Реферат: План урока :       Организационный момент.       Объяснение нового материала.       Домашнее задание

Оксиды азота

 

Учитель: Аблисимова В.Н.

Цель урока: познакомиться с кислородными соединениями азота – его оксидами.

 Цели по содержанию:

Образовательная:

- Познакомить учащихся с физическими и химическими свойствами оксидов азота;

- Дать понятие о способах получения оксидов и областях их применения;

- Показать взаимосвязь между строением и химическими свойствами.

Развивающая:

- Развивать логическое мышление путем сравнения, обобщения, синтеза;

- развитие мобильности, самостоятельности, умение рефлектировать.

- развитие правильной речи обучающихся.

Воспитательная:

- Способствовать формированию интереса к знаниям, умениям, адекватной оценке своей деятельности;

- Формировать умение работать с книгой;

- Показать учащимся межпредметную связь и практическую направленность изучаемого материала.

^ Оборудование и реактивы: медь, HNO3 разб., HNO3 конц., газоотводная трубка, пробирки, пробка, кристаллизатор с водой, держалка, спиртовка, спички.


  ДЕВИЗ УРОКА: «Мало хотеть, надо и делать

Мало применять, надо и знать.»

Гете.

План урока:

1.      Организационный момент.

2.      Объяснение нового материала.

3.      Домашнее задание.

 

План изложения нового материала:

1.      Общий обзор оксидов азота.

2.      Оксид азота (II).

3.      Оксид азота (IV).

4.      Краткие сведения об оксидах азота (I), (III), (V).

5.      Выводы.

6.      Упражнения.

Организационный момент:

1. Актуализация знаний.

Приведем свой ум в порядок, поиграем в игру «Антонимы и синонимы»

- Какие слова называют антонимами, синонимами?

- Подберите антонимы к следующим химическим понятиям:

  Восстановитель –

Металл –

Экзотермическая-

Соединение –

Обратимая –

Катализатор –

Подберите синонимы следующим химическим понятиям:

Хлороводородная кислота –

Оксид водорода –

Нашатырный спирт –

Нашатырь -

Бинарные соединения кислорода – оксиды, пероксиды.

- А какие бинарные соединения кислорода вы изучали?

- А что такое оксиды ? На какие группы классифицируют оксиды?

- Какие оксиды образуют неметаллы?

Сообщение цели урока.

- Целью нашего занятия- познакомиться с кислородными соединениями азота – его оксидами. Откройте тетради, запишите тему сегодняшнего урока.

^ «ОКСИДЫ АЗОТА».

Объяснение нового материала.

Оксидов у азота – пять.

И нам давно пора узнать

Их нравы, вкусы, настроенье.

Манеру жизни, поведенье.

Запомнить будет вам легко:

N2 c O2 дает NO.

Про каждого из остальных оксидов

Расскажем мы сейчас. У них

У каждого свой собственный

Способ получения косвенный.

- Расставьте степени окисления в оксидах азота:

N2О, NO, N2O3, NO2, N2O5

^ 1. Общий обзор оксидов азота.

Азот образует шесть кислородных соединений, в которых проявляет степени окисления от +1 до +5.

 

N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5

 

При непосредственном соединении азота с кислородом образуется только оксид азота (II) NO, другие оксиды получаются косвенным путем.

N2O и NO – несолеобразующие оксиды, остальные - солеобразующие.

Из всех оксидов наибольшее значение имеют NO и NO2 как промежуточные продукты в производстве HNO3.

Оксиды азота сильно отличаются по своим физическим и химическим свойствам.

 

Показатель

N2O

NO

NO2

N2O4

N2O3

N2O5

Цвет



















Т. кип.,0С



















Т. пл.,0С



















Плотность газа, г/дм3



















Плотность жидкости




















^ 2. Оксид азота (II) NO.

Бесцветный газ, плохо растворимый в воде. tпл. = - 1640 C; tкип. = - 1520 C. Токсичен.

Легко окисляется кислородом воздуха, образуя газ бурого цвета оксид азота IV.

В промышленности оксид NO получают каталитическим окислением аммиака:

t0 Pt

4NH3 + 5O2 = 6H2O + 4NO ↑


В лаборатории NO обычно получают взаимодействием разбавленной HNO3 с медью.

t0

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO ↑

(р)

 

В природе оксид азота (II) образуется во время грозы под действием электрических разрядов:



30000C

N2 + O2 = 2NO - Q

 

Под действием кислорода воздуха он легко окисляется в NO2.

 

2NO + O2 = 2NO2

 

^ 3. Оксид азота (IV) NO2.

Бурый ядовитый газ с характерным раздражающим запахом, тяжелее воздуха.

tпл. = - 11,20 C; tкип. = 20,7C. Кислотный. Взаимодействует с водой с образованием азотной и азотистой кислот.

 

В лаборатории получают взаимодействием концентрированной HNO3 с медью.

Запишите это уравнение, расставьте коэффициенты методом электронного баланса. 

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2↑

(к)

^ Демонстрация опыта.

 

А также при прокаливании кристаллического нитрата свинца:

t0

2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 ↑ + O2 ↑

 

Также образуется из оксида азота (II) при соединении его с кислородом.

 

Оксид азота (IV) подвергается димеризации, образуя бесцветную жидкость - димер оксида азота (IV).

 

2NO2 ↔ N2O4

 

Дайте характеристику данной реакции по всем классификационным признакам.

При - 110С равновесие смещается в сторону образования N2O4.

При 1400С равновесие смещается в сторону образования NO2.

Промежуточным температурам соответствует состояние равновесия между NO2 и N2O4

Оксид азота (IV) при растворении в холодной воде образует две кислоты:

 

2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3

Реакции, идущие с изменением степеней окисления одного и того же химического элемента называются реакциями диспропорционирования или самоокисления - самовосстановления. 

Образующаяся азотистая кислота HNO2 малоустойчива, особенно при нагревании. Поэтому при растворении NO2 в теплой воде происходит другая реакция:

t0

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

 

В избытке кислорода образуется только азотная кислота:

 

4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

 

NO2 – сильный окислитель; уголь, фосфор, сера горят в нем, а SO2 окисляется в SO3.

Пары NO2  ядовиты. Вдыхание их вызывает сильное раздражение дыхательных путей и может привести к серьезному отравлению.

^ 4. Краткие сведения об оксидах азота (I), (III), (V).

Кратко познакомимся с остальными оксидами азота.

 

Оксид азота (I) N2O –закись азота.

Бесцветный газ со слабым запахом и сладковатым вкусом. Плохо растворяется в воде, но хорошо растворяется в этиловом спирте. Является наркотиком, особенно в смеси с кислородом, имеет тривиальное название “веселящий газ”- так как при вдыхании в достаточных количествах наступает возбужденное состояние.

tпл. = - 910 C; tкип. = - 88,50 C.

Неустойчив легко разлагается, проявляет восстановительные свойства. 

2N2 O →N2 + О2

Физминутка


Оксид азота (III) N2O3.

Темно-синяя жидкость, кипящая при температуре -400С; tпл. = - 1020 C. При температуре выше температуры кипения разлагается:

 

N2O3 = NO + NO2

 

Это кислотный оксид, ему соответствует слабая азотистая кислота HNO2. Взаимодействует со щелочами с образованием нитритов.

 

N2O3 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O

 

Оксид азота (V) N2O5.

Белое гигроскопичное кристаллическое взрывчатое вещество. Растворяется в воде с образованием азотной кислоты:

 

N2O5 + H2O = 2HNO3

 

Оксид азота (V) – сильный окислитель, многие органические вещества в его присутствии воспламеняются.

 

5. Вывод: азот образует пять оксидов, из которых наибольшее значение имеют оксид азота (II) и оксид азота (IV) как промежуточные продукты в производстве азотной кислоты.

 

6. Упражнения.

Как осуществить превращения: N2 → NH3 → NO → NO2 → HNO3?

NH4Cl→NH3 → NO → NO2

N2 → NH3 → NH4Cl

Вывод: Азот один из немногих химических элементов образующих много оксидов, в которых проявляет различные степени окисления. 

Оксиды азота зарегистрированы в качестве пищевой добавки Е918.

Задание на дом: п.19.7, 1 – 4, 7.

СВОЙСТВА ^ ОКСИДОВ АЗОТА

Показатель

N2O

NO

NOi

N2O4

N2O3

М;O5

Цвет

Бесцв

Бесцв.

Красно-бурый

Бесцв.

Голубой*

Бесцв.

Т. кип., °С

-88,5

-151,6

_

20,6

-40°С

33**

Т. пл., °С

-91,0

-163.7

—

-11,2

-101

41

Плотность газа. г/дм3

1.9778

1,3402

1,491 (0°С)

—

—

—

плотность жидкости

или твердого вещества.

1,226

1,332




1,536




2.05

г/см3 ......

(-88,5 °С)

(-163°С)




(-20°С)




(15°С)

tкрит- °С . . . . .

36,45

-93,0

—

158,2

—

—

pкрит МПа . . . .

7,254

6,48

—

10,13

—

—

Критич. объем.

дм3, /моль . . .

0,0973

0.0580

_

0,167

_

_

С2. ДжДмоль*К) . .

38,63

29,86

37,18

79.2

72.7

45,3

кДж, моль . .

81,6

91,26

34.2

11,1

86.6

1 3.3

S0298, Дж/(моль*К)

219,90

210,64

240,06

304,4

314,6

355,6

* Цвет кристаллов. ** Т-ра возгонки.

Закрепление: 1) Какие степени окисления проявляет азот?

2) Сумма всех коэффициентов в уравнении реакции горения аммиака в кислороде равна: а) 19 б) 15 в) 8 г) 4.

3) Сумма всех коэффициентов в уравнении реакции каталитического окисления аммиака кислородом равна: а)19 б)15 в)8 г) 4.