Открытый урок .Азотная кислота | Маловичко Виктор Алексеевич. Работа №379035

. Азотная кислота.
9 класс
Маловичко Виктор
Алексеевич
Урок №18 Тема урока. Азотная кислота.
Цели: изучить свойства азотной кислоты, отметить ее особенности взаимодействия с металлами. Рассмотреть применение азотной кислоты.
Задачи:
● учащиеся должны уметь записывать уравнения реакций, характеризующих химические свойства азотной кислоты; знать особенности взаимодействия НNОз с металлами; уметь записывать ионные уравнения, окислительно-восстановительные процессы, составлять электронный баланс; называть области применения азотной кислоты и ее солей.
Развивать познавательный интерес к химии, пробуждать желание творчества, умения правильно и красиво формулировать свои мысли;
Организовать деятельность обучающихся по продолжению формирования умений анализировать и сравнивать факты, выделять главное, разрешать проблемы, возникающие в процессе обучения, делать выводы.
Оборудование: ПСХЭ Д.И.Менделеева; электрохимический ряд напряжений металлов; пробирки, пробиркодержатели, спиртовки , оборудование для демонстрации электронной презентации.
Вещества: растворы азотной кислоты (конц. и разб.), медь, оксид меди (II), гидроксид натрия, карбонат натрия, белая шерстяная нитка.
Ход урока.
Организационный момент.
Учитель: 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 минут мы узнаем что это за соединение.
Учитель: Как вы уже догадались сегодня мы будем изучать азотную кислоту, строение молекулы, способы ее получения, свойства, области применения.
1. История открытия.
2. Состав и строение молекулы азотной кислоты(слайд№6)
1) Назовите формулу азотной кислоты - .2) Напишите графическую формулу азотной кислоты.3) Напишите электронную формулу азотной кислоты.
Если написать так формулу, то получается, что вокруг азота вращается десятиэлектронное облако, но азот находится во втором периоде и у него нет пустых d- ячеек, поэтому азот отдает два электрона обоим атомам кислорода и тогда электронную формулу записываем эти связи равноценны.Валентность азота равна IV, а степень окисления + 5
3. Физические свойства.(слайд №7)
Бесцветная жидкость, более концентрированная – желтого цвета от избытка оксида азота (IV). Плотность кислоты , температура кипения + 86 градусов, температура замерзания - 41 градус.
4. Получение азотной кислоты.
А) в лаборатории( слайд №8)
Б) в промышленности (слайд №9)
5 . Химические свойства .
Учитель. 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) Охарактеризуйте азотную кислоту по составу молекулы и силе? (характеризуют HNO3: одноосновная, кислородсодержащая, сильная).
3) Почему всем кислотам характерны общие химические свойства? (объясняют, что общие свойства кислот объясняются наличием в молекулах кислот протонов водорода, способных диссоциировать в раствор и замещаться на катионы металлов).
Лабораторные исследования : (Повторение ПТБ!).
1 опыт: провести реакцию раствора азотной кислоты и оксида меди (II), записать уравнение реакции, определить ее тип.
Запись в тетради: CuO + 2 HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O - реакция ионного обмена, необратимая
CuO + 2H+ + 2 NO3- = Cu2+ + 2 NO3- + H2O
CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O
2 опыт: получить нерастворимое основание Cu(OH)2; провести реакцию раствора азотной кислоты и гидроксида меди (II); записать уравнение реакции, определить ее тип.
В тетради: CuCl2 + 2 NaOH = Cu(OH)2 + 2 NaCl (получение нерастворимого основания)
Cu(OH)2 + 2 HNO3 = Cu(NO3)2 + 2 H2O - реакция ионного обмена, необратимая
Cu(OH)2 + 2H+ + 2 NO3- = Cu2+ + 2 NO3- + 2 H2O
Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2 H2O
Признак реакции – растворение голубого осадка Cu(OH)2.
3 опыт: провести реакцию растворов азотной кислоты и карбоната натрия, записать уравнение реакции, определить ее тип.
В тетради: 2 HNO3 + Na2CO3 = 2 NaNO3 + H2O + CO2 - реакция ионного обмена, необратимая
2 H+ + 2NO3- + 2 Na+ + CO3 2- = 2 Na+ +NO3- + H2O + CO2
2 H+ + CO3 2- = H2O + CO2
Признак реакции – характерное вскипание.
4 опыт: провести реакцию растворов азотной кислоты и гидроксида натрия в присутствии фенолфталеина, записать уравнение реакции, определить ее тип. Проверим что у вас получилось
Вывод: азотная кислота проявляет свойства общие с другими кислотами:
1. Сильный электролит, хорошо диссоциируют на ионы.
HNO3 -> H+ +NO3-
Изменяет окраску индикатора.
2. Реагирует с основными оксидами
СuO+2 HNO3 -> Cu(NO3)2 +H2O
3. Реагирует с основаниями
HNO3 + KOH -> KNO3 + H2O
4. Реагирует с солями более летучих кислот
Na2CO3 + 2HNO3 -> 2NaNO3 +H2CO3
/ \
H2O CO2
Кроме этого обладает специфическими свойствами. ( слайд №13) Азотная кислота в степени окисления +5 – сильный окислитель. Значит, она может уменьшить свою степень окисления. При нагревании азотная кислота разлагается: 4HNO3 = 2H2O + 4NO2 + O2.
Азотная кислота окисляет неметаллы
NО ← неMe + HNO3 → NO2
Взаимодействие азотной кислоты с металлами изучено довольно хорошо, т.к. конц. HNO3 используется в качестве окислителя ракетного топлива. Смысл заключается в том, что продукты реакции зависят от двух факторов:1) концентрация азотной кислоты;2) активность металла Комбинацией этих двух параметров и определяется состав продуктов реакции.Что может быть?а) металл может вступать в реакцию, а может не вступать (не реагировать вообще, пассивировать );б) состав газов смешанный (как правило выделяется не один газообразный продукт, а смесь газов, иногда какой-то газ преобладает над другими);в) обычно водород в этих процессах не выделяется (есть исключение, когда на практике доказывается, что Mn + разб. HNO3 действительно выделяется газ водород).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, N2Общая 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
Концентрированная HNO3 на Al, Cr, Fe,Au, Pt не действует.
При попадании кислоты на кожу – кожа желтеет. Таким образом, кислота обладает не только общими свойствами кислот, но и специфическими.
6. Применение азотной кислоты производство азотных и комбинированных удобрений, -взрывчатых веществ (тринитротолуола и др.),
-органических красителей.
-как окислитель ракетного топлива.
- В металлургии Азотная кислота применяют для травления и растворения металлов, а также для разделения золота и серебра.
7. Действие на организм( слайд №18)
Вдыхание паров Азотная кислота приводит к отравлению, попадание Азотная кислота (особенно концентрированной) на кожу вызывает ожоги. Предельно допустимое содержание Азотная кислота в воздухе промышленных помещений равно 50 мг/м3 в пересчёте на N2O5. Концентрированная Азотная кислота при соприкосновении с органическими веществами вызывает пожары и взрывы.
III. Закрепление знаний учащихся. Проверь себя
Степень окисления азота в HNO3 а)-3 б)0 в)+5 г)+4
При хранении на свету HNO3 а) краснеет б) желтеет в) остается бесцветной
При взаимодействии с металлами азотная кислота является: а)окислителем, б)восстановителем, в)и тем, и другим.
Азотная кислота в растворе не реагирует с веществом, формула которого:а) CO2 ; б) NaOH; в) Al(OH)3 ; г) NH3 .
Царская водка- это а)концентрированный спирт б)3 объема HCl и 1 объем HNO3
в) концентрированная азотная кислота
самопроверка
IV. Итог урока:
Выводы. 1. Азотной кислоте характерны общие свойства кислот:
реакция на индикатор, взаимодействие с оксидами металлов, гидроксидами, солями более слабых кислот обусловленные наличием в молекулах иона Н+;
2. Сильные окислительные свойства азотной кислоты обусловлены строением ее молекулы;
При ее взаимодействии с металлами никогда не образуется водород, а образуются нитраты, оксиды азота или другие его соединения (азот, нитрат аммония) и вода в зависимости от концентрации кислоты и активности металла;
3. Сильные окислительные способности HNO3 широко применяются для получения различных важных продуктов народного хозяйства (удобрения, лекарства, пластики и т.д.)
Домашнее задание: 26упр 4,5. Творческое задание –презентация история открытия азотной кислоты. Применение азотной кислоты.