10391

Нітратна кислота та її солі - нітрати

Конспект урока

Химия и фармакология

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 підкреслити небезпечність концентро...

Украинкский

2013-03-25

84.5 KB

80 чел.

( 10 КЛАС )

  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, підкреслити небезпечність концентрованої нітратної кислоти у пожежному відношенні, дати поняття про якісну реакцію на нітрат-йон, ознайомити з її солями – нітратами; удосконалювати вміння складати та пояснювати рівняння хімічних реакцій з позицій уявлень про електролітичну дисоціацію та окисно-відновні процеси;

                     розвивати вміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки, уміння аргументувати свою відповідь;

                     виховувати дбайливе ставлення до свого здоров’я.

  Обладнання і реактиви: набори реактивів, планшетки для мікрометоду на столах учнів; зразки нітратів, нітратна кислота (концентрована), демонстраційні пробірки на столі вчителя; роздатковий матеріал, мультимедійна презентація, ППЗ «Віртуальна хімічна лабораторія».

 Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

  Методи і форми навчання: індивідуальна та загальнокласна робота, робота з підручником та схемами «Взаємодія нітратної кислоти з металами», «Термічний розклад нітратів», розповідь вчителя, ігри «Чорна скринька» та «Кубування», мультимедійний виступ «Нітрати в харчових продуктах».

  Випереджувальне завдання: групі учнів  підготувати мультимедійний виступ на тему «Проблема вмісту нітратів у харчових продуктах».

СТРУКТУРА УРОКУ

  1.  Організаційний момент………………………………………..2 хв.
  2.  Мотивація навчальної діяльності……………………………..2 хв.
  3.  Актуалізація опорних знань…………………………………...4 хв.
  4.  Вивчення нового матеріалу……………………………………20 хв.
  5.  Рефлексія………………………………………………………..12 хв.
  6.  Підведення підсумків уроку…………………………………...3 хв.
  7.  Домашнє завдання……………………………………………...2 хв.

ХІД  УРОКУ

І. Організаційний момент. Привітання. Перевірка готовності учнів до уроку. Налаштування на робочий настрій.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності. За її допомогою одержують багато необхідних людині речовин: добрива, без яких не можуть розвиватися рослини, вибухові речовини, ліки, барвники, пластмаси, волокна та ін. Вона – один з найважливіших окисників хімічної промисловості, може бути навіть окисником ракетного палива. Саме про цю речовину піде мова сьогодні. Як ви думаєте, якій речовині ми присвятимо наш урок? Так, ви праві. Це нітратна кислота (повідомляється тема уроку).

ІІІ. Актуалізація опорних знань. Нітратна кислота має багато спільного з кислотами, вивченими нами раніше. Давайте пригадаємо, які властивості є типовими для кислот.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

  1)Прошу учнів об’єднатися в групи та  направити по одному представнику до дошки для проведення «Кубування»:

 *      Фізичні властивості нітратної кислоти

 **    Добування нітратної кислоти

***       Застосування нітратної кислоти

****      Типові хімічні властивості нітратної кислоти

*****   Добування нітратів

******  Вплив нітратів на здоров’я.

  Представники груп підкидають куб по черзі. Залежно від того, на яку цифру ви натрапите, такий розділ підручника вам слід опрацювати і виконати відповідні завдання. Кожна група отримує для опрацювання відповідну інформацію (дивись додаток) додатково до матеріалу підручника.

Пропоную декілька таких завдань:

  1. Напишіть рівняння реакцій взаємодії нітратної кислоти з ВаО, Na2O, Ca(OH)2, KOH, Zn(OH)2. Де можливо, складіть йонні.

  2.  Запропонуйте не менше чотирьох способів отримання калій нітрату.

  3.  Складіть рівняння реакцій по запропонованій схемі:

                N2 –> NO –> NO2HNO3 –> NH4NO3 

  2) Специфічні властивості нітратної кислоти, а саме її взаємодію з металами розглянемо при допомозі вчителя, скориставшись схемою №1, а термічний розклад нітратів – схемою №2 (дивись додаток). Демонстраційний експеримент. Взаємодія нітратної кислоти з металами, якісна реакція на нітрат-йон (проводиться у витяжній шафі).

  3)  Лабораторна робота. Ознайомлення із зразками нітратів.

Проводиться інструктаж з ТБ.

Виконується робота в парах, результати фіксуються в зошитах для лабораторних і практичних робіт.    

3)  Питання щодо вмісту нітратів у харчових продуктах та їх впливу на здоров’я пропонується 1 – 2 учням як випереджувальне завдання. Результатом їх роботи є мультимедійна презентація і виступ перед класом (дивись електронний варіант).

V. Закріплення нового матеріалу (рефлексія).

  1) Евристична бесіда.

  Чи може  рослина накопичувати біологічну масу за нестачі нітратів у грунті? 

 Чому ж тоді ми говоримо про вміст нітратів в овочах і фруктах?

 Чому сьогодні перевіряють воду на вміст нітратів?

  Які рослини накопичують найбільше нітратів?

  Як зменшити вміст нітратів у харчових продуктах?

   2) Гра «Чорна скринька». Впізнайте речовини, які знаходяться у чорній скринці:

  •  Ця речовина зарекомендувала себе в медицині. У вигляді олівця чи водного розчину його застосовують для виведення бородавок та в стоматології.  А спеціальні бактерицидні папірці змочують водою та накладають на опіки й порізи  (Ляпіс або аргентум нітрат).
  •  Ця речовина відома з давніх пір. В ІХ ст. китайці використовували її для виготовлення чорного пороху. Вміли виготовляти цю речовину і козаки. За часів Визвольної війни 1648-1654 років на Сечі існував пороховий завод, який виробляв порох для війська Б. Хмельницького  (майже 1000 тонн). Ще вона застосовується як комбіноване мінеральне добриво  (Калійна селітра або калій нітрат)  

    3) Кімнатну рослину необхідно удобрювати азотним добривом, але в наявності є тільки нітратна кислота і цинк. Знайдіть вихід із ситуації.

    4)  Стічні води хімічного комбінату містять амоніак. Запропонуйте спосіб нейтралізації амоніаку, який можна застосувати в сільському господарстві.

    5)  В «Мандрах Гулівера» є епізод про те, як герой відвідував Велику Академію наук у місті Лагадо, де побачив, як вчений добуває селітру з повітря: «В його розпорядженні були дві великі кімнати, заповнені дивовижними предметами і 50 помічників. Вони згущували повітря в суху речовину, виділяючи з нього селітру…». Чи можливо це? Якщо так, то поясніть цей епізод з точки зору хімії.

  VI. Підведення підсумків уроку. 

  Учитель оцінює результативність роботи груп і окремих учнів на уроці, виставляє оцінки.

  VІІ. Домашнє завдання.

  Учням пропонується прийняти участь в змаганні на кращу шпаргалку. Відомо, що якщо добре попрацювати над виготовленням шпаргалки, то іспит можна легко скласти і без неї. Конспектувати навчальний матеріал пробують усі, але мало хто робить це  грамотно. Ми проведемо змагання на кращу шпаргалку, але не просто шпаргалку, а витвір мистецтва. У центрі зобразимо декілька найголовніших ключових понять.. Виділимо їх шрифтом або кольором, обведемо або підкреслимо. Проведемо у різні боки стрілочки, зазначимо, яких понять стосуються ключові слова. Можна зробити малюнки-символи (піктограми). Можна творити, придумувати, пробувати різні варіанти. Умова лише одна: шпаргалка повинна бути зрозуміла будь-кому з присутніх.  

 Додаток 1

Нітратна кислота

  Нітратна кислота НNО3 – безбарвна рідина з їдким запахом. Внаслідок зберігання жовтіє. Дуже гігроскопічна, «димить» на повітрі, оскільки її пара з вологою повітря утворює крапельки туману. 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).

  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.

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

  Розведена нітратна кислота має всі типові властивості кислот. Вона належить до сильних кислот, і у водних розчинах дисоціює практично повністю. Вона змінює забарвлення індикаторів, взаємодіє з основними оксидами, основами та солями, але далеко не з усіма, а лише, якщо береться сіль слабшої або леткішої за неї кислоти.

  На світлі частково розкладається:

                  4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O

  Саме тому її зберігають в склянках темного скла у прохолодному місці.

  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. Атоми Гідрогену зв’язуються в молекули води. Кислота ж, залежно від концентрації і активності металу, може відновлюватися до сполук Нітрогену зі ступенями окиснення від +4 до – 3 (дивись схему №1).  Наприклад:

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

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

  Якісною реакцією на нітрат-йон є виділення бурого газу:

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

Нітратна кислота – один з найважливіших продуктів хімічної промисловості. Велика її кількість витрачається на виробництво азотних добрив, вибухових речовин, ліків, барвників, пластмас, штучних волокон та інших матеріалів. Димлячи нітратна кислота застосовується у ракетній техніці як окисник ракетного палива. Також вона застосовується у процесах золочення, травлення металів, фотографії.

Додаток 2

Нітрати

  Одноосновна нітратна кислота утворює лише середні солі – нітрати. Нітрати добре розчинні у воді, токсичні, тверді кристалічні речовини.

  Нітрати натрію, калію, кальцію та амонію називають селітрами або нітратними (азотними) добривами.

  Нітрати, як і нітратна кислота, здатні розкладатися під час нагрівання (дивись схему №2).

  Натрій нітрат застосовують у виробництві ковбас, шинки, риби, деяких сортів сиру. Перетворюючись на натрій нітрит під дією мікроорганізмів, він перешкоджає окисненню м’яса і зберігає привабливий рожевий колір м’ясних виробів, поліпшує смак сирів, облагороджує їх запах.

  Гранична допустима доза споживання нітратів на добу складає 5мг/кг маси тіла. Перевищення норм призводить до порушення функцій крові, створюючи загрозу для життя. Нітрати у шлунково-кишковому тракті утворюють високотоксичні сполуки, які спричинюють набряк легенів, кашель, блювоту, серцеву недостатність, вражають печінку, та призводять до  розвитку злоякісних пухлин.

  Нестача Нітрогену сильно позначається на формуванні пігментної системи рослин, гальмується ріст, послабляється утворення бічних пагонів, спостерігається дрібнолистковість. Одночасно зменшується розгалуженість кореневої системи. Один з ранніх проявів азотного дефіциту – бліде забарвлення листків, викликане ослабленням синтезу хлорофілу.

Схема № 1

Взаємодія нітратної кислоти з металами

HNO3(розб)     NH4NO3         N2                        NO              Не взаємодіє 

                      Li…Mg Al Zn Cr Fe…Sn Pb H2 Cu…Ag Au Pt

HNO3(конц)   N2O                          NO2                                Не взаємодіє

Al. Cr. Fe пасивуються в концентрованій нітратній кислоті, утворюючи на поверхні щільну оксидну плівку, стійку проти дії HNO3.

Схема № 2

Термічний розклад нітратів

                                 ліворуч від Mg

                                                       Me(NO2)n + O2

                        Mg ---------Cu

 Me(NO3)3                                     Me2On + NO2 + O2

                     

                        праворуч від Cu

                                                                              Me + NO2 + O2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36168. Магнитные головки для записи информации на жесткий диск 112 KB
  Вначале это были монолитные головки. Композитные головки выполнены из феррита на подложке из стекла или твердой керамики и имеют меньшие размеры в сравнении с монолитными. Дальнейшим развитием технологии композитных головок стали так называемые головки MIGтипа MIG Metal In Gap.
36169. Технологии записи на магнитные диски 206 KB
  Домены магнитных материалов используемых в продольной записи располагаются параллельно поверхности носителя. Этот эффект и используется при записи цифровых данных магнитным полем головки изменяющимся в соответствии с сигналом информации. Попытки увеличить поверхностную плотность записи путем уменьшения размеров частиц будут увеличивать отношение размера зоны неопределенности к размеру полезной зоны не в пользу последней и в конце концов неизбежно приведут к так называемому суперпарамагнитному эффекту когда частицы перейдут в однодоменное...
36170. ОПТИЧЕСКИЕ ГОЛОВКИ 260 KB
  Задача эта непростая поскольку большинство оптических элементов адаптировано как правило для работы с излучением только одной длины волны. Вопервых необходимо было обеспечить приемлемое рабочее расстояние объектива при любой длине волны излучения. Вовторых обеспечить компенсацию сферических аберраций – также при любой длине волны излучения. Втретьих обеспечить изменение числовой апертуры объектива в зависимости от длины волны проходящего через него света.
36171. SuperAudioCD 87 KB
  Следует заметить что технология одноразрядного квантования используется сейчас и для преобразования звука в других форматах однако там полученный одноразрядный поток в конце концов всетаки приводится к последовательности многоразрядных отсчетов 16 20 24разрядных и в дальнейшем все операции по формированию потока данных перед записью на носитель производятся уже с ними. Этот слой является носителем данных DSD и считывается оптической головкой с числовой апертурой 06 лучом лазера с длиной волны излучения 650 нм. В процессе...
36172. Варианты формата CD 133 KB
  Такая версия компактдиска появилась в 1985 году и получила название CDROM Read Only Memory – память только для чтения. Поскольку диск CDROM предстояло использовать в составе вычислительных комплексов различной сложности то для него был разработан специальный дисковод легко вписывающийся в архитектуру компьютера. Дополнительное кодирование в CDROM производится до того как данные поступают на кодер CIRC точно такой же как в системе защиты от ошибок формата CDAudio. В формате CDROM эти 24 символа являются обезличенными и могут нести...
36173. ИЗГОТОВЛЕНИЕ BD-ДИСКОВ 401 KB
  Мастеринг BDдисков Существует три основные технологии мастеринга BDдисков: метод PTM иммерсионный метод и метод записи пучком электронов. Системы EBR Electron Beam Recorder использующие для записи пучок электронов наиболее дороги но позволяют получить очень высокое разрешение.1 иллюстрирует процесс формирования дорожки записи. Такая длина волны близка к длине волны излучения газовых лазеров которые применяются для записи оптических дисков в форматах CD и DVD.
36174. Структура минидиска 56.5 KB
  Частота сигнала вобуляции равна 2205 кГц. Эту частоту легко получить путем деления пополам частоты дискретизации звукового сигнала fд = 441 кГц. Кодирование данных DIP производится перед изготовлением диска путем частотной модуляции несущей fн = 2205 кГц бифазным кодом. Модуляция осуществляется с помощью тактовой частоты fт = 6300 Гц которая получается путем деления частоты дискретизации 441 кГц на 7 см.
36175. Записываемые диски 215.5 KB
  Длина волны вобуляции в общем случае равна 5 мкм рис. ФОРМАТ КОДИРОВАНИЯ АДРЕСНЫХ ДАННЫХ ВОБУЛЯЦИЕЙ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ДОРОЖКИ Записываемый диск BDR и перезаписываемый диск BDRE имеют один и тот же формат данных которые содержатся в законе вобуляции направляющей дорожки и формируются еще при изготовлении диска. Кроме того модулируя закон вобуляции можно заносить на диск дополнительные данные необходимые как для идентификации фрагментов записываемого материала так и для идентификации самого диска. Поскольку запись данных всегда выполняется...
36176. КОНСТРУКЦИЯ ДИСКА BD-ROM 50 KB
  Однако регистрирующий слой у BDдиска находится гораздо ближе к внешней поверхности той через которую осуществляется считывание чем у CD и DVD – на расстоянии всего 100 мкм от нее у CD это расстояние равно 11 мм у DVD – 06 мм. Если диск является двухслойным то второй информационный слой L1 располагается на расстоянии 25 мкм от первого слоя L0 ближе к внешней поверхности рис. Между этими двумя информационными слоями также находится разделительный слой поликарбоната. Диск BDROM Если диск является диском BDROM тиражированный...