Конспект урока по химии на тему Аммиак

Учитель химии
Киселёва Елена Сергеевна
Конспект урока по теме «Аммиак» §24
(О.С.Габриелян «Химия» 9 кл.)
Цель: изучить строение молекулы и свойства аммиака и солей аммония.
Задачи урока:
образовательные: формирование понятий «водородная связь», «донорно-акцепторный механизм», формирование понятий о физических свойствах аммиака, его химическом строении и свойствах;
развивающие: сформировать в учениках наблюдательность при проведении демонстрационного лабораторного опыта по теме «Аммиак», развить у учащихся умение логически мыслить и анализировать, продолжить формирование самостоятельной работы учащихся с учебником;
воспитательные: продолжить экологическое просвещение школьников, привить заботу к окружающей среде и здоровью.
Методы: словесный, наглядный, практический.
Оборудование и реактивы: U-образная трубка, трубка заполненная активированным углем, раствор фенолфталеина, вода, штатив с лапкой, спиртовка, спички, пробка, пробирки, хлорид аммония, гидроксид кальция, газоотводная трубка, ступка с пестиком, шпатель, химические стаканы, раствор соляной кислоты, пробирка-реактор, пробка, пробирка с водой, насыщенные растворы нитрита натрия и хлорида аммония, цинк гранулированный, серная кислота (1:5), железный порошок, вата, стеклянная трубка, пипетка.
Этапы работы Содержание этапа
Организационный момент
Цель перед учеником: организация рабочего места учащихся; наличие учебных принадлежностей; проверка оборудования и реактивов.
Цель перед учителем: проверить готовность учащихся к уроку; создать психологический настрой; выявление отсутствующих для определения пробелов в знаниях.
Методы: вводная беседа с целью организации учебной деятельности. Здравствуйте, ребята. Скажите мне, кто отсутствует. Сегодня мы с вами повторим прошлую тему «Азот» и изучим новую- «Аммиак». Запишите название темы в свои тетради «Аммиак». Мы рассмотрим физические свойства аммиака, его строение и химические свойства, а также рассмотрим демонстрационные опыты.
Опрос учащихся по заданному на дом материалу
Цель пред учеником: вспомнить материал по теме «Азот»; провести самооценку домашнего задания.
Цель перед учителем: проверить подготовку учащихся по теме «Азот»; проконтролировать самостоятельную работу учащихся; выявить готовность учащихся к восприятию нового материала.
Методы: фронтальный опрос по понятиям; индивидуальная работа с дидактическим материалом.
Отметка:
«5»- 75-100%
«4»- 60-75%
«3»- 50-60%
«2»- менее 50%
Ребята, на дом вам был задан §23 «Азот» и задачи. Я попрошу двух человек выйти к доске и подготовить домашние задачи для объяснения. Кроме этого, ещё двое учеников будут работать индивидуально, решая задачи в тетрадях. Условия задачи написано в карточках, которые я вам сейчас раздам. С остальными мы проведём опрос. Итак, ответьте на следующие вопросы:
Какими физическими свойствами обладает азот?
Сколько электронов содержит азот на внешнем энергетическом уровне?
С какими соединениями может взаимодействовать азот?
Напишите уравнения этих реакций и условия их протекания.
Как происходит круговорот азота в природе?
Расскажите историю открытия азота.
Хорошо, а теперь давайте разберем домашние задачи. Дети, работающие индивидуально, сдают свои работы. (Оценивание ответов учащихся и выставление оценок.)
Изучение нового учебного материала
Цель для ученика: углубить знания о физических и химических свойствах свойствах сложных веществ на примере аммиака и солей аммоний; изучить понятия «водородная связь», «донорно-акцепторный механизм»; рассмотреть демонстрационные эксперименты; изучить значение аммиака.
Цель для учителя: развить умение выявлять взаимосвязь разных классов неорганических соединений на примере реакций взаимодействий аммиака и солей аммония; воспитать умение сотрудничества; ознакомить с научными принципами процессов с целью профориентации.
Методы: рассказ с элементами беседы. Прежде всего рассмотрим строение молекулы аммиака NH3.Как вы уже знаете, на внешнем энергетическом уровне атомы азота содержат пять электронов, из которых при электрона- неспаренные. Именно они и участвуют в формировании трёх ковалентных связей с тремя атомами водорода при образовании молекулы аммиака NH3:
..
Н:N:Н или H – N - H
.. | H
Три общие электронные пары смещены в сторону более электроотрицательного атома азота, а так как молекула аммиака имеет форму треугольной пирамиды, то в результате смещения электронных пар возникает диполь, т.е. система с двумя полюсами.

Для молекул аммиака характерно связывание их между собой. Этот особый вид химической межмолекулярной связи называется водородной связью:
…H – N … H – N …H – N…
| | |
H H H
Водородная связь- это химическая связь между атомами водорода одной молекулы и атомами очень электроотрицательных элементов (фтора, кислорода, азота), имеющих неподеленные электронные пары другой молекулы.
Это очень слабая связь- примерно в 15-20 раз слабее ковалентной. Благодаря ей некоторые низкомолекулярные вещества (т.е. имеющие небольшую молекулярную массу) образуют ассоциаты, что приводит к повышению температур плавления и кипения веществ. Водородная связь образуется между молекулами воды, спиртов, фтороводорода.
Очень важную роль играет водородная связь в молекулах важнейших для живых существ соединений- белков и нуклеиновых кислот.
Аммиак- бесцветный газ с резким запахом, почти в два раза легче воздуха. Аммиак нельзя вдыхать продолжительное время, так как он ядовит. Этот газ легко сжижается при обычном давлении и температуре -33,4° С, а при испарении жидкости аммиака из окружающей среды поглощается много тепла, поэтому аммиак применяется в холодильных установках.
Аммиак очень хорошо растворим в воде: при 20°С в 1 объеме её растворяется около 710 объёмов аммиака. Концентрированный водный раствор аммиака (25%-ный по массе) называется водным аммиаком, или аммиачной водой, а используемый в медицине раствор аммиака известен под названием нашатырный спирт. Тот нашатырный спирт, который имеется в вашей домашней аптечке, содержит 10% аммиака.
Давайте рассмотрим демонстрационный опыт «Растворение аммиака в воде». Ход работы: собираем прибор. Пробирку-реактор на 1/3 объема заполняем смесью равных порций сухих хлорида аммония (NH4Cl) и гидроксида кальция (Ca(OH)2), которые предварительно измельчаем и смешиваем. В U-образную трубку наливаем воду с добавлением нескольких капель фенолфталеина. Заметьте, что воды налито примерно на 1/5 высоты колена. U-образную трубку и пробирку соединяем резиновой трубкой, пробирку реактор нагреваем. О ходе реакции и выделения аммиака мы будем судить по изменению окраски воды в U-образной трубке, она становится малиновой. Избыток токсичного аммиака поглощается активированным углём в стеклянной трубке.
Давайте запишем реакции, которые прошли:
t°
2NH4Cl + Ca(OH)2 →CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
NH3 + H2O →NH4OH
Если к раствору аммиака прилить несколько капель фенолфталеина, то он окрасится в малиновый цвет, т.е. покажет щелочную среду:
NH3 + H2O ⇆ NH3 · H2O ⇆ NH4+ + OH- .
Наличием гидроксид-ионов ОН и объясняется щелочная реакция водных растворов аммиака. Если окрашенный фенолфталеином раствор аммиака подогреть, то окраска исчезнет. Почему это происходит? ( Аммиак улетучится.)
Аммиак взаимодействует с кислотами, образуя соли аммония. Давайте рассмотрим это взаимодействие наглядно в следующем опыте. Смочим раствором аммиака стакан и поднесем к другому стакану, смоченному раствором соляной кислоту. Вы видите появление густого белого дыма. Вот и верь после этого поговорке, что дыма без огня не бывает. Давайте запишем уравнение реакции:
NH3 + HCl = NH4Cl
хлорид
аммония
И водный раствор аммиака, и соли аммония содержат особый ион- катион аммония NH4+, играющий роль катиона металла. Он получается в результате того, что атом азота имеет свободную (неподеленную) электронную пару, за счёт которой и формируется ещё одна ковалентная связь с катионом водорода, переходящего к аммиаку от молекул кислот или воды:
Н Н+
.. ..
Н : N : + Н+ → Н : N : Н
.. ..
Н Н
Такой механизм образования ковалентной связи, которая возникает не в результате обобществления непарных электронов, а благодаря свободной электронной паре, имеющейся у одного из атомов, называется донорно-акцепторным.
В данном случае донором этой свободной электронной пары служит атом азота в аммиаке, а акцептором- катион водорода кислоты или воды.
Ещё одно химическое свойство аммиака вы сможете сами прогнозировать, если обратите внимание на степень окисления в нём атомов азота, а именно -3. Конечно же аммиак- сильнейший восстановитель, т.е. его атомы азоты могут только отдавать электроны, но не принимать их. Так, аммиак способен окисляться или до свободного азота (без участия катализатора):
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
или до оксида азота (ΙΙ) (в присутствии катализатора):
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
Запишите эти реакции в тетради.
Как производят аммиак в промышленности, вы уже знаете- синтезом из азота и водорода. В лаборатории аммиак получают действием гашенной извести Ca(OH)2 на соли аммония, чаще всего на хлорид аммония:
Ca(OH)2 + 2NH4Cl = CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
Запишите данную реакцию.
Но давайте рассмотрим ещё один способ получения аммиака в лабораторных условиях.
Ход работы: в сухую пробирку вставляем резиновый диск, вырезанный из пробки толщиной 0,3 см. Диск срезаем на 1/3 его диаметра. На дно пробирки наливаем пипеткой серную кислоту (концентрация 1:5) и кладем несколько гранул цинка. На диск внутри пробирки помещаем ватный тампон, смоченный смесью насыщенных растворов нитрата натрия NaNO2 и хлорида аммония NH4Cl. Пробирку закрываем пробкой с газоотводной трубкой. В горизонтальную часть трубки помещаем катализатор- порошок восстановленного железа. Конец газоотводной трубки опускаем в пробирку с небольшим количеством воды и 3-4 каплями фенолфталеина. Для начала реакции сильно нагреваем железный порошок в газоотводной трубке. За это время выделяющийся по реакции цинка с серной кислотой водород вытеснит воздух из системы. Затем умеренно нагреваем вату с растворами нитрита натрия и хлорида аммония и вновь прогреваем железо. Повторяем прогревание до тех пор, пока вода не окрасится в малиновый цвет. Давайте запишем реакции, проходящие в установке:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
NaNO2 + NH4Cl = NH3↑ + NaCl + HNO2
Газ, получаемый в лаборатории, собирают в перевернутый кверху дном сосуд, а распознают или по запаху, или по посинению влажной красной лакмусовой бумажки, или по появлению белого дыма при внесенной палочке, смоченной соляной кислотой. Аммиак и его соли широко используются в промышленности и технике, в сельском хозяйстве, быту. Соли аммония применяют как минеральные удобрения. Рассмотрите применение аммиака и солей аммония самостоятельно по рисунку 31 «Применение аммиака и солей аммония» на странице 115.
Закрепление учебного материала
Цель для ученика: изучить и понять излагаемый учителем материал.
Цель для учителя: определить степень усвоения нового материала; выявить трудности в понимании изложенного и устранить все недочеты.
Методы: фронтальный опрос. Итак, сегодня мы с вами разобрали тему «Аммиак». Давайте повторим основные понятия урока:
Какое агрегатное состояние имеет аммиак?
Что такое водородная связь?
Форму какой геометрической фигуры имеет молекула аммиака?
Что вы можете сказать о растворимости аммиака в воде?
Какой механизм называется донорно-акцепторным?
Почему аммиак является сильнейшим восстановителем?
Как применяется аммиак?
Домашнее задание
Цель для ученика: записать домашнее задание; усвоить ход его выполнения.
Цель для учителя: дать ученикам домашнее задание для лучшего изучения и усвоения материала. Дома вы будете изучать параграф 24, посмотрите записи в тетради, ответьте на вопросы после параграфа, решите задачу. Запишите её условие. Для получения аммиака в лаборатории взяли хлорид аммония массой 32,1 г и избыток гидроксида кальция. Рассчитайте объём аммиака, который может быть получен. До свидания.
Задачи для индивидуальной работы
При взаимодействии азота объемом 26,7 л (н.у.), который содержит 8% примесей, и водорода образовался аммиак. Определите объем полученного аммиака.
При взаимодействии некоторого металла массой 2,64 г с азотом образовался нитрид массой 2,92 г. Определите формулу металла.