Нітратна і ортофосфатна кислоти. Фізичні та хімічні властивості. Добування та застосування.

Тема уроку : Нітратна і ортофосфатна кислоти.

                                  Фізичні та хімічні властивості. Добування та застосування.

Мета уроку:

- навчальна:ознайомити учнів з особливостями нітратної і ортофосфатної кислот;встановити їх фізичні властивості, загальні хімічні та специфічні

властивості нітратної кислоти, розширити уявлення про кислі і середні солі на прикладі солей ортофосфатної кислоти;ознайомити із способами добування нітратної кислоти в лабораторних умовах та в промисловості;визначити рівень навчальних досягнень учнів з вивченої теми;

- виховна: звернути увагу учнів на пожежонебезпечні властивості концентрованої нітратної кислоти;

- розвиваюча: удосконалювати уміння учнів складати рівняння хімічних реакцій і пояснювати їх з точки зору електролітичної дисоціації;формувати компетентності розв’язування різнорівневих задач, розвивати уміння учнів під час виконання лабораторних дослідів.

Тип уроку: комбінований

Форми і методи : узагальнююча, репродуктивна бесіда, наглядні, словесні, наочно-ілюстративні, системно-структурні (опорно-логічні схеми), бліц-опитування, робота з підручником.

Обладнання і реактиви: ПС Д.І.Менделєєва, опорно-логічні схеми «Сполуки Нітрогену», «Елементи V групи», таблиця розчинності, метали - мідь, магній, кальцій оксид, розчини нітратної і ортофосфатної кислот, натрій гідроксиду, розчини індикаторів, питної соди, арґентум нітрату, хімічний штатив і пробірки, нагрівальний прилад.

Хід уроку:

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

ІІІ. Актуалізація опорних загально навчальних компетентностей, чуттєвого

      досвіду:

  Фронтальна бесіда:

1. Які оксиди Нітрогену ви знаєте? Опишіть їх фізичні властивості.
2. Опишіть фізичні властивості фосфор (V) оксиду.
3. Які властивості кислотно-основного характеру мають ці оксиди? Напишіть рівняння реакцій взаємодії цих оксидів з водою.
4. Для одержання яких речовин використовуються нітроген і фосфор оксиди ?
5. Які загальні  хімічні властивості кислот ви знаєте?
6. Як кислоти дисоціюють у водних розчинах?
7. Які реакції відносять до окисно-відновних?

IV.  Мотивація навчально-пізнавальної діяльності. Повідомлення теми,

        мети, завдань уроку.

V.    Вивчення нового матеріалу.

1.  Фізичні властивості нітратної кислоти.

Розповідь вчителя.

       Нітратна кислота – один із найважливіших продуктів хімічної промисловості. Перші згадки про нітратну кислоту можна знайти в працях арабського алхіміка VIIIст. Джабіра ібн  Хайяна (Гебера), (Г.Н.Фадєєв «Пятая вертикаль» с.74-75).

       Безводна (100 % -а ) нітратна кислота – безбарвна, дуже пахуча рідина, з температурою кипіння + 860С. При збереженні на світлі кислота поступово забарвлюється в бурий колір внаслідок розкладу з утворенням вищих нітроген оксидів, у тому числі й бурого газу NO2. Добре змішується з водою в будь-яких співвідношеннях.

1. Способи добування нітратної кислоти.

1) Лабораторний метод: дія концентрованої сульфатної кислоти на солі нітратної кислоти:

  NaNO3(тв.) + H2SO4(конц) → NaHSO4  +  HNO3    

2) Промисловий синтез нітратної кислоти з амоніаку проходить за такою схемою:

1) 2NH3  +  2O2  →  NO  +  3H2O – каталітичне окиснення аміаку, каталізатор – платина.

2) 2NO  +  O2 → 2NO2  - окиснення NO киснем повітря.

3) 4NO2 + 2H2O  +  O2 → 4 HNO3 поглинання  NO2 водою у присутності кисню.

1. Хімічні властивості нітратної кислоти.

  Користуючись підручником, учні самостійно записують для нітратної кислоти рівняння :

1. дисоціації;
2. взаємодії з оксидами металів;
3. з основами;
4. із солями;
5. з металами.
6.  

Використовуємо метод «Ланцюжок».

Учні по черзі виходять до дошки і записують відповідні рівняння реакцій

  Демонстрація.

    Вчитель демонструє взаємодію розведеної та концентрованої нітратної кислоти з міддю і магнієм. Учні записують рівняння і складають електронний баланс реакції взаємодії.

Висновок: метали не витісняють водень із розчину кислоти, а утворюють такі продукти реакції: NH3, NH4NO3 (розб.) та NO2(конц).

Специфічні властивості нітратної кислоти:

1. Окиснення неметалів:

P  +  5 HNO3  →  H3PO4  +  5NO2  +  2H2O

S  +  2 HNO3 → H2SO4 +  2NO.

1. Взаємодія з металами:( вставить таблицю).

До    Zn

Від Fe до H2

Після H2

HNO3 (розв.)

NH3 (NH4NO3)

NH4NO3 (NH3)

NO

HNO3 (конц.)

N2O

NO

NO2

1. Фізичні властивості ортофосфатної кислоти.

З фосфатними кислотами історія пов’язує  свою розповідь, починаючи з першої половини XIX ст., з видатним хіміком того часу Йоганном Берцеліусом: фосфорні кислоти мета фосфатна (нестійка) і ортофосфатна (стійка), утворені з своїх оксидів, мають різні властивості в залежності від того, яким способом вони добуті.

За звичайних умов ортофосфатна кислота – тверда, безбарвна, кристалічна речовина. Температура плавлення – 42, 3оС.У рідкій і твердій кислоті молекули асоційовані за рахунок водневих зв’язків.Цим зумовлена підвищена в’язкість концентрованих розчинів фосфатної кислоти.Вона добре розчинна у воді, її розчин – електроліт середньої сили.

1. Добування ортофосфатної кислоти.

  Розповідь учителя.

    Фосфатну кислоту одержують з її солей, що містяться у фосфатних мінералах – апатиті і фосфориті Са3(РО4)2 – дією сульфатної кислоти:

   Са3(РО4)2  +  3Н2SO4  = 3 CaSO4  +  2H3PO4

або гідратацією фосфор (V) оксиду:

 Р2О5  +  3Н2O  =  2H3PO4

1.  Хімічні властивості ортофосфатної кислоти.

     Учитель разом з учнями розглядає такі хімічні властивості ортофосфатної кислоти:

 Учні – лаборанти демонструють такі досліди (інструктаж з ТБ):

1. Дисоціацію фосфатної кислоти і зміну забарвлення індикатора в її розчині;
2. Взаємодію з оксидами металів;
3. Взаємодію з основами;
4. Взаємодію з солями
5. Взаємодія з металами, що стоять у ряді напруг до водню.

Під час демонстрацій на дошці по черзі учні пишуть рівняння відповідних реакцій.

 Якісні реакції на кислоти та їх солі:

 NO3- :   2NaNO3  +  2 H2SO4  +  Cu  → 2 NO2↑ +  CuSO4  +  Na2SO4  +  2H2O

                                                                                                  Газ бурого кольору

 PO4 3-:   3AgNO3  +  Na3PO4  →  Ag3PO4↓  +  3NaNO3

                                                              Осад жовтого кольору

1. Застосування нітратної та ортофосфатної кислот.

 Учні працюють з підручником і опорним конспектом. Демонструють виконані творчі завдання (випереджуюче навчання).

VІ. Закріплення  й узагальнення набутих знань.

Бесіда:

1. Назвіть формули нітратної кислоти; ортофосфатної кислоти.Перелічить хімічні властивості нітратної і ортофосфатної кислот, які є загальними для всіх кислот.
2. Які специфічні властивості нітратної кислоти ви знаєте? Чим вони визначаються?
3. Які солі утворює ортофосфатна кислота?
4. Розв’язати задачу:Оксид одновалентного металу масою 28, 2 г повністю реагує з ортофосфатною кислотою з утворенням 42, 4 г солі. Назвіть цей метал (Li).

VIІ. Підсумки уроку. Мотивація оцінок.

VIIІ. Домашнє завдання.

Вивчити § 10.Виконати вправи № 92, 93, 97. Підготувати повідомлення про вміст нітратів в продуктах харчування.