Конспект урока азотная кислота. План-конспект урока по химии "азотная кислота"

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 .

* 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 .

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,

спиртовка,

• пробиркодержатель,

• планшетки,

  стеклянные трубочки,

  коллекция азотных удобрений,

  электронная презентация

  раздаточный материал для учащихся.

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

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:

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

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:

Урок № 23

Тема: Азотная кислота и ее соли.

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.

Задачи урока:

- Образовательные:

- расширить и привести в систему знания о свойствах азотной кислоты;

- продолжить совершенствование умений составлять уравнения химических реакций 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;

- 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.(1- 2мин)

- Здравствуйте ребята. Присаживайтесь.. Посмотрите друг на друга, улыбнитесьи

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. 1- 2 мин

- 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 30 ноября тема урока азотная кислота. (СЛАЙД

- 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 и узнаем какую

особенность имеют соли азотной кислоты

III. Организационно- деятельный этап.

Прежде чем перейти к новой теме повторим домашнее задание.

Выполнить тестовых заданий. (5 - 7 мин)

1.Какой ряд чисел соответствует распределению по энергетическим уровням в атоме

азота? А)2.8.1; Б)2.8.2 ; В) 2.4 ; Г)2.5.

2. Отрицательная степень окисления проявляется азотом в соединении:

O, Б) NO , В) NO

Г) Na

3. Значение высшей валентности азота равно: А) 2. Б) 3 ; В) 5; Г) 4

4.Нашатырь это- : А) раствор аммиака в воде; Б)раствор аммиака в спирте; В) хлорид

аммония; Г) поваренная соль.

5. Степень окисления азота в соединениях N2O5, NH3 соответственно равна

А) +2 и -3; В) +5 и -3;

Б) +5 и +3; Г) - 5 и +3.

6.Верны ли следующие суждения о свойствах азота?

А. Азот бесцветный газ без вкуса и запаха.

Б. Азот легче воздуха

А) верно только А ; В) верны оба суждения;

Б) верно только Б; Г) оба суждения неверны

Повторить некоторые моменты, касающиеся характеристики кислоты. (СЛАЙД 2).20-25

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, разлагаетсяна 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 кислотыпроявляли 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 работуу доски).

- Вы можете сравнить написанные вами уравнения реакцийс 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.

- 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

- 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.

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

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)

9 класс.

Тема: «Азотная кислота, ее свойства».

Задачи:

- расширить знания учащихся о химических свойствах азотной кислоты и составление электронных балансов в окислительно-восстановительных уравнениях.
- продолжить совершенствование умений составления химических уравнений и навыков самостоятельной работы учащихся; умений сравнивать; продолжить работу по развитию коммуникативных способностей ребят и навыков сотрудничества;
- формирование культуры работы с реактивами.

Оборудование: Растворы азотной кислоты, химические стаканчики, яйцо, монеты, фарфоровая чашечка, щипцы.

Ход урока:

1.Организационный момент

Здравствуйте, ребята, садитесь!

Мы на прошлых уроках разобрались с вами почему азот, фосфор, мышьяк и т.д. входят в одну подгруппу (что у них общего и чем отличаются), изучили аммиак, оксиды азота и сам азот. На сегодняшнем уроке мы продолжим знакомится с соединениями подгруппы азота.

2.Актуализация знаний учащихся.

Объяснительный диктант:

3. Изучение новой темы.

Изучение новой темы начинаем со сказки, прослушав ее, вы назовете тему урока.
«Она родилась в самой волшебной, самой удивительной стране – химической лаборатории. Ее папа – оксид азота (IV), был мужчина злого нрава и носил прозвище «Лисий хвост». Ее мама была простой спокойной женщиной и звали ее Вода. Она появилась маленькая и бесцветная и дали ей красивое женское имя – Кислота, а от отца она унаследовала фамилию Азотная». Назовите тему урока.

Тема урока: «Азотная кислота»

Сегодня нам необходимо изучить состав и строение молекулы, физические и химические свойства азотной кислоты.

Состав и строение молекулы азотной кислоты:

1)формула азотной кислоты - .
2) графическая формула азотной кислоты.

Валентность азота равна IV, а степень окисления + 5.

Это одноосновная кислородосодержащая кислота.

Физические свойства.

Бесцветная жидкость, более концентрированная – желтого цвета от избытка оксида азота (IV). Плотность кислоты , температура кипения + 86 градусов, температура замерзания - 41 градус.

Получение.

На производстве:

NH 3 NO NO 2 HNO 3

1.Контактное окисление аммиака до оксида азота (II)

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

2.Окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV)

2NO+O 2 = 2NO 2

3.Адсорбция (поглощение) оксида азота (IV) водой при избытке кислорода.

4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

В лаборатории азотную кислоту получают действием концентрированной серной кислоты на нитраты при слабом нагревании.

NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3

Химические свойства.

Вспомним, какие свойства характерны для кислот (изменяют цвет индикатора, взаимодействуют с металлами, оксидами металлов, основаниями и солями).
Азотная кислота – сильная кислота, степень диссоциации ее = 1.
Докажем, что азотная кислота является одной из сильных кислот.

Опыт 1. С яйцом

В раствор азотной кислоты помещаем яйцо. Начинается бурная реакция. Оставляем на некоторое время.

1)Взаимодействие с оксидом меди (II), оксидом алюминия

2HNO3 + CuO = Cu(NO3)2 + H2O

2H+ + 2NO3– + CuO = Cu2+ + 2NO3– + H2O

2H+ + CuO = Cu2+ + H2O

6HNO3 + Al2O3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O

6H+ + 6NO3– + Al2O3 = 2Al3+ + 6NO3– + 3H2O

6H+ + Al2O3 = 2Al3+ + 3H2O

2) Взаимодействие с гидроксидом натрия и гидроксидом цинка

HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O

H+ + NO3– + Na+ + OH– = Na+ + NO3– + H2O

H+ + OH– = H2O

2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O

2H+ + 2NO3– + Zn(OH)2 = Zn2+ +2NO3– + 2H2O

2H+ + Zn(OH)2 = Zn2+ + 2H2O

3) Взаимодействие с карбонатом аммония и силикатом натрия

2HNO3 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + CO2 + H2O

2H+ + 2NO3– + 2NH4+ + CO22– = 2NH4+ +2NO3– + CO2 + H2O

2H+ + CO22– = CO2 + H2O

2HNO3 + Na2SiO3 = ↓H2SiO3 + 2NaNO3

2H+ + 2NO3– + 2Na+ + SiO32– = ↓H2SiO3 + 2Na+ + 2NO3–

2H+ + SiO32– = ↓H2SiO3

Активные кислоты вытесняют слабые летучие или

Нерастворимые кислоты из растворов солей.

Таким образом, азотная кислота – сильная кислота, обладает общими свойствами всех кислот.
Кроме этого обладает специфическими свойствами. Азотная кислота в степени окисления +5 – сильный окислитель. Значит, она может уменьшить свою степень окисления.

Ни один металл никогда не выделяет из азотной кислоты

водород. Выделяются разнообразные соединения азота:

N +4 O 2 , N +2 O, N 2 +1 O, N 2 0 , N –3 H 3 (NH 4 NO 3)

2. С азотной кислотой реагируют металлы, стоящие до и после водорода в ряду активности.

3. Азотная кислота не взаимодействует с Au, Pt

4. Концентрированная азотная кислота пассивирует металлы:

Al, Fe, Be, Cr, Ni, Pb и другие (за счет образования плотной

оксидной пленки). При нагревании и при разбавлении азотной кислоты данные металлы в ней растворяются.

Опыт №2 – «очищение монет» (проводится строго под вытяжным шкафом). Обратить внимание обучающихся на газ – «лисий хвост» (вернутся к сказке).

Составьте уравнение реакции взаимодействия концентрированной азотной кислоты с ртутью. Рассмотрите реакцию с т. зр. ОВР.

Работа обучающихся у доски.

4HN +5 O 3 + Hg 0 = Hg +2 (NO 3) 2 + 2N +4 O 2 + 2H 2 O

N +5 + 1e → N +4 1 2

Hg 0 – 2e → Hg +2 2 1

HNO 3 (за счет N +5) – окислитель, процесс восстановления;

Hg 0 – восстановитель, процесс окисления.

Рассмотрите превращения в свете ОВР (все реакции пишут обучающиеся у доски с точки зрения ОВР)

1) HN +5 O 3(конц.) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3) 2 + N +4 O 2 + H 2 O

N +5 + 1e → N +4 1 2

Cu 0 – 2e → Cu +2 2 1

2) HN +5 O 3(разб.) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3) 2 + N +2 O + H 2 O

N +5 + 3e → N +2 3 2

Cu 0 – 2e → Cu +2 2 3

Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами

Окисляет неметаллы до соответствующих кислот.

Концентрированная (более 60%) азотная кислота восстанавливается до NO 2 , а если концентрация кислоты (15 – 20%), то до NO.

Расставьте в схемах коэффициенты методом электронного баланса.

4HNO 3 + С → СO 2 + 2 H 2 O + 4 NO 2

N +5 + 1e → N +4 1 4

С 0 – 4e → С +4 4 1

C – восстановитель, процесс окисления

5HNO 3 + P → H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O

N +5 + 1e → N +4 1 5

P 0 – 5e → P +5 5 1

HNO 3 (за счет N +5) – окислитель, пр. восстановления

5HNO 3 + 3P + 2H 2 O → 3H 3 PO 4 + 5NO

N +5 + 3e → N +2 3 5

P 0 – 5e → P +5 5 3

HNO 3 (за счет N +5) – окислитель, пр. восстановления

P – восстановитель, процесс окисления

При работе с азотной кислотой необходимо соблюдать правила по технике безопасности. При попадании кислоты на кожу – кожа желтеет.

Применение азотной кислоты

Производство азотных и комплексных удобрений.

Производство взрывчатых веществ

Производство красителей

Производство лекарств

Производство пленок нитролаков, нитроэмалей

Производство искусственных волокон

Как компонент нитрующей смеси, для траления металлов в металлургии

Соли азотной кислоты

Нитраты – белые кристаллические вещества. Сильные электролиты, в

растворах полностью диссоциируют на ионы. Вступают в реакции обмена.

Нитрат калия (калиевая селитра)

Бесцветные кристаллы Значительно менее гигроскопична по сравнению с

натриевой, поэтому широко применяется в пиротехнике как окислитель.

Нитрат натрия

Применяется как удобрение; в

стекольной, металлообрабатывающей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей.

Нитрат аммония

Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210°С происходит полное разложение.

При нагревании нитраты разлагаются тем полнее, чем правее в электрохимическом ряду напряжений стоит металл, образующий соль.

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Co Sn Pb Cu Ag Hg Au

нитрит + О 2 оксид металла + NO2 + O2 Ме + NO 2 + O 2

Составьте уравнения реакций разложения нитрата натрия, нитрата свинца, нитрата серебра.

2NaNO 3 = 2NaNO 2 + O 2

2Pb(NO 3) 2 = 2PbO + 4NO 2 + O 2

2AgNO 3 = 2Ag + 2NO 2 + O 2

Доклад «Интересные факты…»

Азотная кислота по степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности . Её пары очень вредны: пары вызывают раздражение дыхательных путей, а сама кислота оставляет на коже долгозаживающие язвы. При действии на кожу возникает характерное жёлтое окрашивание кожи, обусловленное ксантопротеиновой реакцией.

Смесь двух кислот азотной и соляной в пропорции 1: 3, представляет собой жидкость желтого цвета и обладает уникальной способностью растворять многие благородные металлы (золото, платину), за что получила название «Царской водки».

История

Царская водка впервые описана Псевдо-Гебером , неизвестным алхимиком . Задолго до открытия соляной кислоты в латинских текстах, приписываемых Геберу, изложен способ получения царской водки путём сухой перегонки смеси селитры ,медного купороса , квасцов и нашатыря в стеклянном, хорошо замазанном сосуде, снабженном стеклянной крышкой или колпаком .

В России её называли королевской водкой (М. В. Ломоносов , 1742 г.), царской водкой (М. Парпуа, 1796 г.), селитро-соляной кислотой (В. В. Петров , 1801 г.), азотноводохлорной кислотой (Г. И. Гесс , 1831 г.); известны и другие названия

Свойства.

Представляет собой жидкость жёлто-оранжевого цвета с сильным запахом хлора и диоксида азота . Только что приготовленная царская водка бесцветна, однако быстро приобретает оранжевый цвет .

Царская водка применяется как реактив в химических лабораториях, для очистки стеклянной посуды от следов органических веществ (например, в ЯМР-спектроскопии ), в пробирном анализе благородных металлов и их сплавов, при аффинаже золота и платины , получении хлоридов металлов и другого.

Интересный факт

В нацистской Германии было запрещено принятие Нобелевской премии после того, как в 1935 году премию мира присудили противнику национал-социализма Карлу фон Осецкому . Немецкие физики Макс фон Лауэ и Джеймс Франк доверили хранение своих золотых медалей Нильсу Бору . Когда в апреле 1940 года немцы оккупировали Копенгаген, во избежание возможной конфискации сотрудник Института Нильса Бора химик Дьёрдь де Хевеши растворил эти медали в царской водке (сам Хевеши был удостоен Нобелевской премии по химии в 1943 году). Банка с раствором тетрахлорозолотой кислоты благополучно простояла среди сотен других вплоть до завершения оккупации Дании.

После окончания войны Хевеши выделил золото из раствора и передал его Шведской королевской академии наук и Нобелевскому фонду. Из него изготовили новые медали, которые были возвращены фон Лауэ и Франку

Возвращаемся к опыту с куриным яйцом. Объясняем результат. Пишем уравнение реакции

2HNO3+CaCO3-->Ca(NO3)2+H2O+CO2

4. Закрепление знаний учащихся.

Программированный контроль.

Вариант 1.

а)

Вариант 2.

1. Укажите какая из схем показывает, что азот является окислителем?
а)
2. Какому молекулярному уравнению реакций соответствует ионное уравнение?

Ответы:

Вариант 1 .

Реакции получения азотной кислоты сделать в ОВР.

Библиографический список

1.Солдатова Т.М., Уроки химии. Неметаллы. 9 класс. Солдатова Татьяна Михайловна. – М.: «Планета»,2011 г. - 240 с.

2. ru.wikipedia.org/wiki/Азотная_кислота

Главная » Времена в английском языке » Конспект урока азотная кислота. План-конспект урока по химии "азотная кислота"