Конспект урока "Загадки аммиака"

Цель урока: изучение свойств аммиака на основе его строения и применения на основе свойств.

Задачи:

• Образовательные:
  • изучить строение, физические и химические свойства аммиака, получение;
  • значение аммиака и его физиологическое действие на организм человека;
  • закрепить знания об основных правилах техники безопасности при работе с газообразными едкими веществами, показать научность объяснения фактов.
• Развивающие:
  • практические умения и навыки обучающихся;
  • умения работать в группе; умения осуществлять самостоятельную деятельность на уроке;
  • коммуникативные и познавательные компетенции; основы критического мышления.
• Воспитательные:
  • способствовать повышению уровня познавательного интереса к предмету, развитию кругозора, воспитывать творческую, целеустремленную деятельную личность, стремящуюся к самостоятельным открытиям; воспитывать чувство коллективизма;
  • формировать основы научного мировоззрения;
  • адекватную самооценку;
  • основы здорового образа жизни.

Планируемые результаты обучения:

• Личностные:
  • готовность и способность к выполнению норм и требований школьной жизни, прав и обязанностей ученика;
  • умение вести диалог на основе равноправных отношений и взаимного уважения и принятия;
  • устойчивый познавательный интерес и становление смыслообразующей функции познавательного мотива;
  • готовность к выбору профильного образования.

 Метапредметные:

• Познавательные УУД:
  • выделять и формулировать познавательную цель всего урока;
  • проводить наблюдение и делать выводы;
  • создавать и преобразовывать модели и схемы для решения задач;
  • устанавливать причинно-следственные связи; осуществлять логическую операцию установления родовидовых отношений, ограничение понятия;
  • обобщать понятия — осуществлять логическую операцию перехода от видовых признаков к родовому понятию, от понятия с меньшим объемом к понятию с большим объемом;
  • осуществлять сравнение, сериацию и классификацию, самостоятельно выбирая основания и критерии для указанных логических операций;
  • строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей;
  • выдвигать гипотезы о связях и закономерностях событий, процессов, объектов;
  • объяснять явления, процессы, связи и отношения, выявляемые в ходе исследования.
• Коммуникативные УУД:
  • организовывать и планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками, определять цели и функции участников, способы взаимодействия; планировать общие способы работы;
  • работать в группе — устанавливать рабочие отношения, эффективно сотрудничать и способствовать продуктивной кооперации;
  • интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие со сверстниками и взрослыми;
  • учитывать разные мнения и стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве;
  • формулировать собственное мнение и позицию, аргументировать и координировать её с позициями партнёров в сотрудничестве при выработке общего решения в совместной деятельности;
  • отображать в речи (описание, объяснение) содержание совершаемых действий как в форме громкой социализированной речи, так и в форме внутренней речи.
• Регулятивные УУД:
  • целеполагание, включая постановку новых целей, преобразование практической задачи в познавательную;
  • планирование путей достижения целей;
  • осуществление констатирующего и предвосхищающего контроля по результату и по способу действия;
  • актуальный контроль на уровне произвольного внимания;
  • адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение как в конце действия, так и по ходу его реализации;
  • основы прогнозирования как предвидения будущих событий и развития процесса.
• Предметные:
  • составлять названия веществ по их формулам;
  • объяснять строение веществ;
  • объяснять физические и химические свойства на основе строения веществ;
    
  • называть общие химические свойства, характерные для оснований;
  • определять кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ
  • приводить примеры реакций, подтверждающих специфические химические свойства аммиака;
  • приводить исторические факты развития науки;
  • получать, собирать и доказывать наличие аммиака;

Ресурсы:

• учебник, периодическая таблица химических элементов Д.И.Менделеева, таблица растворимости мультимедийное оборудование, оборудование и реактивы для получения и собирания аммиака (пробирки, пробка с изогнутой газоотводной трубкой, спиртовка;
• щелочь, хлорид аммония, фенолфталеин, лакмусовая бумага, кислота).

Ход урока

I. Организационная часть урока

Сегодня на уроке мы с вами познакомимся и попытаемся разгадать, для нас пока еще тайны, удивительного вещества: в европейских языках его название звучит как «аммониак»), своим названием обязан оазису Аммона в Северной Африке, расположенному на перекрестке караванных путей. В жарком климате мочевина (NH₂)₂CO, содержащаяся в продуктах жизнедеятельности животных, разлагается особенно быстро. Одним из продуктов разложения и является это вещество. По другим сведениям, он получил своё название от древнеегипетского слова амониан. Так называли людей, поклоняющихся богу Амону. Они во время своих ритуальных обрядов нюхали нашатырь NH₄Cl, который при нагревании испаряет этот газ. И вы уже догадались, что это вещество называется …. (аммиак)

II. Изучение нового материала

Предложите план изучения вещества (молекулярная формула - строение-свойства и получение-значение)

1. Состав молекулы аммиака

Выведите молекулярную формулу этого водородного соединения азота, если азота в нем 82,35%, укажите степени окисления элементов и дайте название этого соединения (решение задачи, определение СО).

Загадка 1. Имеет ли место формула NH₃?

2. Строение молекулы аммиака

Изобразите молекулярную, электронную, структурную формулы молекулы аммиака, укажите вид связи (ковалентная полярная связь, одинарные)

Учитель акцентирует внимание ребят на неподеленной электронной паре атома азота, сдвиге электронной плотности в сторону гораздо более электроотрицательного атома азота и возникновении в молекуле аммиака на атоме азота частично отрицательного заряда, а на атоме водорода частично положительного.

Загадка 2. Сколько максимум связей может образовать азот с частицами водорода? И правильный ответ – не три!!!

В форме эвристической беседы учитель объясняет возможность образования четвертой связи по донорно-акцепторному механизму. Какая это связь? (за счет общих электронных пар - значит ковалентная, элементы с разной ЭО - значит полярная). Какие свойства у аммиака можете предположить за счет образования ковалентной полярной связи по донорно-акцепторному механизму? (реакции присоединения веществ, содержащих протон водорода: кислот, воды)

Загадка 3. В жидком аммиаке сравнительно высокая температура кипения аммиака (–33,4°С), не соответствующая его малой молекулярной массе (17 а.е.м), и он отлично растворяется в воде (возможно образование дополнительных связей)

Учитель знакомит учащихся с новым для них видом химической связи – водородной связью, которая возникает между молекулами аммиака и между молекулой аммиака и воды. Отмечаем особенности водородной связи (между какими частицами возникает водородная связь, сила связи, обозначение и следствие образования водородной связи в соединении)

Водородной называется связь между атомами водорода и атомами очень ЭО элементов, имеющих свободные электронные пары;

• слабее ковалентной связи в 10–20 раз;
• условно обозначается тремя точками;
• вещества с водородной связью обладают хорошей растворимостью в воде, повышается их температура кипения и плавления

3. Физические свойства аммиака 

Рассчитайте относительную плотность водорода по воздуху, обсудите с соседом предположительные физические свойства аммиака. Уточните свои предположения по учебнику. Подводим итог, учитель уточняет физиологическое действие.
При нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), почти вдвое легче воздуха, ядовит. По физиологическому действию на организм относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Это мы и воспринимаем как резкий запах. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи. Растворимость NH₃ в воде чрезвычайно велика — около 1200 объёмов (при 0 °C) или 700 объёмов (при 20 °C) в объёме воды.

4. Получение аммиака

В промышленности аммиак получают прямым синтезом из простых веществ – азота и водорода. Реакция идет только в присутствии катализатора, при температуре 500 °С и повышенном давлении.

Запишите это уравнение. Дайте классификацию реакции по всем известным признакам. (Реакция соединения, экзотермическая, гомогенная, обратимая, окислительно-восстановительная, каталитическая)

В лаборатории это вещество будем получать из вещества, которое находится в черном ящике.

Загадка 4. Что в черном ящике?

Бесцветное кристаллическое вещество, которое они называли «нушадир». При растирании нушадира с гашеной известью и нагревании смеси выделялся газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде. Алхимики заметили, что водный раствор этого газа, находясь рядом с соляной кислотой, начинал «дымить» и с течением времени все стеклянные сосуды рядом с ним покрывались белым налетом. Алхимики отметили и еще кое-что: когда раствор неизвестного газа добавляли к водному раствору медного купороса, то голубая окраска последнего становится интенсивно синей. (В ящике соль хлорид аммония).

Загадка 5. Как объяснить эти явления это будет еще одной загадкой.

Демонстрационный опыт «Получение и собирание аммиака».

При взаимодействии NH4Cl с гашеной известью - гидроксидом кальция Ca(OH)₂ выделялся аммиак NH₃.

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ = 2 NH₃ + CaCl₂ +2H₂O

Вспомните свойства аммиака. Как его собрать? (Собирание - в перевернутую кверху дном пробирку)

Как определить, что собирается аммиак? (запах, появление белого дыма «дыма без огня», и, учитель добавляет,- посинение влажной лакмусовой бумаги)

5. Химические свойства аммиака

Опреление наличия аммиака – уже объясняет некоторые химические свойства аммиака. Сделайте выводы, вспомнив строение и подтвердите уравнениями реакций.

А) взаимодействие с водой (с собранным аммиаком показываем демонстрационно «фонтанчик»)

Учащиеся делают вывод, что при растворении аммиака в воде образовалась щелочь, т.к. фенолфталеин окрасился в малиновый цвет, а лакмусовая бумажка – в синий.

NH₃ + H₂O <—> NH₃ * H₂O <—> NH₄⁺ + OH^–

Учитель демонстрирует учащимся аммиачную воду (25% раствор аммиака) и нашатырный спирт (10% раствор аммиака). Напоминает, как правильно обращаться с растворами сильно пахнущих веществ.

Б) взаимодействие с с кислотами

Учащиеся записывают уравнение, еще раз обращаем внимание на образование связи по донорно-акцепторному механизму.

NH₃ + HCl —>NH₄+ Cl

NH₃ + H₂SO₄—>

В) Еще одна загадка. Аммиак горит (Демонстрационный опыт «Горение аммиака в присутствии оксида хрома (III)»), причем процесс горения представлен двумя схемами, попытайтесь определить какая схема соответствует гореню без катализатора, а какая при наличии катализатора. Расставьте коэффициенты методом электронного балланса. Укажите роль аммиака в ОВР (взаимопроверка)

NH₃ + O₂ → N₂ + H₂0
NH₃ + O₂ → NO + H₂O

Г) восстановительные свойства с оксидами металлов.

Учитывая из предыдущей реакции роль аммиака как восстановителя допишите уравнение и укажите признаки реакции.

NH₃ + 3CuO = 3Cu + N₂ + 3H₂O

6. Применение аммиака

По объемам производства аммиак занимает одно из первых мест; ежегодно во всем мире получают около 100 миллионов тонн этого соединения. Учитель предлагает учащимся самостоятельно ознакомиться с применением аммиака по схеме в учебнике.

Проводим аукцион использования аммиака

III. Рефлексия

Работа с опорным конспектом

Составьте синквейн, где первая строка «Аммиак».

Домашнее задание: параграф 29, №9-10, составить и решить задачу, включающую понятия «массовая доля кислоты в растворе, объем аммиака, расчет по избытку-недостатку», по желанию - составить кроссворд, включающий новые понятия по теме «аммиак», изобразить художественный образ аммиака.