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

10 клас.

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:

NaNO_3(тв.) + H₂SO_4(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.

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, 3^оС.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.