Разработка урока по химии в 9 классе Азотная кислота, её физические и химические свойства

Разработка урока по химии в 9 класс

Тема: «Азотная кислота, её физические и химические свойства»

Цели урока:

Цель урока:

Знакомство с историей открытия. Изучение строения молекулы азотной кислоты, ее физических и химических свойств, роли кислоты в жизни человека и ее применение

Задачи урока:

образовательные: - изучить молекулярное и электронное строение молекулы азотной кислоты, рассмотреть физические свойства, изучить химические свойства азотной кислоты (общие с другими кислотами и специфические), Познакомить учащихся с окислительными свойствами азотной кислоты, обратить внимание на применение кислоты;

воспитательные: формировать навыки безопасного обращения с веществами, формировать умение применять полученные знания в быту, воспитывать уверенность в своих силах, настойчивость.

развивающие: развивать умение анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы, грамотно излагать свои мысли. развивать умение и навыки при проведении эксперимента с соблюдением правил техники безопасности, развивать познавательные способности, потребности и интерес у обучающихся  

Оборудование и реактивы:

• концентрированная азотная кислота (HNO3​, 60–65 %);

• разбавленная азотная кислота (HNO3​, 20–25 %);

• медь (проволока или кусочки);

• индикаторы (лакмус, метилоранж);

• растворы NaOH, CuSO4​, FeSO4​;

• оксиды CuO, Al2​O3​;

• раствор Na2​CO3​;

• пробирки, штатив, пробиркодержатель;

• мультимедийная установка (проектор, экран, компьютер).

I. Организационный момент

Проверка готовности класса к уроку, объявление темы и целей.

II. Актуализация опорных знаний

Вопросы для повторения:

1. Какие соединения азота вы уже изучили?

2. Какие оксиды азота являются кислотными?

3. Каков качественный и количественный состав азотной кислоты?

4. Какую степень окисления проявляет азот в азотной кислоте?

III. Изучение нового материала

1. Состав и строение молекулы азотной кислоты

• Формула: HNO3​.

• Степень окисления азота: +5.

• Тип связи: ковалентная полярная.

• Валентность азота: V.

2. Физические свойства
Азотная кислота — это:

• бесцветная летучая жидкость с резким раздражающим запахом;

• на воздухе «дымит» (выделяет пары);

• концентрированная кислота может иметь желтоватый оттенок из‑за частичного разложения с образованием NO2​ (диоксида азота);

• гигроскопична, смешивается с водой в любых соотношениях;

• плотность: 1,5 г/см3;

• температура кипения: 86 ∘C;

• температура затвердевания: −41,6 ∘C.

3. Химические свойства

а) Общие свойства кислот
Азотная кислота как сильная кислота:

• полностью диссоциирует в водных растворах:

HNO3​→H++NO3−​

• изменяет цвет индикаторов (лакмус — красный, метилоранж — розовый);

• реагирует с основными и амфотерными оксидами:

Na2​O+2HNO3​→2NaNO3​+H2​O

• взаимодействует с основаниями:

Fe(OH)3​+3HNO3​→Fe(NO3​)3​+3H2​O

• вытесняет слабые и летучие кислоты из их солей:

K2​SiO3​+2HNO3​→2KNO3​+H2​SiO3​↓

б) Специфические свойства
Особенность азотной кислоты — сильные окислительные свойства за счёт азота в степени окисления +5. При взаимодействии с металлами водород не выделяется.

Примеры реакций:

• с разбавленной HNO3​ (на примере меди):

3Cu+8HNO3​→3Cu(NO3​)2​+2NO↑+4H2​O

(выделяется оксид азота (II) — бесцветный газ, на воздухе буреет).

• с концентрированной HNO3​ (на примере меди):

Cu+4HNO3​→Cu(NO3​)2​+2NO2​↑+2H2​O

(выделяется бурый газ NO2​).

• Пассивация металлов: холодная концентрированная HNO3​ не реагирует с Al, Cr, Fe из‑за образования защитной оксидной плёнки. При нагревании реакция идёт с выделением NO2​.

• Взаимодействие с белками (ксантопротеиновая реакция): при попадании кислоты на кожу или белок появляется жёлтое окрашивание.

• Разложение при нагревании или на свету:

4HNO3​свет/t∘​4NO2​↑+O2​↑+2H2​O

IV. Демонстрационные опыты

1. Взаимодействие разбавленной HNO3​ с медью (наблюдение за выделением бесцветного газа NO, который на воздухе буреет).

2. Взаимодействие концентрированной HNO3​ с медью (наблюдение бурого газа NO2​).

3. Реакция с индикаторами (изменение цвета лакмуса и метилоранжа).

4. Взаимодействие с оксидом меди (II) и гидроксидом натрия.

V. Применение азотной кислоты

• производство минеральных удобрений (нитраты калия, аммония, натрия);

• получение взрывчатых веществ и пороха;

• синтез органических нитросоединений;

• производство красителей, лекарств (например, нитрата серебра);

• травление металлов в промышленности.

VI. Закрепление материала

Задания:

1. Составьте уравнения реакций азотной кислоты:

   • с оксидом кальция;

   • с гидроксидом алюминия;

   • с карбонатом калия.

2. Объясните, почему концентрированная азотная кислота не реагирует с алюминием при комнатной температуре.

3. Почему при работе с азотной кислотой необходимо соблюдать особую осторожность?

VII. Домашнее задание

1. Выучить конспект урока.

2. Написать уравнения реакций:

   • концентрированной HNO3​ с цинком;

   • разбавленной HNO3​ с магнием.

3. Подготовить краткое сообщение о промышленном способе получения азотной кислоты (процесс Оствальда).

VIII. Подведение итогов урока

Краткий опрос по основным свойствам азотной кислоты, обсуждение результатов опытов, выставление оценок.