Конспект урока по химии на тему "Положение азота и фосфора в периодической системе химических элементов, строение их атомов. Азот: свойства и применение."

9 класс                                                                              

Положение азота и фосфора в периодической системе химических элементов, строение их атомов. Азот: свойства и применение.

Цели урока.

Образовательные: сформировать понятие о положении азота и фосфора в периодической

                                системе химических элементов,  особенностях строения их атомов,

                                рассмотреть степени окисления, характерные для этих элементов в

                                соединениях; рассмотреть особенности строения молекулы азота;

                                изучить физические и химические свойства азота и области его

                                применении.

Развивающие: учиться давать сравнительную характеристику элементов на основании

                          положения их в ПСХЭ, делать выводы об изменении окислительных

                          свойств элементов одной подгруппы; формировать навыки поисковой

                          деятельности; формировать умения определения причинно-следственных

                          связей между особенностями строения атомов химических элементов и

                          проявлением окислительно-восстановительных свойств элементов, а так

                          же находить взаимосвязь между строением молекулы азота и свойствами

                          простого вещества; формировать навыки рассмотрения химических

                          свойств веществ с точки зрения процессов окисления и восстановления.

Воспитательные: учиться вести диалог с одноклассниками, высказывать свою точку

                              зрения и выслушивать мнение своих одноклассников.

Тип урока изучение нового материала.

Вид урока: объяснительно-иллюстративный, с элементами самостоятельной работы по

                    нахождению правильных ответов на предложенные вопросы и задания,

                    содержащиеся в учебнике.

Оборудование: компьютер, проектор, мультимедийная доска, таблица «Азот и его

                           соединения», периодическая система химических элементов

                           Д.И.Менделеева, учебник «Химия 9» Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман М:

                           «Просвещение», 2014

Ход урока

1. Организационный момент.
2. Актуализация опорных знаний.

Фронтальная беседа

            1. Найдите по периодической системе химических элементов V-A группу.

                Перечислите элементы V-A группы. (N; P; As; Sb; Bi)

            2. Как изменяются неметаллические свойства элементов в подгруппе?

                (с увеличением порядкового номера неметаллические свойства ослабевают, а  

                 металлические усиливаются)

            3. Сколько электронов находиться на внешнем электронном уровне атомов этих

                элементов? (5 электронов)

            4. Какую высшую степень окисления проявляют атомы этих элементов в

                соединениях? Ответ поясните. («+5», т. к. на внешнем энергетическом уровне 5

                электронов, атомы элементов V-A группы могут отдавать эти электроны и

                проявлять восстановительные свойства)

            5. Назовите  низшую степень окисления, характерную для представителей данной

                группы. Ответ поясните. («-3» – низшая степень окисления; атомы элементов V-

                A группы имеют 5 электронов на последнем энергетическом уровне. Для

                завершения энергетического уровня они будут принимать 3 электрона и

                проявлять окислительные свойства)

            6. Как изменяются окислительно-восстановительные свойства у элементов 

                элементов V-A группы? (с увеличением порядкового номера в подгруппе

                окислительные свойства  ослабевают, а восстановительные  усиливаются)

            7. Назовите общую формулу высшего оксида элементов V-A группы. (R2O5)

            8. Назовите общую формулу летучего водородного соединения элементов V-A

                группы. (RH3)

            9. Дайте характеристику положения азота в периодической системе химических

                элементов. (порядковый номер - 7, II период , V группа)

            10. Дайте характеристику положения фосфора в периодической системе  

                  Химических элементов. (порядковый номер - 15, III период , V группа)

3. Изучение нового материала

(слово учителя)

В курсе 9 класса мы познакомимся с двумя важнейшими представителями элементов V-A группы – азотом и фосфором. Эти химические элементы входят в состав компонентов живых клеток: белков, нуклеиновых кислот, АТФ. Их соединения повышают плодородие почвы. Простые вещества и соединения этих элементов используются человеком в различных отраслях хозяйственной деятельности.

       Задание. Исходя из положения азота и фосфора в периодической системе химических

                      элементов составить схемы строения атомов этих элементов.

        Учащиеся на доске и в тетради рисуются схемы строения атомов и дают пояснения:

+7 N 2)5)                      +15 P 2)8)5)

1s²2s²2p³                       1s²2s²2p⁶3s²3p³

        Вопрос. Сравните особенности строения атомов азота и фосфора. (Общее – одинаковое количество электронов на последнем энергетическом уровне (5), одинаковое строение   последнего энергетического уровня (ns²np³). Различия: у азота – 2 энергетических уровня, 7 электронов в атоме,  а у фосфора – 3 энергетических уровня, 15 электронов)

       Вопрос. Какие степени окисления будут проявлять данные элементы в случае отдачи 5 электронов с последнего электронного уровня и в случае принятия недостающих 3-х электронов? 

      Атомы этих элементов могут присоединять недостающие три электрона, приобретая устойчивое состояние, но такое же состояние они приобретают и при отдаче пяти электронов. Поэтому для азота и фосфора характерны различные степени окисления.

    Низшая отрицательная ст.о. в соединениях с менее электроотрицательными элементами «-3», если атомы принимают 3 электрона, например, N^-3H3 

    Высшая положительная ст.о. в соединениях с более электроотрицательными элементами «+5», если атомы отдают 5 электронов,  например, N⁺⁵2O5  и P⁺⁵2O5

Химические элементы могут проявлять промежуточные степени окисления:                        у азота  (Работа возле доски) ст.о: 0    +1    +2    +3     +4 

                                 Вещества       N2 N2O  NO  N2O3  NO2

у фосфора ст. о: 0  +3 вещества   Р4, P2O3, PCl3

Вопрос. У какого из элементов сильнее выражены окислительные свойства? (у азота)

Изучение азота – простого вещества. Демонстрация слайда1.

В 1772 г шотландский химик, ботаник и врач Даниел Резерфорд - «ядовитый воздух».

В 1772 г. английский химик Джозеф Пристли - «дефлогестированный воздух».

В 1773 г. шведский химик-аптекарь Карл Шееле - «испорченный воздух».

В 1774 г. английский химик Генри Кавендиш - «удушливый воздух».

В 1776 г. французский химик Антуан Лавуазье - «безжизненный воздух».

Вопрос. Почему же азот называют «безжизненным»? (В атмосфере азота можно погибнуть не от отравления, а вследствие отсутствия кислорода)

Латинское название азота означает в переводе на русский язык «нитрогениум» - рождающий селитру.

ФИЗ.МИНУТКА

Строение молекулы азота (читать учебник §23 стр.81, таблица «Азот и его соединения»)

Демонстрация слайда 2.

N₂ – ковалентная неполярная связь, тройная  молекулярная кристаллическая решётка.

Энергия связи - 945 кДж/моль

Нахождение азота (элемента) в природе  Демонстрация слайда 3.

Атмосфера N2 -78%

Чилийская селитра – NaNO3

Индийская селитра – KNO3

Органические вещества –

                                       аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, витамины, гормоны.

В организме человека – 3% по массе.

Получение азота (читать учебник §23 стр.81) В промышленности азот получают разделением сжиженного воздуха (tкип азота = -196 ⁰С,  tкип кислорода = - 183 ⁰С).

Физические свойства азота (читать учебник §23 стр.81) Газ, б/ц, б/з, Mr (N2) = 28, легче воздуха, плохо растворим в воде, tкип= -196 ⁰С, t пл.= - 210 ⁰С

Химические свойства азота

Демонстрация слайда 4.

Выполнить записи в тетради, указать условия протекания химических реакций. Пояснить роль азота в ОВР.

    0            0        +2     -3

3Mg + N2 = Mg3N2 нитрид магния

   0              0             -3  +

N2 + 3H2 = 2NH3 аммиак

   0           0            +2 –2

N2 + О2 = 2NО оксид азота (II)

Применение азота (читать учебник §23 стр. 82)

1)      получение аммиака и др. азотосодержащих веществ;

2)      инертная среда для химических процессов;

3)      охладительные системы.

4. Закрепление изученного материала

1. Как изменяются окислительно-восстановительные свойства у элементов элементов V-A

    группы с увеличением порядкового номера? - Окислительные ослабевают,

    восстановительные – усиливаются.

2. Что означает с греческого название азота? -  «Нитрогениум» - рождающий селитру.

3. Как  влияет  тройная  связь между атомами азота на  химические свойства молекулы

    азота? - Малоактивен при обычных условиях.

4. Почему  максимальная валентность азота равна четырем,   а степень окисления  +5? -

    У атома азота на внешнем электронном уровне 3 неспаренных р- электрона и пара s-

    электронов  - валентность четыре, общее число электронов внешнем энергетическом

    уровне 5- степень окисления  +5.

5. Азот имеет положительную степень окисления с

    а) магний

    б)  кислород

    в)  водород

6. Почему при обычных условиях атмосферные азот и кислород не взаимодействуют друг

    с другом? – азот малоактивен при обычных условиях.

5. Подведение итогов урока. Оценивание

6. Домашнее задание § 23, в 1,2 (устно), 3 (письменно)

7. Рефлексия

   Заполните листы рефлексии

№	Вопрос	Ответ
1.	На уроке я работал	Активно        пассивно
2.	Своей работой на уроке я	Доволен        не доволен
3.	Материал на уроке мне был	Понятен        не понятен
4.	Урок мне показался	Интересен     скучен
5.	Оцените свою работу на уроке по пятибалльной системе