Урок химии в 9 классе. «Окислительные свойства азотной кислоты». Цель урока: Познакомиться с особыми свойствами азотной кислоты как окислителя. Задачи: обучающие: рассмотреть окислительные свойства азотной кислоты, отметить ее особенности взаимодействия с металлами и неметаллами. Уравнивать окислительно-восстановительные реакции с участием азотной кислоты методом электронного баланса; развивающие: продолжить развитие логического мышления, умений наблюдать, анализировать и сравнивать, находить причинно-следственные связи, делать выводы, работать с алгоритмами, формировать интерес к предмету; воспитательные: формировать научное мировоззрение учащихся; научить слушать учителя и своих одноклассников, быть внимательным к себе и окружающим, вести беседу. Тип урока: изучение новой темы

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Окислительные свойства азотной кислоты Учитель химии 1 квалификационной категории МБОУСОШ №4 г. Советский ХМАО-Югра Казанцева А. Г.

Цель урока: Рассмотреть окислительные свойства азотной кислоты, отметить ее особенности взаимодействия с металлами и неметаллами. Уравнивать окислительно -восстановительные реакции с участием азотной кислоты методом электронного баланса.

Составьте уравнения реакций азотной кислоты: 1 вариант с оксидом меди (II), c гидроксидом натрия 2вариант гидроксидом цинка; силикатом натрия Актуализация знаний Рассмотрите реакции с точки зрения ТЭД.

Взаимопроверка 1 вариант 2 вариант 2HNO 3 + Zn(OH) 2 = Zn(NO 3) 2 + 2H 2 O 2H + + 2NO 3 – + Zn(OH) 2 = Zn 2+ +2NO 3 – + + 2H 2 O 2H + + Zn(OH) 2 = Zn 2+ + 2H 2 O 2HNO 3 + Na 2 SiO 3 = ↓ H 2 SiO 3 + 2NaNO 3 2H + + 2NO 3 – + 2Na + + SiO 3 2 – = ↓ H 2 SiO 3 + + 2Na + + 2NO 3 – 2H + + SiO 3 2 – = ↓ H 2 SiO 3 2HNO 3 + CuO = Cu(NO 3) 2 + H 2 O 2H + + 2NO 3 – + CuO = Cu 2+ + 2NO 3 – + H 2 O 2H + + CuO = Cu 2+ + H 2 O HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O H + + NO 3 – + Na + + OH – = Na + + NO 3 – + H 2 O H + + OH – = H 2 O

Характерным свойством азотной кислоты является ее ярко выраженная окислительная способность. Азотная кислота-один из энергичнейших окислителей. Многие неметаллы легко окисляются ею, превращаясь в соответствующие кислоты. Концентрированная (более 60%) азотная кислота восстанавливается при этом до NO 2 , а если концентрация кислоты (15 – 20%), то до NO.

HNO 3 + С → С O 2 + H 2 O + NO 2 N +5 + 1e → N +4 1 С 0 – 4 e → С + 4 4 HNO 3 + P → H 3 PO 4 + NO 2 + H 2 O N +5 + 1e → N +4 P 0 – 5e → P +5 5 Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты методом электронного баланса. HNO 3 (за счет N +5) – окислитель, пр. восстановления C – восстановитель, процесс окисления HNO 3 (за счет N +5) – окислитель, пр. восстановления P – восстановитель, процесс окисления Посмотрим опыт 1 Взаимодействие азотной кислоты с углеродом Посмотрим опыт 2 Взаимодействие азотной кислоты с фосфором Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты методом электронного баланса. 4 4 1 4 2 4 1 5 5 1 5 5

Азотная кислота взаимодействует почти со всеми металлами, в том числе стоящими в ряду активности после Н. Глубина восстановления азота в таких реакциях зависит от концентрации кислоты, от активности металла, от температуры. Понижение температуры способствует более глубокому восстановлению азота. Водород в реакциях кислоты с металлами не выделяется потому, что азотная кислота проявляет свои окислительные свойства не за счет Н + , а за счет N +5 . Концентрированная холодная азотная кислота пассивирует металлы: Al, Fe, Be, Cr, Ni, Pb и другие (за счет образования плотной оксидной пленки). При нагревании и при разбавлении азотной кислоты данные металлы в ней растворяются

Активные металлы Li Na ……. Zn Металлы средней активности Cr ……….. Sn Металлы малоактивные и неактивные Pb …........... Ag Благородные металлы Au Pt Os Ir Конц HNO 3 Раз HNO 3 очень раз HNO 3 Конц HNO 3 Раз HNO 3 очень Раз HNO 3 Конц HNO 3 Раз HNO 3 Раств. только в царской водке-смеси 3об. HCl B 1 об. HNO 3 NO NO 2 N 2 O или N 2 , NO 2 NH3 NH 4 NO 3 Не реагируют NO 2 , NO,N 2 ONH 3 NO 2 , NO, N 2 O, NH 3 NO 2 NO концентрированная HNO3 >60% разбавленная HNO 3 = 30-60% очень разбавленная HNO 3

1) HN +5 O 3 (конц.) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3) 2 + N +4 O 2 + H 2 O 2 2 N +5 + 1e → N +4 Cu 0 – 2e → Cu +2 2) HN +5 O 3 (разб.) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3) 2 + N +2 O + H 2 O 3 3 4 2 8 N +5 + 3e → N +2 Cu 0 – 2e → Cu +2 окислитель (процесс восстановления) Восстановитель (процесс окисления) 4 Посмотрим опыт 3 «Взаимодействие азотной кислоты с некоторыми металлами» Запишем уравнения этих реакций. 1 2 2 2 1 3 2 6 2 3 окислитель (процесс восстановления) востановитель (процесс окисления)

1) HN +5 O 3 (конц.) + Zn 0 = Zn +2 (NO 3) 2 + N +4 O 2 + H 2 O 2 2 N +5 + 1e → N +4 2) HN +5 O 3 (разб.) + Zn 0 = Zn +2 (NO 3) 2 + N -3 H 3 + H 2 O 4 4 3 9 N +5 + 3e → N +2 окислитель (процесс восстановления) восстановитель (процесс окисления) 4 окислитель (процесс восстановления) восстановитель (процесс окисления) Zn 0 – 2e → Zn +2 1 2 2 2 1 Zn 0 – 2e → Zn +2 3 2 6 2 3

Азотная кислота окисляет многие органические вещества. При попадании ее на кожу на ней появляются ожоги, а в легком случае - желтые пятна. Поэтому не следует допускать попадания кислоты на кожу или одежду, так как ткани тоже разрушаются под ее действием. Вдыхание паров азотной кислоты приводит к отравлению.

Закрепление изученного материала Взаимодействие азотной кислоты с металлами Работа с тренажером

Домашнее задание § 19 (с. 54-56), упр. 4,5,7 (с. 59). Составить и уравнять при помощи электронного баланса 3 реакции взаимодействия азотной кислоты с металлами

Молодцы! Спасибо за работу

Литература: Химия 9 класс, Рудзитис Г.Е, Фельдман Ф.Г, изд. Просвещение 20012 г Окислительно – восстановительные реакции. Хомченко Г. П, Севастьянова К.И изд. Просвещение 2012 г А.Г. Кульман. Общая химия, Москва-1989. Интернет ресурсы: http://school-collection.edu.ru http://fcior.edu.ru

1 слайд

Азотная кислота 1. Состав. Строение. Физические свойства 2. Классификация 3. Получение азотной кислоты 4. Химические свойства 5. Применение Тест Соли азотной кислоты

2 слайд

HNO3 Состав. Строение. Свойства. H O N O O - - степень окисления азота валентность азота +5 IV химическая связь ковалентная полярная Азотная кислота – бесцветная гигроскопичная жидкость, c резким запахом, «дымит» на воздухе, неограниченно растворимая в воде. tкип. = 83ºC.. При хранении на свету разлагается на оксид азота (IV), кислород и воду, приобретая желтоватый цвет: 4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O Азотная кислота ядовита.

3 слайд

4 слайд

5 слайд

Азотная кислота (HNO3) Классификация наличию кислорода: основности: растворимости в воде: летучести: степени электролитической диссоциации: кислородсодержащая одноосновная растворимая летучая сильная Азотная кислота по:

6 слайд

Получение азотной кислоты в промышленности NH3 NO NO2 HNO3 4NH3+ 5O2 = 4NO + 6H2O 2NO+O2 = 2NO2 4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3 1. Контактное окисление аммиака до оксида азота (II): 2. Окисление оксида азота (II) в оксид азота (IV): 3. Адсорбция (поглощение) оксида азота (IV) водой при избытке кислорода

7 слайд

В лаборатории азотную кислоту получают действием концентрированной серной кислоты на нитраты при слабом нагревании. Составьте уравнение реакции получения азотной кислоты. NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3

8 слайд

Химические свойства азотной кислоты 1. Типичные свойства кислот 2. Взаимодействие азотной кислоты с металлами 3. Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами

9 слайд

Химические свойства азотной кислоты Азотная кислота проявляет все типичные свойства кислот. Перечислите свойства характерные для кислот. Кислоты взаимодействуют с основными и амфотерными оксидами, с основаниями, амфотерными гидроксидами, с солями. Составьте уравнения реакций азотной кислоты: 1 3 2 с оксидом меди (II), оксидом алюминия; c гидроксидом натрия, гидроксидом цинка; c карбонатом аммония, силикатом натрия. Рассмотрите реакции с т. зр. ТЭД. Дайте названия полученным веществам. Определите тип реакции. 3

10 слайд

2HNO3 + CuO = Cu(NO3)2 + H2O 1 2H+ + 2NO3– + CuO = Cu2+ + 2NO3– + H2O 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O 6HNO3 + Al2O3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O 6H+ + 6NO3– + Al2O3 = 2Al3+ + 6NO3– + 3H2O 6H+ + Al2O3 = 2Al3+ + 3H2O HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O H+ + NO3– + Na+ + OH– = Na+ + NO3– + H2O H+ + OH– = H2O 2 2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O 2H+ + 2NO3– + Zn(OH)2 = Zn2+ +2NO3– + 2H2O 2H+ + Zn(OH)2 = Zn2+ + 2H2O

11 слайд

3 2HNO3 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + CO2 + H2O 2H+ + 2NO3– + 2NH4+ + CO22– = 2NH4+ +2NO3– + CO2 + H2O 2H+ + CO22– = CO2 + H2O 2HNO3 + Na2SiO3 = ↓H2SiO3 + 2NaNO3 2H+ + 2NO3– + 2Na+ + SiO32– = ↓H2SiO3 + 2Na+ + 2NO3– 2H+ + SiO32– = ↓H2SiO3 Активные кислоты вытесняют слабые летучие или нерастворимые кислоты из растворов солей.

12 слайд

Взаимодействие азотной кислоты с металлами Как реагируют металлы с растворами кислот? Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из кислот. Металлы, стоящие после водорода из кислот его не вытесняют, т.е. не взаимодействуют с кислотами, не растворяются в них. Особенности взаимодействия азотной кислоты с металлами: 1. Ни один металл никогда не выделяет из азотной кислоты водород. Выделяются разнообразные соединения азота: N+4O2, N+2O, N2+1O, N20, N–3H3 (NH4NO3) 2. С азотной кислотой реагируют металлы, стоящие до и после водорода в ряду активности. 3. Азотная кислота не взаимодействует с Au, Pt 4. Концентрированная азотная кислота пассивирует металлы: Al, Fe, Be, Cr, Ni, Pb и другие (за счет образования плотной оксидной пленки). При нагревании и при разбавлении азотной кислоты данные металлы в ней растворяются. опыт опыт опыт N–3H4+ N20 N2+1O N+2O N+4O2 концентрация кислоты активность металлов

13 слайд

14 слайд

Составьте уравнение реакции взаимодействия концентрированной азотной кислоты с ртутью. Рассмотрите реакцию с т. зр. ОВР. 4HN+5O3 + Hg0 = Hg+2(NO3)2 + 2N+4O2 + 2H2O N+5 + 1e → N+4 1 2 Hg0 – 2e → Hg+2 2 1 HNO3 (за счет N+5) – окислитель, процесс восстановления; Hg0– восстановитель, процесс окисления.

15 слайд

Допишите схемы реакций: Рассмотрите превращения в свете ОВР 1) HNO3(конц.) + Cu → Cu(NO3)2 + … + H2O 2) HNO3(разб.) + Cu → Cu(NO3)2 + … + H2O 1) HN+5O3(конц.) + Cu0 = Cu+2(NO3)2 + N+4O2 + H2O 2 2 N+5 + 1e → N+4 1 2 Cu0 – 2e → Cu+2 2 1 2) HN+5O3(конц.) + Cu0 = Cu+2(NO3)2 + N+2O + H2O 3 3 4 2 8 N+5 + 3e → N+2 3 2 Cu0 – 2e → Cu+2 2 3 восстановление окисление восстановитель окислитель 4 восстановление окисление окислитель восстановитель

16 слайд

17 слайд

Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами Окисляет неметаллы до соответствующих кислот. Концентрированная (более 60%) азотная кислота восстанавливается до NO2 , а если концентрация кислоты (15 – 20%), то до NO. HNO3 + С → СO2 + H2O + NO2 N+5 + 1e → N+4 1 4 С0 – 4e → С+4 4 1 4 4 2 HNO3 + P → H3PO4 + NO2 + H2O N+5 + 1e → N+4 1 5 P0 – 5e → P+5 5 1 5 2 5 HNO3 + P + H2O → H3PO4 + NO N+5 + 3e → N+2 3 5 P0 – 5e → P+5 5 3 3 5 3 5 Азотная кислота как сильный окислитель Расставьте в схемах коэффициенты методом электронного баланса. HNO3 (за счет N+5) – окислитель, пр. восстановления C – восстановитель, процесс окисления HNO3 (за счет N+5) – окислитель, пр. восстановления P – восстановитель, процесс окисления HNO3 (за счет N+5) – окислитель, пр. восстановления P – восстановитель, процесс окисления опыт опыт

18 слайд

19 слайд

20 слайд

Применение азотной кислоты 1 5 4 6 2 3 Производство азотных и комплексных удобрений. Производство взрывчатых веществ Производство красителей Производство лекарств Производство пленок, нитролаков, нитроэмалей Производство искусственных волокон 7 Как компонент нитрующей смеси, для траления металлов в металлургии

21 слайд

Соли азотной кислоты Как называются соли азотной кислоты? нитраты Нитраты K, Na, NH4+ называют селитрами Составьте формулы перечисленных солей. KNO3 NaNO3 NH4NO3 Нитраты – белые кристаллические вещества. Сильные электролиты, в растворах полностью диссоциируют на ионы. Вступают в реакции обмена. Каким способом можно определить нитрат-ион в растворе? К соли (содержащей нитрат-ион) добавляют серную кислоту и медь. Смесь слегка подогревают. Выделение бурого газа (NO2) указывает на наличие нитрат-иона.

23 слайд

Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210°С происходит полное разложение. Нитрат аммония

24 слайд

При нагревании нитраты разлагаются тем полнее, чем правее в электрохимическом ряду напряжений стоит металл, образующий соль. Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Co Sn Pb Cu Ag Hg Au нитрит + О2 оксид металла + NO2 + O2 Ме + NO2 + O2 Составьте уравнения реакций разложения нитрата натрия, нитрата свинца, нитрата серебра. 2NaNO3 = 2NaNO2 + O2 2Pb(NO3)2= 2PbO + 4NO2 + O2 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2

25 слайд

1. Степень окисления азота в азотной кислоте равна: А) +5; Б) +4; В) -3. А 2. При взаимодействии с какими веществами азотная кислота проявляет особые свойства, отличающие её от других кислот: А) основными оксидами; Б) металлами; В) основаниями. Б 3. В окислительно-восстановительной реакции азотная кислота может участвовать в качестве: А) окислителя; Б) восстановителя; В) окислителя и восстановителя. А 4. Какое из данных соединений азота называют чилийской селитрой: А) нитрат калия; Б) нитрат кальция; В) нитрат натрия; В 5. Запишите уравнение взаимодействия меди с концентрированной азотной кислотой. Коэффициент перед формулой кислоты равен: А) 2; Б) 4; В) 1. Б 6. Какое из перечисленных веществ не реагирует с разбавленной азотной кислотой: А) медь; Б) гидроксид натрия; В) бромид натрия. В 7. Азотную кислоту получают в три стадии, окисляя атом азота по следующей схеме: А) N–3 →N+2 →N+4 → N+5 Б) N–3 →N0 →N+4 → N+5 В) N0 →N+2 →N+4 → N+5 А

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Получение азотной кислоты ПОДГОТОВИЛА: ученица 9 класса б гимназии №1 им. Ю.А.Гагарина Михальченко Ксения.

Физические свойства азотной кислоты Агрегатное состояние: жидкое Цвет: бесцветный Запах: резкий Плотность: 1,5 2 г/см 3 Не ограничено растворимая в воде Кипение: +82,6 °C с частичным разложением; Плавление: −41,59 °С

Химические свойства азотной кислоты HNO 3 - сильная одноосновная кислота Высококонцентрированная HNO 3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения 4 HNO 3 4NO 2 + 2 H 2 O + O 2 При нагревании азотная кислота распадается по той же реакции. Азотную кислоту можно перегонять (без разложения) только при пониженном давлении. Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя.

Важнейшие соединения Смесь трех объёмов соляной кислоты и одного объёма азотной называется «Царской водкой». Царская водка растворяет большинство металлов, в том числе золото и платину. Её сильные окислительные способности обусловлены образующимся атомарным хлором и хлоридом нитрозила: Нитраты – это соли азотной кислоты. Нитраты получают действием азотной кислоты HNO 3 на металлы, оксиды, гидроксиды, соли. Практически все нитраты хорошо растворимы в воде. Нитраты устойчивы при обычной температуре. Они обычно плавятся при относительно низких температурах (200-600 °C), зачастую с разложением.

Нахождение в природе В природе в свободном состоянии не встречается, а всегда только в форме азотнокислых солей. Так, в виде азотнокислого аммония в воздухе и дождевой воде, особенно после гроз, затем в виде азотнокислого натра в чилийской или перуанской селитре и азотнокислых калия и кальция в верхних слоях пашни, на стенах конюшен, в низменностях Ганга и других рек Индии. * Сели́тра - тривиальное название для минералов, содержащих нитраты щелочных и щелочноземельных металлов.

Виртуальный эксперимент Внимание! Азотная кислота и её пары очень вредны, поэтому работать с ней следует очень аккуратно.

Получение азотной кислоты Различают производство слабой (разбавленной) азотной кислоты и производство концентрированной азотной кислоты. Процесс производства разбавленной азотной кислоты складывается из трех стадий: 1) конверсии аммиака с целью получения оксида азота 4NH 3 + 5О 2 → 4NO + 6Н 2 О 2) окисления оксида азота до диоксида азота 2NO + О 2 → 2NO 2 3) абсорбции оксидов азота водой 4NO 2 + О 2 + 2Н 2 О → 4HNO 3 Суммарная реакция образования азотной кислоты выражается NH 3 + 2О 2 → HNO 3 + Н 2 О

Применение азотной кислоты для получения: азотных удобрений; Лекарств Красителей Взрывчатых веществ Пластичных масс Искусственных волокон «Дымящая» азотная кислота применяется в ракетной технике в качестве окислителя ракетного топлива крайне редко в фотографии - разбавленная - подкисление некоторых тонирующих растворов; в станковой графике- для травления печатных форм (офортных досок, цинкографических типографских форм и магниевых клише). в ювелирном деле - основной способ определения золота в золотом сплаве;

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

приложение к уроку «Азотная кислота: состав молекулы, физические и химические свойства". «Азотная кислота: состав молекулы, физические и хими- ческие свойства". Приложение к уроку "Азотная кислота:

Приложение к уроку, заполняемое учащимися в учебное портфолио....

Франшизы