Урок химии в 9-м классе "Независимое расследование по теме «Азотная кислота»"

Цель: углубить и систематизировать знания учащихся о физических и химических свойствах разбавленной и концентрированной азотной кислоты; научить записывать уравнения химических реакций, характеризующих химические свойства азотной кислоты; знать области применения азотной кислоты; развивать умения выделять существенные признаки и свойства объектов; развивать такие умения как анализ, наблюдение, сравнение, обобщение; развивать познавательный интерес; воспитывать культуру умственного труда.

Оборудование: раствор азотной кислоты, растворы лакмуса и метилоранжевого, оксид меди (II), растворы гидроксида натрия, сульфата меди (II), хлорида цинка (II), карбоната натрия; пробирки, штатив для пробирок, держатель для пробирок, концентрированная азотная кислота, медь, древесные опилки.

Девиз: “Практика – основа познания и критерий истины”.

• Назовите возможные степени окисления азота в соединениях?
• Что такое окислитель, восстановитель?
• В каком соединении азот проявляет только окислительные свойства? только восстановительные свойства?
• Перечислите химические свойства разбавленных кислот?

Вывод: Азотная кислота содержит атом азота в максимальной степени окисления, поэтому должна проявлять окислительные свойства, и как другие кислоты должна обладать свойствами общими со свойствами других кислот.

Сообщаем учащимся, что на уроке они проведут независимое расследование, цель которого – выяснить особые свойства концентрированной азотной кислоты и особенности взаимодействия разбавленной азотной кислоты с металлами, а также узнать имеет азотная кислота свойства общие с другими кислотами или нет. Для этого создаются рабочие группы, каждая из которых получает инструкцию по проведению расследования.

Инструкция№1 по изучению электронной и графической формулы азотной кислоты.

Изучение исторической справки.

Цель: подготовить справку о строении молекулы азотной кислоты, её физических свойствах, истории открытия.

1. Прочитать текст учебника и информацию к размышлению.

2. Внимательно рассмотреть концентрированную азотную кислоту. Несколько капель кислоты с помощью пипетки поместить в пробирку и добавить воды. Сделать вывод о растворимости.

3. В тетради сделать краткую запись электронной и графической формул азотной кислоты.

4. Подготовить отчет.

Инструкция №2 по проведению следственного эксперимента.

Цель: Выяснить отношение разбавленной азотной кислоты к основным и амфотерным оксидам.

1. Прочитайте текст учебника и информацию к размышлению.

2. В пробирку с раствором азотной кислоты поместить 2–3 капли лакмуса. Отметить изменение цвета индикатора и сделать вывод.

3. В две другие пробирки с раствором азотной кислоты поместить 1-2 г оксида меди (??) и оксида цинка. При необходимости слегка подогреть содержимое пробирок. Отметить изменения происходящие в пробирках и записать результаты исследований.

4. Уравнения реакций в молекулярном, полном, и сокращенном ионном виде записать в тетрадь.

5. Подготовить отчет.

Инструкция №3 по проведению следственного эксперимента.

Цель: выяснить отношение разбавленной азотной кислоты к растворимым и нерастворимым основаниям.

1. Прочитайте текст учебника.

2. В пробирку с раствором азотной кислоты добавить 2 – 3 капли лакмуса и затем прилить раствора гидроксида натрия. Наблюдать изменение цвета индикатора и сделать выводы.

3. В другой пробирке получить свежеосажденный гидроксид меди (??). Для этого к 1 – 2 мл сульфата меди (??) добавить несколько капель гидроксида натрия. К полученному осадку прибавить несколько капель раствора азотной кислоты. Что произошло с осадком? Отметить результаты исследований.

4. Уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде записать в тетрадь.

5. Подготовить отчет.

Инструкция №4 по проведению следственного эксперимента.

Цель: исследовать отношение разбавленной азотной кислоты к солям более летучих кислот.

1. Прочитайте текст учебника.

2. В пробирку с раствором карбоната натрия поместить несколько капель азотной кислоты. Отметить изменения происходящие в пробирке, записать результаты исследования.

3. Уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде записать в тетрадь.

4. Подготовить отчет.

Инструкция №5 по проведению следственного эксперимента.

Цель: выяснить отношение концентрированной азотной кислоты к органическим веществам.

1. Прочитайте текст учебника и обратите внимание, что вы будете работать с концентрированной азотной кислотой.

2. В пробирку с концентрированной азотной кислотой поместить древесные опилки. Отметить результаты наблюдений.

3. В тексте учебника найдите уравнения реакций, запишите их в тетрадь.

4. Подготовить отчет.

Инструкция №6 по проведению химического анализа.

Цель: проанализировать информацию о взаимодействии концентрированной и разбавленной азотной кислоты с металлами разной активности.

1. Прочитайте текст учебника.

2. Напишите уравнение реакции концентрированной азотной кислоты с медью. Составьте электронный баланс. Укажите окислитель и восстановитель.

3. Напишите уравнение реакции разбавленной азотной кислоты с медью. Составьте электронный баланс. Укажите окислитель и восстановитель.

3. Проанализируйте, как металлы разной активности реагируют с азотной кислотой разных концентраций.

4. Подготовить отчет.

Информация к размышлению

Безводная азотная кислота НNO3 представляет собой бесцветную жидкость (температура кипения 83 0 С). При обычной температуре и освещении она постепенно разлагается:

Подобному распаду, но в меньшей степени подвергается азотная кислота и в концентрированных растворах. Образующийся оксид азота (??) NO2 придает концентрированной азотной кислоте желтоватую окраску. При нагревании разложение азотной кислоты усиливается. Так, тлеющая лучина, погруженная в концентрированную азотную кислоту, разгорается ярким пламенем. Разбавленные растворы азотной кислоты бесцветны; они значительно более устойчивы.

Азотная кислота – сильный окислитель, окисляет многие простые и сложные вещества. Так, она окисляет почти все металлы. При взаимодействии азотной кислоты с металлами водород не выделяется, так как он окисляется азотной кислотой, образуя воду. Степень восстановления азотной кислоты зависит как от активности металла, так и от концентрации азотной кислоты. Концентрированная азотная кислота реагирует с малоактивными металлами (Сu, Pb, Sn, Ag, Hg) и восстанавливается до оксида азота (4).

Разбавленная азотная кислота с подобными металлами восстанавливается до оксида азота (ІІ). Металлы алюминий, железо, хром в концентрированной азотной кислоте пассивируются. Эти металлы покрываются защитной оксидной пленкой, которая в кислоте не растворяется. Поэтому концентрированную азотную кислоту (96% – 98%) хранят и перевозят в стальных цистернах.

Благородные металлы (Pt, Au) азотная кислота не окисляет. Азотная кислота окисляет многие неметаллы, например, серу и углерод. При этом образуются соответствующие неметаллу оксиды.

Азотная кислота окисляет многие органические вещества. Так, при соприкосновении с дымящей азотной кислотой воспламеняются скипидар, солома, бумага, древесные опилки; она разрушает шерсть, разъедает кожу, окрашивая её в желтый цвет. При работе с азотной кислотой надо соблюдать особую осторожность!

Группы работают по инструкциям в течение 5 минут. На столах учащихся имеются стандартные листы бумаги, на которых приведена незаполненная таблица – это карта независимого расследования. Учащиеся записывают в ней тему и в течение урока по мере поступления информации заполняют её.

Карта независимого расследования

Вывод: Азотная кислота сильный окислитель. Разбавленная азотная кислота обладает свойствами характерными для кислот.

Проводим экспресс-опросс, затем предлагаем учащимся тестовое задание. Задание, обозначенное звездочкой, дети выполняют по желанию.

1. Назовите области применения азотной кислоты?
2. Почему концентрированную азотную кислоту можно перевозить в стальных цистернах?
3. Почему не выделяется водород при действии металлов на кислоту?
4. Какие меры предосторожности следует принимать при работе с азотной кислотой, особенно концентрированной?

Тест “Соединения азота. Азотная кислота”

1. Только восстановительные свойства проявляет

2. При взаимодействии концентрированной азотной кислоты с медью образуются

3. Смесь концентрированных кислот соляной и азотной называют

а) плавиковой кислотой б) олеиновой кислотой в) “царской водкой” г) олеумом

4. Концентрированная азотная кислота не реагирует с

А) углеродом; б) железом; в) магнием; г) медью.

5. Соединение “чилийская селитра” имеет формулу

6. Взаимодействию разбавленной азотной кислоты с цинком отвечает реакция

7 * . Среда в растворе соли КNO3

а) кислотная; б) нейтральная; в) щелочная.

1. Только окислительные свойства проявляет

2. При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с цинком образуются

3. Золото растворяется

а) в плавиковой кислоте; б) в “царской водке” ; в) в олеиновой кислоте; г) в олеуме.

4. Концентрированная азотная кислота реагирует с

а) фосфором; б) алюминием; в) цинком; г) ртутью.

5. Несолеобразующим оксидом является

а) оксид азота (ІІ); б) оксид азота (І?); в) оксид азота (ІІІ); г) оксид азота (?).

6. Взаимодействию концентрированной азотной кислоты с медью отвечает реакция