Конспект уроку «Нітроген. Амоніак. Нітратна кислота» з хімії для 11 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 11 клас
- Предмет
- Хімія
- Етапів
- 7
- Тривалість
- 45 хв
Файл для друку: хід уроку, завдання з відповідями, безпека.
- PDF для друку
- Нотатки для вчителя
- Тести класу за посиланням у кабінеті
- Свій PDF або Word стає інтерактивним уроком
Кабінет вчителя безкоштовний, картку не питаємо.
Усередині повний конспект уроку на 45 хвилин з хронометражем семи етапів, 4 завданнями для закріплення з відповідями, трьома схемами й побутовими демонстраціями (нашатирний спирт, мийний засіб для скла, пакет чипсів). Підійде вчителю хімії для проведення уроку за підручником Григоровича 11 класу і учневі для самоперевірки перед тематичним оцінюванням. На практиці: роздрукуйте конспект, вивісьте опору для слабших учнів і запустіть відео дослідів замість живих реакцій з кислотою.
«Усе — отрута, усе — ліки; те й інше визначає доза» — Парацельс
Мета уроку
Знаннєві
- учень/учениця записує формули азоту, амоніаку, йона амонію та нітратної кислоти
- називає фізичні властивості амоніаку (газ із різким запахом, дуже добре розчинний у воді) і нітратної кислоти (летка, отруйна, спричиняє опіки)
- називає галузі застосування азоту, амоніаку й нітратної кислоти
Діяльнісні
- складає рівняння реакцій амоніаку з кислотами та нітратної кислоти з металами й основами
- порівнює фізичні властивості азоту й амоніаку
- пояснює утворення йона амонію за донорно-акцепторним механізмом
- судить про продукти реакції нітратної кислоти з металами за концентрацією кислоти й активністю металу
Ціннісні
- оцінює небезпеку нітратної кислоти й амоніаку для здоров'я та обґрунтовує правила безпечного поводження
- оцінює роль зв'язування атмосферного азоту для сільського господарства і людства
Проблемне питання уроку
Чому одна й та сама речовина, амоніак, у складі аптечного 10%-го водного розчину застосовується для долікарської допомоги, а концентрований амоніак і його великі кількості є небезпечними?
Базові поняття і терміни
азот, амоніак, йон амонію, нашатирний спирт, нітратна кислота, пасивація, каталізатор.
Міжпредметні зв'язки
- Біологія — Нітроген є складовою білків і нуклеїнових кислот, в організмі людини близько 1,8 кг атомів Нітрогену
- Основи здоров'я — застосування 10%-го водного розчину амоніаку для долікарської допомоги та правила безпеки з агресивними речовинами
- Географія — поклади чилійської селітри NaNO₃ у високогірній пустелі Південної Америки й калійної селітри KNO₃ в Індії
Обладнання та реактиви
- підручник (Григорович, 11 клас)
- проєктор для схем і відео дослідів
- аптечний нашатирний спирт (10% розчин амоніаку)
- побутовий мийний засіб для очищення скла з амоніаком
- герметичний пакет чипсів
- червоний лакмусовий індикаторний папір
- добриво-селітра (калій нітрат) у пакунку
- роздрукована опора для диференціації
Демонстрації
Аптечний нашатирний спирт + вологий червоний лакмусовий папір
папір синіє, учні бачать основні властивості водного розчину амоніаку
Мийний засіб для скла з амоніаком
учні переконуються, що амоніак використовують у побутовій хімії; запах безпосередньо не вдихають
Пакет чипсів із зазначенням E941
учні бачать приклад використання азоту для наповнення герметичної упаковки харчового продукту
Пакунок добрива з калій нітратом
учні бачать приклад нітратного добрива
Безпека
- Заборонено самостійно відкривати й пробувати на смак будь-які речовини, що демонструються, а також нахилятися над посудиною з амоніаком і вдихати його
- Запах амоніаку під час уроку безпосередньо не вдихають; демонстрацію виконують за інструкцією вчителя або замінюють відео
- Концентрована нітратна кислота у шкільному кабінеті учням не видається: реакції з нею дивимося лише на відео, навіть розбавлена кислота спричиняє хімічні опіки шкіри й залишає жовті плями
- При потраплянні розчину амоніаку на шкіру промити великою кількістю води; при потраплянні кислоти на шкіру негайно промити водою і повідомити вчителя
- Бром і натрій у кабінеті не використовують, жодних дослідів з ними на уроці не проводять
Що відкриває безкоштовний кабінет
З PDF або Word в інтерактивний урокЗавантажте свій файл із завданнями, кабінет перетворить його на онлайн-тест з автоперевіркою.
Конструктор тестів за 5 хвилинСкладіть тест із власних запитань і видайте класу за посиланням.
Автоперевірка та журнал класуУчні проходять без реєстрації, результати й типові помилки класу в одному місці.
Матеріал на запит позачерговоПотрібна тема, якої немає на сайті? Замовте, зробимо для вас безкоштовно.Картку не питаємо, реєстрація за дві хвилини.
Структура уроку
- Організаційний момент — 1 хв
- Актуалізація — 5 хв
- Мотивація — 3 хв
- Вивчення нового — 21 хв
- Закріплення — 9 хв
- Рефлексія — 4 хв
- Домашнє завдання — 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Вітає, перевіряє готовність класу, повідомляє, що сьогодні об'єднаємо три параграфи в один ланцюжок перетворень.
Учні: Готуються до роботи, записують тему уроку.
Зміст етапу
Учитель: «Сьогодні ви простежите шлях від повітря, яким ми дихаємо, до добрива на дачній ділянці. На уроці звучатиме одне проблемне питання, яке ви розв'яжете наприкінці».
Актуалізація — 5 хв
Учитель: Проводить мозковий штурм до попередньої теми про сульфатну кислоту та властивості кислот. Пропонує кожному письмово в зошиті одним рядком відповісти на 5 коротких запитань, потім фронтально озвучуємо відповіді.
Учні: Письмово одним рядком відповідають у зошитах, потім озвучують відповіді, виправляють помилки.
Зміст етапу
Запитання з очікуваними відповідями. 1) «Сульфатна кислота — сильний чи слабкий електроліт?» (Сильний електроліт, у розбавлених розчинах дисоціює повністю). 2) «Які частинки зумовлюють окисні властивості концентрованої сульфатної кислоти?» (Сульфатна кислота як окисник у концентрованому розчині; йони Гідрогену зумовлюють кислотні, а не специфічні окисні властивості). 3) «З якими металами концентрована сульфатна кислота не реагує?» (Із золотом і платиною, а холодна концентрована кислота пасивує залізо й алюміній). 4) «Що спостерігаємо при взаємодії міді з концентрованою сульфатною кислотою?» (Виділення газу з різким запахом, розчин набуває синього кольору). 5) «Складіть рівняння реакції сульфатної кислоти з натрій гідроксидом» (H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O).
Мотивація — 3 хв
Учитель: Показує готову виставку: аптечний нашатирний спирт, мийний засіб для скла, пакет чипсів, пакунок добрива з калій нітратом. Пропонує прочитати епіграф на дошці і ставить проблемне питання уроку, відповідь на яке знаходимо в кінці.
Учні: Розглядають об'єкти виставки, висловлюють припущення, записують проблемне питання в зошит.
Зміст етапу
Учитель читає епіграф: «Усе — отрута, усе — ліки; те й інше визначає доза» (Парацельс). Потім ставить проблемне питання: «Чому одна й та сама речовина, амоніак, у складі аптечного 10%-го водного розчину застосовується для долікарської допомоги, а концентрований амоніак і його великі кількості є небезпечними?» Очікувані припущення учнів: «Справа в концентрації», «Речовина може бути корисною в малих кількостях і шкідливою у великих». Учитель: «Перевіримо це припущення всім ходом уроку».
Вивчення нового — 21 хв
Учитель: Проводить три активності. 1) Організовує роботу з текстом підручника: три групи коротко працюють з § 23 (с. 118–121), § 24 (с. 122–126) і § 25 (с. 127–130), кожна виписує головне про свою речовину: будову, фізичні властивості, добування, застосування, вплив на організм. 2) У парах учні заповнюють порівняльну таблицю «Азот, амоніак, нітратна кислота» за запропонованими рядками. 3) Демонструє Схему 1 і Схему 2 з ланцюжком перетворень, під час розгляду схем синтезу амоніаку та окиснення амоніаку згадує українського хіміка Івана Ададурова, який удосконалив технології виробництва амоніаку і нітратної кислоти (с. 129), потім запускає відео дослідів (горіння амоніаку, окиснення амоніаку з каталізатором, взаємодія міді з концентрованою нітратною кислотою) і ставить питання для спостереження. Під час розповіді показує побутові об'єкти з виставки: лакмусовий папір біля розчину амоніаку синіє, на упаковці чипсів розглядають призначення газового наповнення, добриво містить нітрат.
Учні: Працюють з текстом підручника, виписують головне, у парах заповнюють таблицю, дивляться Схему 1, Схему 2 і Схему 3, слухають історичну довідку про Івана Ададурова, дивляться відео дослідів і фіксують спостереження, беруть участь у демонстраціях.
Зміст етапу
Ключовий зміст, який учитель розкриває по ходу. Азот: елемент 2-го періоду, VA групи, максимальна валентність IV, ступені окиснення від −3 до +5; молекула N₂ має потрійний зв'язок із найбільшою енергією серед відомих зв'язків, тому азот хімічно інертний; добування амоніаку N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ за 200 атм., 400 °C і наявності каталізатора — заліза; азот зареєстрований як добавка E941, ним наповнюють герметичні пакети з їжею, рідкий азот використовують для заморожування їжі (с. 118–120). Амоніак: безбарвний газ із різким запахом, 700 л розчиняється в 1 л води за 20 °C, водний розчин називають нашатирним спиртом; добра розчинність пояснюється водневими зв'язками; NH₃ + H₂O ⇄ NH₃·H₂O ⇄ NH₄⁺ + OH⁻, амоніак — слабка основа, близько 2 % молекул перетворюються на йони; з кислотами утворює солі амонію, горить блідо-жовтим полум'ям; 10%-й водний розчин застосовують у медицині для надання долікарської допомоги, а концентрований амоніак і його великі кількості небезпечні (с. 122–125). Демонстрація: учні бачать, як вологий червоний лакмусовий папір біля аптечного розчину амоніаку синіє, і роблять висновок про основні властивості розчину. Нітратна кислота: летка безбарвна рідина, на світлі жовтіє через розкладання 4HNO₃ → 4NO₂↑ + 2H₂O + O₂↑; сильний електроліт HNO₃ ⇄ H⁺ + NO₃⁻; виявляє загальні властивості кислот, а з металами взаємодіє особливо, оскільки окисниками можуть бути йони Гідрогену та нітрат-іони; з міддю концентрована кислота дає бурий NO₂, розбавлена — NO; кислота отруйна, навіть розбавлена спричиняє опіки шкіри з жовтими плямами; залізо, хром і алюміній на холоді пасивуються, тому концентровану кислоту можна перевозити у сталевих цистернах; застосування: добрива, вибухові речовини, барвники, ліки (с. 127–130). Історична довідка: український хімік Іван Євграфович Ададуров (1879–1938) удосконалив технології виробництва амоніаку і нітратної кислоти (с. 129 підручника). Відео окиснення амоніаку з каталізатором, питання для спостереження: «Що відбувається з розпеченою спіраллю платини під час окиснення амоніаку?» Очікувана відповідь: спіраль розжарюється, бо реакція окиснення амоніаку відбувається з виділенням теплоти, а каталізатор прискорює її. Відео взаємодії міді з концентрованою нітратною кислотою, питання: «Який колір газу виділяється?», очікувана відповідь: бурий нітроген(IV) оксид. Учні розглядають Схему 1 і Схему 2 і записують у зошит ланцюжок N₂ → NH₃ → NO → NO₂ → HNO₃, а Схему 3 використовують, щоб пояснити утворення йона амонію за донорно-акцепторним механізмом.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Організовує виконання чотирьох завдань: перші два фронтально, рівняння учні записують самостійно в зошиті, потім взаємоперевірка в парах за відповідями на дошці. Слідкує за часом.
Учні: Виконують завдання з розділу нижче, перевіряють роботу партнера, виправляють помилки.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Пропонує усно одним реченням завершити фрази «Мене здивувало...» і «Тепер я розумію, що доза...», після цього просить письмово в зошиті дати відповідь на проблемне питання уроку, використовуючи не менше трьох термінів з переліку на дошці.
Учні: Усно продовжують фрази, потім письмово відповідають на проблемне питання уроку в зошиті, двоє-троє озвучують відповіді.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Коментує базове і вибіркове завдання, нагадує про правила безпеки в міні-проєкті, пояснює диференціацію.
Учні: Записують завдання у щоденники, ставлять запитання.
Завдання для закріплення
Серед формул N₂, NH₃, HNO₃, NH₄NO₃ назвіть речовину, у молекулі якої існує потрійний зв'язок, і речовину, що є сильною кислотою з окисними властивостями завдяки нітрат-іону.
Відповідь
Потрійний зв'язок у молекулі азоту N₂, саме тому він хімічно інертний. Сильною кислотою, окисні властивості якої зумовлені, зокрема, нітрат-іоном, є нітратна кислота HNO₃.
Поясніть, чому водний розчин амоніаку змінює забарвлення індикатора, хоча амоніак не є гідроксидом металу.
Відповідь
Молекули амоніаку утворюють з водою гідрат NH₃·H₂O, який частково дисоціює за схемою NH₃ + H₂O → NH₃·H₂O ⇄ NH₄⁺ + OH⁻. Через наявність гідроксид-іонів розчин виявляє основні властивості; амоніак є слабкою основою, на йони перетворюється лише близько 2 % молекул.
Складіть рівняння реакції амоніаку з хлоридною кислотою та назвіть продукт.
Відповідь
NH₃ + HCl → NH₄Cl. Продукт — амоній хлорид, сіль амонію; реакція ілюструє основні властивості амоніаку.
Складіть рівняння реакції міді з концентрованою нітратною кислотою, назвіть бурий газ, що виділяється.
Відповідь
Cu + 4HNO₃(конц.) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O. Бурий газ — нітроген(IV) оксид NO₂; окисником є нітрат-іон NO₃⁻.
Диференціація
Сильним: Додаткове завдання для сильних учнів: скласти рівняння всіх стадій ланцюжка перетворень N₂ → NH₃ → NO → NO₂ → HNO₃ → NH₄NO₃ (за зразком Схем 1 і 2, останню стадію виконати самостійно як нейтралізацію).
Підтримка: Опора для слабших учнів на окремій картці із зразком на іншій реакції: «Приклад: H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O. Кислота + основа дає сіль і воду. Виконайте самостійно: HNO₃ + NaOH → ?» та зразок «NH₃ + H₂SO₄ → NH₄HSO₄. Кислота + газувата основа дає сіль амонію. Виконайте самостійно: NH₃ + HNO₃ → ?»
Домашнє завдання
Базове: Прочитати § 23–25, усно відповісти на контрольні запитання 327, 339, 356, письмово виконати завдання 342 (а, б) і 360.
За вибором: За вибором: міні-проєкт 353, дослідження властивостей нашатирного спирту з дотриманням правил безпеки, або комплексне завдання 367 про масу нітратної кислоти з амоніаку об'ємом 5,6 л.
Рефлексія
Усно одним реченням завершіть фрази «Мене здивувало...» і «Тепер я розумію, що доза...». Потім письмово в зошиті відповідайте на проблемне питання уроку: чому одна й та сама речовина у складі аптечного 10%-го водного розчину застосовується для долікарської допомоги, а концентрований амоніак і його великі кількості є небезпечними? Використайте не менше трьох термінів: амоніак, нашатирний спирт, слабка основа, отруйний, концентрація. Очікувана відповідь: у складі 10%-го водного розчину (нашатирного спирту) амоніак у разі правильного застосування використовується для долікарської допомоги, а концентрований амоніак або великі його кількості отруйні й небезпечні; отже, як каже Парацельс, те й інше визначає доза.
Історична довідка
Український хімік Іван Євграфович Ададуров (1879–1938) удосконалив технології виробництва амоніаку і нітратної кислоти (с. 129 підручника)
Місце уроку в темі
Попередній урок: Попередній урок: сульфатна кислота та сульфати, її сильні окисні властивості й взаємодія з металами, на це спираємося, порівнюючи кислоти
Наступний урок: Наступний урок: Фосфор, його алотропні модифікації та властивості
Часті запитання
Чому амоніак добре розчиняється у воді?
Молекули амоніаку утворюють водневі зв'язки з молекулами води, тому розчинність дуже висока, до 700 л газу в 1 л води за 20 °C. Серед газів амоніак є рекордсменом за розчинністю, а його водний розчин називають нашатирним спиртом.
Чому нітратна кислота не реагує з алюмінієм і залізом?
На холоді з концентрованою нітратною кислотою залізо, хром і алюміній не взаємодіють, бо на їхній поверхні утворюється тонкий шар хімічно стійкого оксиду. Це явище називають пасивацією, завдяки йому кислоту можна перевозити у сталевих цистернах.
Чому розчин амоніаку називають нашатирним спиртом і де він застосовується?
Назва історична: водний розчин амоніаку називають нашатирним спиртом. 10%-й водний розчин амоніаку застосовують у медицині для надання долікарської допомоги, оскільки різкий запах амоніаку здатний вивести людину зі стану непритомності.
Яка якісна реакція на амоніак?
Вологий індикаторний папір змінює колір у присутності газуватого амоніаку, бо у воді утворюються гідроксид-іони. Також амоніак має характерний різкий запах, але визначати його слід лише за правилами безпеки, не вдихаючи газ безпосередньо.
Чому нітратна кислота утворює різні продукти з металами?
Нітратна кислота є сильним окисником завдяки нітрат-іону, тому продукти відновлення залежать від концентрації кислоти й активності металу. Концентрована кислота з міддю дає бурий нітроген(IV) оксид, а активніші метали з розбавленою кислотою можуть відновити її навіть до азоту чи йона амонію.
Як одержують амоніак у промисловості?
Амоніак синтезують із азоту і водню за високого тиску, температури близько 400 °C і в присутності каталізатора — заліза: N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃. Саме цю реакцію використовують для зв'язування атмосферного азоту в хімічні сполуки.
Джерело
Григорович. Хімія, 11 клас, с. 118–131.
Цей самий матеріал в інших форматах
Не знайшли потрібну тему?
Напишіть предмет, клас і тему. Зробимо матеріал для вас позачергово, безкоштовно, і повідомимо, коли він буде готовий.
Далі відкриється безкоштовна реєстрація кабінету вчителя, запит збережеться автоматично.
Створіть кабінет і проводьте тести з класом за посиланням
Перевірка автоматична, результати всього класу в одному місці, готові контрольні з 10 предметів, конструктор завдань і перетворення PDF або Word на інтерактивний урок. Потрібної теми немає? Зробимо на запит.
