Цели и задачи: изучить физические и химические (общие с другими кислотами и особые) свойства азотной кислоты, рассмотреть области применения, научиться составлять уравнения реакций, отражающие химические свойства азотной кислоты; совершенствовать умение составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций, расставлять коэффициенты методом электронного баланса, составлять полные и сокращенные ионные уравнения, совершенствовать исследовательские навыки, закрепить навыки работы с химическим оборудованием, реактивами, способствовать развитию самостоятельности, внимания, разных видов мышления, опыта творческой деятельности, аккуратности, взаимопомощи, экономности при расходовании реактивами.
Оборудование: таблица растворимости, периодическая система, оборудование для проведения опытов, компьютерная презентация, мультимедийный проектор, экран.
Ход урока
I. Организационный момент. (2 слайд)
II, III. Проверка пройденного материала и З, У, Н, необходимых для восприятия нового материала.
Начнем урок. Сегодня он будет необычным. Представьте, что вы не ученики 9 класса, а сотрудники научно-исследовательского института. Над какой темой мы сейчас работаем? (подгруппа азота). Мы продолжим изучать интересную и увлекательную тему “Подгруппа азота. Соединения азота”. Давайте вспомним, что мы уже знаем об азоте и его соединениях. Проведем разминку, выполняя тестовые задания.
Фронтальная беседа.
Выполнение тестового задания. (слайды 3 – 10)
Заряд ядра атома азота равен
1) +8
2) +7
3) +14
4) +28
Какую электронную конфигурацию имеет атом азота
1) 1s22s2
2) 1s22s22p5
3) 1s22s22p3
4) 1s22s22p7
Ковалентную полярную связь имеет соединение
1) N2
2) К3N
3) Ca3N2
4) NO
Низшая степень окисления азота равна
1) -1
2) -2
3) -3
4) -4
Высшая степень окисления азота равна
1) +5
2) +4
3) +3
4) +2
Только восстановительные свойства проявляет
1) N2
2) NH3
3) HNO3
4) NO
Несолеобразующими оксидами являются
1) N2O
2) NO
3) N2O3
4) NO2
5) N2O5
Установите соответствие между оксидами азота и кислотами, которые образуются при взаимодействии этих оксидов с водой
1) N2O3 А) HNO3
2) NO2 Б) HNO2
3) N2O5 В) HNO3 и HNO2
Г) кислота не соответствует
(БВА)
IV. Формирование темы урока, целеполагание. План.
Разминка закончилась. Молодцы! В своем институте мы изучили много соединений азота. Какие соединения азота мы уже рассмотрели? Как вы думаете, какие соединения мы должны рассмотреть? Если ребята затрудняются, прошу обратить внимание на последнее задание.
Нашему институту поступило задание от академии наук: подробно исследовать интересное, загадочное соединение – азотную кислоту.
Записываем тему урока в тетрадь. (слайд 11)
Эпиграфом к сегодняшнему занятию возьмем слова Гёте:
Я, как ключи, к замку вас подбирал,
Но у природы крепкие затворы.
Гёте
Тайны азотной кислоты нам сегодня и предстоит разгадать.
Обсуждаем цели урока.
Учащиеся предлагают работать по следующему плану.
План (слайд 12)
- Состав и строение
- Классификация
- Физические свойства
- Химические свойства|
а) общие
б) особые - Применение
V. Восприятие и осмысление новой информации.
Состав и строение. Классификация. (слайд 13)
- Назовите формулу азотной кислоты.
- Дайте классификацию по разным признакам.
- Какова степень окисления азота в азотной кислоте?
- Азотная кислота имеет сложное строение.
- Степень окисления равна +5, валентность 4. Почему? Если учащиеся затрудняются ответить, предлагаю подумать дома.
- Виды химической связи (ковалентная полярная).
- Почему? (НеМе с разной ЭО)
Физические свойства. (слайд 14)
Безводная азотная кислота – бесцветная летучая жидкость “дымится” на воздухе, смешивается с водой в любых соотношениях, имеет резкий запах, тяжелее воды (р=1,5 г/мл), t кип. 85oС, желтеет на свету.
Химические свойства.
При изучении химических свойств азотной кислоты без эксперимента нам не обойтись.
Помните, что азотная кислота взрывоопасна, едкая, ядовитая, разъедает кожу, ткани, бумагу. Работать осторожно, с концентрированной в перчатках. Действует практически мгновенно.
В любой лаборатории главное – соблюдение правил ТБ. Вспомним правила ТБ. (слайд 15)
Химические свойства
Учащиеся называют, какие вещества взаимодействуют с кислотами.
I. Общие (слайд 16)
Выполнение лабораторной работы
1) исследование раствора азотной кислоты индикаторной бумажкой
HNO3 —> H+ + NO3—
Выполнение заданий по вариантам. (слайд 17)
- 1 вариант СuO + HNO3 —> можно слегка нагреть
- 2 вариант NaOH + HNO3 —>
Как провести эту реакцию, чтобы увидеть, что эти вещества взаимодействуют?
- 3 вариант CaCO3 + HNO3 —>
Закрепите пробирку держателем.
2) Взаимодействует с основными и амфотерными оксидами. (слайд 18)
СuO + 2HNO3 —> Cu(NO3)2 + H2O
CuO + 2H+ —> Cu2+ + H2O
3) Взаимодействует с снованиями (слайд 19)
NaOH + HNO3 —> NaNO3 + H2O
H+ + OH- —> H2O
4) Взаимодействует с солями более слабых кислот (слайд 20)
CaCO3 + 2HNO3 —> Ca(NO3)2 + CO2
+ H2O
CaCO3 + 2H+ —> Ca2+ + CO2 + H2O
Учащиеся записывают уравнения реакций на доске и описывают признаки поведенных реакций.
Есть ли среди солей азотной кислоты нерастворимые вещества? Все растворимы. Подумайте, можно ли подобрать вещества, чтобы при взаимодействии солей с азотной кислотой выпал осадок?
Почему азотная кислота проявляет свойства, общие с другими кислотами? (наличие H+)
II. Особые (слайд 21)
Глядя на банку с азотной кислотой, невозможно представить, какая разрушительная сила таится в ней. Иногда на предприятиях по производству азотной кислоты, азотных удобрений, складах возникают пожары.
Почему? Окислительные или восстановительные свойства проявляет?
1) Сильный окислитель. (слайд 22)
HNO3 настолько сильный окислитель, что многие органические вещества в ней воспламеняются. Видеофрагмент 1 “Взаимодействие скипидара с HNO3” (слайд 23)
2) Разлагается на свету. Молекулы азотной кислоты непрочные и разлагаются на свету с образованием бурого газа NO2 , O2, H2O.
Составьте уравнение реакции с электронным балансом. (слайд 24)
4HNO3 —> 4NO2 + O2 + 2H2O
| окислитель N+5+1e —> N+4 | 4 | |
| восстановитель 2O-2 -4e —> O20 | 1 |
VI. Первичная проверка понимания нового материала.
Демонстрационный опыт
3) Взаимодействует с Ме до и после водорода, (слайд 25) образуется соль, вода и продукт восстановления азотной кислоты (NO2, NO, N2, NH3, NH4NO3)
Сu + 4HNO3 —>Сu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
| окислитель N+5+1e —> N+4 | 2 | |
| восстановитель Cu0 -2e —> Cu+2 | 1 |
Au, Pt с HNO3 не взаимодействуют (слайд 26)
Fe, Al, Cr с концентрированной HNO3 при комнатной to не взаимодействуют
Чем выше концентрация кислоты, тем менее происходит восстановление.
Чем активнее металл, тем более протекает восстановление. (слайд 27)
VII. Упражнения по образцу.
Азотная кислота окисляет и неметаллы. Видеофрагмент 2 “Взаимодействие угля с HNO3” (слайд 28)
5) Взаимодействует с НеМе (окисляет серу, фосфор, углерод до кислот). (слайд 29)
С + 4HNO3 —> CO2 + 4NO2 + 2H2O
| окислитель N+5+1e —> N+4 | 4 | |
| восстановитель C0 -4e —> C+4 | 1 |
Мы исследовали свойства азотной кислоты.
Для чего мы так подробно изучали тему “Азотная кислота”?
VIII. Творческое применение. (слайды 30-39)
Применение HNO3 (доклад учащегося).
- Азотные удобрения
- Взрывчатые вещества
- Красители
- В химических лабораториях
- В органическом синтезе
- Для получения кислот H2SO4, H3PO4
- Окислитель ракетного топлива
- Травление металлов, гравирование
- Лекарства
- Пластмассы
- Волокна
Своя игра (слайды 40- 48)
2 сектора: химические свойства и азотная кислота в быту
Какой продукт образуется при взаимодействии серебра с концентрированной азотной кислотой? (NO2).
Какой оксид азота выделится при взаимодействии платины с концентрированной азотной кислотой? (Платина с концентрированной азотной кислотой не взаимодействует).
Какие металлы при взаимодействии с азотной кислотой вытесняют водород? (Ни один из металлов).
Какие вещества могут растворить золото? (“Царская водка”, Hg, KCN).
Как нужно разбавлять азотную кислоту в воде? (Сначала в сосуд влить воду, а потом маленькими порциями при перемешивании – кислоту).
Чем нейтрализовать азотную кислоту, попавшую на руку? (Вначале смыть водой, а потом нейтрализовать раствором соды).
Почему случаются пожары, если пролить азотную кислоту? (Сильный окислитель, бурно взаимодействует с некоторыми органическими веществами).
Из чего сделаны вагоны, перевозящие азотную кислоту по железной дороге? (Из алюминия, хрома, железа).
IX. Обобщение.
Посмотрим, насколько были реализованы наши цели. (слайд 49)
Каждый пункт разбираем.
X. Домашнее задание. п. 21, упр. 1, 2 (слайд 50), для желающих дополнительное задание (Приложение 1).
XI. Итоги урока. Выставление отметок.