Разработка к теме Аммоний

Аммонийная селитра

NH₄NO₃

Нитрат аммония

Бесцветное кристаллическое вещество, гигроскопичное, очень хорошо растворяющееся в воде с сильным понижением температуры раствора. Взрывается, особенно в смеси с металлическими порошками. Самое распространенное азотное удобрение.

Аммиачная селитра

Бариевая селитра

NaNO₃

Нитрат натрия

Обычно есть примеси галогенидов, основные месторождения в Чили (провинции Тарапака и Антофагаста). Цвет белый, желтоватый, красно-коричневый, серый. Твёрдость по шкале Мооса 1,5—2;. Плотность 2,3 г/см³. Образуется в основном за счёт вулканической деятельности или окисления азота. Гигроскопична.

Натронная селитра

Натриевая селитра

1. Физические свойства нитратов и нахождение в природе.

Прежде чем изучать свойства нитратов, необходимо познакомиться с правилами техники безопасности:

• все нитраты относятся к огневзрывоопасным веществам. Хранятся нитраты отдельно от органических и неорганических веществ.

Мы на прошлом уроке проводили опыт с образованием оксида азота (IV) (какого цвета?) при взаимодействии меди с азотной кислотой и говорили о том, что:

• все опыты с образованием оксида азота (IV) проводить в больших пробирках, закрытых ватными тампонами, смоченными щёлочью.

Вопрос учителя:

Любые соли, по своему агрегатному состоянию, какие? (твердые кристаллические вещества). У вас на столах находятся нитраты! Рассмотрите их внимательно, какие они?

(твердые, кристаллические белые вещества)

Как мы узнаем о растворимости веществ?

(таблица растворимости) – все нитраты хорошо растворимы в воде. Давайте проверим растворимость некоторых солей. Для этого выполним Лабораторную работу №1 на кончике микрошпателя насыпаем соль нитрат натрия, доливаем воду из стаканчика, тщательно встряхиваем. Что наблюдаем?

Итак, что запишем о физических свойствах? Записываем (твердые вещества хорошо растворимые в воде).

3. Химические свойства нитратов.

Нитраты – это соли, а значит, для них характерны общие свойства солей.

Все нитраты – сильные электролиты, их растворы хорошо проводят электрический ток. Т. е., как и многие другие соли нитраты в водном растворе диссоциируют на ионы и вступают в реакции ионного обмена (например с со щелочами, кислотами или другими солями) (уравнения реакций на экране в виде презентации).

На доске один из учащихся записывает уравнение диссоциации нитрата меди (II). Затем все заполняют пункт 4 листка контроля.

Вопрос учителя:

Давайте рассмотрим на примере нитратов.

К доске, кто хочет закончить уравнения реакций?

Cu(NO₃)₂+ Fe 

Fe(NO₃)₂+ NaOH

Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄

Ag(NO₃)₂ + NaCl

А теперь рассмотрим особенные свойства нитратов.

СУЩЕСТВУЕТ ИНТЕРЕСНАЯ ОСОБЕННОСТЬ, ЧЕМ ВЫШЕ ТЕМПЕРАТУРА ТЕМ ВЫШЕ РАСТВОРИМОСТЬ СОЛИ.

Растворимость солей в воде не только физический,но и химический процесс.

Какой процесс происходит при растворении в воде? Диссоциация. Давайте рассмотрим несколько примеров диссоциации солей.

Отсюда появляется другое определение нитратов – это электролиты, в водном растворе или расплаве при диссоциации которых образуются в качестве катионов – ионы металлов или ион аммония, а в качестве анионов – нитрат ионы).

2. Нитраты неустойчивы при нагревании.

3. MeNO₂ + O₂

MeNO₃ MeO + O₂

Me + NO₂ + O₂

Как вы видите, ребята, выделяется не только кислород, но и ядовитый бурый газ (NO₂)!

Рассмотрим это правило на примере разложения

KNO₃, Cu(NO₃)₂, AgNO₃, Hg(NO₃)₂., Ca(NO₃)₂, Zn(NO₃)₂

Кто хочет у доски разобрать пример?

1) 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂

2) Ca(NO₃)₂ = Ca(NO₂)₂ + O₂

3) 2Zn(NO₃)₂ = 2ZnO + 4NO₂+ O₂

4) 2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂+ O₂

5) 2AgNO₃ = 2Ag + 2NO₂+ O₂

6) Hg(NO₃)₂ = Hg + 2NO₂+ O₂

Однако, что касается нитрата аммония: NH₄NO₃= N₂O + 2H₂O

а нитрит аммония: NH₄NO₂= N₂ + 2H₂O

3. Качественная реакция на нитрат – ион.

Опыт (демонстрационно): в пробирку поместить немного селитры , добавить медных стружек, прилить концентрированную серную кислоту и нагреть: выделится газ бурого цвета, свидетельствующий о наличии нитрат - ионов

NaNO₃ + H₂SO₄ = NaHSO₄ + HNO₃

4HNO₃ + Cu = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

4. Применение.

1. Нитраты входят в состав горючих смесей. Нитрат калия входит в состав пороха в смеси с углем и серой.

2. Все селитры используются как минеральные азотные удобрения

3. Нитрат серебра используется для медицинских целей, в том числе ляписный карандаш.

Минеральные удобрения. «Чтоб хорошо росли растения, нужна им пища удобрения». Азотные удобрения усиливают рост зеленой массы растения. Основателем агрохимии является Юстус Либих, немецкий химик, академик (1803-1873). Большая часть научных трудов Либиха касается вопросов агрохимии. Но Либих заложил также основы химии пищевых продуктов. Он родоначальник технологии производства мясного экстракта, дожившего до наших дней под именем «бульонных кубиков».

Следует отметить, что внесение удобрений должно быть дозировано согласно среде почвы, нельзя переусердствовать.

Вопрос учителя: какие азотные удобрения бывают?

На ваших столах лежит лист с информацией о нитратах. Поработаем по колонкам.

Из данного текста 1 колонка выписывает влияние нитратов на человека, 2 – выписывает влияние нитратов на окружающую среду, 3 – выписывает рекомендации по предотвращению отравления нитратами.

Влияние нитратов на человека

Влияние нитратов на окружающую среду

Рекомендации по предотвращению отравления нитратами

1 колонка

2 колонка

3 колонка

По истечении 5 минут, учащиеся озвучивают и записывают в таблицу из 3 колонок самое важное, на их взгляд.

Нитраты (1 колонка)

Установлено, что нитраты и нитриты вызывают у человека метгемоглобинемию, рак желудка, отрицательно влияют на нервную и сердечно-сосудистую системы, на развитие эмбрионов. Метгемоглобинемия – это кислородное голодание, вызванное переходом гемоглобина крови в метгемоглобин, неспособный переносить кислород. Метгемоглобин образуется при поступлении нитритов в кровь. При содержании метгемоглобина в крови около 15% появляется вялость, сонливость, при содержании более 50% наступает смерть, похожая на смерть от удушья.

Зачем нужны азотные удобрения? Азот - очень важная составная часть живой материи: он входит в состав белков и аминокислот. Однако непосредственно из воздуха азот могут усваивать только особые бактерии, которые живут в клубеньках корешков бобовых растений (гороха, фасоли, клевера). Все другие растения потребляют только связанный азот в виде солей аммония или нитратов. Каждую осень человек собирает урожай, а значит, забирает азот из почвы, почва теряет свою плодородность и поэтому необходимо удобрять ее.

Для взрослого человека смертельная доза нитратов от 8 до 14 г, острое отравление наступает при приеме от 1 до 4 г нитратов.

Грунтовые воды содержат меньше нитратов, чем поверхностные, поскольку почва служит своего рода «фильтром». Чем глубже залегают грунтовые воды, тем меньше содержится в них нитратов.

Чтобы избежать образования нитритов, необходимо закладывать на хранение чистые сухие овощи без механических повреждений. На чистых овощах мало микроорганизмов, сухость ограничивает их перемещение, а отсутствие повреждений затрудняет получение ими питательных веществ.

Перед употреблением высоко нитратной пищи (капусты, огурцов, колбасы) можно принять аскорбиновую кислоту или выпить фруктовый сок, что предотвращает отравления нитратами.

Нитраты (2 колонка)

Технология внесения удобрений для получения максимального урожая и длительного поддержания плодородия почвы сложна. Требуется оптимальное соотношение удобрений, их дозировка, сроки внесения, способ и место внесения, учет погодных условий. Передозировка азотных удобрений ведет к отравлению воды, флоры и фауны.

Все опасные последствия для человека, вызывают не сами нитраты, а их метаболиты – нитриты, восстанавливающиеся из нитратов воды и пищи, при хранении, кулинарной обработке, и в пищеварительном тракте человека под действием разнообразных микроорганизмов.

Содержание нитратов в рыбе и свежезамороженных продуктах не велико. Уровень нитратов в колбасных изделиях выше, чем в исходных продуктах, вследствие добавления нитратов в ходе изготовления колбас (нитраты придают соответствующую окраску колбасам, за рубежом – нитраты-консерванты).

К группе культур с довольно высокой способностью к накоплению нитратов относятся представители злаковых, крестоцветных, сложноцветных. В травах первых укосов - содержится в несколько раз больше нитратов, чем в последних, при условии, что непосредственно перед укосами не вносятся азотные удобрения.

Большой вред природным водам наносят растворенные в сточных водах минеральные удобрения, вымываемые из почвы и приносимые в водоем талыми или дождевыми водами. Удобрения вызывают бурное разрастание сорной травы и водорослей. Это приводит к зарастанию водоемов и их гибели. Чтобы предотвратить этот процесс разрабатывают производство минеральных удобрений в капсулах из пленки, обладающей свойствами мембраны. Это не толь предохраняет удобрение от вымывания, но и обеспечивает долговременное равномерное питание растений, сокращает расход удобрений.

При варке и тушении удаление нитрозоаминов с паром преобладает над их образованием, поэтому в процессе приготовления капусту, свеклу, кабачки не нужно закрывать крышкой.

Нитраты (3 колонка)

Нитриты, соединяясь в желудочно-кишечном тракте с аминами и амидами, образуют канцерогенные нитрозосоединения, способные за 20-25 лет постоянного воздействия вызвать рак желудка.

Как выбрать малонитратные овощи? Они отличаются, прежде всего, размером: минимальное содержание нитратов чаще бывает в овощах среднего размера. Большинство мелких плодов – преимущественно молодые растения, для которых характерен избыток нитратов, как запас на будущее. Необычно крупные плоды – часто результат избыточного питания, в том числе и азотного.

Содержание нитратов снижается при чистке, вымачивании, отваривании. При чистке от растения отделяют и выбрасывают наиболее нитратные части: у капусты – кочерыжку, верхние листья и прожилки листьев, у огурца – заднюю (черешковую) часть и кожуру. При высоких содержаниях нитратов растения приобретают горьковатый привкус.

В снижении содержания нитратов в овощной продукции может помочь выбор оптимальных сроков уборки урожая. Так уборку листовых овощей следует проводить в вечерние часы, т.к. в это время в них содержится на 30-40% меньше нитратов.

В зависимости от способа приготовления пищи количество нитратов снижается неодинаково. При варке картофеля в воде уровень нитратов падает на 40-80%, на пару на 30-70%, при жарений в растительном масле на 15%, во фритюре на 60%. В отварной моркови кол-во нитратов снижается в 2 раза.

Для повышения урожайности с/х культур в почву вносят минеральные удобрения. Для полноценного питания и развития растений почва должна содержать достаточное кол-во азотных удобрений. Избыток азотных удобрений в почве приводит к накоплению нитратов в овощах и грунтовых водах.

В зимний период угроза отравления нитратами невелика, однако в весенне-летний период этот риск значительно возрастает.

И так с одной стороны нитраты хорошо усваиваются растениями, способствуют их росту и развитию , с другой стороны человеку избыток нитратов опасен для жизни.

Выводы из сообщений учащихся:

Возможные варианты ответов:

1. избегание растительной продукции.

2. отказ от азотных удобрений.

3. информированность о растениях – накопителях нитратов.

4. знание правил безопасности при использовании растительной продукции…..

Какой (-ие) более приемлемы ?

Наличие избытка нитратов в растениях можно установить различными методами. Выпускается индикаторная бумага “Индам-2”, с помощью которой можно мгновенно определить избыток нитратов в растительной продукции. Однако ее не всегда встретишь в продаже. Можно использовать другую методику обнаружения нитратов.

Учащимся предлагается работа по обнаружению нитратов в овощах .Лабораторная работа№3

Методика обнаружения нитратов в растительных объектах.

Реактивы и оборудование: раствор дифениламина в серной кислоте (0, 1 г дифениламина на 10 мл крепкой серной кислоты) в темной склянке, пипетка, ступка с пестиком, предметное стекло, стеклянная палочка, растительные объекты, лучше - заранее приготовленный растительный сок.

По изменению окраски судят о содержании нитратов: при отсутствии нитратов сок не изменяет цвет, при небольшом количестве нитратов появляется светло-голубая окраска, а при большом количестве нитратов – темно-синяя.

Сегодня на уроке мы научимся определять содержание нитратов в картофеле, моркови, луке, огурцах, свекле .

Обобщаем результаты эксперимента: на доске заполняем табличку:

Растение

Мн ого нитратов

Мало нитратов

«+»

Нет нитратов

«-»

В разных странах приняты разные ПДК содержания нитратов в продукции растениеводства. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает допустимым содержание нитратов в диетических продуктах до 300 мг на 1 кг сырого вещества. Знакомлю учащихся с таблицей, которая отражает способность различных культур накапливать нитраты.Слайд№12

ПДК нитратов в продукции растениеводства, мг NO₃ ^- на 1 кг

Томаты

60

Картофель

80

Морковь

300

Свекла столовая

1400

Лук (перо)

400

Огурцы (тепличные)

150

Капуста

300

Арбуз

45

Дыня

45

Какой вывод можно сделать по этим данным? По нашим данным?

Предлагаю вам информацию в буклетах:

1. Как распределяются нитраты в овощах?

2. Как уменьшить содержание нитратов?

Итак, подведем итоги урока.Слайд№13

Что мы узнали?

1. У нитратов есть общие свойства и особенные.

2. У нитратов есть положительное и отрицательное значение.

3. Необходимо соблюдать правила безопасности при выращивании и употреблении растительной продукции.

VI. Рефлексия

– Что нового вы узнали на уроке?

– А можно эти знания применить в повседневной жизни?

V. Домашнее задание. Параграф 26 упр. №2, 5,6.

Опорный конспект на тему:

«Соли азотной кислоты - Нитраты»

1._____________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.Физ. св-ва. Нахождение в природе.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Хим. св-ва.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Особенные свойства нитратов:

1. При растворении нитратов в воде ______________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Неустойчивы при нагревании:

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Качественная реакция на нитрат – ион:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Применение.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Влияние нитратов на человека:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Влияние нитратов на окружающую среду:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рекомендации по предотвращению отравления нитратами:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Тривиальное название

Химическая формула

Систематическое название

Примечание

Аммонийная селитра

NH₄NO₃

Нитрат аммония

Бесцветное кристаллическое вещество, гигроскопичное, очень хорошо растворяющееся в воде с сильным понижением температуры раствора. Взрывается, особенно в смеси с металлическими порошками. Самое распространенное азотное удобрение.

Аммиачная селитра

Бариевая селитра

Ba(NO₃)₂

Нитрат бария

Бесцветные кристаллы. Окрашивает пламя в зеленый цвет. Используется как окислитель в пиротехнических составах цветного пламени. 

Баритовая селитра

Калийная селитра

KNO₃

Нитрат калия

Бесцветные кристаллы. 

Индийская селитра

Магниевая селитра

Mg(NO₃)₂·H₂O

Кристаллогидрат нитрата магния

Кальциевая селитра

Ca(NO₃)₂· 4·H₂O

Кристаллогидрат нитрата кальция

Известковая селитра

Норвежская селитра

Чилийская селитра

NaNO₃

Нитрат натрия

Обычно есть примеси галогенидов, основные месторождения в Чили (провинции Тарапака и Антофагаста). Цвет белый, желтоватый, красно-коричневый, серый. Твёрдость по шкале Мооса 1,5—2;. Плотность 2,3 г/см³. Образуется в основном за счёт вулканической деятельности или окисления азота. Гигроскопична.

Натронная селитра

Натриевая селитра

Влияние нитратов на человека

Влияние нитратов на окружающую среду

Рекомендации по предотвращению отравления нитратами

1 колонка

2 колонка

3 колонка

Нитраты (1 колонка)

Установлено, что нитраты и нитриты вызывают у человека метгемоглобинемию, рак желудка, отрицательно влияют на нервную и сердечно-сосудистую системы, на развитие эмбрионов. Метгемоглобинемия – это кислородное голодание, вызванное переходом гемоглобина крови в метгемоглобин, неспособный переносить кислород. Метгемоглобин образуется при поступлении нитритов в кровь. При содержании метгемоглобина в крови около 15% появляется вялость, сонливость, при содержании более 50% наступает смерть, похожая на смерть от удушья.

Зачем нужны азотные удобрения? Азот - очень важная составная часть живой материи: он входит в состав белков и аминокислот. Однако непосредственно из воздуха азот могут усваивать только особые бактерии, которые живут в клубеньках корешков бобовых растений (гороха, фасоли, клевера). Все другие растения потребляют только связанный азот в виде солей аммония или нитратов. Каждую осень человек собирает урожай, а значит, забирает азот из почвы, почва теряет свою плодородность и поэтому необходимо удобрять ее.

Для взрослого человека смертельная доза нитратов от 8 до 14 г, острое отравление наступает при приеме от 1 до 4 г нитратов.

Грунтовые воды содержат меньше нитратов, чем поверхностные, поскольку почва служит своего рода «фильтром». Чем глубже залегают грунтовые воды, тем меньше содержится в них нитратов.

Чтобы избежать образования нитритов, необходимо закладывать на хранение чистые сухие овощи без механических повреждений. На чистых овощах мало микроорганизмов, сухость ограничивает их перемещение, а отсутствие повреждений затрудняет получение ими питательных веществ.

Перед употреблением высоко нитратной пищи (капусты, огурцов, колбасы) можно принять аскорбиновую кислоту или выпить фруктовый сок, что предотвращает отравления нитратами.

Нитраты (2 колонка)

Технология внесения удобрений для получения максимального урожая и длительного поддержания плодородия почвы сложна. Требуется оптимальное соотношение удобрений, их дозировка, сроки внесения, способ и место внесения, учет погодных условий. Передозировка азотных удобрений ведет к отравлению воды, флоры и фауны.

Все опасные последствия для человека, вызывают не сами нитраты, а их метаболиты – нитриты, восстанавливающиеся из нитратов воды и пищи, при хранении, кулинарной обработке, и в пищеварительном тракте человека под действием разнообразных микроорганизмов.

Содержание нитратов в рыбе и свежезамороженных продуктах не велико. Уровень нитратов в колбасных изделиях выше, чем в исходных продуктах, вследствие добавления нитратов в ходе изготовления колбас (нитраты придают соответствующую окраску колбасам, за рубежом – нитраты-консерванты).

К группе культур с довольно высокой способностью к накоплению нитратов относятся представители злаковых, крестоцветных, сложноцветных. В травах первых укосов - содержится в несколько раз больше нитратов, чем в последних, при условии, что непосредственно перед укосами не вносятся азотные удобрения.

Большой вред природным водам наносят растворенные в сточных водах минеральные удобрения, вымываемые из почвы и приносимые в водоем талыми или дождевыми водами. Удобрения вызывают бурное разрастание сорной травы и водорослей. Это приводит к зарастанию водоемов и их гибели. Чтобы предотвратить этот процесс разрабатывают производство минеральных удобрений в капсулах из пленки, обладающей свойствами мембраны. Это не толь предохраняет удобрение от вымывания, но и обеспечивает долговременное равномерное питание растений, сокращает расход удобрений.

При варке и тушении удаление нитрозоаминов с паром преобладает над их образованием, поэтому в процессе приготовления капусту, свеклу, кабачки не нужно закрывать крышкой.

Нитраты (3 колонка)

Нитриты, соединяясь в желудочно-кишечном тракте с аминами и амидами, образуют канцерогенные нитрозосоединения, способные за 20-25 лет постоянного воздействия вызвать рак желудка.

Как выбрать малонитратные овощи? Они отличаются, прежде всего, размером: минимальное содержание нитратов чаще бывает в овощах среднего размера. Большинство мелких плодов – преимущественно молодые растения, для которых характерен избыток нитратов, как запас на будущее. Необычно крупные плоды – часто результат избыточного питания, в том числе и азотного.

Содержание нитратов снижается при чистке, вымачивании, отваривании. При чистке от растения отделяют и выбрасывают наиболее нитратные части: у капусты – кочерыжку, верхние листья и прожилки листьев, у огурца – заднюю (черешковую) часть и кожуру. При высоких содержаниях нитратов растения приобретают горьковатый привкус.

В снижении содержания нитратов в овощной продукции может помочь выбор оптимальных сроков уборки урожая. Так уборку листовых овощей следует проводить в вечерние часы, т.к. в это время в них содержится на 30-40% меньше нитратов.

В зависимости от способа приготовления пищи количество нитратов снижается неодинаково. При варке картофеля в воде уровень нитратов падает на 40-80%, на пару на 30-70%, при жарений в растительном масле на 15%, во фритюре на 60%. В отварной моркови кол-во нитратов снижается в 2 раза.

Для повышения урожайности с/х культур в почву вносят минеральные удобрения. Для полноценного питания и развития растений почва должна содержать достаточное кол-во азотных удобрений. Избыток азотных удобрений в почве приводит к накоплению нитратов в овощах и грунтовых водах.

В зимний период угроза отравления нитратами невелика, однако в весенне-летний период этот риск значительно возрастает.