Методические копилки

Тема урока: Азотная кислота, ее свойства, получение и применение.

 

Цель: изучить строение и свойства азотной кислоты, отметить ее особенности взаимодействия с металлами, рассмотреть способы получения и применение азотной кислоты. Создать условия для формирования учебной, коммуникативной компетенции через освоение знаний по составлению уравнений реакций, химических свойств и способов получения азотной кислоты, развитие умений работать самостоятельно, логически мыслить, что будет способствовать развитию умственных способностей и воспитанию моральных качеств личности.

 

Задачи: сформировать  умение записывать уравнения реакций, характеризующих свойства азотной кислоты, сформировать умение применять полученные знания на практике и оценивать результат выполненных действий. Организовать деятельность учащихся для получения знаний о строении, физических и химических свойствах, о способах получения азотной кислоты и ее применения;

• Развивать навыки самостоятельной работы с текстом, познавательные интересы и интеллектуальные способности в процессе проведения химического эксперимента, логическое мышление;
• Воспитывать уважительное отношение учащихся к мнению других, чувство товарищества, сопереживания

Тип урока: изучение нового материала

 

Методы обучения: частично-поисковый, исследовательский, репродуктивный; словесный (рассказ, эвристическая беседа); наглядные (презентация,); работа с книгой.

 

Формы работы: фронтальная, работа в парах, групповая, индивидуальная.

 

Учебно – методический комплекс под редакцией  Г. Е.Рудзитиса  и  Ф Г.  Фельдмана, примерная программа основного общего образования по химии. На уроке реализуется личностно ориентированный подход в обучении и элементы ИКТ на всех этапах урока.

 

Оборудование урока:

Компьютер, проектор, презентации, видеоролики, видеоопыты, периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, таблица « ряд активности  металлов», таблица «Растворимость кислот, солей и оснований в воде», раздаточый материал по теме «взаимодествие азотной кислоты с металлами», раздаточый материал по теме «взаимодествие азотной кислоты с неметаллами», интерактивная доска, раздаточный материал для работы в парах.

Содержание и ход урока.

I. Организационный момент.

Мотивационно-целевой этап

- Сегодня нам нужно изучить одно очень важное вещество, которое используется для производства комплексных удобрений, лекарств и красителей, но пока я не буду говорить его название, через несколько секунд, мы узнаем, что это за соединение.

II. Актуализация знаний, умений, навыков.

– Мы продолжаем изучать соединения азота. И сегодня объектом нашего внимания будет необыкновенная особа (показать в колбе раствор азотной кислоты), которая появилась в поглотительной башне.

 

3. Характеристика азотной кислоты

Работая в паре, дайте характеристику азотной кислоты

по предложенному плану  (работа с текстом учебника).

1.  Химическая формула:  HNO₃

     2.   По основности (по количеству атомов водорода): одноосновная

3.   По содержанию кислорода: кислородсодержащая

     4.   По растворимости в воде: растворимая

     5.   По стабильности: нестабильная

     6.   По летучести: летучая

     7.   По степени диссоциации: сильная

Азо́тная кислота́ (HNO₃), — сильная одноосновная кислота. Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации с моноклинной и ромбической решётками

Давайте обсудим полученные результаты. (на слайде)

 

4. Физические свойства HNO₃

 

 Чтобы иметь более полное представление об азотной кислоте, мы изучим  физические свойства HNO_3.

Физические свойства азотной кислоты

Учитель демонстрирует учащимся азотную кислоту, рассказывает о ее физических свойствах и способе хранения. Учащиеся в тетрадях делают соответствующие записи

Агрегатное состояние - жидкость;

• Цвет - отсутствует;
• Запах - едкий, кислотный;
• Растворимость в воде - хорошая;
• "Дымит" на воздухе;
• "Особые приметы": при хранении на свету разлагается, приобретая желтоватый оттенок: 4HNO₃=4NO₂ + O₂ + 2H₂O

  _.

Прослушайте отрывок из сказки, которую написала ваша одноклассница,  и сделайте записи ответов в тетрадях по плану:

  *  агрегатное состояние:

  * цвет:

  * плотность:

  * температура кипения:

  * особенные свойства.

Будьте внимательны!

“Что-то в ней было таинственное, магическое. Все утверждали, что она горячая, сильная, властная, бесцветная жидкость с плотностью 1,5г/см³. Она легко выходит из себя и закипает всего лишь при 86⁰ С. Если её массовая доля в растворе была близка к единице, то она дымилась на воздухе, купаясь в “лисьих хвостах”. Но это было редко, так как чистая 100%-ная HNO₃ малоустойчива и родители выпускали её из дома только 56%-ную, называя при этом концентрированной. При желании она может исчезать, растворившись в воде, оставив изумленного собеседника по поводу такого окончания разговора. Вот что мне удалось узнать о характере этой незнакомки”. А вам?  (Сказку читает Иващенко Виктория)

Учащиеся фиксируют услышанное  в листах ответов по плану.

Проверяем ответы по слайду. Если все  верно,  в листе ответа 1 балл.

  агрегатное состояние: горячая, сильная,  жидкость

  цвет: бесцветная

  плотность: плотностью 1,5г/см³

  температура кипения: 86⁰ С

  особенные свойства: малоустойчива, 56% - концентрированная, растворяется  в воде.

 

5. Химические свойства

 

Сегодня на уроке вам предстоит многое выяснить о химических свойствах этого интересного вещества. На пути познания вы столкнетесь с противоречиями, обнаружите удивительные факты. 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) Почему всем кислотам характерны общие химические свойства? (объясняют, что общие свойства кислот объясняются наличием в молекулах кислот ионов водорода, способных диссоциировать в раствор и замещаться на катионы металлов).

 Возникает вопрос: характерны ли азотной кислоте общие свойства?

а) Общие свойства

1. Диссоциация

HNO₃ = H⁺ + NO₃^-

2. Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами

2HNO₃ + BaO = Ba(NO₃)₃ + H₂O

3. Взаимодействие с основаниями

HNO₃ + NaOH = NaNO₃+ H₂O

4. Взаимодействие с солями

2HNO₃ + K₂CO₃= 2KNO₃ + H₂O + CO₂

б) Специфические свойства

1. Взаимодействие с металлами:

Главное правило: Чем активнее металл и чем разбавленнее азотная кислота, тем глубже идёт восстановление азотной кислоты (крайний вариант - восстановление до аммиака NH3, точнее до NH4NO3 ; здесь процесс восстановления N{+5} + 8e ----> N{-3} ). Возможны промежуточные варианты восстановления до NO2, NO, N2O, N2
Общая схема процесса:
При взаимодействии с металлами образуются нитрат, вода и третий продукт по схеме:

HNO3(р.)+Me(до H2)→нитрат+H2O+NH3(NH4NO3)

HNO3(р.)+Me(после H2)→нитрат+H2O+NO

HNO3(к.)+Me(до H2)→нитрат+H2O+N2O(N2)

HNO3(к.)+Me(после H2)→нитрат+H2O+NO2 

 

2. Разложение на свету или при нагревании

4HNO₃ = 4NO₂+ O₂ + 2H₂O

Деление на группы: по цветам – красный, зеленый, синий, желтый.

Работа в группах

1. группа – взаимодействие металлов с азотной кислотой
2. группа – взаимодействие оксида металлов с азотной кислотой
3. группа - взаимодействие гидроксидов металлов с азотной кислотой
4. группа - специфические свойства азотной кислоты (реакция концентрированной азотной кислоты с медью).

в) Окислительные свойства азотной кислоты

 

 Вы наверно заметили, что при выполнении химического эксперимента вы не провели реакцию взаимодействия азотной кислоты с металлами. Конечно, азотная кислота реагирует с металлами, но не так как другие кислоты.

в вытяжном шкафу взаимодействие концентрированной азотной кислоты с медными опилками

взаимодействие соляной кислоты с цинком (учащийся)

У учащихся возникает противоречие: вместо водорода, как при взаимодействии металлов с кислотами, выделяется бурый газ!

У учащихся должен возникнуть вопрос: почему азотная кислота необычна во взаимодействии с металлами?

-Вспомните, как кислоты реагируют с металлами? Какое вещество образуется? (Ряд активности)

Учитель рассказывает об особенностях взаимодействия азотной кислоты с металлами . Железо и алюминий при действии HNO₃(конц) покрываются прочной оксидной пленкой, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. Поэтому ее можно перевозить в стальных и алюминиевых цистернах. Учащиеся записывают уравнения реакции. Учитель акцентирует внимание на том, что азотная кислота никогда не восстанавливается до водорода. (слайд 28-29):

Взаимодействует с металлами:

 

K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Cr, Fe, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au

Ме + HNO₃ -> Me(NO₃)n + H₂O + NxOy

5) Cu + 4HNO₃(конц) = Cu(NO₃)₂ + 2H₂O + 2NO₂

3Cu + 8HNO₃(разб) = 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 2NO

Me + HNO₃  Me(NO₃)₂ + H₂

 

д) Концентрированная HNO3  на  Au, Pt не действует

- Смесь азотной и соляной кислот 1 : 3 называют «царской водкой», потому что в ней растворяется царь металлов – золото.

2. Азотную кислоту применяют для определения примесей в золотых изделиях. Объясните, чем в ряде случаев обуславливается появление бурого газа и голубого раствора при обработке золота кислотой?

 

Действие азотной кислоты на органические вещества

 

• Белки при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой разрушаются и приобретают жёлтую окраску.
• Под действием азотной кислоты воспламеняются бумага, масло, древесина, уголь. (слайд)
• Хранят ее в склянках темного стекла. Концентрированная азотная кислота и ее растворы требуют большой осторожности в обращении. Она может воспламенять многие органические вещества, на коже может оставить болезненные язвы, а на одежде дыры.

 

 

 

6. Получение азотной кислоты.

 

1. Производство азотной кислоты в промышленности 
2. Современный способ её производства основан на каталитическом окислении синтетического аммиака на платинородиевых катализаторах (процесс Оствальда) до смеси оксидов азота (нитрозных газов), с дальнейшим поглощением их водой

4NH₃ + 5O₂ (Pt) → 4NO + 6H₂O

2NO + O₂ → 2NO₂

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃.

В промышленности кислоту в основном получают аммиачным способом. В России история получения азотной кислоты связана с именем химика - технолога И.И Андреева (1880- 1919).Он в 1915г. создал первую установку по производству кислоты из аммиака и реализовал разработанный способ в заводском масштабе в 1917г. Первый завод был построен в Донецке.

Мы можем этот процесс записать в виде схемы:

NH3 — NO — NO2 — HNO3

 

1. 4 NH3 + 5O2 = 4 NO + 6H2O
2. 2 NO + O2 = 2 NO2
3. 4 NO2 + O2 + 2 H2O = 4 HNO

 

3. В лаборатории :

• NaNO3(ТВ.)+H2SO4(КОНЦ)=NaHSO4 + HNO3↑

 

• 2NaNO3 + H2SO4 = Na2SO4 + 2HNO3

 

7. Применение азотной кислот

Найти в учебнике области применения азотной кислоты

Обсуждается (слайд)

Области применения азотной кислоты:

• Производство азотных удобрений;
• Производство взрывчатых веществ;
• Производство красящих веществ;
• Лекарственные препараты;
• Синтез различных химических веществ;
• Полимерные материалы (пластмассы).

 

 

 

 

 

 

•  

8. Рефлексивно-оценочный этап

 

Что я теперь знаю об азотной кислоте?       

 

Учащимся предлагаются вопросы на закрепление

1. Выберите, какие из перечисленных свойств характеризуют физические свойства азотной кислоты:

• Твердое агрегатное состояние;
• Хорошая растворимость в воде;
• Отсутствие запаха;
• Желтый цвет;
• Разлагается на свету с выделением азота;
• "Дымит" на воздухе.

2. Азотную кислоту применяют для определения примесей в золотых изделиях. Объясните, чем в ряде случаев обуславливается появление бурого газа и голубого раствора при обработке золота кислотой?

 

Подведение итогов.

А) Что я узнал о свойствах азотной кислоты?

Б) Где применяется азотная кислота?

 

Домашнее задание с комментариями.

Выучить параграф 27

• Проанализировать записи в тетради;
• Выполнить задания № 3 - 9 стр. 109 (тетрадь с печатной основой).

 

 

РЕФЛЕКСИЯ:

Выберите фразеологизм или пословицу, которые характеризуют

вашу работу сегодня на уроке.

• Шевелить мозгами
• Краем уха
• Хлопать ушами

 

 

Я благодарю вас за активную работу, за азартный поиск ответов на поставленные вопросы. Желаю творческих успехов