выводы, читать схемы;
Воспитательные:
Продолжить формирование культуры работы с реактивами;
Развитие экологического мышления;
Воспитывать сотрудничество;
Способствовать развитию грамотной химической речи.
Тип урока: урок усвоения новых знаний.
Методы обучения: частично-поисковый, исследовательский, репродуктивный; словесный (рассказ, эвристическая беседа); наглядные (презентация, видео опыт); работа с книгой.
Формы работы: фронтальная, работа в парах, групповая, индивидуальная.
Вещества: растворы азотной кислоты, гидроксида натрия, карбоната натрия, сульфата меди (II), фенолфталеин, оксид меди (II)
Ход урока
I. Организационный момент.
Здравствуйте ребята. Присаживайтесь. Я рада видеть вас в этот прекрасный солнечный, немного морозный денек. Посмотрите друг на друга, улыбнитесь, повернитесь к нашим гостям и поприветствуйте их своими улыбками и пожелаем друг другу удачи, рабочего настроения, азартного поиска ответов на все интересующие вас вопросы. И я уверена, что все у нас сегодня на уроке получится.
II. Мотивационно-целевой этап.
Ребята, сегодня утром я обнаружила странное письмо, содержание которого нам необходимо расшифровать.
Вопрос: Монах - алхимик Бонавентура в 1270 году в поисках универсального растворителя «алкагеста» решил нагреть смесь железного купороса с селитрой. Сосуд, в котором была смесь, вскоре наполнился красно-бурым «дымом». Монах в изумлении застыл, затем убрал огонь и увидел, как в колбу - приёмник стала капать желтоватая жидкость. Она действовала на все металлы, даже на серебро и ртуть. Алхимики думали, что сидящий в жидкости рыжий дым является демоном, управляющим одной из стихий природы – водой. Поэтому жидковатую жидкость называли «крепкой водкой». Это название сохранилось до времен М. В. Ломоносова. Как сейчас называют это вещество?
Учащиеся: Азотная кислота.
Значит, какая сегодня тема урока?
Учащиеся: азотная кислота.
Запишем тему урока в тетрадь. Сегодня 5 февраля, тема урока азотная кислота. (СЛАЙД 1)
А какова формула азотной кислоты?
А чтобы вы хотели сегодня узнать на уроке? (ответы учащихся)
Да ребята, сегодня на уроке мы с вами узнаем, какими физическими и химическими свойствами обладает азотная кислота, как ее получают и где применяют.
III. Организационно-деятельный этап.
Но для начала нам необходимо повторить некоторые моменты, касающиеся характеристики кислоты. (СЛАЙД 2).
ФРОНТАЛЬНАЯ РАБОТА С КЛАССОМ.
А какие физические свойства азотной кислоты вы можете перечислить? (ответы учащихся).
Верно ребята, азотная кислота это бесцветная жидкость с резким раздражающим запахом. Кипит при температуре 860С, с водой смешивается в любых соотношениях. Концентрированная азотная кислота дымящая, разлагается на свету. Обратите внимание на уравнение реакции, запишите его. А дымящей ее называют потому, что пары ее образуют с влагой воздуха мелкие капельки тумана. (СЛАЙД 3)
Ребята, вам известно, что все ранее изученные нами кислоты проявляли общие химические свойства. Какие это были кислоты? А с чем они взаимодействовали?
Тогда у меня к вам такой вопрос. А характерны ли азотной кислоте общие свойства кислот? Чтобы это выяснить, я предлагаю провести химический эксперимент. Напоминаю вам, что вы работаете с кислотами и щелочами и необходимо соблюдать правила техники безопасности при выполнении лабораторного опыта. У вас на партах имеются лотки и инструкция по выполнению эксперимента, ознакомьтесь с ней.
После того как вы закончите выполнение химического эксперимента, запишите соответствующее уравнение реакции в молекулярном и ионном виде, а затем отчитаетесь о проделанной работе.
(после выполнения опыта, учащиеся защищают свою работу у доски).
Вы можете сравнить написанные вами уравнения реакций с уравнениями на доске. (СЛАЙД 4-7)
Какой мы можем сделать вывод, исходя из эксперимента. (Ответы учащихся). Давайте запишем его. (СЛАЙД 8)
Почему, ребята, азотной кислоте характерны общие свойства кислот?
Учащиеся: общие свойства объясняются наличием в молекулах кислот ионов водорода, способных замещаться на металл.
Давайте составим уравнение ЭД азотной кислоты. (1 ученик записывает на доске ЭД кислоты). Доп. Вопрос: а как изменяет свою окраску лакмус в кислой среде, а фенолфталеин?
А теперь давайте занесем результаты работы химического эксперимента в оценочный лист, где есть критерии оценки выполнения работы и поставьте себе соответствующее количество баллов.
Ребята, реакцию с какими веществами мы не провели в химическом эксперименте?
Учащиеся: С металлами.
Конечно, азотная кислота реагирует с металлами, но не так как другие кислоты. Давайте посмотрим видео опыт реакции взаимодействия концентрированной азотной кислоты с медью. (ВИДЕО ОПЫТ)
Какой признак этой реакции?
Учащиеся: Выделение бурого газа
А кто догадался, что это за вещество?
Учащиеся: Оксид азота (IV).
Откуда берется этот газ, ведь до сих пор при взаимодействии разбавленных кислот с металлами мы наблюдали выделение бесцветного газа, какого? (Водорода). Почему азотная кислота необычна во взаимодействии с металлами? Разобраться нам в этом поможет памятка «Взаимодействие азотной кислоты с металлами». (СЛАЙД 9). Она у вас имеется на партах, возьмите ее и внимательно изучим ее.
Азотная кислота реагирует со всеми металлами, кроме золота и платины. При их взаимодействии никогда не выделяется водород. Обратите внимание на схему реакции, запишите ее.
А теперь с помощью этой памятки составьте, работая в паре одно из уравнений реакции концентрированной и разбавленной азотной кислоты с медью. Расставьте коэффициенты МЭБ. (СЛАЙД 10)
После выполнения на местах этой работы, учащиеся записывают эти уравнения на доске.
Занесите результаты выполненной работы в оценочный лист.
Сделаем небольшой вывод: Каким образом взаимодействует азотная кислота с металлами?
Учащиеся: в разной концентрации азотная кислота реагирует не только с Ме до водорода в ряду активности металлов, но и с металлами после водорода – медь, серебро; никогда не образуется водород, продуктами реакций являются нитраты, оксиды азота и вода.
А теперь, ребята, давайте мы проверим, насколько вы усвоили химические свойства азотной кислоты и выполним тест из ГИА.
Разбавленная азотная кислота реагирует с каждым веществом ряда:
А) SiO2, Cu(OH)2, Na2CO3 в) Na2SO4, SO3, CuO
Б) Na2SiO3, Al2O3, Ag г) Na2SO3, P2O5, Cu
Ребята, ответьте мне на такой вопрос: за счет атома какого химического элемента азотная кислота является сильным окислителем?
Учащиеся: Азотная кислота сильный окислитель за счет атома азота в с.о. +5
Поэтому концентрированная азотная кислота и ее растворы требуют большой осторожности в обращении. Она может воспламенять многие органические вещества, на коже оставить болезненные язвы, а на одежде дыры. Поэтому поврежденный участок кожи сразу же следует промыть большим количеством воды и затем нейтрализовать раствором питьевой соды. (СЛАЙД 11)
А кто и когда впервые получил азотную кислоту? ГЛАУБЕР Иоганн Рудольф (1604-1670), немецкий химик и врач. Получил чистую азотную кислоту в 1650 году действием концентрированной серной кислоты на нитрат натрия. Это был лабораторный способ получения азотной кислоты. Запишите уравнение реакции. (СЛАЙД 12)
А как же получают азотную кислоту в промышленности? Раскрыть вы сможете, расшифровав еще одно послание. Текст его таков. При каталитическом окислении бесцветного, ядовитого газа А с характерным резким запахом образуется вещество Б. Вещество Б легко окисляется кислородом воздуха при обычных условиях и превращается в вещество В бурого цвета. При растворении в воде и избытке кислорода вещества В образуется только вещество Г. Определите вещества А, Б, В, Г. Составьте цепочку превращений с участием этих веществ и осуществите ее.
(СЛАЙД 13)
Ребята, расшифровав это послание, вы самостоятельно раскрыли промышленный способ получения азотной кислоты. (СЛАЙД 14). Результаты вашей поисковой деятельности занесите в оценочный лист.
А теперь попробуйте с помощью учебника на с.134 и слайда рассказать о применении азотной кислоты. (Учащиеся рассказывают). (СЛАЙД 15)
IV. Рефлексивно-оценочный этап
А сейчас ребята, чтобы проверить, насколько вы усвоили новую тему, прошу вас выполнить следующий тест. (СЛАЙД 16)
Обменяйтесь своими тетрадями с соседом по парте и проверьте правильность выполнения теста. Подсчитайте количество правильных ответов, результаты занесите в оценочный лист. (СЛАЙД 17)
V. Домашнее задание
СЛАЙД 18
VI. Подведение итогов урока
А сейчас давайте подведем итог вашей деятельности на уроке – оцените свою деятельность на уроке по 4 бальной системе:
Если активно участвовали – 4 балла
Если ответили на 2 вопроса – 3 балла
Если ответили на 1 вопрос – 2 балла.
Подсчитайте общее кол-во баллов (СЛАЙД 19)
Итак, ребята, сегодня на уроке мы с вами интересно и продуктивно поработали. Что вы узнали сегодня на уроке? (ответы учащихся)
На этом наш урок окончен. Карточки, приложения и оценочные листы сдайте. Я благодарю вас за активную работу, за азартный поиск ответов на поставленные вопросы.
Модель урока по теме: «Соли азотной кислоты - Нитраты», 9 класс
Эпиграф к уроку: "Задача любой науки - предвидение и польза"
МОУ СОШ№112 Калининского
района городского округа
Краткая аннотация урока
Данный урок разработан для 9 класса и изучается в Главе « Неметаллы» двенадцатым уроком. План урока рассчитан на два часа.
Тип урока - изучение нового материала.
Данный урок посвящен знакомству и изучению свойств солей азотной кислоты – нитратов. В процессе урока учитель использует следующие методические приемы как изложение различных точек зрения на один и тот же вопрос и предлагает рассмотреть значение нитратов с различных позиций, а также предлагает самим найти решение и сформулировать его.
Особое внимание уделено лабораторным работам: изучение растворимости нитратов и обнаружению нитратов в растительных объектах.
Для улучшения усвоения нового материала учащимся предлагается шаблон урока.
План-конспект урока
Цель урока: Изучить свойства и значение нитратов.
Задачи урока:
Образовательные- На примере нитратов показать типичность и индивидуальность свойств веществ. Рассмотреть их физические и химические свойства, показать их значение в народном хозяйстве и действие на организм человека.
Развивающие- Развивать умения сравнивать, проводить эксперимент, анализировать его результаты. Закреплять навык составления химических формул и уравнений.
Воспитательные- Воспитывать культуру обращения с веществами. Мотивировать на осознанное восприятие информации химического содержания
Оборудование: штатив с пробирками,
пробиркодержатель,
планшетки,
стеклянные трубочки,
коллекция азотных удобрений,
электронная презентация
раздаточный материал для учащихся.
спиртовка,
Реактивы: Cu, уголь, H 2 SO 4 (к), кристаллические NaNO 3 , KNO 3 , Ca(NO 3) 2 , NH 4 NO 3 , растворы: H 2 SO 4 , Ba(NO 3) 2 , Cu(NO 3) 2 , KOH, NaCl, AgNO 3 ; раствор дифениламина, картофельный сок, морковный сок, огуречный сок, свекольный сок.
I . Организационный момент.Слайд№1
II . Подготовка к восприятию нового материала.
У учителя в руках большая морковь и свекла.
Вопрос учителя:
Ребята, это можно употреблять в пищу? (да, только помыть или почистить, и сварить).
Вопрос учителя:
А я скажу, не ешьте, отравитесь!
Почему они могут быть опасны для вашей жизни? (Наверно. Там яд!)
Вопрос учителя:
А какой может быть яд в овощах, выращенных на вашей даче? (В них могут содержаться нитраты!)
Вопрос учителя:
Что такое нитраты и откуда они там, мы выясним вместе!
Нитраты - Это соли азотной кислоты. А в овощах они появляются из удобрений .
Запишите тему нашего урока (мы по мере урока будем оформлять опорный конспект).
Цель нашего урока : изучить состав и свойства солей азотной кислоты, выяснить, где встречаются в природе и как используются человеком, узнать роль удобрений.
Достижение цели проведем по плану: Слайд№3
Определение.
Номенклатура нитратов.
3. Физические свойства.
4. Химические свойства.
5. Практическая работа на определение нитратов с солях и овощных соках
6. Применение.
7. Домашнее задание.
I I I . Изучение нового материала.Слайд№4
1 . Вопрос учителя:
Какие вещества называют солями? (это сложные вещества, состоящие из атома металла и кислотного остатка), а раз нитраты, значит, остаток азотной кислоты связан с атомом металла или ионом аммония.
Нитраты щелочных металлов, кальция и аммония – называют селитрами.
Не путайте, пожалуйста, нитраты с нитритами.
Нитриты – это соли азотистой кислоты – HNO 2
Обратите внимание на плакат, где приведены названия и формулы важнейших нитратов. Особенность в названии:
NaNO 3 – чилийская селитра
KNO 3 – индийская селитра
Ca(NO 3) 2 – норвежская селитра
Как вы считаете, почему их так назвали? (потому, что основные залежи минералов – именно в этих местах). Слайд№ 5,6
|
Тривиальное название |
Химическая формула |
Систематическое название |
Примечание |
|
Аммонийная селитра |
NH 4 NO 3 |
Нитрат аммония |
Бесцветное кристаллическое вещество, гигроскопичное , очень хорошо растворяющееся в воде с сильным понижением температуры раствора . Взрывается , особенно в смеси с металлическими порошками. Самое распространенное азотное удобрение. |
|
Аммиачная селитра |
|||
|
Бариевая селитра |
Ba (NO 3) 2 |
Нитрат бария |
Бесцветные кристаллы. Окрашивает пламя в зеленый цвет. Используется как окислитель в пиротехнических составах цветного пламени. |
|
Баритовая селитра |
|||
|
Калийная селитра |
K NO 3 |
Нитрат калия |
Бесцветные кристаллы. |
|
Индийская селитра |
|||
|
Магниевая селитра |
Mg (NO 3) 2 ·H 2 O |
Кристаллогидрат нитрата магния |
|
|
Кальциевая селитра |
Ca (NO 3) 2 · 4·H 2 O |
Кристаллогидрат нитрата кальция |
|
|
Известковая селитра |
|||
|
Норвежская селитра |
|||
|
Чилийская селитра |
Na NO 3 |
Нитрат натрия |
Обычно есть примеси галогенидов, основные месторождения в Чили (провинции Тарапака и Антофагаста). Цвет белый, желтоватый, красно-коричневый, серый. Твёрдость по шкале Мооса 1,5-2;. Плотность 2,3 г/см³. Образуется в основном за счёт вулканической деятельности или окисления азота. Гигроскопична. |
|
Натронная селитра |
|||
|
Натриевая селитра |
2. Физические свойства нитратов и нахождение в природе .
Вопрос учителя:
Любые соли, по своему агрегатному состоянию, какие? (твердые кристаллические вещества). У вас на столах находятся нитраты! Рассмотрите их внимательно, какие они?
(твердые, кристаллические белые вещества)
Как мы узнаем о растворимости веществ?
(таблица растворимости) – все нитраты хорошо растворимы в воде. Давайте проверим растворимость некоторых солей. Для этого выполним Лабораторную работу №1 на кончике микрошпателя насыпаем соль нитрат натрия, доливаем воду из стаканчика, тщательно встряхиваем. Что наблюдаем?
Итак, что запишем о физических свойствах? Записываем (твердые вещества хорошо растворимые в воде).
3. Химические свойства нитратов.
Нитраты – это соли, а значит, для них характерны общие свойства солей.
Слайд №7 (схема химических свойств солей)
Вопрос учителя:
Давайте рассмотрим на примере нитратов.
К доске, кто хочет закончить уравнения реакций?
Cu(NO 3) 2 + Fe
Fe(NO 3) 2 + NaOH
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4
Ag(NO 3) 2 + NaCl
А теперь рассмотрим особенные свойства нитратов.Лабораторная работа №2 Температурный эффект при растворении.
: У вас на столах два стакана: один с водойдругой с растворенной в ней селитрой, . С помощью термометра измерьте температуру воды в начале в воде,а потом в растворе с селитрой.
Как вы думаете чем объясняется понижение температуры в растворе.
При растворении в воде нитратов наблюдается эндотермический эффект.(При растворении происходит поглощение энергии так как разрушается кристаллическая решетка) Это свойство нитратов можно использовать на даче, если этикетка отклеилась или потерялась, а мама по внешнему виду не может определить, что это за удобрение?
СУЩЕСТВУЕТ ИНТЕРЕСНАЯ ОСОБЕННОСТЬ, ЧЕМ ВЫШЕ ТЕМПЕРАТУРА ТЕМ ВЫШЕ РАСТВОРИМОСТЬ СОЛИ.
Растворимость солей в воде не только физический,но и химический процесс.
Какой процесс происходит при растворении в воде? Диссоциация. Давайте рассмотрим несколько примеров диссоциации солей.
Отсюда появляется другое определение нитратов – это электролиты, в водном растворе или расплаве при диссоциации которых образуются в качестве катионов – ионы металлов или ион аммония, а в качестве анионов – нитрат ионы).
2. Нитраты неустойчивы при нагревании.
Опыт (демонстрация): насыпать селитры в пробирку и закрепить в штативе. Расплавить селитру KNO 3 и бросить в нее кусочек раскаленного угля, он вспыхивает и сгорает.
Вопрос учителя:
Почему уголек сгорел? (тлеющая лучинка вспыхивает)
Какое вещество вызвало возгорание?
Так, если ваша Мама по внешнему виду не может определить, что это за удобрение, надо бросить на раскаленные угли щепотку кристаллов, если есть вспышки, т.е. выделяется кислород – это нитраты.
Кислород – поддерживает горение! А значит, при нагревании селитры образуется кислород.
Слайд №8
Существует определенное правило, в зависимости от химической активности металла (его положения в электрохимическом ряду напряжений металлов), входящего в состав соли, разложение нитратов происходит по схеме (перенести схему в тетрадь):
Внимание, ребята, в схеме не отражена валентность металлов!
MeNO 2 + O 2
MeNO 3 MeO + O 2
Me + NO 2 + O 2
Как вы видите, ребята, выделяется не только кислород, но и ядовитый бурый газ (NO 2)!
Рассмотрим это правило на примере разложения
KNO 3 , Cu(NO 3) 2 , AgNO 3 , Hg(NO 3) 2 ., Ca(NO 3) 2 , Zn(NO 3) 2
Кто хочет у доски разобрать пример?
1) 2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2
2) Ca(NO 3) 2 = Ca(NO 2) 2 + O 2
3) 2Zn(NO 3) 2 = 2ZnO + 4NO 2 + O 2
4) 2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2
5) 2AgNO 3 = 2Ag + 2NO 2 + O 2
6) Hg(NO 3) 2 = Hg + 2NO 2 + O 2
Однако, что касается нитрата аммония: NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O
а нитрит аммония: NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O
3. Качественная реакция на нитрат – ион.
Опыт (демонстрационно): в пробирку поместить немного селитры, добавить медных стружек, прилить концентрированную серную кислоту и нагреть: выделится газ бурого цвета, свидетельствующий о наличии нитрат - ионов
Слайд №10 NaNO 3 + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HNO 3
4HNO 3 + Cu = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
4. Применение.
Нитраты входят в состав горючих смесей. Нитрат калия входит в состав пороха в смеси с углем и серой.
Все селитры используются как минеральные азотные удобрения
Нитрат серебра используется для медицинских целей, в том числе ляписный карандаш.
Минеральные удобрения. Слайд №11
«Чтоб хорошо росли растения, нужна им пища удобрения». Азотные удобрения усиливают рост зеленой массы растения. Основателем агрохимии является Юстус Либих, немецкий химик, академик (1803-1873). Большая часть научных трудов Либиха касается вопросов агрохимии. Но Либих заложил также основы химии пищевых продуктов. Он родоначальник технологии производства мясного экстракта, дожившего до наших дней под именем «бульонных кубиков».
Следует отметить, что внесение удобрений должно быть дозировано согласно среде почвы, нельзя переусердствовать.
Вопрос учителя: какие азотные удобрения бывают?
На ваших столах лежит лист с информацией о нитратах. Поработаем по колонкам.
Из данного текста 1 колонка выписывает влияние нитратов на человека, 2 – выписывает влияние нитратов на окружающую среду, 3 – выписывает рекомендации по предотвращению отравления нитратами.
По истечении 5 минут, учащиеся озвучивают и записывают в таблицу из 3 колонок самое важное, на их взгляд.
Нитраты (1 колонка)
Установлено, что нитраты и нитриты вызывают у человека метгемоглобинемию, рак желудка, отрицательно влияют на нервную и сердечно-сосудистую системы, на развитие эмбрионов. Метгемоглобинемия – это кислородное голодание, вызванное переходом гемоглобина крови в метгемоглобин, неспособный переносить кислород. Метгемоглобин образуется при поступлении нитритов в кровь. При содержании метгемоглобина в крови около 15% появляется вялость, сонливость, при содержании более 50% наступает смерть, похожая на смерть от удушья.
Зачем нужны азотные удобрения? Азот - очень важная составная часть живой материи: он входит в состав белков и аминокислот. Однако непосредственно из воздуха азот могут усваивать только особые бактерии, которые живут в клубеньках корешков бобовых растений (гороха, фасоли, клевера). Все другие растения потребляют только связанный азот в виде солей аммония или нитратов. Каждую осень человек собирает урожай, а значит, забирает азот из почвы, почва теряет свою плодородность и поэтому необходимо удобрять ее.
Для взрослого человека смертельная доза нитратов от 8 до 14 г, острое отравление наступает при приеме от 1 до 4 г нитратов.
Грунтовые воды содержат меньше нитратов, чем поверхностные, поскольку почва служит своего рода «фильтром». Чем глубже залегают грунтовые воды, тем меньше содержится в них нитратов.
Чтобы избежать образования нитритов, необходимо закладывать на хранение чистые сухие овощи без механических повреждений. На чистых овощах мало микроорганизмов, сухость ограничивает их перемещение, а отсутствие повреждений затрудняет получение ими питательных веществ.
Перед употреблением высоко нитратной пищи (капусты, огурцов, колбасы) можно принять аскорбиновую кислоту или выпить фруктовый сок, что предотвращает отравления нитратами.
Нитраты (2 колонка)
Технология внесения удобрений для получения максимального урожая и длительного поддержания плодородия почвы сложна. Требуется оптимальное соотношение удобрений, их дозировка, сроки внесения, способ и место внесения, учет погодных условий. Передозировка азотных удобрений ведет к отравлению воды, флоры и фауны.
Все опасные последствия для человека, вызывают не сами нитраты, а их метаболиты – нитриты, восстанавливающиеся из нитратов воды и пищи, при хранении, кулинарной обработке, и в пищеварительном тракте человека под действием разнообразных микроорганизмов.
К группе культур с довольно высокой способностью к накоплению нитратов относятся представители злаковых, крестоцветных, сложноцветных. В травах первых укосов - содержится в несколько раз больше нитратов, чем в последних, при условии, что непосредственно перед укосами не вносятся азотные удобрения.
Большой вред природным водам наносят растворенные в сточных водах минеральные удобрения, вымываемые из почвы и приносимые в водоем талыми или дождевыми водами. Удобрения вызывают бурное разрастание сорной травы и водорослей. Это приводит к зарастанию водоемов и их гибели. Чтобы предотвратить этот процесс разрабатывают производство минеральных удобрений в капсулах из пленки, обладающей свойствами мембраны. Это не толь предохраняет удобрение от вымывания, но и обеспечивает долговременное равномерное питание растений, сокращает расход удобрений.
При варке и тушении удаление нитрозоаминов с паром преобладает над их образованием, поэтому в процессе приготовления капусту, свеклу, кабачки не нужно закрывать крышкой.
Нитраты (3 колонка)
Нитриты, соединяясь в желудочно-кишечном тракте с аминами и амидами, образуют канцерогенные нитрозосоединения, способные за 20-25 лет постоянного воздействия вызвать рак желудка.
Как выбрать малонитратные овощи? Они отличаются, прежде всего, размером: минимальное содержание нитратов чаще бывает в овощах среднего размера. Большинство мелких плодов – преимущественно молодые растения, для которых характерен избыток нитратов, как запас на будущее. Необычно крупные плоды – часто результат избыточного питания, в том числе и азотного.
В снижении содержания нитратов в овощной продукции может помочь выбор оптимальных сроков уборки урожая. Так уборку листовых овощей следует проводить в вечерние часы, т.к. в это время в них содержится на 30-40% меньше нитратов.
В зависимости от способа приготовления пищи количество нитратов снижается неодинаково. При варке картофеля в воде уровень нитратов падает на 40-80%, на пару на 30-70%, при жарений в растительном масле на 15%, во фритюре на 60%. В отварной моркови кол-во нитратов снижается в 2 раза.
Для повышения урожайности с/х культур в почву вносят минеральные удобрения. Для полноценного питания и развития растений почва должна содержать достаточное кол-во азотных удобрений. Избыток азотных удобрений в почве приводит к накоплению нитратов в овощах и грунтовых водах.
В зимний период угроза отравления нитратами невелика, однако в весенне-летний период этот риск значительно возрастает.
И так с одной стороны нитраты хорошо усваиваются растениями, способствуют их росту и развитию, с другой стороны человеку избыток нитратов опасен для жизни.
Выводы из сообщений учащихся:
Возможные варианты ответов:
1. избегание растительной продукции.
2. отказ от азотных удобрений.
3. информированность о растениях – накопителях нитратов.
4. знание правил безопасности при использовании растительной продукции…..
Какой (-ие) более приемлемы?
Наличие избытка нитратов в растениях можно установить различными методами. Выпускается индикаторная бумага “Индам-2”, с помощью которой можно мгновенно определить избыток нитратов в растительной продукции. Однако ее не всегда встретишь в продаже. Можно использовать другую методику обнаружения нитратов.
Учащимся предлагается работа по обнаружению нитратов в овощах.Лабораторная работа№3
Методика обнаружения нитратов в растительных объектах.
Реактивы и оборудование : раствор дифениламина в серной кислоте (0, 1 г дифениламина на 10 мл крепкой серной кислоты) в темной склянке, пипетка, ступка с пестиком, предметное стекло, стеклянная палочка, растительные объекты, лучше - заранее приготовленный растительный сок.
По изменению окраски судят о содержании нитратов: при отсутствии нитратов сок не изменяет цвет, при небольшом количестве нитратов появляется светло-голубая окраска, а при большом количестве нитратов – темно-синяя.
Сегодня на уроке мы научимся определять содержание нитратов в картофеле, моркови, луке, огурцах, свекле.
Обобщаем результаты эксперимента: на доске заполняем табличку:
|
Растение |
Много нитратов |
Мало нитратов |
Нет нитратов |
В разных странах приняты разные ПДК содержания нитратов в продукции растениеводства. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает допустимым содержание нитратов в диетических продуктах до 300 мг на 1 кг сырого вещества. Знакомлю учащихся с таблицей, которая отражает способность различных культур накапливать нитраты.Слайд№12
ПДК нитратов в продукции растениеводства, мг NO 3 - на 1 кг
|
Картофель |
|
|
Свекла столовая |
|
|
Лук (перо) |
|
|
Огурцы (тепличные) |
|
Какой вывод можно сделать по этим данным? По нашим данным?
Предлагаю вам информацию в буклетах:
1. Как распределяются нитраты в овощах?
2. Как уменьшить содержание нитратов?
Итак, подведем итоги урока.Слайд№13
Что мы узнали ?
1. У нитратов есть общие свойства и особенные.
2. У нитратов есть положительное и отрицательное значение.
3. Необходимо соблюдать правила безопасности при выращивании и употреблении растительной продукции.
Домашнее задание. Параграф 26 упр. №2, 5,6.
Опорный конспект на тему:
______________________________________________________________________________________________________________________________________________
1 ._____________________________________________________________________________________________________________________________________________
2 .Физ. св-ва. Нахождение в природе .
3 . Хим. св-ва .
Особенные свойства нитратов:
При растворении нитратов в воде ______________________________________________________________________________________________________________________________________________
Неустойчивы при нагревании:
Качественная реакция на нитрат – ион:
Применение.
Влияние нитратов на человека:
Влияние нитратов на окружающую среду:
Выводы по уроку:
