Разработка урока по теме: Азотная кислота: физические и химические свойства

Тема: Азотная кислота: физические и химические свойства.

Цель: ознакомить учащихся со свойствами азотной кислоты.

Задачи:

Обучающие:

-Ознакомить с окислительными свойствами нитратной кислоты, обусловленными присутствием в ее составе азота в высшей степени окисления на примере взаимодействия разбавленного

и концентрированного раствора азотной кислоты с металлами .

-Совершенствовать умение составлять и пояснять уравнения реакций с точки зрения электролитической диссоциации и окислительно- восстановительных процессов.

- Повторить правила техники безопасности при работе с кислотами.

- Продолжать формировать у учащихся навыки безопасного обращения с химическими веществами

Развивающие:

-Развивать умение сравнивать, соп оставлять, анализировать.

-Развивать логическое мышление учащихся посредством решения расчетных задач.

Восптательные:

-Воспитывать у учащихся уважение к чужому труду.

Тип урока: усвоение новых знаний, умений и навыков и творческого их применения

Формы работы: эвристическая беседа, рассказ учителя, демонстрационный эксперимент, самостоятельная , групповая, фронтальная работа

Демонстрация: взаимодействие концентрированного и разбавленного растворов азотной кислоты с медью.

Оборудование: таблица ПС, таблица растворимости, медь, HNO₃(p), H₂SO₄, пробирки, газоотводная трубка, стакан с водой, штатив.

ХОД УРОКА.

1. Орг. момент. Объявление темы и целей урока.

2. Активизация знаний учащихся. ( работа в группах).

NH₄⁺ , H⁺, Cl^--, Ag⁺, PO₄^3--, NO₃^-

1. Наведите порядок…. (обучающиеся предлагают свои варранты «наведения порядка». Например : расположить в два столбика: катионы- анионы, или составить из предложенных ионов формулы т.д.)

2. Назовите катионы

3. Назовите анионы

4. Расставьте степени окисления в составленных вами соединениях

5. Какие степени окисления проявляет азот в этих соединениях?

6. Какая валентность характерна для азота?

7. Назовите получившиеся вещества.

3. Мотивация учебной деятельности.

Среди предложенных веществ есть две кислоты. С одной из них- ортофосфорной , с ее свойствами вы познакомились на прошлом уроке. Сегодня мы с вами познакомимся с физическими и химическими свойствами одной из самых интересных минеральных кислот- азотной ( нитратной) кислотой. Многие химики называют ее царицей кислот .

Еще алхимики нагревая селитру с железным купоросом получали азотную кислоту, которая длительное время называлась по-латыни aqua fortis ( «крепкая вода»; в русских текстах обычно встречается термин «крепкая водка»)

Чистую азотную кислоту впервые получил немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер, действуя на селитру купоросным маслом (концентрированной серной кислотой):

КNO₃ + H₂SO₄ = КНSO₄ + HNO₃↑

Этот метод до сих пор применяют для получения азотной кислоты. Он же обнаружил , что при действии азотной кислоты с поташом (К₂СО₃) образуется чистая калийная селитра. Это открытие имело большое значение , ведь раньше селитру , необходимую для производства пороха ввозили в Европу из стран Востока, а также выделяли из соляного налета на стенках конюшен.

Давайте поподробнее остановимся на свойствах азотной кислоты.

4. Изучение нового материала.

Физические свойства .

Азотная кислота - бесцветная, дымящаяся на воздухе жидкость с резким запахом, при температуре -42⁰С переходит в кристаллическое состояние, при температуре 83⁰С- кипит. Неограниченно растворима в воде. (Вспомните правила техники безопасности, которые необходимо соблюдать при работе с кислотами.

«Лей кислоту поверх воды, а то недолго до беды». Прокомментируйте это правило . К каким последствиям может привести нарушение этого правила техники безопасности?)

Химические свойства.

Глядя на банки с бесцветной , ничем не примечательной жидкостью, трудно представить себе какая разрушительная сила таится за стеклянными стенками. Азотная кислота настолько сильный окислитель, что некоторые органические вещества ( в частности, скипидар) при соприкосновении с ней воспламеняются.

Валентность азота в кислоте равна 4, а степень окисления азота в азотной кислоте +5, причем одна из связей азота с атомом кислорода является донорно-акцепторной.

Азотная кислота относится к сильным одноосновным кислотам. В водном растворе она полностью распадается на ионы.

HNO₃→Н⁺ + NO₃^--

Общие свойства азотной кислоты.

-Какими свойствами обладают кислоты? Азотная кислота проявляет общие свойства кислот. Запишите уравнения реакций , характеризующие свойства азотной кислоты.

HNO₃ + MgO Mg(NO₃)₂+H₂O

HNO₃+NaOH NaNO₃ + H₂O

HNO₃+CaCO₃ Ca(NO₃)₂ + H₂O+CO₂

Запишите уравнения 2,3 в ионно-молекулярном виде.

Cпецифические свойства азотной кислоты.

1) Взаимодействие с металлами.

^{ДО Н} -> Me(NO₃) _X + H₂O+N₂, NH₃ (NH₄NO₃)

HNO_3(P) +Me

^{ПОСЛЕ Н} -> Me(NO₃)_X + H₂O + NO

HNO_3(p) +Cr,Fe, Al, Au, Ag, Pt

^{ДО Н} -> Me(NO₃)_X+H₂O + N₂O

HNO_3(k) + Me

^{ПОСЛЕ Н} Me(NO₃)_X + H₂O + NO₂

Концентрированная азотная кислота не действует на железо и алюминий, хром, так как на их поверхности образуется защитный слой оксида, который защищает металл от действия кислоты. HNO_3(K) +AL, Au, Fe, Pt,Cr

₍Запишите уравнения взаимодействия меди с концентрированной и разбавленной нитратной кислотой. Расставьте коэффициенты в уравнениях методом электронного баланса)

А)3Cu+ 8HNO₃=3 Cu(NO₃)₂ + 4H₂O +2NO

восстановитель Cu⁰ -2e →Cu⁺² 0-X =2 3 пр. окисления

окислитель N⁺⁵+3e → N ⁺² +5-X=2 2 пр. восстановления

Б) Cu+4HNO₃ Cu(NO₃)₂+2NO₂+2H₂O (самостоятельная работа учащихся)

восстановитель Cu⁰ -2e →Cu⁺² 0-X =2 1 пр. окисления

окислитель N⁺⁵+1e → N ⁺⁴ +5-X=4 2 пр. восстановления

Демонстрация ( взаимодействие азотной кислоты с медью)

2. Азотная кислота окисляет многие неметаллы:

S + 2HNO_3(р) = H₂SO₄ + 2NO

S +HNO_3(k) H₂SO₄+NO₂+H₂O

3. При действии света азотная кислота разлагается, выделяя NO₂:

4HNO₃ = 4NO₂ + 2H₂O + O₂

4..Смесь 1 моль азотной кислоты и 3 моль соляной называется "царской водкой" - это жидкость желтого цвета. Обладает эта смесь исключительно сильными окислительными свойствами. В "царской водке" растворяются даже золото и платина.

Au + HNO₃+3HCL AuCL₃ + NO + H₂O

Получение.

1.Азотную кислоту получают нагреванием калиевой или натриевой селитры с концентрированной серной кислотой:

2NaNO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HNO₃

2.Либо каталитическим окислением аммиака по реакциям:

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

2NO + O₂ = 2NO₂

4NO₂ + 2H₂O+О₂ = 4HNO₃

Применение.

Азотную кислоту используют в химической промышленности для получения лаков, пороха, взрывчатых веществ, красителей, удобрений и т. д.

5. Закрепление материала.

З А Д А Ч А.

При взаимодействии 32 г меди с азотной кислотой (к) получили 14,5л газа. Определите объемную долю выхода газа от теоретически возможного.

Решение. _{32г V-?}

Cu+4HNO₃ Cu(NO₃)₂+2NO₂+2H₂O 1) V(NO₂)=32*22.4*2/64=22.4(л)

^{64г 2*22,4л} 2) (NO₂)=14.5*100/22.4=64(%)

З А Д А Н И Е

Осуществить превращение:

N₂NONO₂HNO₃ AgNO₃

NH₃

6.Работа в группах по карточкам.

5. Подведение итогов.

-Назовите формулу азотной кислоты

-Какими физическими свойствами обладает азотная кислота

- Какими химическими свойствами обладает азотная кислота?

8.. Домашнее задание :

Группа №1______________________________________________

________________________________________________________

1. Ответьте на вопросы:

1)Бесцветный газ, массовая доля которого в воздухе составляет 78%

_________________________________________

2) Вещество, которое светится в темноте ____________________

3) Элемент 5 группы, который входит в состав зубов_________________________________________________

4)В переводе с греческого- «Безжизненный» _____________________

5)Мягкая ,воскоподобная масса с запахом чеснока _______________

6)Элемент 5 группы, который входит в состав белков ________________________________________________________

7)Вещество , которое используется при производстве спичек _________________________________________________________

8)Газ, которым наполняют электролампы _________________________________________________________

9) В 1 объеме воды растворяется 700 объемов этого вещества _________________________________________________________

10) бесцветный газ с резким характерным запахом _________________________________________________________

11) Ассоциативный ряд: +1,+2,+3,+4,+5, -3 . Что это за цифры ?

_________________________________________________________

2) Закончить уравнения реакций:

HNO₃ + CaO

HNO₃+ Ba(OH)₂

HNO₃+Na₂CO₃

HNO₃₍к) + Zn

3)На гашенную известь (Ca(OH)₂ ) подействовали 3,15кг азотной кислоты. Какую массу соли получили, если практический выход в массовых долях составляет 98% по сравнению с теоретическим?

Группа№2____________________________________________________

____________________________________________________________

1. Ответьте на вопросы:

1)Бесцветный газ, массовая доля которого в воздухе составляет 78%

_________________________________________

2) Вещество, которое светится в темноте ____________________

3) Элемент 5 группы, который входит в состав зубов_________________________________________________

4)В переводе с греческого- «Безжизненный» _____________________

5)Мягкая ,воскоподобная масса с запахом чеснока _______________

6)Элемент 5 группы, который входит в состав белков ________________________________________________________

7)Вещество , которое используется при производстве спичек _________________________________________________________

8)Газ, которым наполняют электролампы _________________________________________________________

9) В 1 объеме воды растворяется 700 объемов этого вещества _________________________________________________________

10) бесцветный газ с резким характерным запахом _________________________________________________________

11) Ассоциативный ряд: +1,+2,+3,+4,+5, -3 . Что это за цифры ?

_________________________________________________________

2) Закончить уравнения реакций:

HNO₃ + FeO

HNO₃+ Ca(OH)₂

HNO₃+Na₂SO₃

HNO₃ (к) + Mg

3)На гашенную известь (Ca(OH)₂ ) подействовали 3,15кг азотной кислоты. Какую массу соли получили, если практический выход в массовых долях составляет 98% по сравнению с теоретическим?

Группа №3______________________________________________

________________________________________________________

2. Ответьте на вопросы:

1)Бесцветный газ, массовая доля которого в воздухе составляет 78%

_________________________________________

2) Вещество, которое светится в темноте ____________________

3) Элемент 5 группы, который входит в состав зубов_________________________________________________

4)В переводе с греческого- «Безжизненный» _____________________

5)Мягкая ,воскоподобная масса с запахом чеснока _______________

6)Элемент 5 группы, который входит в состав белков ________________________________________________________

7)Вещество , которое используется при производстве спичек _________________________________________________________

8)Газ, которым наполняют электролампы _________________________________________________________

9) В 1 объеме воды растворяется 700 объемов этого вещества _________________________________________________________

10) бесцветный газ с резким характерным запахом _________________________________________________________

11) Ассоциативный ряд: +1,+2,+3,+4,+5, -3 . Что это за цифры ?

_________________________________________________________

2) Закончить уравнения реакций:

HNO₃ + Na₂O

HNO₃+ Fe(OH)₂

HNO₃+K₂CO₃

HNO₃(к) + Ba

3)На гашенную известь (Ca(OH)₂ ) подействовали 3,15кг азотной кислоты. Какую массу соли получили, если практический выход в массовых долях составляет 98% по сравнению с теоретическим?

Группа№4____________________________________________________

____________________________________________________________

2. Ответьте на вопросы:

1)Бесцветный газ, массовая доля которого в воздухе составляет 78%

_________________________________________

2) Вещество, которое светится в темноте ____________________

3) Элемент 5 группы, который входит в состав зубов_________________________________________________

4)В переводе с греческого- «Безжизненный» _____________________

5)Мягкая ,воскоподобная масса с запахом чеснока _______________

6)Элемент 5 группы, который входит в состав белков ________________________________________________________

7)Вещество , которое используется при производстве спичек _________________________________________________________

8)Газ, которым наполняют электролампы _________________________________________________________

9) В 1 объеме воды растворяется 700 объемов этого вещества _________________________________________________________

10) бесцветный газ с резким характерным запахом _________________________________________________________

11) Ассоциативный ряд: +1,+2,+3,+4,+5, -3 . Что это за цифры ?

_________________________________________________________

2) Закончить уравнения реакций:

HNO₃ + FeO

HNO₃+ Ca(OH)₂

HNO₃+Na₂SO₃

HNO₃ (р) + Mg

3)На гашенную известь (Ca(OH)₂ ) подействовали 3,15кг азотной кислоты. Какую массу соли получили, если практический выход в массовых долях составляет 98% по сравнению с теоретическим?

Группа №5______________________________________________

________________________________________________________

3. Ответьте на вопросы:

1)Бесцветный газ, массовая доля которого в воздухе составляет 78%

_________________________________________

2) Вещество, которое светится в темноте ____________________

3) Элемент 5 группы, который входит в состав зубов_________________________________________________

4)В переводе с греческого- «Безжизненный» _____________________

5)Мягкая ,воскоподобная масса с запахом чеснока _______________

6)Элемент 5 группы, который входит в состав белков ________________________________________________________

7)Вещество , которое используется при производстве спичек _________________________________________________________

8)Газ, которым наполняют электролампы _________________________________________________________

9) В 1 объеме воды растворяется 700 объемов этого вещества _________________________________________________________

10) бесцветный газ с резким характерным запахом _________________________________________________________

11) Ассоциативный ряд: +1,+2,+3,+4,+5, -3 . Что это за цифры ?

_________________________________________________________

2) Закончить уравнения реакций:

HNO₃ + СuO

HNO₃+ Cu(OH)₂

HNO₃+ Na₂S

HNO₃(p) + Ba

3)На гашенную известь (Ca(OH)₂ ) подействовали 3,15кг азотной кислоты. Какую массу соли получили, если практический выход в массовых долях составляет 98% по сравнению с теоретическим?

Группа№6____________________________________________________

____________________________________________________________

3. Ответьте на вопросы:

1)Бесцветный газ, массовая доля которого в воздухе составляет 78%

_________________________________________

2) Вещество, которое светится в темноте ____________________

3) Элемент 5 группы, который входит в состав зубов_________________________________________________

4)В переводе с греческого- «Безжизненный» _____________________

5)Мягкая ,воскоподобная масса с запахом чеснока _______________

6)Элемент 5 группы, который входит в состав белков ________________________________________________________

7)Вещество , которое используется при производстве спичек _________________________________________________________

8)Газ, которым наполняют электролампы _________________________________________________________

9) В 1 объеме воды растворяется 700 объемов этого вещества _________________________________________________________

10) бесцветный газ с резким характерным запахом _________________________________________________________

11) Ассоциативный ряд: +1,+2,+3,+4,+5, -3 . Что это за цифры ?

_________________________________________________________

2) Закончить уравнения реакций:

HNO₃ + BaO

HNO₃+ Zn(OH)₂

HNO₃+K₂S

HNO₃ (к) + Mg

3)На гашенную известь (Ca(OH)₂ ) подействовали 3,15кг азотной кислоты. Какую массу соли получили, если практический выход в массовых долях составляет 98% по сравнению с теоретическим?

Группа №7______________________________________________

________________________________________________________

4. Ответьте на вопросы:

1)Бесцветный газ, массовая доля которого в воздухе составляет 78%

_________________________________________

2) Вещество, которое светится в темноте ____________________

3) Элемент 5 группы, который входит в состав зубов_________________________________________________

4)В переводе с греческого- «Безжизненный» _____________________

5)Мягкая ,воскоподобная масса с запахом чеснока _______________

6)Элемент 5 группы, который входит в состав белков ________________________________________________________

7)Вещество , которое используется при производстве спичек _________________________________________________________

8)Газ, которым наполняют электролампы _________________________________________________________

9) В 1 объеме воды растворяется 700 объемов этого вещества _________________________________________________________

10) бесцветный газ с резким характерным запахом _________________________________________________________

11) Ассоциативный ряд: +1,+2,+3,+4,+5, -3 . Что это за цифры ?

_________________________________________________________

2) Закончить уравнения реакций:

HNO₃ + FeO

HNO₃+ Fe(OH)₂

HNO₃+ Na₂SO₃

HNO₃(к) + Ba

3)На гашенную известь (Ca(OH)₂ ) подействовали 3,15кг азотной кислоты. Какую массу соли получили, если практический выход в массовых долях составляет 98% по сравнению с теоретическим?

Группа№8___________________________________________________

____________________________________________________________

4. Ответьте на вопросы:

1)Бесцветный газ, массовая доля которого в воздухе составляет 78%

_________________________________________

2) Вещество, которое светится в темноте ____________________

3) Элемент 5 группы, который входит в состав зубов_________________________________________________

4)В переводе с греческого- «Безжизненный» _____________________

5)Мягкая ,воскоподобная масса с запахом чеснока _______________

6)Элемент 5 группы, который входит в состав белков ________________________________________________________

7)Вещество , которое используется при производстве спичек _________________________________________________________

8)Газ, которым наполняют электролампы _________________________________________________________

9) В 1 объеме воды растворяется 700 объемов этого вещества _________________________________________________________

10) бесцветный газ с резким характерным запахом _________________________________________________________

11) Ассоциативный ряд: +1,+2,+3,+4,+5, -3 . Что это за цифры ?

_________________________________________________________

2) Закончить уравнения реакций:

HNO₃ + Na₂O

HNO₃+ Ca(OH)₂

HNO₃+ K₂CO₃

HNO₃ (р) + Mg

3)На гашенную известь (Ca(OH)₂ ) подействовали 3,15кг азотной кислоты. Какую массу соли получили, если практический выход в массовых долях составляет 98% по сравнению с теоретическим?