План - конспект урока по химии в 9 классе «АММИАК: ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ»

Урок

АММИАК: ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ

Цели: изучить свойства аммиака (окислительно-восстановительные и основные); сформировать понятие о донорно - акцепторном механизме образования химической связи в ионе аммония; продолжить формировать логическое мышление: развивать умение сравнивать, обобщать, делать выводы.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания. § 15, 16; составить схему, отражающую распространение и круговорот элемента азота в природе, и таб­лицу, раскрывающую взаимосвязь свойств и областей примене­ния азота в природе.

У доски:

1-й ученик (работа по карточке).

- Составьте уравнения химических реакций, доказывающих, что азот проявляет восстановительные свойства.

2-й ученик (работа по карточке).

- Составьте уравнения химических реакций, доказывающих, что азот проявляет окислительные свойства.

Фронтальная беседа с классом по вопросам:

1. Как изменяются свойства (металлические и неметалличе­ские) элементов подгруппы азота сверху вниз и почему? (Метал­лические свойства усиливаются, а неметаллические ослабева­ют, так как увеличивается число электронных слоев, = увели­чивается радиус атомов.)

2. Каков тип химической связи в молекуле азота, какова кри­сталлическая решетка жидкого азота? (Ковалентная неполярная связь в молекуле, гексагональная кристаллическая решетка.) § 15, 16; составить схему, отражающую распространение и круговорот элемента азота в природе, и таб­лицу, раскрывающую взаимосвязь свойств и областей примене­ния азота в природе.

3. Укажите значение азота в жизни живых существ и в при­роде. (N входит в состав белков и нуклеиновых кислот, являю­щихся основой живых организмов; в природе формирует зале­жи полезных ископаемых (чилийская селитра).)

4. Как можно получить азот в промышленности? На чём ос­нован этот способ? (Азот получают из воздуха. При испарении жидкого воздуха азот улетучивается первым.)

II. Изучение нового материала.

1. Практическая работа.

Учитель. Аммиак - сложное вещество. Изучением его свойств мы будем заниматься в обычном порядке: физические свойства, химические свойства, получение, применение.

1. Физические свойства.

Для ознакомления с физическими свойствами аммиака на учебные столы выставляются пробирки, наполненные ам­миаком и закрытые пробками, и предлагается осторожно по­нюхать газ в пробирке. Учащиеся повторяют правила техники безопасности о том, как нужно нюхать неизвестный газ. До­полнительно сообщается о легкой сжижаемости аммиака; хо­рошую растворимость аммиака в воде демонстрируют про­биркой с газом, помещенной в сосуд с водой; для этого нужно осторожно открыть пробку.

Учащиеся записывают физические свойства аммиака: газ, без цвета, с резким запахом, хорошо растворяется в воде. Ре­шая задачу сопоставления молекулярной массы аммиака с водо­родом и средней молекулярной массой воздуха, учащиеся дела­ют вывод, что аммиак тяжелее водорода и легче воздуха.

2. Химические свойства.

а) Реакции, идущие без изменения степени окисления.

Демонстрационный опыт 1.

Учитель. Растворение аммиака является химическим взаимодействием аммиака с водой. Для этого мы проводим опыт, из которого увидим, что при растворения аммиака в воде образуется щелочь и что этот процесс сопровождается выделе­нием теплоты. Большим цилиндром с аммиаком накрываем про­бирку, обернутую фильтровальной бумагой, смоченной раство­ром фенолфталеина. Пробирку соединяем с узкой стеклянной трубкой, заполненной подкрашенным раствором. При сопри­косновении с аммиаком фильтровальная бумага приобретает малиновую окраску, а подкрашенная вода вследствие выделения теплоты под действием расширяющегося воздуха поднимается вверх, что хорошо видно по сравнению с первоначальным ее уровнем, отмеченным резиновым колечком.

Так как вы знакомы с теорией электролитической диссоциа­ции, то растворение аммиака в воде следует рассматривать как взаимодействие полярных молекул аммиака и воды с образова­нием ионов аммония и гидроксила:

NH₃ + H₂O→NH₄⁺ +ОН^-

Присутствие гидроксильных ионов обнаруживают при по­мощи индикатора. Взаимодействие аммиака с водой следует рассматривать как обратимый процесс, направление которого зависит от температуры и концентрации раствора.

Демонстрационный опыт 2.

Учитель. Чтобы показать выделение аммиака при нагре­вании его раствора, проделаем следующий опыт: в маленькой колбочке или в пробирке, закрытой пробкой с газоотводной трубкой, нагреваем концентрированный раствор аммиака. Затем собираем выделяющийся газ в пробирку и обнаруживаем его по запаху или при помощи лакмусовой бумажки.

Демонстрационный опыт 3. «Действие аммиака на ки­слоты. Получение хлорида аммония соединением газообразного аммиака и хлороводорода».

Учитель. Для этого наберем аммиак в сухой большой ци­линдр, а хлороводород - в другой такой же цилиндр. Затем ци­линдр с аммиаком, перевернутый вверх дном, поставим на ци­линдр с хлороводородом и уберем стекла, закрывавшие их. Оба цилиндра наполняются белыми клубами хлорида аммония:

NH₃ + HCl→NH₄Cl

Сульфат и нитрат аммония получают, пропуская аммиак че­рез кислоты, находящиеся в U-образных трубках, охлаждаемых

водой:

NH₃ + Н⁺ + NO₃^- → NH₄⁺ + NO₃^-

Демонстрационный опыт 4. «Действие водного рас­твора аммиака на кислоты».

Учитель. В три большие колбы наливаем по 20 мл водно­го раствора аммиака. В каждую из них из предосторожности вставляются воронки, так как при взаимодействии аммиака с кислотами выделяется много теплоты. Затем во все колбы на­ливаем по одной пробирке концентрированных кислот (соля­ную, серную, азотную). Там, где оказалась соляная кислота, слышится легкое шипение - выделяется хлорид аммония; с азотной кислотой реакция идет более бурно: жидкость раз­брызгивается, стенки колбы покрываются белым налетом нитра­та аммония; в колбе с серной кислотой слышится треск, колба покрывается белыми кристаллами сульфата аммония.

Вывод: аммиак взаимодействует с водой, растворами ки­слот без изменения степени окисления, в результате всех рас­смотренных реакций образуются ионы аммония NH₄⁺.

Работа с учебником (с. 48-49).

Осуществляется совместный с учащимися разбор механиз­ма образования донорно-акцепторной связи в ионе аммония.

б) Реакции, идущие с изменением степени окисления.

Проблемный вопрос:

- Какие химические свойства - окислительные или восста­новительные - проявляет аммиак в химических реакциях?

Предполагаемый ответ: азот в аммиаке имеет ми­нимальную степень окисления, следовательно, он может толь­ко отдавать электроны, являясь при этом сильным восстано­вителем.

Демонстрационный опыт 5. «Горение аммиака».

(Проведение опыта описано на с. 72 учебника.)

4N^-3H₃⁺¹ + 3O₂ → 2N₂⁰ + 6Н₂O

4N^-3 – 6e → N₂⁰ 2 восстановитель

O₂ + 4e → 2O^-2 3 окислитель

Учитель. Большое теоретическое и практическое значение имеют реакции окисления аммиака в чистом кислороде и в воз­духе в присутствии катализатора (сплав платины и родия). Ам­миак окисляется кислородом воздуха с образованием оксида азота (II).

О получении аммиака в лаборатории и в промышленности вы прочтете самостоятельно.

2. Чтение учебн и ка (с. 47-48).

- Запишите уравнения реакций, которые используют для по­лучения аммиака:

а) в промышленности: N₂⁰ +3Н₂⁰ ↔ 2N ^-3Н₃

N₂⁰ + 6е →2N₃ 1 восстановитель

H₂⁰ -2е →2Н⁺¹ 3 окислитель

б) в лаборатории: 2NH₄Cl + Са(OН)₂ → СаСl₂ + NH₃ + H₂О

Домашнее задание: § 17; составить схему, отражающую взаимосвязь свoйств и областей применения аммиака в про­мышленности.

Домашнее исследование: почему нашатырный спирт обезболивает?

Смочите место укуса муравья нашатырным спиртом. Боль утихнет. Почему?

(Объяснение. При защите муравей впрыскивает в место укуса муравьиную кислоту, вызывающую резкую боль. Если место укуса смочить нашатырным спиртом, боль пропадает, так как основание нейтрализует кислоту. Пчелиный яд тоже содер­жит муравьиную кислоту, поэтому при пчелином укусе наша­тырный спирт также смягчает боль.)