Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Азотная кислота: свойства и реакции,
лежащие в основе производства

9 класс

Цели. Повторить классификацию и свойства оксидов азота, а также общие свойства азотной кислоты в свете теории электролитической диссоциации (ТЭД). Познакомить учащихся с окислительными свойствами азотной кислоты на примере взаимодействия разбавленной и концентрированной кислоты с металлами. Дать понятие о способах получения азотной кислоты и областях ее применения.

Оборудование. На каждом столе перед учащимися план урока, схема взаимодействия азотной кислоты с металлами, набор реактивов, тесты для закрепления изученного материала.

П л а н у р о к а

Оксиды азота.

Состав и строение молекулы азотной кислоты.

Физические свойства азотной кислоты.

Химические свойства азотной кислоты.

Получение азотной кислоты.

Применение азотной кислоты.

Закрепление материала (тест по вариантам).

ХОД УРОКА

Оксиды азота

Учитель. Вспомните и напишите формулы оксидов азота. Какие оксиды называются солеобразующими, какие – несолеобразующими? Почему?

Ученики самостоятельно записывают формулы пяти оксидов азота, называют их, вспоминают азотсодержащие кислородные кислоты и устанавливают соответствие между оксидами и кислотами. Один из учеников записывает на доске (таблица).

Таблица

Сопоставление оксидов азота, кислот и солей

Демонстрационный опыт:
взаимодействие оксида азота(IV) с водой

Учитель. В сосуд с NO 2 приливаем немного воды и взбалтываем содержимое, затем испытываем полученный раствор лакмусом.

Что наблюдаем? Раствор краснеет из-за образовавшихся двух кислот.

2NO 2 + H 2 O = HNO 2 + HNO 3 .

Степень окисления азота в NO 2 равна +4, т.е. она является промежуточной между +3 и +5, которые в растворе более устойчивы, поэтому оксиду азота(IV) соответствуют сразу две кислоты – азотистая и азотная.

Состав и строение молекулы

Учитель. На доске запишите молекулярную формулу азотной кислоты, вычислите ее молекулярную массу и отметьте степени окисления элементов. Составьте структурную и электронную формулы.

Ученики составляют следующие формулы (рис. 1).

Рис. 1. Неверные структурная и электронная формулы азотной кислоты

Учитель. Согласно этим формулам вокруг азота вращается десять электронов, но этого не может быть, т.к. азот находится во втором периоде и максимально на внешнем слое у него может быть только восемь электронов. Это противоречие устраняется, если предположить, что между атомом азота и одним из атомов кислорода образуется ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму (рис. 2).

Рис. 2. Электронная формула азотной кислоты.
Электроны атома азота обозначены черными точками

Тогда структурную формулу азотной кислоты можно было бы изобразить так (рис. 3):

Рис. 3. Структурная формула азотной кислоты
(донорно-акцепторная связь показана стрелкой)

Однако опытным путем доказано, что двойная связь равномерно распределена между двумя атомами кислорода. Степень окисления азота в азотной кислоте равна +5, а валентность (обратите внимание) равна четырем, ибо имеются только четыре общие электронные пары.

Физические свойства азотной кислоты

Учитель. Перед вами флаконы с разбавленной и концентрированной азотной кислотой. Опишите физические свойства, которые вы наблюдаете .

Ученики описывают азотную кислоту как жидкость тяжелее воды, желтоватого цвета, с резким запахом. Раствор азотной кислоты без цвета и без запаха.

Учитель. Я добавлю, что температура кипения азотной кислоты +83 °С, температура замерзания –41 °С, т.е. при обычных условиях это жидкость. Резкий запах и то, что при хранении она желтеет, объясняется тем, что концентрированная кислота малоустойчива и под действием света или при нагревании частично разлагается.

Химические свойства кислоты

Учитель. Вспомните, с какими веществами взаимодействуют кислоты? (Учащиеся называют.)

Перед вами реактивы, проделайте перечисленные реакции * и запишите свои наблюдения (реакции записывать надо в свете ТЭД).

А теперь обратимся к специфическим свойствам азотной кислоты.

Мы отметили, что кислота при хранении желтеет, теперь докажем это химической реакцией:

4HNO 3 = 2H 2 O + 4NO 2 + O 2 .

(Учащиеся самостоятельно записывают электронный баланс реакции.)

Выделяющийся «бурый газ» (NO 2) окрашивает кислоту.

Особо ведет себя эта кислота по отношению к металлам. Вы знаете, что металлы вытесняют водород из растворов кислот, но при взаимодействии с азотной кислотой этого не происходит.

Посмотрите на схему у вас на парте (рис. 4), где показано, какие газы выделяются при реакции кислоты различной концентрации с металлами. (Работа со схемой.)

Рис. 4. Схема взаимодействия азотной кислоты с металлами

Демонстрационный опыт:
взаимодействие концентрированной азотной кислоты с медью

Очень эффективна демонстрация реакции азотной кислоты (конц.) с порошком меди или мелко нарезанными кусочками медной проволоки:

Учащиеся самостоятельно записывают электронный баланс реакции:

Получение кислоты

Учитель. Урок будет неполным, если мы не рассмотрим вопрос получения азотной кислоты.

Лабораторный способ: действие концентрированной серной кислоты на нитраты (рис. 5).

NaNO 3 + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HNO 3 .

В промышленности кислоту в основном получают аммиачным способом.

Рис. 5. Для получения азотной кислоты в лаборатории до сих пор
удобно использовать старинную химическую посуду – реторту

Способ получения кислоты из азота и кислорода при температуре свыше 2000 °С (электродуговой) особого распространения не получил.

В России история получения азотной кислоты связана с именем химика-технолога Ивана Ивановича Андреева (1880–1919).

Он в 1915 г. создал первую установку по производству кислоты из аммиака и реализовал разработанный способ в заводском масштабе в 1917 г. Первый завод был построен в Донецке.

Этот метод включает несколько этапов.

1)Подготовка аммиачно-воздушной смеси.

2)Окисление аммиака кислородом воздуха на платиновой сетке:

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O.

3) Дальнейшее окисление оксида азота(II) до оксида азота(IV):

2NO + O 2 = 2NO 2 .

4) Растворение оксида азота(IV) в воде и получение кислоты:

3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO.

Если растворение проводить в присутствии кислорода, то весь оксид азота(IV) переходит в азотную кислоту.

5) Заключительный этап получения азотной кислоты – очистка газов, выходящих в атмосферу, от оксидов азота. Состав этих газов: до 98% азота, 2–5% кислорода и 0,02–0,15% оксидов азота. (Азот изначально был в воздухе, взятом для окисления аммиака.) Если оксидов азота в этих отходящих газах больше 0,02%, то специально проводят каталитическое восстановление их до азота, потому что даже такие малые количества этих оксидов приводят к большим экологическим проблемам.

После всего сказанного возникает вопрос: а зачем нам нужна кислота?

Применение кислоты

Учитель. Азотную кислоту используют для производства: азотных удобрений, и в первую очередь аммиачной селитры (как ее получают?); взрывчатых веществ (почему?); красителей; нитратов, о которых речь пойдет на следующем уроке.

Закрепление материала

Фронтальный опрос класса

– Почему степень окисления азота в азотной кислоте +5, а валентность четыре?

– С какими металлами азотная кислота не вступает в реакцию?

– Вам нужно распознать соляную и азотную кислоты, на столе три металла – медь, алюминий и железо. Как вы поступите и почему?

Тест

В а р и а н т 1

1. Какой ряд чисел соответствует распределению электронов по энергетическим уровням в атоме азота?

1) 2, 8, 1; 2) 2, 8, 2; 3) 2, 4; 4) 2, 5.

2. Закончите уравнения практически осуществимых реакций:

1) HNO 3 (разб.) + Cu… ;

2) Zn + HNO 3 (конц.) … ;

3) HNO 3 + MgCO 3 … ;

4) CuO + KNO 3 … .

3. Укажите, какое уравнение иллюстрирует одну из стадий процесса промышленного производства азотной кислоты.

1) 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O;

2) 5HNO 3 + 3P + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO;

3) N 2 + O 2 = 2NO.

4. Отрицательная степень окисления проявляется азотом в соединении:

1) N 2 O; 2) NO; 3) NO 2 ; 4) Na 3 N.

5. Взаимодействие медной стружки с концентрированной азотной кислотой приводит к образованию:

1) NO 2 ; 2) NO; 3) N 2 ; 4) NH 3 .

В а р и а н т 2

1. Значение высшей валентности азота равно:

1) 1; 2) 2; 3) 5; 4) 4.

2. Запишите возможное взаимодействие концентрированной азотной кислоты со следующими металлами: натрий, алюминий, цинк, железо, хром.

3. Выберите вещества, являющиеся сырьем для производства азотной кислоты:

1) азот и водород;

2) аммиак, воздух и вода;

3) нитраты.

4. Концентрированная азотная кислота не реагирует с:

1) углекислым газом;

2) соляной кислотой;

3) углеродом;

4) гидроксидом бария.

5. При взаимодействии очень разбавленной кислоты с магнием образуется:

1) NO 2 ; 2) NO; 3) N 2 O; 4) NH 4 NO 3 .

* Например, можно предложить ребятам проделать следующие лабораторные опыты.

1) В пробирку с раствором азотной кислоты добавьте лакмус и постепенно добавляйте раствор гидроксида натрия. Наблюдения запишите.

2) Положите в пробирку немного мела, добавьте разбавленную азотную кислоту.

3) Положите в пробирку немного оксида меди(II), добавьте разбавленную азотную кислоту. Какого цвета раствор? Зажмите пробирку в держателе и погрейте. Как изменяется цвет раствора? О чем говорит изменение цвета? – Прим. ред .

Тема урока. Азотная кислота.
Цели: изучить свойства азотной кислоты, отметить ее особенности взаимодействия с
металлами. Рассмотреть применение азотной кислоты.
Задачи: учащиеся должны уметь записывать уравнения реакций, характеризующих


и ее солей.
Оборудование: пробирки, пробиркодержатели, спиртовки
Вещества: растворы азотной кислоты (конц. и разб.), медь, оксид меди (II), гидроксид
натрия, карбонат натрия, скипидар, белая шерстяная нитка.
Организационный момент.
I.
II. Мотивация
Ход урока
­ Сегодняшний урок я предлагаю начать с просмотра фотографий.
(фотографии улыбающихся людей)
­ Какие эмоции у вас вызывают эти фотографии?
­ Психологи утверждают, что созерцание картин спокойного моря и лиц улыбающихся
людей снимает стресс. Не знаю, на сколько это верно, но в нашей ситуации попробовать
все­таки стоит.
­ Эпиграфом сегодняшнего урока я выбрала слова китайской пословицы:
«Я слышу – я забываю, я вижу – я запоминаю, я делаю – я понимаю».
Подумайте до конца урока, почему именно эти слова стали эпиграфом на нашем уроке.
В конце урока мы снова к ним вернемся.
­ работа 1 учащегося с электронной таблицей: «Характеристика азота»
III. Подготовка к восприятию нового материала.
А начнём урок с рубрики «Знаете ли Вы, что…»
­ Это вещество было описано арабским химиком в VIII веке Джабиром ибн Хайяном
(Гебер) в его труде «Ямщик мудрости», а с ХV века это вещество добывалось для
производственных целей.
­ Благодаря этому веществу русский учёный В.Ф. Петрушевский в 1866 году впервые
получил динамит.

­ Это вещество – прародитель большинства взрывчатых веществ (например, тротила, или
тола).
­ Это вещество является компонентом ракетного топлива, его использовали для двигателя
первого в мире советского реактивного самолёта БИ – 1.
­ Это вещество в смеси с соляной кислотой растворяет платину и золото, признанное
«царём» металлов. Сама смесь, состоящая из 1­ого объёма этого вещества и 3­ёх объёмов
соляной кислоты, называется «царской водкой».
Какому же веществу будет посвящён сегодняшний урок? (самоопределение
деятельности)
Формулируем тему урока «Азотная кислота».

Перед вами план урока.
Строение молекулы азотной кислоты
Физические свойства HNO3
Химические свойства HNO3
Применение азотной кислоты
Каковы же будут цели урока: изучить свойства азотной кислоты (цель формулируют
учащиеся)
Задачи урока: вы должны уметь записывать уравнения реакций, характеризующих
химические свойства азотной кислоты; знать особенности взаимодействия НNОз с
металлами; уметь записывать ионные уравнения, окислительно­восстановительные
процессы, составлять электронный баланс; называть области применения азотной кислоты
и ее солей.
IV. Изучение нового материала.
1. Строение молекулы азотной кислоты.
Химику, окончившему институт много лет назад, задали вопрос: «Почему в азотной
кислоте степень окисления азота равна +5, а валентность 4?
«Быть такого не может, это ошибка! Валентность азота равна 5!» ­ подумал он, но
промолчал.
И в самом деле, какова валентность азота в азотной кислоте?
Степень окисления азота в HN03 действительно равна +V. Валентность же - это число
образуемых азотом ковалентных связей, иначе говоря - число электронных пар,
обеспечивающих связывание атома азота с соседними атомами в молекуле. Электронная
конфигурация атома N такова:

[N]: 1s22s22p12p12p1
Он содержит три неспаренных р­электрона и пару s­электронов, которая практически
никогда не разъединяется при образовании связей. Поэтому атом азота может образовать
три химические связи по обменному (равноценному) механизму при простом
перекрывании атомных орбиталей и еще одну связь - по донорно­акцепторному
механизму, когда атом азота N предоставляет электронную пару, а атом­партнер по хими­
ческой связи - свободную атомную орбиталь.
Получается всего четыре связи, следовательно, максимальная валентность азота равна
четырем.
2. Физические свойства азотной кислоты: бесцветная гигроскопичная жидкость, имеет
резкий запах, «дымит» на воздухе, неограниченно растворяется с водой.
­ демонстрация растворения азотной кислоты в воде (проверяем датчиком температуры:
выделяется небольшое количество теплоты по сравнению с серной кислотой)
t кип. азотной кислоты = 86°С. Растворы азотной кислоты хранят в банках из темного
стекла, т. к. она разлагается на свету. Безводная азотная кислота имеет жёлтую окраску,
эту окраску ей придаёт оксид азота N02:
4HN+503 = 4N+402 + 2Н20 + 02
N+5+1е =N+4
202­ ­4ё =02°
4N+5 + 202­ = 02° + 4N+4
Обращаем внимание учеников на выделение кислорода при разложении кислоты.
Проведём небольшой демонстрационный эксперимент для доказательства образования
02. В фарфоровую чашечку нальём небольшое количество подогретой концентрированной
азотной кислоты, пипеткой добавим немного скипидара, он вспыхнет.

Как известно, кислоты являются едкими веществами. Азотная кислота – не исключение.
«Химический кислотный ожог»
Воздействие азотной кислоты на организм человека
HN03
её её
воздействие
воздействие
на организм
на организм
человека
человека
При попадании
При попадании
на кожу
на кожу
При ожогах
При ожогах
глаз
глаз
При попадании
При попадании
в ЖКТ
в ЖКТ

Предложите вариант оказания первой медицинской помощи при ожоге раствором
азотной кислоты. (Вспомните знания из раздела «Организм человека» курса биологии.)
Каким из веществ (раствором NaOH, раствором NaHCO3, кристаллами лимонной
кислоты) вы нейтрализуете кислоту, чтобы не было сильного ожога?
Как юный талантливый химик объясните правомерность ваших действий,
обеспечивающих нейтрализацию кислоты на кожных покровах.
Проверьте правильность вашего совета, используя информацию «Помоги себе сам» в
сборнике инструкций по охране труда в кабинете химии.
При попадании на кожу:
При попадании на кожу
1. Промыть поверхность кожи обильной струёй воды.

2. Кислота реагирует с солями, значит, место ожога нужно обработать раствором
питьевой соды ­ гидрокарбоната натрия NaНСО3, который находится в аптечке

3. Нейтрализацию кислоты щёлочью проводить нельзя, т.к. щёлочь может вызвать
дополнительный химический ожог.

Лимонная кислота не только не смягчит ожог, а усилит его, т.к. кислота с кислотой не
реагирует.
А если кислота попадёт в глаза или желудочно­кишечный тракт, то как оказать первую
помощь? (чтение информации на слайде)
При ожогах глаз: промыть большим количеством воды, наложить светозащитную
При ожогах глаз
повязку и обратиться к врачу.
При попадании в ЖКТ: : промыть желудок большим количеством воды, дать
При попадании в ЖКТ
слабительное и активированный уголь, выпить молоко, вызвать скорую помощь.
Итак, азотная кислота – сильная кислота, при работе с ней необходимо соблюдать
осторожность и всегда помнить слова сатирика николаевской эпохи Козьмы Пруткова
“Всегда держись начеку”. Азотная кислота ­ это опасное вещество.
3. Химические свойства HN03.
Азотная кислота - сильная кислота и должна проявлять все свойства этого класса
соединений: взаимодействие с основными и амфотерными оксидами, основаниями,
солями.

Давайте проверим, характерны ли эти свойства для раствора азотной кислоты. Вы
будете работать в группах. Проведите опыты согласно инструкции, составьте
соответствующие уравнения реакций в молекулярном и ионном виде и сделаете выводы о
свойствах азотной кислоты.
Затем один представить от группы расскажет нам о своих наблюдениях и напишет
соответствующие уравнения реакций на доске:
1 группа – взаимодействие HN03 с оксидами металлов,
2 группа – взаимодействие HN03 с основаниями,
3 группа ­ взаимодействие HN03 с солями.
Инструктаж по технике безопасности:
1) Осторожно работаем с растворами кислот и щелочей.
2) Используем реактивы в минимальных количествах.
3) Оставляем рабочее место в порядке.
­ Лабораторная работа №16 «Свойства азотной кислоты».

Опыт 1. Взаимодействие азотной кислоты с оксидом меди (II).


Опыт 2. Взаимодействие азотной кислоты с гидроксидом натрия.



Опыт 3. Взаимодействие азотной кислоты с гидроксидом меди (II).
Получите гидроксид меди (II). Для этого к раствору сульфата меди (II) прилейте
раствор гидроксида натрия. В пробирку с осадком добавьте азотную кислоту. Что
наблюдаете? Напишите уравнения происходящих реакций в молекулярном и ионно­
молекулярном виде.
Сделайте вывод: с какими основаниями взаимодействует азотная кислота?
Опыт 4. Взаимодействие азотной кислоты с карбонатом натрия.

­ работу учащихся контролируют учитель и ученик­лаборант.
Учащиеся составляют уравнения реакций у доски, дают названия полученным
соединениям, определяют тип реакции:
1) взаимодействие с основными оксидами
CuO + 2HNO3  Cu(NO3)2 + H2O
CuO + 2H+ + 2NO3
­  Cu2+ + 2NO3
CuO + 2H+  Cu2+ + H2O
­ + H2O
2) взаимодействие с основаниями
HNO3 + NaOH  NaNO3 + H2O
­ + Na+ + OH­  Na+ + NO3
H+ + NO3
­ + H2O
3) вытесняет слабые кислоты из их солей

H+ + OH­  H2O
2HNO3 + Na2CO3  2NaNO3 + H2O + CO2
2H+ + 2NO3
­ + 2Na+ + СO3
2H+ + СO3
2­  2Na+ + 2NO3
2­  H2O + CO2
­ + H2O + CO2

4. Особые свойства азотной кислоты:
- Как реагируют металлы с растворами кислот?
Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из кислот. Металлы,
стоящие после водорода из кислот его не вытесняют, т. е. не взаимодействуют с
кислотами, не растворяются в них.
Но HN03 – особенная кислота и с металлами реагирует по­особому.
Отметим 2 особенности:
1) Ни один металл никогда не выделяет из азотной кислоты водород. Выделяются
разнообразные соединения азота (возможные с.о. от +4 до ­3. Наиболее часто
выделяются N+4 02, N+20, N2
+10, N2°, N­3H3.
2) С азотной кислотой реагируют металлы, стоящие до и после водорода в ряду
активности.

Продукт восстановления зависит от положения металла в ряду активности и от условий
проведения реакции (концентрация кислоты, температура).
Проведём окисление меди азотной кислотой (конц.) – в вытяжном шкафу.

В пробирку с концентрированной азотной кислотой осторожно добавим несколько
тонких кусочков медной проволоки. Реакция идет без нагревания, учащиеся наблюдают
изменение цвета раствора и выделение красно­бурого газа N02.
→ Cu+2(N03)2 + N+402 + Н20
Cu° + H+N+503
Сu0 ­2е = Сu+2
N+5+ 1е=N+4
Cu° + 2N+5 = Сu+2 + 2N+2
Сu + 4HN03 = Cu(N03)2 + 2NO + 2Н20

При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с медью выделяется другой оксид
азота - N0 (бесцветный). Учащиеся вспоминают, что N0 при комнатной температуре
способен превращаться в N02.
Сu0 + H+N+503
Cu°­2е = Cu+2
N+5 + 3ё = N+2
3Cu° + 2N+5 = 3Cu+2 + 2N+2
3Cu + 8HN03 = 3Cu(N03)2 + 2N0 + 4H20
→ Cu+2(N03)2 + N+20 + Н20
­2 (конц)
­2
paзб)
Вывод:
Чем выше активность металла, тем дальше (глубже) идет восстановление азота (вплоть
до низшей с.о. ­3) – работа со схемой «С.О. азота»
Разбавленная кислота восстанавливается глубже, чем концентрированная (для одного и
того же металла).

HN03 не взаимодействует с Аu, Pt. Также конц. HN03 пассивирует следующие металлы:
Al, Fe, Be, Cr, Ni, Pb и др. (за счет образования плотной оксидной пленки), поэтому
азотную кислоту перевозят в алюминиевых цисцернах.
Однако, при разбавлении азотной кислоты данные металлы в ней растворяются.
4HN03(pаз6)+ Fe = Fe(N03)3 + NO + 2H20
5. Действие азотной кислоты на органические вещества:
­ опускаем в азотную кислоту белую шерстяную нитку
наблюдаем жёлтое окрашивание
(ксантопротеиновая реакция) – качественная реакция на HN03. Такое же жёлтое пятно
появится на коже, если неосторожно обращаться с азотной кислотой.
→
III. Закрепление изученного материала.
Согласны ли вы со следующими суждениями:
Азотная кислота является сильной кислотой.
Азотная кислота взаимодействует только с растворимыми основаниями.
Азотная кислота разлагается на свету.

Соли азотной кислоты – нитриты.

Азотная кислота взаимодействует только с металлами, стоящими до водорода в
ряду активности металлов.
Азотная кислота пассивирует алюминий.
Вывод.
Итак, ребята. Азотная кислота – важнейшее неорганическое соединение. Она идет на
получение азотных удобрений, взрывчатых веществ, красителей, пластмасс,
искусственных волокон, в фотографии – при подкислении некоторых тонирующих
растворов.
А вот в 1845г. швейцарский химик Христиан Фридрих Шенбайн, уже прославивший себя
открытием озона, проводил опыты в своей домашней лаборатории. Разлив смесь азотной и
серной кислот, он вытер лужицу хлопчатобумажным фартуком и повесил его сушить над
печкой. Как только фартук высох, раздался не сильный взрыв и... Но это совсем другая
история и я расскажу её вам на следующем уроке.
А пока обратите еще раз внимание на наш эпиграф. Подходят ли слова этой китайской
пословицы к нашему уроку? Почему?
Оценки за урок.
IV. Домашнее задание:
1. §27, упр. 2.
2. Творческое задание с правом выбора – вы можете подготовить кроссворд по теме
«Азотная кислота», компьютерную презентацию или реферат.
V. Рефлексия.
Ответьте на вопросы:
1. Мне было комфортно на уроке.
2. Я много узнал нового.
3. Это мне пригодится в жизни.
4. Я приняла активное участие в обсуждении темы.
5. Мне это не интересно.
VI. Подведение итогов.
Учитель:
Жизнь на самом деле состоит
Из невероятных комбинаций.
Если все Отечество грустит,
Не переставайте улыбаться!
Это, разумеется, не путь

Вовремя остановить ошибки.
Но ведь должен, должен кто­нибудь
Просто так дарить свою улыбку!
­ Спасибо вам за урок и хорошего вам настроения!
Лабораторная работа №16
Инструктивная карта «Химические свойства азотной кислоты»
1 группа. Взаимодействие азотной кислоты с оксидом меди (II).
Внесите в пробирку небольшое количество оксида меди (II) и прилейте азотную
кислоту. Пробирку нагрейте в пламени спиртовки. Что наблюдаете? Напишите уравнение
происходящей реакции в молекулярном и ионно­молекулярном виде.
Сделайте вывод: с какими оксидами взаимодействует азотная кислота?
2 группа. Взаимодействие азотной кислоты с гидроксидом натрия.
В пробирку налейте небольшое количество гидроксида натрия, добавьте
фенолфталеин. Что наблюдаете? Почему? Прилейте в пробирку раствор азотной кислоты

до исчезновения окраски. О чем это свидетельствует? Напишите уравнение происходящей
реакции в молекулярном и ионно­молекулярном виде. Как называется эта реакция?
Сделайте вывод: с какими основаниями взаимодействует азотная кислота?
3 группа. Взаимодействие азотной кислоты с карбонатом натрия.
В пробирку налейте 1 мл раствора карбоната натрия и добавьте азотную кислоту. Что
наблюдаете? Почему? Напишите уравнение происходящей реакции в молекулярном и
ионно­молекулярном виде. К какому типу относится эта реакция?
Сделайте вывод: с какими солями взаимодействует азотная кислота?
Характеристика азота:
0 – электронная формула –
1 – атомная масса –
2 – радиус атома –
2 – радиус иона –
6 – содержание в земной коре

7 – плотность –
7 – год открытия
8 – степень окисления в соединениях –
9 – температура плавления –
9 – температура кипения ­
13 – количество изотопов ­

Урок № 23

Тема: Азотная кислота и ее соли.

Цель урока: продолжить формирование у учащихся понятия «кислота» на примере

азотной кислоты; создать условия для выявления общих и специфических свойств азотной

кислоты посредством решения экспериментальных задач.

Задачи урока:

- Образовательные:

- расширить и привести в систему знания о свойствах азотной кислоты;

- продолжить совершенствование умений составлять уравнения химических реакций и

написания полных и сокращенных ионных уравнений реакций.

Развивающие:

- продолжить формирование навыков самостоятельной работы учащихся;

- развитие умений сравнивать, делать выводы, читать схемы;

Воспитательные:

- продолжить формирование культуры работы с реактивами;

- воспитывать сотрудничество;

- способствовать развитию грамотной химической речи.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Методы обучения: частично- поисковый, исследовательский, репродуктивный; словесный

(рассказ, эвристическая беседа); наглядные (презентация, видео опыт); работа с книгой.

Формы работы: фронтальная, работа в парах, групповая, индивидуальная.

Вещества: растворы азотной кислоты, гидроксида натрия, карбоната натрия, сульфата

меди (II), фенолфталеин, оксид меди (II)

Ход урока

I. Организационный момент.(1- 2мин)

- Здравствуйте ребята. Присаживайтесь.. Посмотрите друг на друга, улыбнитесьи

пожелаем друг другу удачи, рабочего настроения, азартного поиска ответов на все

интересующие вас вопросы. И я уверена, что все у нас сегодня на уроке получится.

II. Мотивационно- целевой этап. 1- 2 мин

- Ребята, сегодня утром я обнаружила странное письмо, содержание которого нам

необходимо расшифровать.

Вопрос: Монах - алхимик Бонавентура в 1270 году в поисках универсального

растворителя «алкагеста» решил нагреть смесь железного купороса с селитрой. Сосуд, в

котором была смесь, вскоре наполнился красно- бурым «дымом». Монах в изумлении

застыл, затем убрал огонь и увидел, как в колбу - приёмник стала капать желтоватая

жидкость. Она действовала на все металлы, даже на серебро и ртуть. Алхимики думали,

что сидящий в жидкости рыжий дым является демоном, управляющим одной из стихий

природы –водой. Поэтому жидковатую жидкость называли «крепкой водкой». Это

название сохранилось до времен М. В. Ломоносова. Как сейчас называют это вещество?

Учащиеся: Азотная кислота.

- Значит, какая сегодня тема урока?

Учащиеся: азотная кислота.

- Запишем тему урока в тетрадь. Сегодня 30 ноября тема урока азотная кислота. (СЛАЙД

- А какова формула азотной кислоты?

- А чтобы вы хотели сегодня узнать на уроке? (ответы учащихся)

- Да ребята, сегодня на уроке мы с вами узнаем, какими физическими и химическими

свойствами обладает азотная кислота, как ее получают и где применяют и узнаем какую

особенность имеют соли азотной кислоты

III. Организационно- деятельный этап.

Прежде чем перейти к новой теме повторим домашнее задание.

Выполнить тестовых заданий. (5 - 7 мин)

1.Какой ряд чисел соответствует распределению по энергетическим уровням в атоме

азота? А)2.8.1; Б)2.8.2 ; В) 2.4 ; Г)2.5.

2. Отрицательная степень окисления проявляется азотом в соединении:

O, Б) NO , В) NO

Г) Na

3. Значение высшей валентности азота равно: А) 2. Б) 3 ; В) 5; Г) 4

4.Нашатырь это- : А) раствор аммиака в воде; Б)раствор аммиака в спирте; В) хлорид

аммония; Г) поваренная соль.

5. Степень окисления азота в соединениях N2O5, NH3 соответственно равна

А) +2 и -3; В) +5 и -3;

Б) +5 и +3; Г) - 5 и +3.

6.Верны ли следующие суждения о свойствах азота?

А. Азот бесцветный газ без вкуса и запаха.

Б. Азот легче воздуха

А) верно только А ; В) верны оба суждения;

Б) верно только Б; Г) оба суждения неверны

Повторить некоторые моменты, касающиеся характеристики кислоты. (СЛАЙД 2).20-25

ФРОНТАЛЬНАЯ РАБОТА С КЛАССОМ.

- А какие физические свойства азотной кислоты вы можете перечислить? (ответы

учащихся).

- Верно ребята, азотная кислота это бесцветная жидкость с резким раздражающим

запахом. Кипит при температуре 860С, с водой смешивается в любых соотношениях.

Концентрированная азотная кислота дымящая, разлагаетсяна свету. Обратите внимание

на уравнение реакции, запишите его. А дымящей ее называют потому, что пары ее

образуют с влагой воздуха мелкие капельки тумана. (СЛАЙД 3)

- Ребята, вам известно, что все ранее изученные нами кислотыпроявляли общие

химические свойства. Какие это были кислоты? А с чем они взаимодействовали?

- Тогда у меня к вам такой вопрос. А характерны ли азотной кислоте общие свойства

кислот? Чтобы это выяснить, я предлагаю провести химический эксперимент. Напоминаю

вам, что вы работаете с кислотами и щелочами и необходимо соблюдать правила техники

безопасности при выполнении лабораторного опыта. У вас на партах имеются лотки и

инструкция по выполнению эксперимента, ознакомьтесь с ней.

- После того как вы закончите выполнение химического эксперимента, запишите

соответствующее уравнение реакции в молекулярном и ионном виде, а затем отчитаетесь

о проделанной работе.

(после выполнения опыта, учащиеся защищают свою работуу доски).

- Вы можете сравнить написанные вами уравнения реакцийс уравнениями на доске.

(СЛАЙД 4-7)

- Какой мы можем сделать вывод, исходя из эксперимента. (Ответы учащихся). Давайте

запишем его. (СЛАЙД 8)

- Почему, ребята, азотной кислоте характерны общие свойства кислот?

Учащиеся: общие свойства объясняются наличием в молекулах кислот ионов водорода,

способных замещаться на металл.

- Вопрос: а как изменяет свою окраску лакмус в кислой среде, а фенолфталеин?

- А теперь давайте занесем результаты работы химического эксперимента в оценочный

лист, где есть критерии оценки выполнения работы и поставьте себе соответствующее

количество баллов.

- Ребята, реакцию с какими веществами мы не провели в химическом эксперименте?

Учащиеся: С металлами.

- Конечно, азотная кислота реагирует с металлами, но не так как другие кислоты. Давайте

посмотрим видео опыт реакции взаимодействия концентрированной азотной кислоты с

- Какой признак этой реакции?

Учащиеся: Выделение бурого газа

- А кто догадался, что это за вещество?

Учащиеся: Оксид азота (IV).

- Откуда берется этот газ, ведь до сих пор при взаимодействии разбавленных кислот с

металлами мы наблюдали выделение бесцветного газа, какого? (Водорода). Почему

азотная кислота необычна во взаимодействии с металлами? Разобраться нам в этом

поможет памятка «Взаимодействие азотной кислоты с металлами». (СЛАЙД 9). Она у вас

имеется на партах, возьмите ее и внимательно изучим ее.

Азотная кислота реагирует со всеми металлами, кроме золота и платины. При их

взаимодействии никогда не выделяется водород. Обратите внимание на схему реакции,

запишите ее.

- А теперь с помощью этой памятки составьте, работая в паре одно из уравнений реакции

концентрированной и разбавленной азотной кислоты с медью. Расставьте коэффициенты.

После выполнения на местах этой работы, учащиеся записывают эти уравнения на доске.

- Занесите результаты выполненной работы в оценочный лист.

- Сделаем небольшой вывод: Каким образом взаимодействует азотная кислота с

металлами?

Учащиеся: в разной концентрации азотная кислота реагирует не только с Ме до водорода

в ряду активности металлов, но и с металлами после водорода –медь, серебро; никогда не

образуется водород, продуктами реакций являются нитраты, оксиды азота и вода.

- А теперь, ребята, давайте мы проверим, насколько вы усвоили химические свойства

азотной кислоты и выполним тест из

Разбавленная азотная кислота реагирует с каждым веществом ряда:

А) SiO2, Cu(OH)2, Na2CO3 в) Na2SO4, SO3, CuO

Б) Na2SiO3, Al2O3, Ag г) Na2SO3, P2O5, Cu

- Ребята, ответьте мне на такой вопрос: за счет атома какого химического элемента

азотная кислота является сильным окислителем?

Учащиеся: Азотная кислота сильный окислитель за счет атома азота в с.о. +5

- Поэтому концентрированная азотная кислота и ее растворы требуют большой

осторожности в обращении. Она может воспламенять многие органические вещества, на

коже оставить болезненные язвы, а на одежде дыры. Поэтому поврежденный участок

кожи сразу же следует промыть большим количеством воды и затем нейтрализовать

раствором питьевой соды. (СЛАЙД 11)

Задачи урока:

• Рассмотреть физические свойства азотной кислоты;
• На примере азотной кислоты повторить классификацию и основные свойства кислот в свете ТЭД;
• Познакомить учащихся с окислительными свойствами азотной кислоты;
• Дать представление об областях применения азотной кислоты.

Оборудование и реактивы:

• азотная кислота (конц. и разб.),
• лакмус, оксид меди (II),
• хлорид меди (II),
• гидроксид натрия, карбонат натрия,
• медная проволока,
• химические стаканчики,
• колба.

Ход урока

1. Организационный момент.

Приветствие учащихся. Проверка готовности к уроку. Сообщение темы и цели урока. Ознакомление с планом урока (слайды № 1 -3)

2. Контроль ЗУН.

Учащимся предлагается самостоятельная работа, с целью актуализации знаний по изученным ранее азотсодержащим веществам с последующим обсуждением результатов (слайды № 4-8):

Вариант № 1

Бесцветный газ, плохо растворим в воде, легко соединяется с кислородом воздуха, образуя бурый газ.

2. Расположите соединения азота в порядке возрастания степеней окисления (укажите степени окисления): N 2 , NH 3 , KNO 3 , NO, HNO 2 .

3. Составьте уравнения реакций по схеме. Назовите вещество Х: N 2 -> X -> NH 4 Cl

Вариант № 2

1. Запишите формулу и название соединения азота по его свойствам.

Бесцветный газ с характерным резким запахом, хорошо растворим в воде, легче воздуха.

2. Расположите соединения азота в порядке возрастания степеней окисления (укажите степени окисления): NO 2 , N 2 O, HNO 3 , NH 4 Cl, N 2 O 3 .

3. Составьте уравнения реакций по схеме. Назовите вещество Х: NO 2 -> X -> NH 4 NO 3

3. Формирование новых знаний.

Учитель знакомит учащихся с планом изучения новой темы (слайд № 9):

I. Физические свойства азотной кислоты;

II. Характеристика азотной кислоты;

III. Химические свойства;

IV. Применение.

I. Физические свойства азотной кислоты

Учитель демонстрирует учащимся азотную кислоту, рассказывает о ее физических свойствах и способе хранения. Учащиеся в тетрадях делают соответствующие записи

(слайд № 10):

• Агрегатное состояние - жидкость;
• Цвет - отсутствует;
• Запах - едкий, кислотный;
• Растворимость в воде - хорошая;
• "Дымит" на воздухе;
• "Особые приметы":

при хранении на свету разлагается, приобретая желтоватый оттенок:

4HNO 3 =4NO 2 + O 2 + 2H 2 O

II. Характеристика азотной кислоты

Учитель дает учащимся задание на повторение, с учетом предшествующих внутрипредметных связей: дайте характеристику азотной кислоте, используя основные признаки классификации кислот. После самостоятельного выполнения задания, фронтально обсуждаются результаты

(слайд № 11):

1. По основности:

• одноосновная

1. кислородсодержащая

3. По растворимости в воде:

• растворимая

4. По стабильности:

• нестабильная

5. По летучести:

• летучая

6. По степени диссоциации:

• сильная

III. Химические свойства

1. Свойства HNO 3 как электролита.

Учащиеся вспоминают основные общие свойства кислот. Далее учитель последовательно демонстрирует: изменение окраски лакмуса и взаимодействие азотной кислоты с оксидом меди(II), гидроксидом меди(II) (предварительно получив его) и с карбонатом натрия. По ходу демонстрации учащиеся комментируют признаки химической реакции, после чего записывают уравнения проведенных реакций в молекулярном и ионном виде с последующим обсуждением результатов (слайд № 12)

Азотная кислота изменяет окраску индикатора: HNO 3 = H + + NO 3 - (сильный электролит) взаимодействует:

а) с оксидами металлов:

• CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 O
• CuO + 2H + = Cu 2+ + H 2 O

б) с основаниями:

• Cu(OH) 2 + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O
• Cu(OH) 2 + 2H + = Cu 2+ + 2H 2 O

в) с солями:

2. Окислительные свойства азотной кислоты

Учитель рассказывает об особенностях взаимодействия азотной кислоты с металлами и демонстрирует взаимодействие HNO 3 с медью (используется кусочки медной проволоки). Учащиеся записывают уравнения реакции. Учитель акцентирует внимание на том, что азотная кислота никогда не восстанавливается до водорода. (слайд № 13):

Взаимодействует с металлами:

IV. Применение азотной кислоты.

Обсуждается слайд № 14

Области применения азотной кислоты:

• Производство азотных удобрений;
• Производство взрывчатых веществ;
• Производство красящих веществ;
• Лекарственные препараты;
• Синтез различных химических веществ;
• Полимерные материалы (пластмассы)

4. Закрепление изученного материала.

Учащимся предлагаются вопросы на закрепление слайды № 15 - 16:

1. Выберите, какие из перечисленных свойств характеризуют физические свойства азотной кислоты:

• Твердое агрегатное состояние;
• Хорошая растворимость в воде;
• Отсутствие запаха;
• Желтый цвет;
• Разлагается на свету с выделением азота;
• "Дымит" на воздухе.

2. Назовите вещества, с которыми может реагировать азотная кислота, запишите соответствующие уравнения реакций:

• Ca(OH) 2
• Na 2 SiO 3

3. Азотную кислоту применяют для определения примесей в золотых изделиях. Объясните, чем в ряде случаев обуславливается появление бурого газа и голубого раствора при обработке золота кислотой?

5. Подведение итогов.

Слайд № 17

А) Что я узнал о свойствах азотной кислоты?

Б) Где применяется азотная кислота?

6. Домашнее задание с комментариями.

Слайд № 18

• Выучить параграф 27 (со 2 абзаца);
• Проанализировать записи в тетради;
• Выполнить задания № 3 - 9 стр. 109 (тетрадь с печатной основой).