| Я ИДУ НА УРОК |
Аммиак и его свойства
9 класс
Тип урока. Изучение нового материала.
Методы работы. Диалогические, экспериментально-исследовательские, игровые моменты.
Цели урока. Изучить способы получения аммиака и его свойства через проведение лабораторных опытов.
Задачи урока.
1) Закрепить умения и навыки химического эксперимента;
2) выявить способности применения опорных знаний;
3) показать значение аммиака в жизни человека, действие его на организм;
4) активизировать познавательную деятельность учащихся с помощью игровых моментов, работы с дополнительной литературой.
Оборудование и реактивы. Таблица растворимости веществ, периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, кроссворд «Аммиак», компьютер, проектор, экран, компакт-диск с презентацией урока. Н а с т о л а х у ч а щ и х с я: инструкция по проведению лабораторных опытов, пробирка со смесью NH4Cl и Са(ОН)2, газоотводная трубка, спиртовка, спички, салфетка, сухая пробирка, держатель со штативом, химический стакан с водой, кристаллизатор с водой, фенолфталеин, растворы HCl и NH4OH, две полоски бумаги, универсальный индикатор.
ХОД УРОКА
I. Психологический настрой
Учитель. Среди соединений азота есть удивительное вещество – летучее водородное соединение – аммиак. В свободном состоянии он нигде не встречается, образует соли, в которых выступает в роли щелочного металла. У всех в домашних аптечках обязательно есть его водный раствор – нашатырный спирт. Сегодня на уроке мы получим аммиак из химических реактивов, изучим его физические и химические свойства и рассмотрим области применения.
II. Изучение нового материала
1. С т р о е н и е м о л е к у л ы а м м и а к а
Учитель. Формула аммиака – NH3. Определим вид химической связи между атомами азота и атомами водорода. Для этого нужно нарисовать электронную схему образования химической связи. Скажите, сколько валентных электронов находится на внешнем слое атома азота и водорода?
Ответ учащихся. Пять электронов, из них три неспаренных и пара электронов.
Учитель. Запишите схему образования химических связей в молекуле аммиака и определите тип химической связи. Проверьте правильность записи, сравнив свою запись с записью на доске.
Ученики записывают:
Учитель. Тип связи – ковалентная полярная. А теперь скажите, какова валентность и степень окисления азота в молекуле аммиака?
Учащиеся отвечают. Валентность – III, степень окисления равна –3.
Учитель. Форма молекулы в пространстве – правильная пирамида.
Демонстрирует масштабную и шаростержневую модели аммиака.
Учитель. Откуда же взялось название этого вещества – аммиак? Послушаем историческую справку.
Выступает ученик с демонстрацией рисунка «Бог Амон» (рис. 1).
 |
Рис. 1. Бог Амон в образе барана
|
Ученик. Слово «аммоний» происходит от
греческого 
,
буквально – амонова соль. Так назывался
нашатырь (хлорид аммония), который получали близ
храма бога Амона в Древнем Египте. Это название
предложил в 1808 г. знаменитый английский химик
Г.Дэви. В 1787 г. комиссия по химической
номенклатуре дала этому газу название аmmoniak
(аммониак). Это название сохраняется в
большинстве западно-европейских языков.
Русскому химику Я.Д.Захарову это название показалось слишком длинным, и в 1801 году он исключил из него две буквы. Так получился «аммиак».
Чистый аммиак был получен Джозефом Пристли в 1774 г.
Учитель. Прежде чем вы приступите к получению аммиака самостоятельно, давайте послушаем еще одно выступление о том, какое действие оказывает аммиак на организм, и вспомним основные правила техники безопасности при проведении опытов.
Ученик. Аммиак, хотя и не очень сильно, но токсичен. Его предельно допустимая концентрация в воздухе составляет 20 мг/м3. Отравление аммиаком вызывает обильное слезотечение, боль в глазах, удушье, боль в желудке.
При попадании в глаза брызг раствора аммиака необходимо промыть их водой или 0,5–1%-м раствором квасцов. При поражении аммиаком кожи необходимо обильное обмывание ее водой с последующим наложением примочки из слабых растворов уксусной или лимонной кислоты. При поражении дыхательных путей пострадавшего следует вынести на свежий воздух. В этом случае также полезно вдыхание теплых водяных паров и лучше с добавками к воде лимонной или уксусной кислоты.
Учитель. Вы можете оказаться свидетелями аварии, такой же, какая случилась, например, на ж/д станции Юдино, там произошла утечка аммиака. (Рассказывает о том, как вести себя в случае аварии.)
Затем учитель проводит краткий инструктаж по технике безопасности:
1) приемы обращения со спиртовкой и горячими приборами;
2) как правильно греть вещество в пробирке;
3) как нюхать вещества.
Учитель. На столе у каждого из вас лежит инструкция к проведению лабораторных опытов. Приступить к работе можно только после того, как вы внимательно ее изучите. После выполнения опытов необходимо в тетради ответить на вопросы и задания, которые даны в инструкции. После опытов приведите рабочее место в порядок.
Инструкция к проведению
лабораторных опытов • Получение аммиака. 1. Пробирку с насыпанной смесью хлорида аммония NH4Cl и гидроксида кальция Са(ОН)2 закрепите в держателе на штативе и вставьте в нее газоотводную трубку. Конец газоотводной трубки поместите в другую сухую пробирку, установленную горлышком вниз (рис. 2).
2. Зажгите спиртовку и начинайте нагревать смесь. Вы почувствуете резкий запах (нюхать осторожно!), заполнение пробирки проверьте с помощью универсального индикатора, заранее смочите его в стакане с водой. Поднесите смоченный индикатор к отверстию пробирки. По изменению окраски индикатора судите о полноте заполнения пробирки аммиаком. • Изучение свойств аммиака. Р а с т в о р е н и е а м м и а к а в в о д е. Осторожно снимите пробирку с аммиаком. Не переворачивая ее, закройте отверстие большим пальцем. Затем погрузите пробирку в посуду с водой и только потом уберите палец. Держите пробирку, покачивая в воде до тех пор, пока пробирка на 1/4 заполнится водой. После чего опять под водой закройте пальцем отверстие пробирки и выньте ее из воды. В полученный раствор аммиака добавьте несколько капель фенолфталеина. З а д а н и я. 1. Как изменилась окраска индикаторов? На какую среду нам указывает эта окраска? 2. Опишите физические свойства аммиака (агрегатное состояние, цвет, запах, растворимость в воде). 3. Составьте уравнение реакции получения аммиака из NH4Cl и Са(ОН)2. В з а и м о д е й с т в и е а м м и а к а с к и с л о т а м и. Смочите одну полоску бумаги в соляной кислоте HCl, а другую – в растворе аммиака NH4OH. Соедините эти две полоски бумаги вместе. З а д а н и е. Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции взаимодействия NH3 с HCl. Назовите продукт реакции. |
Ученики проводят лабораторные опыты. Записывают ответы на вопросы и задания.
Обсуждение результатов опытов и изучение свойств аммиака
Учитель. Физические свойства аммиака. Аммиак сжижается при –33,35 °С и затвердевает при –77,7 °С. При давлении 9•105 Па сжижается уже при комнатной температуре. Аммиак хорошо растворим в воде, при 20 °С в 1 объеме воды растворяется 700 объемов аммиака, а также хорошо растворяется в спиртах, ацетоне.
Теперь проверим, правильно ли вы написали схемы реакций (пишет на доске реакцию получения аммиака, взаимодействие аммиака с кислотами). Обратите внимание на растворимость в воде солей аммония – они проявляют здесь сходство с солями щелочных металлов.
При растворении аммиака в воде происходит образование четвертой ковалентной связи между атомом азота и водородом молекулы воды по донорно-акцепторному механизму с образованием иона аммония. (Записывает на доске схему.)
Валентность атома азота – IV, степень окисления – –3. Гидроксид аммония – очень слабое основание, разлагается до NH3 и Н2О. При нагревании разлагается еще быстрее. Как вы уже слышали, водный раствор аммиака называется нашатырным спиртом. Откуда взялось это название? Слушаем сообщение.
Ученик. Из истории химических «имен». «Душа нашатыря». Раствор аммиака в воде называют нашатырным спиртом. Нашатырным – потому, что он может быть получен из нашатыря (хлорида аммония). Но почему спирт? Ведь гидроксид аммония ничего общего со спиртами не имеет. Слово «спирт» химики заимствовали из английского языка. Английское слово «spirit» восходит к латинскому «spiritus», что значит – душа, дух. Еще алхимики, не зная природы того или иного вещества, но отдавая ему предпочтение, называли его спиртом. Винный спирт означает «душа вина». Очевидно, неизвестный химик, растворивший в воде аммиак, полученный из нашатыря, назвал остро пахнущую жидкость «душой нашатыря», т.е. нашатырным спиртом.
Учитель. Итак, какие выводы о свойствах аммиака можно сделать по результатам опытов?
Пример ответа учащихся: аммиак – бесцветный газ, с резким запахом, хорошо растворимый в воде, водный раствор является слабой щелочью, взаимодействует с солями.
Учитель. Аммиак реагирует с кислородом. При обычных условиях аммиак сгорает, образуя азот и воду, а в присутствии катализатора, например металлической платины, окисляется до оксида азота(II). Составьте уравнения реакций (записывает на доске):
Аммиак – непрочное соединение, при нагревании разлагается до азота и водорода:
2NH3 
N2
+ 3H2.
Сегодня мы узнали, что аммиак – реакционноспособное вещество в отличие от азота. Послушаем сообщение о том, где применяется аммиак.
Выступает ученик с использованием схемы «Применение аммиака».
Схема
Применение аммиака
Ученик. Большая часть синтезируемого в промышленности аммиака используется для получения азотной кислоты, ее солей, солей аммония, аммиачных удобрений и других азотсодержащих веществ. Жидкий аммиак, а также аммиачную воду (25%-й раствор аммиака в воде) применяют в качестве удобрения.
Хлорид аммония NH4Cl (нашатырь) применяют при пайке металлов. При нагревании NH4Cl реагирует с оксидами металлов, очищая их поверхность.
Аммиак применяется также для получения взрывчатых веществ.
1) Аммониты – группа аммиачно-селитренных взрывчатых веществ, содержащих нитросоединения; применяются в подземных выработках, неопасных по газу и пыли, и на земной поверхности.
2) Аммоналы – группа аммиачно-селитренных взрывчатых веществ, содержащих нитросоединения и алюминиевую пудру; применяются в шахтах, неопасных по газу и пыли.
В медицине аммиак применяется в виде нашатырного спирта (10%-й раствор аммиака в воде).
В быту в виде смесей используется для выведения пятен c тканей. Примеры составов: нашатырный спирт + диэтиловый эфир + этиловый спирт; 2) нашатырный спирт + хлороформ + бензин + этиловый спирт.
Аммиак легко сжижается и испаряется с поглощением теплоты, поэтому его применяют в холодильных установках в качестве хладагента.
III. Закрепление пройденного материала
Учитель. Наш урок заканчивается. Для закрепления изученного материала предлагаю решить кроссворд.
Кроссворд «Аммиак»
По вертикали: 1. Латинское название азота…
(Ответ. Нитрогениум.)
По горизонтали: 2. Название взрывчатых веществ, полученных на основе солей аммония…
(Ответ. Аммониты.)
3. Ученый, впервые получивший чистый аммиак…
(Ответ. Пристли.)
4. Продуктом взаимодействия аммиака с кислотой является…
(Ответ. Cоль.)
5. Аммиак и его водный раствор представляют собой слабую…
(Ответ. Щелочь.)
6. Название 10%-го раствора аммиака – нашатырный…
(Ответ. Спирт.)
7. Аммиак в реакциях с водой и кислотами образует ион…
(Ответ. Аммония.)
IV. Домашнее задание
1) По учебнику О.С.Габриеляна «Химия. 9 класс», § 25 «Аммиак».
2) Решить цепочку превращений:
N2 —> NH3 —> NH4OH —> NH4NO3 —> NH3.
V. Итоги урока
Л и т е р а т у р а
Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2003. Компакт-диск. М.: ООО «Кирилл и Мефодий», 2002; Петров М.М., Михилев Л.А, Кукушкин Ю.Н. Неорганическая химия: Учебное пособие для техникумов. Под ред. Ю.Н.Кукушкина. 3-е изд., перераб. Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1981, с. 317; Маршанова Г.Л. Техника безопасности в школьной химической лаборатории: Сборник инструкций и рекомендаций. М.: АРКТИ, 2002, с. 42, 48; Верховский В.Н., Смирнов А.Д. Техника химического эксперимента. Пособие для учителей. Т. II. 6-е изд., перераб. М.: Просвещение, 1975, с. 314; Сгибнева Е.П., Скачков А.В. Современные открытые уроки химии. Ростов н/Д, 2002, с. 279.