Нітратна кислота.

Хімія

10 клас

Рівень академічний.

Розділ.  Неметалічні елементи та їх сполуки

 

Тема: Нітратна кислота.

Загальні і специфічні властивості нітратної кислоти.

Освітньо-виховні завдання:

Навчальна мета:

• поглибити знання учнів про нітратну кислоту;
• розглянути властивості нітратної кислоти, зумовлені наявністю в її складі атома Нітрогену у найвищому ступені окиснення, а саме її взаємодію з металами;
• дати поняття про якісну реакцію на нітрат-йон;
• удосконалювати вміння складати та пояснювати рівняння хімічних реакцій з позицій уявлень про електролітичну дисоціацію та окисно-відновні процеси;

 

Розвиваюча мета:

• розвивати пізнавальний інтерес;
• формувати вміння аналізувати, робити висновки, прогнозувати;
•  розвивати вміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки, уміння аргументувати свою відповідь;
• формувати навички самостійної роботи.

Виховна мета:

• виховувати навички здорового способу життя.

Міжпредметні зв’язки:

• міжтемні (кислоти, солі, йонно-молекулярні рівняннкисно-відновні реакції);
• внутрішньоциклові (з медициною, біологією);

Тип уроку:

• урок засвоєння нових знань.

Місце уроку в навчальній темі:

• поточний

Методи і прийоми:

• інформаційно-рецептивний;

а)  мовний (розповідь, бесіда);

б)  практичний;

в)  пошуковий;

• інтерактивні (робота в малих группах, «Мікрофон»).

Базові поняття й терміни:

• нітратна кислота, ступінь окиснення.

 

Обладнання:

• періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва;
• електрохімічний ряд напруг металів,
• мультимедійна презентація.

 

ХІД УРОКУ

I.Організаційний етап

ІІ. Актуалізація опорних знань. Формулювання проблеми

Використання інтерактивної технології «Мікрофон».

1. Які сполуки нітрогену ви знаєте? Запишіть їх формули й дайте їм назви.

2. Назвіть формули кислот, властивості яких ви вивчали.(хлоридна, сульфатна).

3. Які спільні ознаки мають кислоти?(Взаємодія з оксидами, основами, солями, металами).

ІІІ. Повідомлення теми та мети уроку. Вивчення нового матеріалу

Однією з кислот, що відома з давніх-давен, є нітратна кислота. Про те, хто, де й коли відкрив її, ми вже не дізнаємося ніколи. Уже в ХІІ ст. арабські хіміки знали спосіб її одержання з мідного купоросу та селітри. У цей спосіб чисту нітратну кислоту одержували протягом восьми століть аж до початку минулого століття.

В книгах 17 століття йдеться  про речовину, що має кілька назв: «міцна горілка», «селітрова димчаста горілка». Напевно ви здогадалися, мова йде про найціннішу сполуку Нітрогену—нітратну кислоту. «Міцна горілка» це взаємодія нітратів з концентрованою Н₂SO₄ . Цей процес запропонував І.І. Андрєєв у 1916 році в м. Донецьку завод почав виробляти HNO₃.

Нітратна кислота належить до класу кислот і  має всі властивості кислот.

Запишіть молекулярну формулу, визначіть ступені окиснення елементів, запишіть структурну формулу.

Робота в малих групах

         Кожна група, працюючи з підручником та додатковою літературою, шукає відповідь на поставлене перед нею проблемне запитання і складає опорний конспект.

 

І група            Фізичні властивості нітратної кислоти

 

                                    Добування нітратної кислоти

 

           ІІІ група            Загальні хімічні властивості нітратної кислоти

 

ІV група            Застосування нітратної кислоти.

Після закінчення роботи на екрані транслюються слайди з опорними конспектами. Відбувається обговорення проблемних питань. При необхідності вчитель вносить корективи у відповіді та конспекти. На кінець уроку в кожного учня має бути повний опорний конспект.

(Учні по черзі перераховують загальні властивості нітратної кислоти)

Напишіть рівняння реакцій взаємодії нітратної кислоти з   Na₂O, CaO, KOH, Zn(OH)₂, K₂CO3, Li₂SO3. Скласти рівняння реакцій у йонній формі.

 

Опорний конспект № 1. Фізичні властивості.(Слайд)

• Нітратна кислота НNО3 – безбарвна рідина з їдким запахом.
• Внаслідок зберігання жовтіє.
• Змішується з водою в будь-яких співвідношеннях.
• Кипить за температури +86°С. За температури - 42°С переходить у кристалічний стан.
• Густина нітратної кислоти складає 1,52г/см³.
• Суміш з одного об’єму нітратної та трьох об’ємів хлоридної концентрованих кислот – «царська горілка». В ній розчиняється навіть «цар металів» – золото.
• Нітратна кислота токсична. У разі потрапляння на шкіру викликає опіки у вигляді жовтих плям (реакція нітратної кислоти на білки).

 

Опорний конспект № 2. Добування нітратної кислоти.(Слайд)

• Одержання нітратної кислоти з її солей

                    NaNO3(тв.) + Н2SO4(конц.) = NaНSO4 + HNO3

• Одержати нітратну кислоту можна з нітроген (ІV) оксиду:

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

• У промисловості її одержують каталітичним окисненням амоніаку, який, в свою чергу, утворюється в результаті сполучення водню й азоту повітря.

 NН3     NO       NO2     HNO3

4NН3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

2NO + O2 = 2NO2

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

• У невеликих кількостях нітратна кислота може утворюватися в природі при грозових розрядах, звідси і її наявність у дощовій воді.

 

Опорний конспект № 3.

Загальні хімічні властивості нітратної властивості.(Слайди)

1. Дисоціація нітратної кислоти.          

                                                               +                -

HNO3 = H + NO3

2. Взаємодія з оксидами металів.

2+ Na₂O =  Na NO3 + H2O

4HNO3 + CaO = Ca(NO3)₂ + H2O

3. Взаємодія з основами.

HNO3 + KOH = КNO3 + H2O

2HNO3 + Zn(OH)₂ = Zn(NO3)2  + 2H2O

4. Взаємодія із солями.

2HNO3 + K₂CO₃ =2КNO3 + СО2 + H2O

HNO3 + Li₂SO₃ = 2LiNO3 + SO₂ + H2O

 

Опорний конспект №4.

Специфічні хімічні властивості нітратної кислоти.

(слайди). Пояснення вчителя.

• На світлі частково розкладається. Саме тому її зберігають в склянках темного скла у прохолодному місці:

4HNO₃ = 4NO₂ + O₂ + 2H₂O

• Специфічні хімічні властивості нітратної кислоти зумовлені тим, що атом Нітрогену в ній виявляє свій найвищий ступінь окиснення +5, тож нітратна кислота є сильним окисником і взаємодіє майже з усіма металами. За такої взаємодії водень, як правило, не виділяється. Кислота ж, залежно від концентрації і активності металу, може відновлюватися до сполук Нітрогену зі ступенями окиснення від +4 до – 3:

Mg + 4HNO3(60%) = Mg(NO3)2  + 2NO2 + 2H2O

3Mg + 8HNO3(30%) = 3Mg(NO3)2  + 2NO + 4H2O

4Mg + 10HNO3(20%) = 4Mg(NO3)2  + N2O + 5H2O

5Mg + 12HNO3(10%) = 5Mg(NO3)2  + N2 + 6H2O

4Mg + 10HNO3(3%) = 4Mg(NO3)2  + NH4NO3  + 3H2O

           Pb + 4HNO₃(конц) = Pb(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

3Ag + 4HNO₃(розв) = 3AgNO₃ + NO + 2H₂O

Поставте коефіцієнти методом електронного балансу.

 

• Якісною реакцією на нітрат-йон є виділення бурого газу:

2NaNO₃ + 2H₂SO₄ + Cu = 2NO₂ + CuSO₄ + Na₂SO₄ + 2H₂O

 

Опорний конспект №5.

Застосування нітратної кислоти.(Слайди)

• Нітратну кислоту використовують для виробництва добрив, барвників, пороху та інших вибухових речовин, пластмас, штучного волокна, лікарських препаратів (стрептоцид), кіно- і фотоплівки. Вона застосовується і як сильний окисник у самозаймистих ракетних паливах.

IV. Закріплення вивченого матеріалу.

Самостійна робота учнів з тестами.

V. Оцінювання праці учнів.

VI. Домашнє завдання: опрацювати матеріал параграфа, Поставити коефіцієнти в схемах реакцій.

 

ТЕСТИ

1. Формула нітратної кислоти:

а) HNO₂;    б)HNO₃ ;     в) NH_3.

 

2.     Нітратна кислота:

а) двоосновна;      б) одноосновна;      в) триосновна.

 

3.     Нітратна кислота:

         а) сильна;    б) слабка;    в) середньої сили.

 

4.     Газ бурого кольору:

         а) NO₂ ;    б)  NO;     в) NН3.

 

5.      Якісна реакція на Нітрат-йон:

         а) дія розчинних солей барію;        б) дія сульфатної кислоти і міді;

         в)дія сильних кислот.

 

6.      Окисником в нітратній кислоті є:

         а) Оксиген;    б) Гідроген;    в) Нітроген.

 

7.       Ступінь окиснення нітрогену в нітратній кислоті:

         а) +3;         б) +4;        в) +5.

 

8.       Солі нітратної кислоти:

         а) нітриди;    б) нітрати;   в) нітрити.

 

9.       Нітратна кислота застосовується:

         а) у медицині;      б) у виробництві вибухових речовин;    в) у радіотехніці.

 

10.     Специфічна дія нітратної кислоти проявляється при взаємодії з :
         а) оксидами;   б) металами;  в) основами.

 

Робота над альтернативними тестами

«Сульфатна та нітратна кислоти»

1. Ступінь окиснення елемента-кислотоутворювача +6.

2. Рідина жовтуватого кольору.

3. ЇЇ розчин реагує з міддю.

4.  Гігроскопічна, обвуглює органічні речовини.

5. У невеликих кількостях може міститися у дощовій воді.

6. При звичайній температурі не летуча і не має запаху.

7. В ній розчиняється  «цар металів» – золото.

8. Утворює гідрати при розчиненні у воді.

9. Використовується для одержання мінеральних добрив.

10. Її солі використовуються в піротехніці.

11. Її зберігають в склянках темного скла у прохолодному місці.

12. Один із продуктів її взаємодії з активними металами – газ з неприємним запахом тухлих яєць.

13. З нею пов’язують існування «лисячих  хвостів».