УСІ УРОКИ ХІМІЇ
10 клас

ІІ семестр


Тема 1. НЕМЕТАЛІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ ТА ЇХНІ СПОЛУКИ (продовження)


УРОК 17

Тема уроку. Нітратна й фосфатна кислоти, їх властивості


Цілі уроку: розвивати знання учнів про кислоти на прикладі властивостей нітратної та фосфатної кислот; ознайомити учнів з фізичними й хімічними властивостями нітратної та фосфатної кислот, спільними для всіх кислот, та їхніми специфічними властивостями; показати особливості взаємодії нітратної кислоти з металами, якісну реакцію на нітратну кислоту та її солі; формувати уявлення учнів про кислі солі на прикладі солей фосфатної кислоти.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого застосування їх на практиці.

Форми роботи: навчальна лекція, фронтальна й самостійна робота з опорною схемою, демонстраційний експеримент.

Обладнання: періодична таблиця хімічних елементів, таблиця розчинності, ряд активності металів.

Демонстрація 8. Взаємодія концентрованого й розбавленого розчинів нітратної кислоти з міддю (під витяжкою).

ХІД УРОКУ

І. Організація класу


ІІ. Аналіз контрольної роботи

Робота з класом зі з’ясування типових помилок, індивідуальна робота над помилками.


III. Мотивація навчальної діяльності

1. Запишіть формули оксидів Нітрогену зі ступенями окиснення +1, +2, +3, +4, +5.

N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5.

2. Які з цих оксидів розчиняються у воді?

3. Які з оксидів утворюють кислоти? Запишіть рівняння хімічних реакцій.


IV. Вивчення нового матеріалу

Нітратна й фосфатна кислоти, їх властивості

1. Нітратна кислота

Безбарвна рідина, що швидко жовтіє в процесі зберігання, t = 84 °С. Кипіння супроводжується частковим розкладом:

4HNO3 + 61 ккал  2Н2O + 4NO2 + O2

Розчиняючись у рідині, NO2 надає кислоті жовтуватого забарвлення. Така кислота «димить», тому що N02 виділяється з розчину. Розклад 100%-ї HNO3 відбувається вже за звичайних умов. Використовувана в лабораторії HNO3 має концентрацію 65 % HNO3 (концентрована, ρ = 1,4 г/см3).

Одержання

Хімічні властивості

Сильна одноосновна кислота:

HNO3  Н+ + NO3-

1) Реагує з основними оксидами:

CuO + 2HNO3  Cu (NO3)2 + H2O

2) Реагує з основами:

Ca (OН)2 + 2HNO3  Ca (NO3)2 + 2H2O

3) Виражені окисні властивості проявляються в реакціях з металами.

У ряду активності металів зі зменшенням концентрації HNO3 і збільшенням активності металу ступінь відновлення Нітрогену збільшується від +5 до -3. Найбільш імовірними продуктами відновлення нітратної кислоти вважаються такі:

image84

Практично всі метали, крім золота й платини, переводяться концентрованою нітратною кислотою в оксиди. Якщо оксиди розчинні в нітратній кислоті, то вони перетворюються на нітрати, у тому числі оксиди Купруму, Меркурію, Аргентуму.

Деякі метали реагують з розведеною нітратною кислотою й не реагують з концентрованою, тому що на їхній поверхні утворюється тонкий, але щільний шар оксиду, нерозчинний у кислоті. Така пасивність характерна для заліза й алюмінію. Алюміній пасивується й у концентрованій, і в розбавленій кислоті, залізо — тільки в концентрованій, що дозволяє перевозити концентровану HNO3 в цистернах зі сталі й алюмінію.

Суміш концентрованої HNO3 та HCl (1 : 3) називається «царською горілкою», у ній легко розчиняються золото й платина. (Активний елемент — Cl у момент виділення.)

Завдання. Складіть окисно-відновну реакцію розчинення золота й платини в «царській горілці».

Унаслідок розведення окисні властивості нітратної кислоти зменшуються, а кислотність збільшується. через це багато металів з розбавленою HNO3 реагують з виділенням водню, який, утім, витрачається на відновлення надлишку HNO3 до нижчих ступенів окиснення (NH4NO3, NH3).

Наприклад:

image86

1) З неметалами взаємодіє концентрована кислота.

image87

2. Фосфатна кислота

Безбарвні кристали, що розпливаються на повітрі, розчиняються у воді. Продається у вигляді 35%-го водного розчину, неотруйна. Температура плавлення безводної кислоти - + 42 °С.

Одержання

1) 3P + 5HNO3 + 2Н2O  3H3PO4 + 5NO — у лабораторії

2) P2O5 + 3Н2O  2H3PO4у промисловості

Хімічні властивості

Окисні властивості не характерні, проявляє всі властивості кислот.

3. Солі нітратної та фосфатної кислот

Солі нітратної кислоти — нітрати, розчинні у воді, розкладаються внаслідок нагрівання:

2NaNO3  2NaNO2 + O2 — активні метали до Mg

2Pb(N03)2  2PbO + 4NO2 + O2 — від Mg до Cu

2AgNO3  2Ag + 2NO2 + O2 — праворуч від Cu

Для виявлення нітрат-іонів NO3- у пробірку поміщають досліджувану речовину, додають трохи мідних ошурок, доливають концентровану сульфатну кислоту й нагрівають.

NaNO3 + H2SO4  NaHSO4 + HNO3

Солі фосфатної кислоти — фосфати. Безбарвні. Використовуються в різних галузях промисловості й сільському господарстві.

Ортофосфатна кислота — кислота середньої сили, утворює три ряди солей: дигідрогенфосфати, гідрогенфосфати й фосфати.

З фосфоритів одержують фосфатні добрива:

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4  3Ca(Н2РO4)2 — подвійний суперфосфат

Ca3(PO3)2 + 2H2SO4  2CaSO4 + Ca(H2PO4)2 — простий суперфосфат

• суміш NH4H2PO4 і (NH4)2HPO4 — амофос Фосфати — звичайні складові пральних порошків.


V. Питання для закріплення

1. Демонстрація 8. Якісна реакція на нітратну кислоту

Якісна реакція на NО3 — виділення N02 (бурий газ).

Cu + 4HNО3  Cu(NО3)2 + 2NО2 + 2H

Виділяється бурий газ — NО2.

2. Якісна реакція на PO43- — з AgNО3 з випадінням жовтого осаду Ag3PО4.

Запишіть іонно-молекулярне рівняння реакції.

3. У чому полягають подібність та відмінності між нітратною й фосфатною кислотами?

4. 12,8 г міді розчинили в концентрованій нітратній кислоті. Обчисліть об’єм газу, що виділився, якщо масова частка виходу газу дорівнює 85 %.

5. Самостійна робота. Складіть окисно-відновну реакцію взаємодії нітратної кислоти різної концентрації з речовинами.

Варіант І

а) Натрій;                    

б) вуглець.

Варіант ІІ

а) Калій;                      

б) сірка.

 

VI. Підбиття підсумків уроку

Учитель підбиває підсумки уроку, оцінює роботу учнів на уроці, вибірково перевіряє самостійне виконання завдань учнями.

 

VII. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.

Творче завдання: підготувати повідомлення про мінеральні добрива, їх застосування, раціональне використання мінеральних добрив і пов’язані з цим проблеми екології.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити