Цель: углубить и систематизировать знания учащихся о физических и химических свойствах разбавленной и концентрированной азотной кислоты; научить записывать уравнения химических реакций, характеризующих химические свойства азотной кислоты; знать области применения азотной кислоты; развивать умения выделять существенные признаки и свойства объектов; развивать такие умения как анализ, наблюдение, сравнение, обобщение; развивать познавательный интерес; воспитывать культуру умственного труда.
Оборудование: раствор азотной кислоты, растворы лакмуса и метилоранжевого, оксид меди (II), растворы гидроксида натрия, сульфата меди (II), хлорида цинка (II), карбоната натрия; пробирки, штатив для пробирок, держатель для пробирок, концентрированная азотная кислота, медь, древесные опилки.
Девиз: “Практика – основа познания и критерий истины”.
Ход урока
1. Организация класса: сообщаем цель и задачи учащимся.
2. Актуализация опорных знаний. Проводим химическую разминку по теме.
- Назовите возможные степени окисления азота в соединениях?
- Что такое окислитель, восстановитель?
- В каком соединении азот проявляет только окислительные свойства? только восстановительные свойства?
- Перечислите химические свойства разбавленных кислот?
Вывод: Азотная кислота содержит атом азота в максимальной степени окисления, поэтому должна проявлять окислительные свойства, и как другие кислоты должна обладать свойствами общими со свойствами других кислот.
3. Объяснение нового материала.
Сообщаем учащимся, что на уроке они проведут независимое расследование, цель которого – выяснить особые свойства концентрированной азотной кислоты и особенности взаимодействия разбавленной азотной кислоты с металлами, а также узнать имеет азотная кислота свойства общие с другими кислотами или нет. Для этого создаются рабочие группы, каждая из которых получает инструкцию по проведению расследования.
Инструкция№1 по изучению электронной и графической формулы азотной кислоты.
Изучение исторической справки.
Цель: подготовить справку о строении молекулы азотной кислоты, её физических свойствах, истории открытия.
Порядок действий:
1. Прочитать текст учебника и информацию к размышлению.
2. Внимательно рассмотреть концентрированную азотную кислоту. Несколько капель кислоты с помощью пипетки поместить в пробирку и добавить воды. Сделать вывод о растворимости.
3. В тетради сделать краткую запись электронной и графической формул азотной кислоты.
4. Подготовить отчет.
Инструкция №2 по проведению следственного эксперимента.
Цель: Выяснить отношение разбавленной азотной кислоты к основным и амфотерным оксидам.
Порядок действий:
1. Прочитайте текст учебника и информацию к размышлению.
2. В пробирку с раствором азотной кислоты поместить 2–3 капли лакмуса. Отметить изменение цвета индикатора и сделать вывод.
3. В две другие пробирки с раствором азотной кислоты поместить 1-2 г оксида меди (??) и оксида цинка. При необходимости слегка подогреть содержимое пробирок. Отметить изменения происходящие в пробирках и записать результаты исследований.
4. Уравнения реакций в молекулярном, полном, и сокращенном ионном виде записать в тетрадь.
5. Подготовить отчет.
Инструкция №3 по проведению следственного эксперимента.
Цель: выяснить отношение разбавленной азотной кислоты к растворимым и нерастворимым основаниям.
Порядок действий:
1. Прочитайте текст учебника.
2. В пробирку с раствором азотной кислоты добавить 2 – 3 капли лакмуса и затем прилить раствора гидроксида натрия. Наблюдать изменение цвета индикатора и сделать выводы.
3. В другой пробирке получить свежеосажденный гидроксид меди (??). Для этого к 1 – 2 мл сульфата меди (??) добавить несколько капель гидроксида натрия. К полученному осадку прибавить несколько капель раствора азотной кислоты. Что произошло с осадком? Отметить результаты исследований.
4. Уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде записать в тетрадь.
5. Подготовить отчет.
Инструкция №4 по проведению следственного эксперимента.
Цель: исследовать отношение разбавленной азотной кислоты к солям более летучих кислот.
Порядок действий:
1. Прочитайте текст учебника.
2. В пробирку с раствором карбоната натрия поместить несколько капель азотной кислоты. Отметить изменения происходящие в пробирке, записать результаты исследования.
3. Уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде записать в тетрадь.
4. Подготовить отчет.
Инструкция №5 по проведению следственного эксперимента.
Цель: выяснить отношение концентрированной азотной кислоты к органическим веществам.
Порядок действий:
1. Прочитайте текст учебника и обратите внимание, что вы будете работать с концентрированной азотной кислотой.
2. В пробирку с концентрированной азотной кислотой поместить древесные опилки. Отметить результаты наблюдений.
3. В тексте учебника найдите уравнения реакций, запишите их в тетрадь.
4. Подготовить отчет.
Инструкция №6 по проведению химического анализа.
Цель: проанализировать информацию о взаимодействии концентрированной и разбавленной азотной кислоты с металлами разной активности.
Порядок действий:
1. Прочитайте текст учебника.
2. Напишите уравнение реакции концентрированной азотной кислоты с медью. Составьте электронный баланс. Укажите окислитель и восстановитель.
3. Напишите уравнение реакции разбавленной азотной кислоты с медью. Составьте электронный баланс. Укажите окислитель и восстановитель.
3. Проанализируйте, как металлы разной активности реагируют с азотной кислотой разных концентраций.
4. Подготовить отчет.
Информация к размышлению
Безводная азотная кислота НNO3 представляет собой бесцветную жидкость (температура кипения 830С). При обычной температуре и освещении она постепенно разлагается:
4НNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O, 
?H
0
Подобному распаду, но в меньшей степени подвергается азотная кислота и в концентрированных растворах. Образующийся оксид азота (??) NO2 придает концентрированной азотной кислоте желтоватую окраску. При нагревании разложение азотной кислоты усиливается. Так, тлеющая лучина, погруженная в концентрированную азотную кислоту, разгорается ярким пламенем. Разбавленные растворы азотной кислоты бесцветны; они значительно более устойчивы.
Азотная кислота – сильный окислитель, окисляет многие простые и сложные вещества. Так, она окисляет почти все металлы. При взаимодействии азотной кислоты с металлами водород не выделяется, так как он окисляется азотной кислотой, образуя воду. Степень восстановления азотной кислоты зависит как от активности металла, так и от концентрации азотной кислоты. Концентрированная азотная кислота реагирует с малоактивными металлами (Сu, Pb, Sn, Ag, Hg) и восстанавливается до оксида азота (4).
Разбавленная азотная кислота с подобными металлами восстанавливается до оксида азота (ІІ). Металлы алюминий, железо, хром в концентрированной азотной кислоте пассивируются. Эти металлы покрываются защитной оксидной пленкой, которая в кислоте не растворяется. Поэтому концентрированную азотную кислоту (96% – 98%) хранят и перевозят в стальных цистернах.
Благородные металлы (Pt, Au) азотная кислота не окисляет. Азотная кислота окисляет многие неметаллы, например, серу и углерод. При этом образуются соответствующие неметаллу оксиды.
Азотная кислота окисляет многие органические вещества. Так, при соприкосновении с дымящей азотной кислотой воспламеняются скипидар, солома, бумага, древесные опилки; она разрушает шерсть, разъедает кожу, окрашивая её в желтый цвет. При работе с азотной кислотой надо соблюдать особую осторожность!
Группы работают по инструкциям в течение 5 минут. На столах учащихся имеются стандартные листы бумаги, на которых приведена незаполненная таблица – это карта независимого расследования. Учащиеся записывают в ней тему и в течение урока по мере поступления информации заполняют её.
Карта независимого расследования
Направление исследования |
Результаты исследований |
Уравнения реакций |
Вывод: Азотная кислота сильный окислитель. Разбавленная азотная кислота обладает свойствами характерными для кислот.
4. Закрепление материала.
Проводим экспресс-опросс, затем предлагаем учащимся тестовое задание. Задание, обозначенное звездочкой, дети выполняют по желанию.
- Назовите области применения азотной кислоты?
- Почему концентрированную азотную кислоту можно перевозить в стальных цистернах?
- Почему не выделяется водород при действии металлов на кислоту?
- Какие меры предосторожности следует принимать при работе с азотной кислотой, особенно концентрированной?
Тест “Соединения азота. Азотная кислота”
Вариант 1
1. Только восстановительные свойства проявляет
а) N2; б) NH3; в) HNO3; г) NO2.
2. При взаимодействии концентрированной азотной кислоты с медью образуются
а) Cu(NO3)2 и H2 б) CuO и H2O в) Cu(NO3)2, H2O и NO2 г) CuO и H2
3. Смесь концентрированных кислот соляной и азотной называют
а) плавиковой кислотой б) олеиновой кислотой в) “царской водкой” г) олеумом
4. Концентрированная азотная кислота не реагирует с
А) углеродом; б) железом; в) магнием; г) медью.
5. Соединение “чилийская селитра” имеет формулу
а) KNO3; б) NaNO3; в) NH4NO3; г) Ca(NO3)2.
6. Взаимодействию разбавленной азотной кислоты с цинком отвечает реакция
а) Zn + HNO3 ……Zn(NO3)2 + NH3 + H2O
б) Zn + HNO3…….Zn(NO3)2 + NO + H2O
в) Zn + HNO3…….Zn(NO3)2 + NO2 + H2O
г) Zn + HNO3……Zn (NO3)2 +N2 + H2O
7*. Среда в растворе соли КNO3
а) кислотная; б) нейтральная; в) щелочная.
Вариант 2
1. Только окислительные свойства проявляет
а) NH3; б) N2; в) NO2; г) HNO3.
2. При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с цинком образуются
а) Zn(NO3)2 и H2; б) Zn(NO3)2, NO и H2O; в) ZnO и H2O; г) ZnO и H2.
3. Золото растворяется
а) в плавиковой кислоте; б) в “царской водке” ; в) в олеиновой кислоте; г) в олеуме.
4. Концентрированная азотная кислота реагирует с
а) фосфором; б) алюминием; в) цинком; г) ртутью.
5. Несолеобразующим оксидом является
а) оксид азота (ІІ); б) оксид азота (І?); в) оксид азота (ІІІ); г) оксид азота (?).
6. Взаимодействию концентрированной азотной кислоты с медью отвечает реакция
а) Cu + HNO3 ……..Cu(NO3)2 + NO + H2O;
б) Cu + HNO3………Cu(NO3)2 + NO2 + H2O;
в) Cu + HNO3 ……..Cu (NO3)2 + H2;
г) Cu + HNO3 ……Cu(NO3)2 + N2 + H2O.
7*. Среда в растворе соли Zn(NO3)2
а) щелочная; б) кислотная; в) нейтральнаяю
5. Задание на дом.
Осуществить превращения: N2 —> NH3 —> X —> Y —> HNO3 —> АgNO3.