Азот. Строение и его свойства

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

« Владимировская средняя общеобразовательная школа»

Конспект урока по химии в 9классе
на тему «Азот. Строение. Свойства .»

Разработал:

Учитель химии

Казарин Ю.Н.

2021г.

Цель урока: Конкретизировать знания учащихся о строении атома, химической связи на примере азота. Сформировать представление о физических и химических свойствах простого вещества азота, раскрыть роль азота в природе. Формирование регулятивных учебных действий по планированию и оценке результатов своей деятельности

Задачи:

- обучающие: Конкретизировать знания учащихся о строении атома, ковалентной неполярной связи на примере азота Познакомить с физическими свойствами азота; Изучить химические свойства азота в свете ОВР; Закрепить знания учеников об окислительно-восстановительных реакциях, умения составлять электронный баланс; Показать роль азота как биогенного элемента; Познакомить учащихся с нахождением азота в природе и применением азота;

-развивающие: Развивать у учеников умение анализировать, сравнивать, находить отличия, и комментировать собственные выводы. Продолжить развивать навыки работы ЭОР и другими источниками информации. Развивать умение вести конспект

-воспитательные: Совершенствовать умения находить причинно-следственные связи в химических свойствах азота Продолжить формирование познавательного интереса через использование ИКТ, воспитание положительного отношения к знаниям, развитие коммуникативного умения в процессе работы

Тип урока: урок изучения нового материала.

Методы: наглядные, частично-поисковые.

Формы работы: фронтальная, групповая, индивидуальная

Технологии: развитие критического мышления

Планируемые результаты:

Предметные: знать понятия- химический элемент азот и простое вещество азот, свойства простого вещества азота;

степень окисления, окислитель, восстановитель, способы получения азота в лаборатории и промышленности; применение азота;

Уметь записывать электронно-графические формулы ХЭ VА группы; различать понятия химический элемент и простое вещество; определять вид химической связи и тип кристаллической решетки азота; описывать физические свойства азота; уметь определять возможные степени окисления; записывать уравнения реакции, характеризующие химические свойства азота, и определять окислитель и восстановитель; записывать уравнения реакции получения азота в лаборатории и промышленности

Метапредметные: уметь сравнивать строение атомов химических элементов VА группы и выявлять зависимости изменений свойств; сравнивать физические свойства веществ, образуемых элементами VА группы; выявлять основания для сравнения объектов; устанавливать причинно-следственные связи

Личностные: отстаивать свою точку зрения и аргументировать свои высказывания, прогнозировать свойства; работать в режиме ограниченного времени; конспектировать и заполнять информационную карту урока; вступать в речевое общение и осуществлять межпредметный перенос знаний; самоконтроль, взаимоконтроль, взаимопомощь; рефлексию.

ХОД УРОКА.

Сегодня мы поговорим об элементе – загадке, противоречивость которого начинается уже с названия. Ранее существовали многочисленные названия: нечистый газ, удушливый газ, испорченный воздух и др.

Его название означает «безжизненный» , а в переводе с латинского « рождающий селитру»

Предупреждаю вас заранее:

я непригоден для дыхания!

Но все, как-будто бы

не слышат и постоянно мною дышат

Однако благодаря наличию этого газа в атмосфере стала возможна жизнь на Земле

Знакомство человека с этим элементом состоялось несколько тысячелетий назад. Упоминания о сочащейся из горных пород коричневой либо чёрно-бурой маслянистой жидкости со специфическим запахом встречаются в трудах древних историков и географов – Геродота, Пиутарха, Страбона, Плиния старшего. Наибольшее широкое применение в древности нашли тяжёлые нефти – твёрдые либо вязкие вещества, которые сейчас называют асфальтами (битумами) и нефтью. Византийцы обстреливали вражеские корабли смесью нефти и серы как зажигательными снарядами. Это грязное оружие вошло в историю под названием «греческий огонь» или «каменное масло». В состав «греческого огня» входили: битум или нефть, а также неметалл – «Э». Этот неметалл в природе находится в свободном состоянии, не поддерживает дыхание и горение, входит в состав всех живых организмов.

(азот)

Мы с вами будем говорить о первом химическом элементе 5 группы главной подгруппы.

-Как вы считаете, о каком химическом элементе идет речь?

Предполагаемые ответы учащихся

Азот.

III. Изучение нового материала

Правильно тема нашего урока «Азот. Строение. Свойства. Круговорот азота в природе»

« Нет жизни без азота,

Ибо он является

Непременной составной

Частью белков»

Д.Прянишников.

Открытие элемента ( сообщение учащегося)

Термин «азот» бытовал в лексиконе алхимиков. Слово «азот» алхимики составили из первой буквы «а» (альфа) и последних букв : «зет», «омега» и «тов» трех алфавитов – латинского, греческого и древнееврейского.

Открытие азота принадлежит шотландскому профессору ботаники и врачу Даниелю Резерфорду, который в 1772 г. В простом опыте он показл, что после горения свечи в замкнутом объеме закрытого сосуда и поглощения щелочью углекислого газа остается некий «метифический воздух», в котором свеча не горит, а мышь гибнет. Этим «метифическим воздухом» был азот.

Примерно в то же время азот был получен К. Шееле, Дж. Пристли, Г. Кавендишем, причем последний, как следовало из его лабораторных записей, изучал этот газ раньше Резерфорда, но, как всегда, не спешил с публикацией результатов своих трудов. Однако все эти выдающиеся ученые имели весьма смутное представление о природе открытого ими вещества. Они были убежденными сторонниками теории флогистона и связывали свойства «мефитического воздуха» с этой мнимой субстанцией. Только Лавуазье, ведя наступление на флогистон, убедился сам и убедил других, что газ, который он назвал «безжизненным», – простое вещество, как и кислород... Лоран Лавуазье назвал его азотом, полагая, что «азот» в переводе с древнегреческого означает «безжизненный». Многие современники Лавуазье считали название нового элемента не очень удачным. Известный химик Ж.А. Шапталь предложил переименовать азот в « нитроген» (образующий селитру), так как термин «безжизненный» больше подходит к ядовитым веществам. От «нитроген» образованы названия многих соединений азота. Немцы назвали его Sticksoff-

удушающая смерть.

- Поскольку азот - это химический элемент, то мы рассмотрим его положение в ПСХЭ

( самостоятельная работа учащихся с ПС )

Характеристика химического элемента по положению в ПС:

Предполагаемые ответы учащихся

Задание: Строение молекулы азота.

Учитель Молекула азота состоит из двух атомов

- Определите тип химической связи в молекуле азота

Ответ: на внешнем энергетическом уровне атома азота находится пять электронов, из них три неспаренных, которые, перекрываясь, образуют три общие электронные пары. Два атома азота связаны очень прочной тройной ковалентной неполярной связью. Тройная связь в молекуле азота образует стабильную из всех известных двухатомных молекул. Молекула азота прочная, с низкой реакционной способностью.

Задание: Физические свойства азота (работа с учебником)

Запись в тетрадях. Азот -бесцветный газ без запаха и вкуса, плохо растворяется в воде, не ядовит, температура кипения равна – 195о С (превращается в бесцветную жидкость), температура плавления – 210 о С (превращается в белую снегообразную массу). Азот незначительно легче воздуха.

Задание: Химические свойства

При обычных условиях азот – химически малоактивное вещество. Это объясняется тем, что связь между атомами в молекуле азота очень прочная, так как она образована тремя парами электронов.

Поэтому азот вступает в реакции только при высоких температурах.

В химических реакциях азот N2 может быть и окислителем, и восстановителем.

Азот N2 взаимодействует как окислитель:

а) с водородом:

N2 + 3H2 ←→ 2N-3H3

аммиак

Б) с металлами:

N2 + 3Ca0 Ca 3 N2

нитрид кальция

Азот N2 взаимодействует как восстановитель:

а) с кислородом:

N2 + O2←→2N+2O-2 оксид азота (II)

(другие оксиды азота при взаимодействии азота с кислородом не образуются);

б) с фтором:

N2 + 3F2 2N+3F3

фторид азота (III)

Задание : Нахождение в природе

Азот занимает V место по распространенности во Вселенной. По распространенности на Земле находится в конце второй десятки элементов (0,04 %). В живой природе азот уступает только водороду, кислороду и углероду. В атмосфере азота содержится 78,84 % (по объему) и 75,6 % (по массе).

Наиболее известны минералы: чилийская селитра NaNO3, индийская селитра КNO3, норвежская селитра Са (NO3)2

Задание: Применение

Азот – необходимый элемент в составе белка, главной части живой плазмы. Человек – это белковая машина, изнашивающая ежедневно 50 граммов белков, то есть 8 граммов азота. И эта потеря азота в организме должна быть непременно восстановлена, потому что без азота жизни нет. Животное и человек могут жить без жиров и сахара, которые в живой машине организма служат только топливом, горючим материалом. Вместо них может сгорать и белок. Но без азота, без азотистой пищи ни одно животное жить не может, потому что только из азотистых соединений снова создается белок. Животное можно перекармливать безазотистой пищей: сахаром, жирами, крахмалом, - но оно не будет расти, будет истощаться, худеть и вскоре погибнет. Напротив того, если, например, собаку кормить только аминокислотами – осколками белков, она будет жить, потому что белки будут служить и топливом, и строительным материалом.

Основная масса получаемого азота применяется для синтеза аммиака. Кроме того, использование свободного азота в различных отраслях промышленности основано на его малой реакционной способности. Азот применяют для создания инертной среды при сушке и получении взрывчатых веществ, для азотирования стали. В тех случаях, когда при проведении процессов нежелательно присутствие кислорода, вследствие его химической активности, применяемая аппаратура заполняется азотом. Малой реакционной способностью объясняется также применение азота для наполнения электроламп. В медицине применяют жидкий азот для операций.

IV. Первичная проверка понимания

Цель : добиться, чтобы к концу урока каждая группа знала весь материал.

Задачи:

- организовать самостоятельное выполнение каждым учащимся заданий на новый способ действий (применять новые знания в новой ситуации)

- научить применять полученные знания;

- выработать умение давать развернутые ответы, обобщать и систематизировать материал

Работа в группах (лабораторная работа)

Прочитайте правило техники безопасности.

Начав движение с верхней левой клетки, передвигайтесь по горизонтали (налево или направо) или вертикали (вверх или вниз) таким образом, чтобы из букв получилось правило:

а) по мерам предосторожности при обращении с химическими реактивам

б) по мерам предосторожности при обращении с химическими реактивами

Получение азота

Группа №1

В пробирку насыпать смесь: 3 г измельченного KNO3, и 60 г железных опилок. (Если взять порошкообразное железо, то реакция протекает очень бурно.) Затем положить неплотный комок ваты для задержания частиц соли, закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой и закрепить в штативе. Смесь нагревать не очень сильно, и после вытеснения воздуха из пробирки собрать выделяющийся газ в цилиндр (широкую пробирку) над водой. Когда цилиндр (пробирка) наполнится газом, закрыть его под водой стеклянной пластинкой и вынуть из ванны.

2KNO3 + 5Fe → 5FeO + K2O + N2

Группа № 2

Возьмем дихромат аммония, насыпим темно-зеленый порошок дихромата аммония на термостойкую поверхность, придав ему форму горку. Сверху сделать «кратер», в который поместим небольшой кусочек смоченный спиртом ваты. Спирт подожжем. Дихромат аммония начинает разлагаться с выделением в течение 1-2 минут дихромат аммония нагревается и начинает бурно распадаться, напоминая по внешнему виду извержение вулкана. Во все стороны от колбы летят зеленые частицы оксида хрома. На стенках колбы можно увидеть капельки воды.

t

(NН4)2Сr2O7 → Сr2O3 + N2 + 4Н2О

Задание в группах:

Запишите уравнения реакции явлений в природе. Подчеркните ключевые слова, на которые вы опирались при написании уравнений реакций.

Предполагаемые ответы учащихся

В природе постоянно происходит круговорот азота:

Статистика утверждает, что в атмосфере нашей планеты ежегодно вспыхивают три с лишним миллиарда молний. Мощность отдельных разрядов достигает 200 млн киловатт, а воздух при этом разогревается (локально) до 20 тыс. градусов. При такой чудовищной температуре молекулы кислорода и азота распадаются на атомы, которые, легко реагируя друг с другом, образуют непрочное соединение – оксид азота (II):

N2 + O2 → 2NО.

Благодаря быстрому охлаждению (разряд молнии длится десятитысячную долю секунды) оксид азота (II) не распадается и беспрепятственно окисляется кислородом воздуха до более устойчивого оксида азота (IV):

2NO + О2 → 2NO2.

В присутствии атмосферной влаги и капель дождя (воды) оксид азота (IV) превращается в азотную кислоту и оксид азота (II):

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO.

Закрепление:

Разгадайте кроссворд по теме «Азот»

по вертикали

1.Азот – это ? газ, без запаха и вкуса, плохо растворим в воде. Назовите пропущенное слово. (бесцветный)

2. Как называют кислотный остаток соли Са3N2 ? (нитрид)

3. Чем является азот в уравнении химической реакции К + N2 → (окислитель)

по горизонтали

4. Как называют оксид N2 О, который не реагирует с водой, щелочами и кислотами? (несолеобразующий)

5. Какой элемент занимает 5 место по распространенности во Вселенной? (азот)

6. Удушливый газ, который в большом количестве может быть опасен для человека ? (аммиак)

7. К какой группе элементов можно отнести азот? Металл или неметалл? (неметалл)

8.Что означает «азот» в переводе с древнегреческого языка? (безжизненный)

9. Назовите фамилию шотландского профессора ботаника и врача, открывшего азот. (Д. Резерфорд)

V.Рефлексия

<Object: word/embeddings/_________Microsoft_Word1.docx>

Подведение итогов урока, выставление оценок.

Домашнее задание.

Параграф 24 , ответить на вопрос:

Для перевозки овощей и фруктов на дальние расстояния используют рефрижераторы, в которых в качестве хладоагента используют жидкий АЗОТ. На каких свойствах это основано?