Открытый урок Азот. Азотная кислота. Аммиак

Акмолинская область

Целиноградский район

село Семеновка

основная школа №11

Учитель: Коянбаева Ш.У

2016-2017 учебный год

Тема: Азот. Азотная кислота. Аммиак.

Цели урока: изучить строение и свойства азота, азотной кислоты, аммиака отметить ее особенности взаимодействия с металлами, рассмотреть способы получения и применение азотной кислоты, соли азотной кислоты, разложение нитратов

Задачи:

Обучающие: продолжить формирование умений записывать уравнения реакций, характеризующих свойства азотной кислоты.

Развивающие: применять полученные знания на практике и оценивать результаты выполненных действий.

Воспитательные: воспитание положительного отношения к знаниям, инициативности, способности преодолевать трудности для достижения цели.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Методы обучения:частично-поисковый, исследовательский, репродуктивный; наглядные презентация, работа с книгой.

Формы работы:фронтальная, работа в группах, индивидуальная.

Содержание и ход урока.

I. Организационный момент.

II. Актуализация знаний, умений, навыков.

ІІІ Работа в группах.

1 команда -«Азот» 2 команда - «Аммиак» 3 команда - «Азотная кислота»

Наталья Виктория Валерия

Илья Руслан Кирилл

Карина Алина Наталья

Анна

І тур - Знакомства команд с физическими свойствами.

1 команда

Азот - при обычных условиях азот - бесцветный газ, без вкуса и запаха, абсолютно безвреден, немного легче воздуха, мало растворим в воде. Температура плавления -210 °С, температура кипения -196 °С.

Газообразный азот состоит из двухатомных молекул. Между атомами в молекуле реализуется тройная связь, вследствие этого молекула азота чрезвычайно прочная, энергия химической связи составляет 945 кДж/моль. Даже при 3000 °С степень распада молекулы азота на атомы достигает всего 0,1 %.

Структура твердого азота построена из двухатомных молекул, связанных слабыми силами межмолекулярного взаимодействия.

2 команда

Аммиак (NH3) - представляет собой бесцветный газ, который легче воздуха. Аммиак обладает резко выраженным запахом нашатырного спирта. Этот газ очень ядовит и вреден для человека. Аммиак может находиться в сжиженном, жидком и твердом состоянии. Жидкий аммиак требует очень тщательного хранения в специальных емкостях, так как является сильнейшим растворителем веществ. В твердом состоянии аммиак выглядит как бесцветные кристаллы в виде кубиков.

3 команда.

Азотная кислота - одноосновная сильная кислота, бесцветная жидкость с резким раздражающим запахом. Азотную кислоту с концентрацией 97 -99% называют дымящей, с концентрацией 58 - 60% - концентрированной. Плотность азотной кислоты 1,4 г/см³. Азотная кислота - сильный окислитель. Дымящая азотная кислота способна поджечь скипидар, другие органические вещества.

Азо́тная кислота́ (HNO₃), - сильная одноосновная кислота. Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации смоноклинной и ромбической решётками.

Азотная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. В водных растворах она практически полностью диссоциирует на ионы. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 68,4 % и t_кип120 °C при атмосферном давлении. Известны два твёрдых гидрата: моногидрат (HNO₃·H₂O) и тригидрат (HNO₃·3H₂O).

ІІ тур Допишите химические свойства азота, аммиака, азотной кислоты.

1 команда

Из-за наличия прочной тройной связи молекулярный азот малоактивен, а соединения азота термически малоустойчивы и относительно легко разлагаются при нагревании с образованием свободного азота.

Взаимодействие с металлами

При обычных условиях молекулярный азот реагирует лишь с некоторыми сильными восстановителями, например, литием:

6Li + N₂ = 2Li₃N.

Для образования нитрида магния из простых веществ требуется нагревание до 300 °С:

3Mg + N₂ = Mg₃N₂.

Нитриды активных металлов представляют собой ионные соединения, которые гидролизуются водой с образованием аммиака.

Взаимодействие с кислородом

Только под действием электрического разряда азот реагирует с кислородом:

O₂ + N₂ = 2NO.

Взаимодействие с водородом

Реакция с водородом протекает при температуре порядка 400 °С и давлении 200 атм в присутствии катализатора - металлического железа:

3H₂ + N₂ = 2NH₃.

Взаимодействие с другими неметаллами

При высоких температурах реагирует с другими неметаллами, например, с бором:

2B + N₂ = 2BN.

Азот непосредственно не взаимодействует с галогенами и серой, но галогениды и сульфиды могут быть получены косвенным путем. С водой, кислотами и щелочами азот не взаимодействует.

2 команда

Аммиак способен вступать в реакции присоединения:

1) Реакция с водой

В этой реакции образуется гидроксид аммония, который проявляет основные свойства. В этом можно легко убедиться с помощью индикаторов, например лакмус в щелочной среде станет синим, а фенолфталеин малиново-красным.

NH₃+H₂O = NH₄OH

Или

NH₃+HOH = NH₄⁺+OH^-

NH₄⁺существует только в водных растворах, по своим свойствам напоминает основания: он легко вступает в реакции с кислотами с образованием солей.

2) Реакции с кислотами

NH₃+HCl = NH₄Cl

NH₃+H₂SO₄ = NH₄SO₄

2) Аммиак является сильным восстановителем

NH₃+3Cl₂ = NCl₃+3HCl (полученное вещество называет нитрид хлора)

3Br₂+8NH₃ = N₂+6NH₄Br

3CuO+2NH₃ = N₂+3Cu+3H₂O

3) Аммиак легко горит в атмосфере кислорода или на катализаторе (Pt)

4NH₃+3O₂ = 2N₂+6H₂O (горение аммиака в кислороде)

4NH₃+5O₂ = 4NO+6H₂O (окисление аммиака на катализаторе Pt)

Получение аммиака:

А) В промышленности

N₂+3H₂ = 2NH₃+Q

Данная реакция возможна только при повышенной температуре, давлении и в присутствии катализатора Fe.

Б) В лаборатории

2NH₄Cl+Ca(OH)₂ = CaCl₂+2NH₃+2H₂O

NH₄Cl = NH₃ +HCl

3 команда

Химические свойства азотной кислоты

Правила взаимодействия азотной кислоты и металлов

Zn + 4HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Разбавленная азотная кислота восстанавливается до оксида азота (II) - NO

3Zn + 8HNO₃ = 3Zn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Сu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Азотная кислота и металлы, стоящие в ряду напряжений</ до водорода: вариантов продуктов немало, есть закономерность:

2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂

Разложение нитратов металлов правее магния ( и после водорода) и до меди (Сu) - на соответствующий оксид металла и оксид азота (IV) NO₂:

2Сu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂ + O₂

Разложение нитратов металлов правее ртути - до металла:

2AgNO₃ =2 Ag + 2NO₂ + O₂

Нитрат аммония разлагается до образования оксида азота(I) - N₂O:

NH₄NO₃ = N₂O + 2H₂O

На нитрат-ионы NO₃(-) нет качественных реакций - все соли азотной кислоты очень хорошо растворимы в воде.

ІІІ - тур Применение веществ. ( работа в группе)

Применение азота и его соединений

Азот применяется при производстве минеральных удобрений, для синтеза аммиака, создания инертной атмосферы в лампах, используется в медицине. Жидкий азот применяется для глубокого охлаждения и вымораживания.

Аммиак используется для получения азотной кислоты, азотсодержащих солей, мочевины и соды. Применяется в холодильных установках; жидкий аммиак и его растворы служат жидкими удобрениями; используется в медицине.

Оксид одновалентного азота используется для создания аэрозолей, применяется как анестезирующее средство при наркозах.

Жидкий диоксид азота применяется как неводный растворитель и как окислитель в двигателях космических кораблей.

Нитрит натрия широко применяется в органическом синтезе и как добавка к колбасным изделиям, придающая им цвет натурального мяса.

Азотная кислота применяется для приготовления минеральных удобрений, взрывчатых веществ, красителей, пластмасс, искусственных волокон; концентрированная азотная кислота применяется в ракетной технике в качестве окислителя топлива.

IV - тур Задание на генетическую связь. Составьте уравнения реакций следующих превращений

N2 → NH3 → NO → NO2 → HNO3 →Сu(NO₃)₂

V - тур Тематические тестовые задание.

I вариант

1.В каком году был открыт азот

А) 1777 В) 1772 С) 1672 Д) 1767

2. В воздухе содержится азота

А)20% В) 78% С)21% Д) 87%

3. Нитраты натрия, калия, кальция и аммония называют

А) селитрами В) нитридами С) силикагелями Д) силицидами

4. При комнатной температуре азот реагирует

А) Cu В) S С) Na Д) Li

5. Формула нашатырного спирта

А) NH₄CI В) NH₄OH С) NH₄NO₃ Д) NH₃

II вариант

1. Кто открыл азот

А) А.Лавуазье В) Х.Бранд С) С.Аррениус Д) Д.Резерфорд

2. Нитратами называют соли

А) серной кислоты В) азотной кислоты С) ортофосфорной кислоты

Д) азотистой кислоты

3. Сколько энергетических уровней содержит атом азота

А) 1 В) 2 С) 3 Д) 4

4. Соединения азота с металлами называют

А) нитратами В) нитритами С) нитридами Д) нитрадами

5. Формула бурого ядовитого газа с резким запахом

А)N₂ В)NO С)NO₂ Д )N₂O

ІІІ-вариант

1. Какой газ при взаимодействии азотной кислоты с металлами никогда не выделяется

А) NH₃ В)NO С)NO₂ Д)H₂

2. Что происходит с нитратами при нагревании

А) окисляются В) разлагаются С) расплавляются Д) восстанавливаются

3. В лаборатории азотную кислоту получают по реакции:

А) NaNO_3(тв) + H₂SO_4(конц) = NaHSO₄+ HNO₃↑;

В) N₂O₅ + Н₂О = 2HNO₃;

С) 4NO₂ + 2Н₂О + О₂ = 4HNO₃ ;

Д) Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄= BaSO₄↓ + 2 HNO₃.

4. Азотная кислота взаимодействует с ... и ...

А) S0₃; В) Ag; С) H₃P0₄ ; Д )CuO.

5.В отличие от раствора соляной кислоты азотная кислота взаимодействует с ... и ...

А) CuO; В) Ag; С) Cu; Д) Ca(OH)₂.

6. Укажите верное суждение: А. Азотная кислота является сильным электролитом. Б. Концентрированная азотная кислота реагирует со всеми металлами.

А) верно только А ; С) верно только Б;

В) верны оба суждения; Д) оба суждения неверны.

Правильные ответы к тесту:

I вариант

1. В

2. В

3. А

4. Д

5. В

II вариант

1. Д

2. В

3. В

4. С

5. С

ІІІ вариант

1. Д

2. В

3. А

4. В, Д

5. В, С

6. А

V І - тур

Работа с учебником.

І команда №3 (стр 82) ІІ команда №8 (стр 87) ІІІ команда №3 (стр 91)

V ІІ - тур

Турнир капитанов команд.

Загадка 1

Предупреждаю вас заранее: я непригоден для дыхания! Но все, как-будто бы не слышат и постоянно мною дышат. ... (азот)

Загадка 2

В печи однажды прокалят аммония нитрат. Теперь я газ. Прощай, нитрат! Признаться, я не рад… Но ни людей, ни печь, я в этом не виню; наоборот, развеселю и даже… опьяню!

( оксид диазота N2O ("веселящий газ"),

Загадка 3

Найди меня. Я газ. Я прост. Я рыжий, словно лисий хвост. Я образуюсь из нитрата, а в воздухе - из газа-брата. А если встречусь я с водой, то стану сильной кислотой. ... ( монооксид азота NO)

Загадка 4

В воздухе он главный газ,

Окружает всюду нас.

Угасает жизнь растений

Без него, без удобрений.

В наших клеточках живет

Важный элемент …(Азот)

Загадка 5

На полях они витамины, а на складе вроде мины.

(Селитры (нитраты)

Загадка 6

Соль на треть состоит из азота, крестьянину помощь она и работа.

(Нитрат аммония)

Загадка 7

Он безжизненным зовется, но жизнь без него не создается.

(Азот)

V ІІІ- тур

Игра для команд «Крестики и нолики» по теме Азот и его соединения

Домашнее задание. Параграф 17-19 пересказ, №2 стр78- 91

Критерии оценивания учащихся при работе в группе

(для капитана команды)

п\п

Фамилия и имя учащегося

1 балл при работе с учебником

1 балл при работе с ватманом

2 балла

при выступлении

1 балл за тест

1 дополнительный балл за особую активность

Общий балл за урок

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10