Тема урока:
«Элементы V группы главной подгруппы. Азот соединения азота».
Тип урока: урок усвоения новых знаний и комплексного применения ЗУН учащимися.
Вид (форма урока): урок – исследование
Время проведения: 2час.
Используемые технологии:
элементы практических технологий;
элементы технологии исследовательской деятельности;
блочно-модульное обучение.
Цель урока: - Изучить и обобщить знания о химических элементах на примере подгруппы азота. - Рассмотреть свойства соединений азота на примере его оксидов, гидроксидов (HNO3 HNO2), водородного соединения (NH3). - Уметь применять знания к конкретным заданиям, строить генетическую связь между неорганическими и органическими соединениями азота. - Рассмотреть круговорот азота в природе. - Формировать целостное представление об окружающем мире. Задачи урока: Обучающие: изучить взаимосвязь состава, строения, свойств и применения азота и его соединений. Развивающие: продолжить развитие умений самостоятельно работать с опорным конспектом и дополнительной литературой, находить главное, сравнивать, делать выводы; совершенствование способности к рефлексии, уметь решать задачи и упражнения, используя полученные знания. Воспитательные: сформировать у учащихся гражданскую позицию на примере решения одной из глобальных проблем человечества, развивать и обогащать речь учащихся. Методы и методические приемы. Проблемный, частично-поисковый; самостоятельная работа с блочным конспектом и дополнительной литературой, беседа, химический эксперимент, решение практических заданий, самопроверка. Организационные формы работы. Индивидуальная, групповая с различными видами самостоятельной деятельности учащихся. Оборудование и реактивы. План-схема (на доске), схемы, опорные конспекты на каждом столе (см. приложение), газа, карточки с заданиями для групп, пробирки, металлы: медь, цинк, алюминий, концентрированный раствор азотной кислоты, серная кислота, соляная кислота. Этапы урока: 1) На парте у каждого находится подробный конспект темы: «Соединения азота» (конспект составлен учителем, см. Приложение №1). Совместно с классом разбирается данный конспект, обращается внимание и подчеркиваются часто используемые реакции. Особое внимание обращается на свойства азотной кислоты. Демонстрируется опыт взаимодействия азотной кислоты с цинком, алюминием, медью. На основе данного эксперимента делается вывод, что при взаимодействии металлов с HNO3 почти никогда не выделяется водород. 2) Разбираются различные задания с применением реакций рассмотренных в данной теме. Тестовые задания: 1. Установите соответствие между изменением степени окисления азота в реакции и формулами исходных веществ, которые в нее вступают. Изменение степени окисления Формулы исходных веществ А) N -3 → N 0 1) Cu и HNO3 (разб.) Б) N +5 → N +1 2) CuО и HNO3 (разб.) В) N +5 → N -3 3) NH3 и O2 Г) N +5 → N +4 4) PbS и HNO3 (конц.) 5) Mg и HNO3 ( конц.) 6) Mg и HNO3 ( с. разб.) 2. Установите соответствие между окислительно-восстановительной реакцией и коэффициентом перед окислителем. Формулы исходных веществ А) Cu + HNO3 (разб.) 1) 6 Б) Fe + HNO3 (разб.) 2) 2 В) Mg + HNO3 (с. разб.) 3) 8 Г) S + HNO3 (конц.) 4) 10 5) 12 6) 4 Ответы: 1-(3,5,6,4) 2-(3,6,10,1) Задания описательного плана (взятые из материалов ЕГЭ блока С-2) 1. Газ, полученный при обработке нитрида кальция водой, пропустили над раскаленным порошком оксида меди (II). Полученное при этом твердое вещество растворили в концентрированной азотной кислоте, раствор выпарили, а полученный твердый остаток прокалили. Напишите уравнения четырех описанных реакций. 2. При электролизе водного раствора сульфата меди (II) на катоде выделился металл. Металл нагрели с оксидом меди (II), при этом образовалось соединение красного цвета. Это соединение обработали концентрированной азотной кислотой при нагревании, наблюдали выделение бурого газа. При добавлении к получившемуся раствору раствора сульфида натрия образовался черный осадок. Напишите уравнения четырех описанных реакций. Практические задания. Задание сравнения: (практическая работа, выполняемая каждым учащимся) В трех пробирках без этикеток находятся концентрированные растворы кислот:HNO3, H2SO4, HCl. Как с помощью одного реактива определить, в какой пробирке находится какая кислота? Составляются различные варианты исследовательской деятельности и приходят к выводу, что наиболее приемлемым металлом, для определения данных кислот является медь, составляются уравнения реакций. Задания на генетическую связь: 1.Выполнить схему превращений: t Pt,H2 Pt,O2 O2 NaOH t (NH4)2Cr2O7 → A → Б → В → Г → Д → Е 2.Как из воздуха и воды получить соль, применяемую в качестве удобрений? Составьте схему и напишите уравнения реакций. Решение задач (задачи взяты из материалов ЕГЭ С-4) 1. При прокаливании соли массой 12,8г получили 7,2г воды и 4,48л (н.у.) бесцветного газа, который при обычных условиях реагирует только с литием и имеет плотность по метану 1,75. Определите формулу соли. 2.Нитрит натрия массой 6,9г внесли при нагревании в 110г раствора хлорида аммония с массовой долей 10%. Какой объем азота (н.у.) выделится при этом и какова массовая доля поваренной соли в получившемся растворе? (114,1г, 5,1%). 3) Проводится обобщение о круговороте азота в природе и о роли азота в живой и не живой природе,( на доске находится плакат, отражающий круговорот азота в природе) Домашнее задание: повторить свойства аминов и сделать сравнительную характеристику аммиака и аминов. Учебник Н. Кузьменко № 530,531, 532. Учебник И. Новошинский стр.282 №3-7. (Составлен по материалам УМК для 11 класса под редакцией И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская, Москва, «Русское слово», 2013года.) Приложение 1. Конспект Азот. Соединение азота. N2- Газ, бесцвета, вкуса, запаха, плохо растворим в воде.Входит в состав воздуха- 78% по объему. В природе встречается в виде нитратов щелочных металлов, называеные селитрами: KNO3-индийская селитра, NaNO3 - чилийская селитра, Ca(NO3)2 - норвежская селитра. Электронное строение 1S 2 2S 2 2P 3 , степени окисления -3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5. Получение: 1.фракционная дистилляция жидкого воздуха и удаление из воздуха жидкого кислорода. 2. NH4NO2 = N2 + 2H2O Химические свойства: при комнатной температуре N2 реагирует только с литием, все остальные реакции идут только при нагревании: 6Li +N2 = 2Li3N , 3Ca + 2N2 = 2Ca3N2 , 3H2 +N2 = 2NH3, N2 + O2 = 2NO (t20000C) NH3 аммиак. NH3 газ с резким, характерным запахом, хорошо растворим в воде (более700 л/ 1 л Н2О при 200С),в жидком состоянии ассоциирован за счет водородных связей. Получение: 3H2 +N2 = 2NH3(кат.FeO, t=5000C , p=350атм) 2NH4CI +Ca(OH)2 = 2NH3 + CaCI2 + 2H2O в лаборатории Химические свойства: является восстановителем 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O ( горение) 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O( каталитическое окисление, кат-Pt) 2NH3 + 3CuO = N2 + 3Cu + 3H2O 8NH3 + 3Br2 = N2 + 6NH4Br 2NH3 + 3Mg = Mg3N2 + 3H2 За счет неподеленной электронной пары у атома азота аммиак присоединяет протон водорода NH3: + Н+ = NH4 + ион аммония NH3: + Н2О = NH4 ־ОН+ + NH3 + HBr = NH4Br 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 (соли аммония). В воде аммиак содержится в виде гидрата NH3 .Н2О 8NH3 .Н2О + 3Br2 = N2 + 6NH4Br + 8H2O, 3NH3 .Н2О + CrCI3 = Cr(OH)3 + 3NH4CI, 2NH3 .Н2О + 2KMnO4 = N2 + 2MnO2 + 4H2O + 2KOH Соли аммония-белые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Получение: 3NH3 + H3PO4 = (NH4)3PO4 3NH3 .Н2О + H3PO4 = NH4H2PO4 + 3H2O Химические свойства: реагирует с кислотами, солями, щелочами. Качественная реакция на соли аммония: NH4CI + NaOH = NaCI + NH3 + H2O Разложение солей аммония: NH4CI = NH3 + HCI, (NH4)2CO3 = 2NH3 + 2H2O + CO2 NH4NO3 =N2O + 2H2O, NH4NO2 =N2 + 2H2O, (NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2O Оксиды азота. N2O NO N2O3 NO2 N2O5 несолеобразующие HNO2 HNO3 N2O бесцветный газ, со сладковатым вкусом, известен под названием «веселящий газ», получение: NH4NO3 =N2O + 2H2O 2N2O = 2N2 + O2 , N2O +Н2 = N2 + Н2О NO- бесцветный газ, малорастворим в воде, термически устойчив. На воздухе буреет. Получение: N2 + O2 = 2NO (t20000C) , 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O( каталитическое окисление, кат-Pt) ( в промышленности) 3Cu + 8HNO3(разб0 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2NaNO2 + 2H2SO4(разб) + 2NaI = 2NO + I2 + 2H2O + 2Na2SO4 Свойства: 2NО + O2 = 2NO2, 2NО + С = N2 +СО2 2NО + 4Сu= N2 +2Сu2О 10NО + 4P = 5N2 +2P2О5 N2O3 при низких температурах синяя жидкость, растворима в воде. N2O3 + H2O =2HNO2 3N2O3 + H2O = 2HNO3 + 4NО(на холоду) N2O3 + 2KOH = 2KNO2 + H2O Получение: 4NО + 3O2 = 2N2O3 NО + NO2 = N2O3 NO2 –бурый газ, хорошо растворим в воде, сильно ядовит, на холоду жидкий бесцветный димер N2O4 ( соответствуют две кислоты HNO2 и HNO3 ) кислотный оксид, сильный окислитель, вызывает коррозию металлов. Получение: 2Cu + 4HNO3(конц) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O S+ 6HNO3(конц) = H2SO4+ 6NO2 + 2H2O SO2 + 2HNO3(конц) = H2SO4+ 2NO2 P + 5HNO3(конц) = H3PO4+ 5NO2 + H2O 2NО + O2 = 2NO2 Химические свойства: 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 2NO2 + 7H2 = 2NH3 + 4H2O 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (800С) 2NO2 + 2КOН(разб) = КNO3 + КNO2 + H2O 4NO2 + О2 + 2H2O = 4HNO3 4NO2 + О2 + 4КOН = 4КNO3 + 2H2O 4NO2 + SО2 + H2O = H2SO4 +NO NO2 + 2HI = NO + I2 + H2O N2O5 –бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимо в воде, ангидрид азотной кислоты. Получение: 2HNO3 + P2O5 = N2O5+ 2HPO3 2NO2 + O3 = N2O5 + O2 Химические свойства: N2O5 + H2O = 2HNO3 N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O Азотная кислота : бесцветная жидкость, на свету окрашена в желтый цвет за счет реакции разложения и выделения NO2 , сильный окислитель, в зависимости от концентрации кислоты и силы восстановителя в этой смеси преобладают разные продукты. Концентрированная кислота пассивирует AI, Fe, Cr, Be, Ni, Pb, не реагирует- Au, Pt. Взаимодействие HNO3 с металлами HNO3 Легкие металлы- (S-элементы Na, Ca, Ba, Li) Тяжелые металлы- (d -элементы Cu, Ag, Hg) концентрированная N2O NO2 разбавленная сильно разбавленная N2, NH3 NH4NO3 NO Cu + 4HNO3(k ) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3(р ) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 4Ca+ 10HNO3(k ) = 4Ca(NO3)2 + N2O + 4H2O 4Ca+ 10HNO3(с.р. ) = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Fe + 6HNO3(k ) = Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (при нагревании ) Fe + 4HNO3(р ) = Fe(NO3)3 + NO+ 2H2O При взаимодействии HNO3 с неметаллами, она окисляет их до высшей степени окислении. При этом, если HNO3(k ) , то выделяется NO2 , если HNO3(р ), выделяется NO. S+ 6HNO3(конц0 = H2SO4+ 6NO2 + 2H2O SO2 + 2HNO3(конц) = H2SO4+ 2NO2 P + 5HNO3(конц0 = H3PO4+ 5NO2 + H2O CuS + 8HNO3 = CuSO4 + 8NO2 + 4H2O Разложение нитратов: 1. Щелочные металлы: 2NaNO3 → 2NaNO2 + O2 2. Металлы от Мg до Cu 2Сu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2 3. Ag, Hg, Au, Pt. 2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2 Задания для самостоятельного выполнения: 1. Установите соответствие между изменением степени окисления азота в реакции и формулами исходных веществ, которые в нее вступают. Изменение степени окисления Формулы исходных веществ А) N -3 → N 0 1) Cu и HNO3 (разб.) Б) N +5 → N +1 2) CuО и HNO3 (разб.) В) N +5 → N -3 3) NH3 и O2 Г) N +5 → N +4 4) PbS и HNO3 (конц.) 5) Mg и HNO3 (конц.) 6) Mg и HNO3 (с. разб.) 2. Установите соответствие между окислительно-восстановительной реакцией и коэффициентом перед окислителем. Формулы исходных веществ А) Cu + HNO3 (разб.) 1) 6 Б) Fe + HNO3 (разб.) 2) 2 В) Mg + HNO3 (с. разб.) 3) 8 Г) S + HNO3 (конц.) 4) 10 5) 12 6) 4 Педагогический анализ урока Учитель: Гриднева С.В. Предмет: химия. Тема урока: «Элементы V гр
МБОУ СОШ №3 с. Огоньки
1 575
39 098 
