Цели: Изучить строение молекулы азотной кислоты, физические и химические свойства азотной кислоты, ознакомить учащихся с промышленным и лабораторным способом получения чистой азотной кислоты, оценить значение солей азотной кислоты и изучить некоторые их свойства.
В результате урока необходимо знать:
1. Состав и строение молекулы азотной кислоты, число ковалентных связей, образуемых атомом азота и его степень окисления
2. Химические свойства азотной кислоты общие с другими кислотами:
взаимодействие с индикаторами (лакмусом и метиловым оранжевым), с основными и амфотерными оксидами, основаниями, с солями более слабых и более летучих кислот
3. Специфические свойства азотной кислоты: взаимодействие с металлами
4. Лабораторный и промышленный способ получения азотной кислоты
5. Свойства нитратов и области их применения
Необходимо уметь:
1. Составлять уравнения химических реакций с точки зрения теории электролитической диссоциации
2. Составлять уравнения реакций взаимодействия концентрированной и разбавленной азотной кислоты с металлами и разложения нитратов с использованием метода электронного баланса
Оборудование и реактивы: ИАД и видеофрагменты, шаростержневые модели, раствор азотной кислоты(HNO3 20-25%), индикаторы (лакмус и метилоранж),
раствор гидроксида натрия (NaOH), раствор сульфата меди (CuSO4), раствор хлорида железа (FeCl3), раствор карбоната натрия (Na2CO3), концентрированная азотная кислота, нитраты, штатив с пробирками
Тип урока: изучение нового материала
Ход урока
1. Определение цели урока и подготовка учащихся к изучению новой темы
1. Что такое кислоты?
2. Классификация кислот
2. Изучение темы урока
1. Состав азотной кислоты и строение её молекулы
Учитель демонстрирует учащимся модели молекулы азотной кислоты, приводит на доске молекулярную и структурную формулы азотной кислоты.
Учащиеся делают вывод об основности азотной кислоты и определяют степень окисления азота в её молекуле.
2. Физические свойства азотной кислоты
Учитель предлагает одному из учащихся подойти к демонстрационному столу и охарактеризовать физические свойства концентрированной азотной кислоты,
обратив внимание на её хранение: концентрированная азотная кислота – бесцветная жидкость, «дымящая на воздухе», с едким запахом, способна на свету разлагаться с выделением оксида азота (IV) – бурого газа, именно поэтому её хранят в бутылках из тёмного стекла. Разбавленная азотная кислота – бесцветная жидкость, не дымит и не требует особых условий хранения. Азотная кислота гигроскопична, смешивается с водой в любых соотношениях, при температуре – 41,60С затвердевает.
На доске записывают уравнение реакции разложения азотной кислоты и расставляют в нём коэффициенты методом электронного баланса:
4HNO3 → 2H2O + 4NO2↑ + O2↑
Учащиеся делают записи в тетрадях.
3. Химические свойства азотной кислоты
Учитель: Переходим к следующему этапу урока. Азотная кислота – сильный электролит. Следовательно, ей присущи все те свойства кислот, которые нам известны. С какими веществами реагируют кислоты?
Ученик: С индикаторами, основными и амфотерными оксидами, основаниями, с солями более слабых и летучих кислот, с металлами.
Химические свойства, общие с другими кислотами
1. Диссоциация, изменение окраски индикаторов.
Учитель предлагает одному из учащихся подойти к демонстрационному столу
и исследовать это свойство. Азотная кислота изменяет цвет лакмуса и
метилового оранжевого на красный, так как является сильным электролитом
HNO3 ↔ H+ + NO3-
Этот вывод подтверждается экспериментом.
2. Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами.
Учитель предлагает учащимся посмотреть видеофрагмент опыта. Уравнения
реакций один из учащихся записывает на доске:
М) K2O + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O
ПИ) K2O + 2H+ + 2NO3- → 2K+ + 2NO3- + H2O
СИ) К2О + 2Н+ → 2К+ + Н2О
3. Взаимодействие с основаниями
Учитель предлагает одному из учащихся подойти к демонстрационному столу
и провести эксперимент. Затем на доске ученик записывает уравнения реакций,
которые он осуществил:
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl
M) 3HNO3 + Fe(OH)3 → Fe(NO3)3 + 3H2O
ПИ) 3H+ + 3NO3- + Fe(OH)3 → Fe3+ + 3NO3- + 3H2O
СИ) 3H+ + Fe(OH)3 → Fe3+ + 3H2O
4. Взаимодействие с солями
Один из учащихся осуществляет эксперимент и записывает уравнения реакций:
М) 2HNO3 + Na2CO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2↑
ПИ) 2H+ + 2NO3- + 2Na+ + CO32- → 2Na+ + 2NO3- + H2O + CO2↑
СИ) 2Н+ + СО32- → Н2О + СО2↑
Специфические свойства азотной кислоты
Учитель: азотная кислота – сильный окислитель, способный на следующие
превращения:
N+5 →N+4 → N+2 → N+1 → N0 → N-3
Одним из важнейших специфических свойств азотной кислоты является взаимодействие с металлами. В зависимости от концентрации кислоты и положения металла в ряду активности могут образовываться разные азотсодержащие продукты. Наряду с ними всегда образуется соль и вода и никогда не образуется водород!
HNO3 + Me → соль + Н2О + Х
Очень важно записать и запомнить следующее:
HNO3конц. + Al, Fe, Cr → не взаимодействует по причине пассивации
HNO3конц. или разб. + Au, Pt → не взаимодействует
Учащиеся смотрят на ИАД видеофрагменты взаимодействия концентрированной и разбавленной азотной кислоты с металлами различной активности, а затем на доске производится запись одного из уравнений, в котором необходимо коэффициенты расставить методом электронного баланса:
10HNO3конц. + 4Mg → 4Mg(NO3)2 + 5H2O + N2O↑
Учитель сообщает учащимся о том большом значении, которое имеет азотная кислота и приводит на доске уравнения реакций её получения в лаборатории:
H2SO4конц. + 2NaNO3T → 2HNO3 + Na2SO4
и в промышленности:
N2 → NH3 → NO → NO2 → HNO3
Учитель: оставшееся время мы посвятим нитратам. Одному из учащихся предлагается подойти к демонстрационному столу, показать учащимся некоторые нитраты и кратко охарактеризовать области их применения. После этого на доске ученик записывает уравнение реакции разложения одного из нитратов, в котором расставляет коэффициенты, пользуясь методом электронного баланса:
2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2
Учитель: все запланированные вопросы нами изучены, необходимые эксперименты проведены, за активное участие в изучении темы учащимся выставляются следующие оценки…
Записываем домашнее задание: § 19, стр. 91 упр.2,3.