Конспект урока "Азотная кислота, свойства, получение, роль в народном хозяйстве"
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему

«Курская областная вечерняя (сменная) общеобразовательная школа»

Открытый урок на тему:

«Азотная кислота, свойства, получение, роль в народном хозяйстве»

9 класс

Выполнил учитель химии

Архипова Т.Н.

Тема урока:

«Азотная кислота, физические, химические свойства, получение, применение».

Цель урока:

Обобщить сведения о свойствах HNO3, подчеркнуть ее специфические свойства, рассмотреть ее огромную роль в развитии цивилизации.

Оборудование:

1. Таблички HNO3 - строение, этапы истории HNO3

2. Пленки «Взрывчатые вещества на основе HN03» для кодоскопа.

3. Соли кристаллические: NaN03, KN03, NH4NO3.

4. Реактивы для опытов: HNO3 (р-р), фиалки, CuO, Fe(OH)3, Na2C03,

Си (проволка), H2S04 (к).

5. Рисунок «Богатырь».

6. Рисунок «N2 + О2 → N0» в атмосфере

7. Рисунок «Экология»

Ход урока:

Этапы истории HNO3 можно выразить словами великих людей.

Итак:

I ЭТАП.

Вещество появляется

«Расширим себе пределы,

Тьмой умножим богатство,

Совершим совета меры,

Да явиться вещество»

                                                                           А.Н. Радищев

В VIII веке арабский алхимик Джабир ибн Хайян, известный в Европе под именем Гебера, получил и описал свойства одной из сильных минеральных кислот HNO3 селитряной, крепкой водки, азотной.

Какие же свойства характерны для этого простого на первый взгляд вещества, занимавшего скромное место в арсенале аналитиков и превратившееся в одно из начал современной химии.

Писать о свойствах этого вещества идут к доске (по карточкам).

Карточки:

1. Написать общие химические свойства HNO3, диссоциация, нейтрализация, взаимодействие с оксидами, с солями.

Опыты:

HNO3 + фиалки

CuO + HN03 →

Fe(OH)3 + HNO3 →

Na2C03 + HNO3 →

2. Разложение HNO3 (к)  →

Сu + HN03  →                          (Опыт)                                        

                        (к)

Сu + HNO3  →

                       (разб)

3. Уравнять реакции методом электронного баланса

Ва + HN03    →                                            

                        (к)

Ва + HNO3 → 

                       (разб)

4. Аu + «царская водка»

    Pt + «царская водка»

5. Получение нитратов:

а)        NH3 + HNO3 →

б)        N02 + NaOH →

в)        N02 + Na2C03 →

6. Разложение нитратов с балансом

KN03, Cu(N03)2, AgN03

7. Качественная реакция на NO3- (опыт)

8. Задача

Пока они готовятся, мы разбираем следующие вопросы

1. Какая из структурных формул является правильной (показываю 2-е структуры)?

2. Каковы физические свойства HN03?

3. Какими специфическими свойствами обладает HNO3?

4. На какие металлы не действует HN03 (к)?

5. Качественная реакция на белок (опыт).

Опрос у доски отвечающих по карточкам.

(Подчеркиваю общие свойства HN03).

Способы получения нитратов (Схема «Богатырь», задание)

II ЭТАП.  Взрывчатка

                                     «Плохо, но правда»

     Б. Шоу

В начале XIV века человечество предпочитает воевать огнестрельным оружием, полагая, что нажимать на курок или дергать за шнур менее хлопотно, и увы, более «эффективно», чем размахивать шпагой или долбить тараном (Показываю пленку «Взрывчатые вещества»).

На основе природной селитры научились получать черный порох

KN03 + S + С, но к концу 18 века он уже не устраивал даже горнодобывающую промышленность, что уже говорить об артиллерии, которая требовала более сильного взрывчатого вещества. В 1845-47 г.г. было сообщено об открытии Шенбейном нитроклетчатки (пироксилина) и нитроглицерина (Стобреро) - веществ, которым было суждено сыграть огромную роль в производстве порохов и взрывчатых веществ.

В 1863 году Вилбранд получил знаменитый тротил. А необходимая HNO3 получалась методом Глаубера (открыл способ в 17 веке в 1650 году).

Этот метод долгое время оставался единственным, его очень подробно описал ваш любимый писатель Жюль Верн в «Таинственном острове». Попытаемся его восстановить. Брали чилийскую селитру NaN03, заливали кислотой, более сильной, чем HN03:

                               5100 С

NaN03 + H2S04   →   NaHS04 + HN03.

Где применяется HNO3.

Первый завод в России был построен в 1720 году под Москвой Савеловым и братьями Томилиными.

III ЭТАП. Удобрение.

«N - элемент жизни»

                                                                  Д.Н. Прянишников

Совсем недавно, в конце XIX века, некоторые ученые выступали с тревожными заявлениями о нависшей над человечеством угрозе голодной гибели, к которой может привести исчерпание природных ресурсов азотных соединений. Ведь азот является основой аминокислот, а, следовательно, и белков, служащих главным «строительным материалом» любого живого организма.

Искусственно полученные минеральные удобрения устранили эту проблему.

IV ЭТАП. Как связали азот.

«Об их связи знали пока немногие»

                                                                                А. Дюма

Назовите источник N2 на земле?

Воздух! (привлекает, заманчиво, соблазняет)

Над каждым гектаром земной поверхности в атмосфере 80 000 тонн N2. Сама природа подсказала путь связывания N2 (Я вам помогаю. Показываю схему N2 + 02 → N0).

Давайте напишем стадии получения HNO3:

                   2000°С

N2 + O2  →  2NO – Q

2NO + O2 ↔ 2NO + Q

4NO2 + О2 + 2H2O ↔ 4HN03 + Q

Можно связать N2 и с другим газом, а вот об этой связи узнали немногие. А вы знаете? С каким газом связался N2.

                                    400-500°С

                             kat (Al2O3 и К20)

N2 + ЗН2           ↔               2NH3 + Q                                            Р=30-100 мПа

                             Pt, Rh

4NH3 + 5O2       →          4NO + 6Н20 + Q

 (Рисунок «Экология»)

2N02 + O2     ↔ 2N02 + Q

4NO2 + O2 + 2 Н20  → 4HN03 + Q                                      Р= 5 мПа, 98% HN03

Первый азотнокислый завод в России был построен в 1917 году в Юзовке по проекту Андреева.

(Какие научные принципы: циркулярные, теплообмен, противоток, непрерывность).

V ЭТАП. Что дальше.

«Влияние времени

на течение реакции

сказывается ...»

Д.И. Менделеев

О каком времени говорит Д.И. Менделеев. Может быть, о нашем! Ведь на сегодняшний день внедрено в промышленность 150 вариантов схем производства NH03, однако возможности дальнейшего совершенствования далеко не исчерпаны. Синтез NH3 может происходить в мягких условиях как в почве. Может быть именно здесь должна начаться новая глава?

Так что история «крепкой водки» не кончилась. Она пишется и сегодня, история довольно простого химического вещества, в котором совершенно закономерным образом отразилась история человечества.