Модель урока Соли азотной кислоты.Нитраты, учитель химии

Модель урока по теме: «Соли азотной кислоты - Нитраты», 9 класс
Эпиграф к уроку: "Задача любой науки предвидение и польза"
Д.И.Менделеев
Автор
Тарановская Ирина Викторовна, учитель химии высшей категории
МОУ СОШ№112 Калининского
района городского округа
город Уфа РБ
Координаты автора 450071, г. Уфа, ул. Свободы, д.4, кв. 27 , т. 8(347)260-38-68
Краткая аннотация урока
Данный урок разработан для 9 класса и изучается в Главе « Неметаллы»
двенадцатым уроком. План урока рассчитан на два часа.
Тип урока - изучение нового материала.
Данный урок посвящен знакомству и изучению свойств солей азотной кислоты –
нитратов. В процессе урока учитель использует следующие методические приемы
как изложение различных точек зрения на один и тот же вопрос и предлагает
рассмотреть значение нитратов с различных позиций, а также предлагает самим
найти решение и сформулировать его.
Особое внимание уделено лабораторным работам: изучение растворимости
нитратов и обнаружению нитратов в растительных объектах.
Для улучшения усвоения нового материала учащимся предлагается шаблон урока.
План-конспект урока
Цель урока: Изучить свойства и значение нитратов.
Задачи урока :
Образовательные- На примере нитратов показать типичность и
индивидуальность свойств веществ. Рассмотреть их физические и химические
свойства, показать их значение в народном хозяйстве и действие на организм
человека.
Развивающие- Развивать умения сравнивать, проводить эксперимент,
анализировать его результаты. Закреплять навык составления химических формул
и уравнений.
Воспитательные- Воспитывать культуру обращения с веществами.
Мотивировать на осознанное восприятие информации химического содержания
Оборудование: штатив с пробирками,









спиртовка,
спички,
пробиркодержатель,
пипетки,
планшетки,
стеклянные трубочки,
коллекция азотных удобрений,
электронная презентация
раздаточный материал для учащихся.
Реактивы: Cu, уголь, H2SO4 (к), кристаллические NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2,
NH4NO3, , растворы: H2SO4, Ba(NO3)2, Cu(NO3)2, KOH, NaCl, AgNO3; раствор
дифениламина, картофельный сок, морковный сок, огуречный сок, свекольный
сок.
I. Организационный момент.Слайд№1
II. Подготовка к восприятию нового материала.
У учителя в руках большая морковь и свекла.
Вопрос учителя:
- Ребята, это можно употреблять в пищу? (да, только помыть или почистить, и
сварить).
Вопрос учителя:
- А я скажу, не ешьте, отравитесь!
Почему они могут быть опасны для вашей жизни? (Наверно. Там яд!)
Вопрос учителя:
- А какой может быть яд в овощах, выращенных на вашей даче? (В них могут
содержаться нитраты!)
Вопрос учителя:
- Что такое нитраты и откуда они там, мы выясним вместе!
Нитраты - Это соли азотной кислоты. А в овощах они появляются из
удобрений.
Запишите тему нашего урока (мы по мере урока будем оформлять опорный
конспект).
Слайд№2
Цель нашего урока: изучить состав и свойства солей азотной кислоты,
выяснить, где встречаются в природе и как используются человеком, узнать
роль удобрений.
Достижение цели проведем по плану: Слайд№3
1. Определение.
2. Номенклатура нитратов.
3. Физические свойства .
4. Химические свойства.
5. Практическая работа на определение нитратов с солях и овощных соках
6. Применение.
7. Домашнее задание.
I I I. Изучение нового материала.Слайд№4
1. Вопрос учителя:
Какие вещества называют солями? (это сложные вещества, состоящие из атома
металла и кислотного остатка), а раз нитраты, значит, остаток азотной кислоты
связан с атомом металла или ионом аммония.
Нитраты щелочных металлов, кальция и аммония – называют селитрами.
Не путайте, пожалуйста, нитраты с нитритами.
Нитриты – это соли азотистой кислоты – HNO2
Обратите внимание на плакат, где приведены названия и формулы
важнейших нитратов. Особенность в названии:
NaNO3 – чилийская селитра
KNO3 – индийская селитра
Ca(NO3)2 – норвежская селитра
Как вы считаете, почему их так назвали? (потому, что основные залежи
минералов – именно в этих местах).
Слайд№ 5,6
Тривиальное Химическая Систематическое
Примечание
название
формула
название
Аммонийная
Бесцветное
селитра
кристаллическое вещество,
гигроскопичное, очень
NH4NO3
Нитрат аммония
хорошо растворяющееся в
Аммиачная
воде с сильным
селитра
понижением температуры
Бариевая
селитра
Баритовая
селитра
Калийная
селитра
Индийская
селитра
Магниевая
селитра
Кальциевая
селитра
Известковая
селитра
Норвежская
селитра
Чилийская
селитра
Натронная
селитра
Ba(NO3)2
Нитрат бария
KNO3
Нитрат калия
Mg(NO3)2·H2O
Кристаллогидрат
нитрата магния
Ca(NO3)2·
4·H2O
Кристаллогидрат
нитрата кальция
NaNO3
Натриевая
селитра
Нитрат натрия
раствора. Взрывается,
особенно в смеси с
металлическими
порошками. Самое
распространенное азотное
удобрение.
Бесцветные кристаллы.
Окрашивает пламя в
зеленый цвет. Используется
как окислитель в
пиротехнических составах
цветного пламени.
Бесцветные кристаллы.
Обычно есть примеси
галогенидов, основные
месторождения в Чили
(провинции Тарапака и
Антофагаста). Цвет белый,
желтоватый, краснокоричневый, серый.
Твёрдость по шкале Мооса
1,5—2;. Плотность 2,3
г/см³. Образуется в
основном за счёт
вулканической
деятельности или
окисления азота.
Гигроскопична.
2. Физические свойства нитратов и нахождение в природе.
Вопрос учителя:
Любые соли, по своему агрегатному состоянию, какие? (твердые
кристаллические вещества). У вас на столах находятся нитраты!
Рассмотрите их внимательно, какие они?
(твердые, кристаллические белые вещества)
Как мы узнаем о растворимости веществ?
(таблица растворимости) – все нитраты хорошо растворимы в воде. Давайте
проверим растворимость некоторых солей. Для этого выполним Лабораторную
работу №1 на кончике микрошпателя насыпаем соль нитрат натрия, доливаем
воду из стаканчика, тщательно встряхиваем. Что наблюдаем?
Итак, что запишем о физических свойствах? Записываем (твердые вещества
хорошо растворимые в воде).
3. Химические свойства нитратов.
Нитраты – это соли, а значит, для них характерны общие свойства солей.
Слайд №7 (схема химических свойств солей)
Вопрос учителя:
Давайте рассмотрим на примере нитратов.
К доске, кто хочет закончить уравнения реакций?
Cu(NO3)2+ Fe 
Fe(NO3)2+ NaOH
Ba(NO3)2 + H2SO4
Ag(NO3)2 + NaCl
А теперь рассмотрим особенные свойства нитратов .Лабораторная работа №2
Температурный эффект при растворении.
: У вас на столах два стакана : один с водой другой с растворенной в ней
селитрой, . С помощью термометра измерьте температуру воды в начале в
воде ,а потом в растворе с селитрой.
Как вы думаете чем объясняется понижение температуры в растворе.
При растворении в воде нитратов наблюдается эндотермический эффект.( При
растворении происходит поглощение энергии так как разрушается
кристаллическая решетка) Это свойство нитратов можно использовать на даче,
если этикетка отклеилась или потерялась, а мама по внешнему виду не может
определить, что это за удобрение?
СУЩЕСТВУЕТ
ИНТЕРЕСНАЯ
ОСОБЕННОСТЬ,
ЧЕМ
ВЫШЕ
ТЕМПЕРАТУРА ТЕМ ВЫШЕ РАСТВОРИМОСТЬ СОЛИ.
Растворимость солей в воде не только физический ,но и химический процесс.
Какой процесс происходит при растворении в воде? Диссоциация. Давайте
рассмотрим несколько примеров диссоциации солей.
Отсюда появляется другое определение нитратов – это электролиты, в водном
растворе или расплаве при диссоциации которых образуются в качестве
катионов – ионы металлов или ион аммония, а в качестве анионов – нитрат
ионы).
2. Нитраты неустойчивы при нагревании.
Опыт (демонстрация): насыпать селитры в пробирку и закрепить в штативе.
Расплавить селитру KNO3 и бросить в нее кусочек раскаленного угля, он
вспыхивает и сгорает.
Вопрос учителя:
Почему уголек сгорел? (тлеющая лучинка вспыхивает)
Какое вещество вызвало возгорание?
Так, если ваша Мама по внешнему виду не может определить, что это за
удобрение, надо бросить на раскаленные угли щепотку кристаллов, если есть
вспышки, т.е. выделяется кислород – это нитраты.
Кислород – поддерживает горение! А значит, при нагревании селитры
образуется кислород.
Слайд №8
Существует определенное правило, в зависимости от химической активности
металла ( его положения в электрохимическом ряду напряжений металлов),
входящего в состав соли, разложение нитратов происходит по схеме (перенести
схему в тетрадь):
Внимание, ребята, в схеме не отражена валентность металлов!
до Mg
MeNO2 + O2
Mg-Cu
MeNO3
MeO + O2
правее Cu
Me + NO2 + O2
Как вы видите, ребята, выделяется не только кислород, но и ядовитый бурый газ
(NO2)!
Рассмотрим это правило на примере разложения
KNO3, Cu(NO3)2, AgNO3, Hg(NO3)2., Ca(NO3)2, Zn(NO3)2
Кто хочет у доски разобрать пример?
1) 2KNO3 = 2KNO2 + O2
2) Ca(NO3)2 = Ca(NO2)2 + O2
3) 2Zn(NO3)2 = 2ZnO + 4NO2 + O2
4) 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2
5) 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2
6) Hg(NO3)2 = Hg + 2NO2 + O2
Однако, что касается нитрата аммония: NH4NO3= N2O + 2H2O
а нитрит аммония: NH4NO2= N2 + 2H2O
3. Качественная реакция на нитрат – ион.
Опыт (демонстрационно): в пробирку поместить немного селитры , добавить
медных стружек, прилить концентрированную серную кислоту и нагреть:
выделится газ бурого цвета, свидетельствующий о наличии нитрат - ионов
Слайд №10
4. Применение.
NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3
4HNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
1) Нитраты входят в состав горючих смесей. Нитрат калия входит в состав
пороха в смеси с углем и серой.
2) Все селитры используются как минеральные азотные удобрения
3) Нитрат серебра используется для медицинских целей, в том числе ляписный
карандаш.
Минеральные удобрения. Слайд №11
«Чтоб хорошо росли растения, нужна им пища удобрения». Азотные удобрения
усиливают рост зеленой массы растения. Основателем агрохимии является
Юстус Либих, немецкий химик, академик (1803-1873). Большая часть научных
трудов Либиха касается вопросов агрохимии. Но Либих заложил также основы
химии пищевых продуктов. Он родоначальник технологии производства
мясного экстракта, дожившего до наших дней под именем «бульонных
кубиков».
Следует отметить, что внесение удобрений должно быть дозировано согласно
среде почвы, нельзя переусердствовать.
Вопрос учителя: какие азотные удобрения бывают?
На ваших столах лежит лист с информацией о нитратах. Поработаем по колонкам.
Из данного текста 1 колонка выписывает влияние нитратов на человека, 2 –
выписывает влияние нитратов на окружающую среду, 3 – выписывает
рекомендации по предотвращению отравления нитратами.
Влияние нитратов на
человека
Влияние нитратов на
окружающую среду
1 колонка
2 колонка
Рекомендации по
предотвращению
отравления нитратами
3 колонка
По истечении 5 минут, учащиеся озвучивают и записывают в таблицу из 3 колонок
самое важное, на их взгляд.
Нитраты (1 колонка)
Установлено, что нитраты и нитриты вызывают у человека
метгемоглобинемию, рак желудка, отрицательно влияют на нервную и сердечнососудистую системы, на развитие эмбрионов. Метгемоглобинемия – это
кислородное голодание, вызванное переходом гемоглобина крови в
метгемоглобин, неспособный переносить кислород. Метгемоглобин образуется
при поступлении нитритов в кровь. При содержании метгемоглобина в крови
около 15% появляется вялость, сонливость, при содержании более 50% наступает
смерть, похожая на смерть от удушья.
Зачем нужны азотные удобрения? Азот - очень важная составная часть живой
материи: он входит в состав белков и аминокислот. Однако непосредственно из
воздуха азот могут усваивать только особые бактерии, которые живут в
клубеньках корешков бобовых растений (гороха, фасоли, клевера). Все другие
растения потребляют только связанный азот в виде солей аммония или нитратов.
Каждую осень человек собирает урожай, а значит, забирает азот из почвы, почва
теряет свою плодородность и поэтому необходимо удобрять ее.
Для взрослого человека смертельная доза нитратов от 8 до 14 г, острое отравление
наступает при приеме от 1 до 4 г нитратов.
Грунтовые воды содержат меньше нитратов, чем поверхностные, поскольку почва
служит своего рода «фильтром». Чем глубже залегают грунтовые воды, тем
меньше содержится в них нитратов.
Чтобы избежать образования нитритов, необходимо закладывать на хранение
чистые сухие овощи без механических повреждений. На чистых овощах мало
микроорганизмов, сухость ограничивает их перемещение, а отсутствие
повреждений затрудняет получение ими питательных веществ.
Перед употреблением высоко нитратной пищи (капусты, огурцов, колбасы)
можно принять аскорбиновую кислоту или выпить фруктовый сок, что
предотвращает отравления нитратами.
Нитраты (2 колонка)
Технология внесения удобрений для получения максимального урожая и
длительного поддержания плодородия почвы сложна. Требуется оптимальное
соотношение удобрений, их дозировка, сроки внесения, способ и место внесения,
учет погодных условий. Передозировка азотных удобрений ведет к отравлению
воды, флоры и фауны.
Все опасные последствия для человека, вызывают не сами нитраты, а их
метаболиты – нитриты, восстанавливающиеся из нитратов воды и пищи, при
хранении, кулинарной обработке, и в пищеварительном тракте человека под
действием разнообразных микроорганизмов.
Содержание нитратов в рыбе и свежезамороженных продуктах не велико.
Уровень нитратов в колбасных изделиях выше, чем в исходных продуктах,
вследствие добавления нитратов в ходе изготовления колбас (нитраты придают
соответствующую окраску колбасам, за рубежом – нитраты-консерванты).
К группе культур с довольно высокой способностью к накоплению нитратов
относятся представители злаковых, крестоцветных, сложноцветных. В травах
первых укосов - содержится в несколько раз больше нитратов, чем в последних,
при условии, что непосредственно перед укосами не вносятся азотные удобрения.
Большой вред природным водам наносят растворенные в сточных водах
минеральные удобрения, вымываемые из почвы и приносимые в водоем талыми
или дождевыми водами. Удобрения вызывают бурное разрастание сорной травы и
водорослей. Это приводит к зарастанию водоемов и их гибели. Чтобы
предотвратить этот процесс разрабатывают производство минеральных удобрений
в капсулах из пленки, обладающей свойствами мембраны. Это не толь
предохраняет удобрение от вымывания, но и обеспечивает долговременное
равномерное питание растений, сокращает расход удобрений.
При варке и тушении удаление нитрозоаминов с паром преобладает над их
образованием, поэтому в процессе приготовления капусту, свеклу, кабачки не
нужно закрывать крышкой.
Нитраты (3 колонка)
Нитриты, соединяясь в желудочно-кишечном тракте с аминами и амидами,
образуют канцерогенные нитрозосоединения, способные за 20-25 лет постоянного
воздействия вызвать рак желудка.
Как выбрать малонитратные овощи? Они отличаются, прежде всего,
размером: минимальное содержание нитратов чаще бывает в овощах среднего
размера. Большинство мелких плодов – преимущественно молодые растения, для
которых характерен избыток нитратов, как запас на будущее. Необычно крупные
плоды – часто результат избыточного питания, в том числе и азотного.
Содержание нитратов снижается при чистке, вымачивании, отваривании. При
чистке от растения отделяют и выбрасывают наиболее нитратные части: у капусты
– кочерыжку, верхние листья и прожилки листьев, у огурца – заднюю
(черешковую) часть и кожуру. При высоких содержаниях нитратов растения
приобретают горьковатый привкус.
В снижении содержания нитратов в овощной продукции может помочь выбор
оптимальных сроков уборки урожая. Так уборку листовых овощей следует
проводить в вечерние часы, т.к. в это время в них содержится на 30-40% меньше
нитратов.
В зависимости от способа приготовления пищи количество нитратов
снижается неодинаково. При варке картофеля в воде уровень нитратов падает на
40-80%, на пару на 30-70%, при жарений в растительном масле на 15%, во
фритюре на 60%. В отварной моркови кол-во нитратов снижается в 2 раза.
Для повышения урожайности с/х культур в почву вносят минеральные
удобрения. Для полноценного питания и развития растений почва должна
содержать достаточное кол-во азотных удобрений. Избыток азотных удобрений в
почве приводит к накоплению нитратов в овощах и грунтовых водах.
В зимний период угроза отравления нитратами невелика, однако в весеннелетний период этот риск значительно возрастает.
И так с одной стороны нитраты хорошо усваиваются растениями, способствуют их
росту и развитию , с другой стороны человеку избыток нитратов опасен для
жизни.
Выводы из сообщений учащихся:
Возможные варианты ответов:
1. избегание растительной продукции.
2. отказ от азотных удобрений.
3. информированность о растениях – накопителях нитратов.
4. знание правил безопасности при использовании растительной продукции…..
Какой (-ие) более приемлемы ?
Наличие избытка нитратов в растениях можно установить различными методами.
Выпускается индикаторная бумага “Индам-2”, с помощью которой можно
мгновенно определить избыток нитратов в растительной продукции. Однако ее не
всегда встретишь в продаже. Можно использовать другую методику обнаружения
нитратов.
Учащимся предлагается работа по обнаружению нитратов в овощах .Лабораторная
работа№3
Методика обнаружения нитратов в растительных объектах.
Реактивы и оборудование: раствор дифениламина в серной кислоте (0, 1 г
дифениламина на 10 мл крепкой серной кислоты) в темной склянке, пипетка,
ступка с пестиком, предметное стекло, стеклянная палочка, растительные объекты,
лучше - заранее приготовленный растительный сок.
По изменению окраски судят о содержании нитратов: при отсутствии нитратов
сок не изменяет цвет, при небольшом количестве нитратов появляется светлоголубая окраска, а при большом количестве нитратов – темно-синяя.
Сегодня на уроке мы научимся определять содержание нитратов в картофеле,
моркови, луке, огурцах, свекле .
Обобщаем результаты эксперимента: на доске заполняем табличку:
Растение
Много нитратов
+
Мало нитратов
Нет нитратов
«+»
«-»
В разных странах приняты разные ПДК содержания нитратов в продукции
растениеводства. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает
допустимым содержание нитратов в диетических продуктах до 300 мг на 1 кг
сырого вещества. Знакомлю учащихся с таблицей, которая отражает способность
различных культур накапливать нитраты.Слайд№12
ПДК нитратов в продукции растениеводства, мг NO3 - на 1 кг
Томаты
60
Огурцы (тепличные)
150
Картофель
80
Капуста
300
Морковь
300
Арбуз
45
Свекла столовая
1400
Дыня
45
Лук (перо)
400
Какой вывод можно сделать по этим данным? По нашим данным?
Предлагаю вам информацию в буклетах:
1. Как распределяются нитраты в овощах?
2. Как уменьшить содержание нитратов?
Итак, подведем итоги урока.Слайд№13
Что мы узнали?
1. У нитратов есть общие свойства и особенные.
2. У нитратов есть положительное и отрицательное значение.
3. Необходимо соблюдать правила безопасности при выращивании и
употреблении растительной продукции.
Домашнее задание. Параграф 26 упр. №2, 5,6.
Опорный конспект на тему:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________
1._________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________
2.Физ. св-ва. Нахождение в природе.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_______________
3. Хим. св-ва.
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
__________________________________________________
Особенные свойства нитратов:
1. При растворении нитратов в воде
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
____________________
2. Неустойчивы при нагревании:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
__________________________________________________
3. Качественная реакция на нитрат – ион:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________
4. Применение.
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_________________________
Влияние нитратов на человека:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
____________________
Влияние нитратов на окружающую среду:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_______________
Рекомендации по предотвращению отравления нитратами:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_________________________
5. Выводы по уроку:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_________________________