Методическая разработка по теме "Азот и фосфор"

МБОУ «Курасовская средняя общеобразовательная школа»

Методическая разработка

по теме «Азот и фосфор»

                                                                    учитель химии

                                                                   Амбалиа С.А

Проблемные творческие задания

Начинаем изучать новую тему. (1 этап)

1. Простое вещество, светящееся на воздухе? [1]

(Фосфор)

2. Бесцветный газ с резким запахом, применяемый в производстве азотной кислоты и удобрений?

(Аммиак)

3. Этот элемент академик А.Е. Ферсман называл «элементом жизни и мысли»

(фосфор)

4. Какой элемент Vа группы, входящий в состав РНК, ДНК, АТФ, содержат мясо, молоко, хлеб?

(Фосфор)

5. Что такое «царская водка» и почему она так называется?

(Смесь 1 части HNO_{3 конц} и 3 части HCl_конц. Растворяет «царя металлов» - золото)

6. Какой газ называют «веселящим» и почему?

(Оксид азота (I), он обладает наркотическим действием, вызывает состояние, напоминающее опьянение)

7. Какая разница между нашатырем и нашатырным спиртом?

(Нашатырь – хлорид аммония NH₄Cl, нашатырный спирт – гидроксид аммония NH₄ОН)

8. Какое хобби было у Д.И. Менделеева?

(Чемоданных дел мастер)

9. Найдите ошибку в рассказе «Морской договор» А.Конан Дойля: «Он окунал стеклянную пипетку то в одну бутылку, то в другую, набирая по несколько капель».

(Брать пробы веществ одной пипеткой нельзя во избежание химических реакций)

10. Чем объяснить «летающие огоньки» на кладбище в ночное время?

(Свечение белого фосфора, который образуется при разложении костей)

11. Назовите элемент, который «атмосферой овладел, а сам остался не у дел»?

(Азот)

12. Какой элемент называют элементом жизни?

(Фосфор, входит в состав многих органически соединений)

13. Какое вещество называют «летучей щелочью»?

(Водный раствор аммиака)

14. Каким препаратом можно вывести больного из бессознательного состояния?

(Нашатырным спиртом, дают понюхать при обморочном состоянии и алкогольном опьянении; при этом происходит рефлекторное возбуждение сердечной деятельности и центра дыхания)

15. Как называются вещества, которые используются для подкормки растений?

(Удобрения)

16. При неправильном использовании азотных удобрений, какие вредные вещества накапливаются в овощах?

(Нитраты)

17. Как называется бесцветный газ с резким запахом, применяемый при производстве азотной кислоты и удобрений?

(Аммиак)

18. Если русские названия химических элементов расположить в алфавитном порядке, то первым будет именно он. [2]

(Азот)

19. Он служит природным сырьем для получения азотной кислоты.

(Воздух)

20. В атмосфере этого газа хранят рукописи.                                                                   (Азот)

21. Из каких газов образуется карбонат аммония? [3]

(Аммиак, углекислый газ и водяной пар)

22. Каким способом можно доказать, что выделяющийся газ аммиак?

(Посинение влажной красной лакмусовой бумажки или появление белого дыма от внесенной палочки, смоченной соляной кислотой)

23. На каком свойстве нашатыря основано его применение для пайки?

(При разложении соли образуется соляная кислота, которая очищает поверхность металла от оксидной пленки)

24. Почему аммиак применяется в холодильных установках?

(Он легко сжижается при обычном давлении и температуре -33, 4⁰С)

25. Для какой аллотропной модификации фосфора характерна атомная кристаллическая решетка?

(Красный фосфор)

26. Какая кислота образует три типа солей. Какие?

(Ортофосфорная. Гидрофосфаты, дигидрофосфаты и фосфаты)

27. Какое свойство фосфина объясняет появление болотных блуждающих огней?

(Фосфин легко воспламеняется на воздухе)

28. Какое вещество обладает способность светиться?

(Белый фосфор)

Тестовые задания. Работа по карточкам.

«Азот и его соединения. Фосфор и его соединения» (2 этап)

Индивидуальный опрос по карточкам. [4]

Карточка 1.

Укажите вид химической связи, тип кристаллической решетки в молекуле простого вещества азота. Составьте схему образования данного вещества, перечислите физические свойства азота?

Следствия наличия тройной связи:

1) Простое вещество исключительно устойчиво. Имеет молекулярную кр. решетку.

N₂ <=> 2N;       ∆Н ⁰₂₉₈ = 945 кДж

Даже при 3000 °С степень диссоциации молекулярного азота на атомы достигает всего лишь 0,1 %.

2)  Молекулярный азот химически малоактивен, в обычных условиях непосредственно взаимодействует лишь с литием с образованием Li₃N.

Молекула азота N₂ слабо поляризуется, поэтому в обычных условиях это газообразное вещество, плохо растворимое в воде и других растворителях

Карточка 2.

Напишите уравнения реакций взаимодействия: а) азота с натрием; б) азота с водородом.

Укажите условия протекания реакций. Составьте окислительно-восстановительную схему, укажите окислитель и восстановитель. Почему реакции протекают в жестких условиях?

а) N₂⁰ + 6Na^{0   t}     2Nа₃⁺N^-3

Na⁰ —1ē→ Nа⁺       6 восстановитель (процесс окисления)

N₂⁰+6ē→ 2N^-3           1окислитель (процесс восстановления)

б) N₂⁰ + 3Н₂^{0   t ,P, кат} 2N^-3Н₃⁺

Н₂⁰ —2ē→ 2Н⁺      3 восстановитель (процесс окисления)

N₂⁰+6ē→ 2N^-3         1окислитель (процесс восстановления)

При обычных условиях азот – химически малоактивное вещество. Это объясняется тем, что связь между атомами в молекуле азота очень прочная, т.к она образована тремя парами электронов. Поэтому азот вступает в реакции только при высоких температурах.

Карточка 3.

При прокаливании 340 г. натриевой селитры получили 33,6 л. (н.у) кислорода. Рассчитайте массовую долю примесей в селитре.

Карточка 4.

Докажите химические свойства кислотных оксидов на примере оксида фосфора (V).

а) при растворении в воде Р₂О₅ гидратируется с образованием следующих кислот:

Р₂О₅ + Н₂О → 2НРО₃ — метафосфорная кислота

Р₂О₅ + 2Н₂О → Н₄Р₂О₇— пирофосфорная кислота

Р₂О₅ + 3Н₂О → 2Н₃РО₄ — ортофосфорная кислота

б) Р₂О₅ + 3ВаО → 2Ва₃(РО₄)₂

в) в зависимости от реагентов образуются средние и кислые соли.

Р₂О₅ + 6NаОН → 2Nа₃РО₄ + 3Н₂О

Р₂О₅ + 4NаОН → 2Nа₂НРО₄ + Н₂О

Р₂О₅ + 2NаОН + Н₂О → 2NаН₂РО₄

Карточка 5.

Осуществите превращения: запишите уравнения реакций. Четвертое уравнение в ионном виде.

Р → Р₂О₅ → Н₃РО₄ → Nа₃РО₄ → Аg₃РО₄

4Р+5О₂ → 2Р₂О₅

Р₂О₅ + 3Н₂О → 2Н₃РО₄

Н₃РО₄ + 3NаОН → Nа₃РО₄ + 3Н₂О

Nа₃РО₄ + 3АgCl → Аg₃РО₄↓ + 3NаCl

3Nа⁺ + РО₄ ^-3+ 3Аg⁺ + 3Cl^- → Аg₃РО₄↓ + 3Nа⁺ +3Cl^-

3Аg⁺ + РО₄ ^-3→ Аg₃РО₄↓

Карточка 6.

Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса:

3Р⁰ + 5НN⁺⁵О₃ + 2Н₂О → 3Н₃Р⁺⁵О₄ + 5N⁺²О

Р⁰ —5ē→ Р^{+ 5}    3 восстановитель (процесс окисления)

N⁺⁵+3ē→ N⁺²     5 окислитель (процесс восстановления)

Разноуровневые домашние задания (3 этап)

1. Задача: В 60 г 18%-ной ортофосфорной кислоты растворили 2,84 г оксида фосфора (V) и полученный раствор прокипятили. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавили 30 г гидроксида натрия? [5]

Дано:                                           Решение

m(р-ра) – 60г              1) m(Na₃РО₄) = 60*18/100=10,8 (г)

ω(Н₃РО₄) -18%          _{2,84г                                     хг}

m(Р₂О₅) – 2,84г          Р₂О₅ + 3Н₂О → 2Н₃РО₄

m(NaOН) – 30г           ^{142 г                                  196г}

m(Na₃РО₄) -?            2) х=2,84*196/142 = 3,92 (г)

ν(Na₃РО₄) - ?            3) m_общ(Н₃РО₄)=10,8+3,92=14,72 (г)

                               Составим возможные уравнения реакций

                               Н₃РО₄ +3NaOН → Na₃РО₄ + 3Н₂О

                               Н₃РО₄ +3NaOН → NaН₂РО₄ + Н₂О

                              4) Определим ν(Н₃РО₄) и ν(NaOН)

                             ν(Н₃РО₄)=14,72/98=0,15 (моль); ν(NaOН)=30/40=0,75 (моль)

                              По уравнению реакции ν(Н₃РО₄): ν(NaOН)=1:1, значит

                             ν(Н₃РО₄)= ν(Na ₃РО₄)=0,15 моль, отсюда m(Na ₃РО₄)=0,15*164=24,6 (г)

Ответ: m(Na ₃РО₄)=24,6 (г)

2. Задача: При сгорании 4,5 г первичного алифатического амина выделилось 1,12 л азота. Определите формулу вещества, приведите его название.

Дано:                              Решение

m(в-ва)=4,5г            4nC_nH2_n+1NH₂ +9nO₂ →4nCO₂ +10nH₂O +2nN₂

V(N₂)=1,12л            1) Определим ν(N₂)= 1,12/22,4=0,05 (моль)

С_nН_2n+1NН₂               По уравнению реакции ν(C_nH2_n+1NH₂): ν(N₂)=4:2, или 2:1, значит

                                ν(C_nH2_n+1NH₂)=ν(N₂)*2=0,05*2=0,1 моль

                               2) Определим М(C_nH_2n+1NH₂)=12n+2n+17=14n+17;

                               3) Определим ν(C_nH_2n+1NH₂)=m/М; по условию задачи

                              ν(C_nH_2n+1NH₂)=4,5/14n+17=0,1

                               0,1(14n+17)=4,5

                               1,4n+1,7=4,5

                               1,4n=2,8

                                  n=2               C₂H₅NH₂ – этиламин.

Ответ: C₂H₅NH₂ – этиламин

3. Задача: [6]

Некоторый газ А, являющийся простым веществом, реагирует с водородом в присутствии катализатора, образуя вещество Б, которое можно в несколько стадий превратить в бесцветную жидкость В, обладающую кислотными свойствами. При взаимодействии Б с В образуется белое твердое вещество Г, разлагающееся при умеренном (150⁰С) нагревании с выделением газа Д. Газ Д реагирует с продуктом взаимодействия Б и металлического натрия (Е), образуя при этом соль Ж, хорошо растворимую в воде и содержащую 64,6% азота. О каких веществах идет речь? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Решение:

Вещества: А- N₂, Б – NH₃, В- HNO₃, Г – NH₄NO₃, Д – N₂O, Е – NaNH₂, Ж – NaN₃.

Уравнения реакций:

N₂+3H₂ ↔ 2NH₃,                                      NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃

4NH₃ + 5O₂=4NO+6H₂O                          NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

2NO + O₂= 2NO₂                                      2Na + 2NH₃=2NaNH₂ +H₂

4 NO₂ + O₂ + 4H₂O= 4HNO₃                      NaNH₂ + N₂O = NaN₃ + H₂O

Массовая доля азота в NaN₃ равна

ω(N)=14*3/(14*3+23)=0,646, или 64,6%, что подтверждает условие задачи

4 Задача: массовые доли азота и оксида углерода (II) в трехкомпонентной газовой смеси равны, соответственно, 10,00% и 15,00%. Объемная  доля третьего компонента равна 72,41%. Определите неизвестный компонент газовой смеси и среднюю молярную массу смеси (M_ср.).[14]

РЕШЕНИЕ:

Примем массу смеси за 100 г. Тогда в ней содержится  10/28 + 15/28  = (10+15)/28 = 0,893 моль N₂ и CO, и (100-25)/ М_х =75/ М_х  моль третьего компонента.

Из закона Авогадро следует, что объемные проценты компонентов газовой смеси () равны мольным (χ)

Внесем дополнительные обозначения: _х –объемная доля третьего компонента, χ_х – мольная доля третьего компонента, ν_см. – число моль газов в смеси, ν_х – число моль третьего компонента.

_х = χ_х = ν_х/ν_см. = , решая это уравнение , получаем

М_х = 32 г/моль.  Такую молярную массу имеет кислород (О₂) или гидразин (N₂H₄).

Ответ: Третий компонент газовой смеси – кислород или гидразин. M_ср.=30,89моль/л.

5. Творческие задачи. [13]

а) В одном из номеров газеты «Труд» была опубликована информация о гибели рабочего одного из химических предприятий. Согласно сообщению корреспондента газеты, на заводе проводилась продувка труб азотом. Небольшое количество воды, оставшееся в трубопроводе, вступило в реакцию с азотом и образовавшаяся азотная кислота вызвала смерть человека. Подтвердите или опровергните правильность химической интерпретации этого несчастного случая.

Вариант решения: нужно рассчитать изменение энергии Гиббса для реакции азота с водой. Если ∆Gr будет меньше нуля, то корреспондент прав.

б) При паянии и лужении (обработка оловом) металлических предметов их поверхность предварительно обрабатывают раствором нашатыря (NH₄Cl). Как вы думаете, с какой целью это делают? В чем суть протекающих на поверхности металла химических процессов?

Вариант решения: у большинства металлов поверхность покрыта оксидной  защитной пленкой, которая мешает паянию и лужению. Чтобы разрушить оксиды, используют, например NH₄Cl, он при высокой температуре разлагается с образованием аммиака и хлороводорода, который, в свою очередь, в присутствии воды растворяет оксидную пленку.

в) Ни одно открытие, ни одно изобретение невозможно без фантазии. В журнале «Химия и жизнь» появилась статья А.Кона «Драконы: какими они были?», в которой автор делает предположение о том, что мифическое животное дракон изрыгает метан, который воспламеняется при каталитическом воздействии губчатой пластины, находящейся у него в пасти. Предложите другие варианты объяснения извержения огня из пасти дракона.

Вариант решения: среди воспламеняющихся на воздухе газов можно предположить силан, фосфин и водород. Образование фосфина представляется более реальным, т.к. известно, что этот газ образуется при гниении организмов. Может быть, в пасти дракона высокая температура, тогда возможна реакция между углем (продукт разложения древесины) и фосфатами (из костей съеденных животных) – в результате образуется белый фосфор, который и воспламеняется на воздухе

Итоговое тестирование по темам:

«Азот и его соединения», «Фосфор и его соединения» (4 этап)

Тестовые задания по теме: «Азот и фосфор» [7]

Вариант I

1.   В VА-группе (подгруппе азота) сверху вниз у атомов химических
элементов

1) уменьшается число протонов в ядре

2)      увеличивается число электронов на внешнем энергетическом уровне

3)      возрастает значение электроотрицательности

4)      ослабевают неметаллические свойства

2.  Электронная формула 1s²2s²2р⁶3s¹3р³3d¹ соответствует атому

1) азота в соединении N₂

2)        фосфора в соединении Р₂О₅

3)        фосфора в соединении РН₃

4)       азота в соединении НNO₃

3.  Молекула простого вещества азота состоит

1) из двух атомов азота, химическая формула N₂, структурная формула N=N

2)       из трех атомов азота, химическая формула N₃, структурная формула N=N—N

3)       из двух атомов азота, химическая формула N₂, структурная формула N≡N

4)      из двух атомов азота, химическая формула N₂, структурная формула

N—N

4.  Кристаллическая решетка белого фосфора

1) молекулярная      2) атомная      3) металлическая      4) ионная

5.  Реактивом на ортофосфорную кислоту является

1) NaNО₃      2) КNO₃      3) NH₄NО₃      4) АgNОз

6.  Соль аммония с большим содержанием азота — это

1) NН₄С1                   3) (NН₄)₂НРO₄

2)        (NН₄)₃РO₄             4) NН₄Н₂РO₄

7.  С азотной кислотой не реагируют

1) Сu, Na₂СO₃, ZnО            3) Аg, МgSO₄, Fе(ОН)₃

2)        Нg, Fе, СuО                     4) Аu, Рt, Pd

8.  Объем оксида азота(I), выделившегося при разложении 16 г нитрата аммония, равен

1)4,48 л      2) 44,8 л      3) 2,24 л      4) 112 л

9.  Масса ортофосфорной кислоты, которую теоретически можно получить из 344,4 кг природной соли ортофосфата кальция, содержащей 10% примесей, составляет

1)98 кг      2) 196 кг      3) 217,5 кг      4) 310 кг

10. Азот входит в состав органических соединений

1) жиров      2) углеводов      3) белков      4) спиртов

Вариант  II

1.  В VА-группе (подгруппе азота) сверху вниз у атомов химических элементов

1)      уменьшается число протонов в ядре

2)  увеличивается число электронов на внешнем энергетическом уровне

3)  ослабевают окислительные свойства

4)  ослабевают восстановительные свойства

2.  Электронная формула 1s¹2s²2p⁶3s²3p⁶Зd¹⁰4s²4р³ соответствует атому

1) V      2) Аs      3) Р      4) Sb

3.  Свойства белого фосфора отражает запись

1)       вещество молекулярного строения, с желтоватым оттенком и чесночным запахом, не растворяется в воде, в измельченном состоянии самовоспламеняется

2)   вещество атомного строения, темно-красного цвета, без запаха, не растворяется в воде, реагирует с кислородом при 260 °С

3)      вещество молекулярного строения, газ без цвета и запаха, не растворяется в воде, при обычных условиях химически инертно

4)   вещество молекулярного строения, бесцветная дымящаяся жидкость с резким запахом, растворяется в воде, при нагревании и под действием света разлагается

4.  Кристаллическая решетка азота

1) молекулярная      2) атомная      3) металлическая      4) ионная

5.  Для определения ортофосфат-ионов, находящихся в одной из двух пробирок с растворами азотной и ортофосфорной кислот, следует воспользоваться раствором соли

1) NaC1      2) ВаNO₃      3) NН₄SO₃      4) КСО₃

6.  Вещество с наибольшей массовой долей фосфора — это

1)        Са(Н₂РO₄)₂ • Н₂O          3) (NН₄)₂НРO₄

2)   (NН₄)₃РO₄                        4) Са(Н₂РO₄)₂ • 2Н₂O

7.  Соли кислоты, химическая формула которой HPО₃, называют

1)       ортофосфатами             3) фосфинами

2)      фосфидами                    4) метафосфатами

8.  Объем водорода, выделившегося при взаимодействии 2,3 г натрия с раствором ортофосфорной кислоты (реакция прошла до конца), равен

1)4,48 л      2) 6,72 л      3) 2,24 л      4) 1,12 л

9.  Масса ортофосфорной кислоты, которую теоретически можно получить из 157,8 г оксида фосфора(V), содержащего 10% примесей, составляет

1) 98 г      2) 196 г      3) 217,8 г      4) 157,8 г

10. Минеральные удобрения, содержащие все основные питательные элементы (азот, калий и фосфор), называют

1) простыми      2) тройными      3) комплексными      4) сложными

Ответ:

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
В I	4	2	3	1	4	2	4	1	4	3
В II	3	1	1	1	4	1	4	4	2	3

Тест. Химия неметаллов [8]

Вариант 1

Часть А

А1 Неметаллические свойства простых веществ, образованных элементами II периода, с увеличением зарядов ядер

1)        убывают

2)   меняются периодически

3)       не изменяются

4)       возрастают

А2 В ряду элементов F - С1 - Вг -I окислительные свойства

1)       меняются периодически

2)      возрастают

3)   не меняются

4)   убывают

                                                                                                        ₊                                                                                                                                                                                              С12       +FеО

АЗ В цепочке превращений NaI → X →НI →Y веществами X и Y соответственно являются

1)        I₂ и FеI₃

2)   NаС1 и FеI₃

3)      I₂ и FеI₂

4)      NаС1 и FеI₃

А4 Сокращенное ионное уравнение S^-2- + Сu²⁺ →СuS соответствует реакции между

1)        сульфидом натрия и гидроксидом меди(II)

2)       сульфидом натрия и хлоридом меди(II)

3)       сероводородной кислотой и гидроксидом меди(II)

4)   сероводородной кислотой и оксидом меди(II)

A5 Оксид серы(VI) реагирует с каждым веществом пары

1)        кислород и оксид бария

2)   вода и хлорид натрия

3)       водород и оксид натрия

4)   вода и гидроксид калия

А6 Продуктами реакции разбавленной азотной кислоты и железа являются

1)         нитрат железа(III) и водород

2)   нитрат железа(II), оксид азота(II) и вода

3)       нитрат железа(III), оксид азота(II) и вода    *

4)   нитрат железа(II) и водород

А7 Дигидрофосфат натрия (NаН₂РО_э) образуется, если фосфорная кислота и гидроксид натрия прореагировали в мольном соотношении

1)1:1            2)1:2             3)2:1            4)3:2

А8 В результате реакции оксида азота(V) с раствором гидроксида натрия образуется

1)        нитрит натрия и вода

2)   нитрит натрия и водород

3)       нитрат натрия и вода

4)   нитрат натрия и водород

А9 В двух пробирках находятся растворы хлорида и карбоната натрия. После добавления, в каждую из них, раствора соляной кислоты будет наблюдаться соответственно

1)         образование белого осадка, выделение газа

2)       отсутствие изменений, выделение газа

3)       выделение газа, образование белого осадка

4)   выделение газа, отсутствие изменений

A10 Углерод проявляет восстановительные свойства в реакции

1)С + O₂ = СO₂

2)  СO₂ + Н₂O = Н₂СO₃

3)  С + 2Н₂ - СН₄

4)  СO₂ + СаО = СаСO₃

Часть В

В1 Установите соответствие между реагентами и продуктами реакции.

РЕАГЕНТЫ                               ПРОДУКТЫ

1)        NH₃                                       А) NH₃ + НС1

2)       NH₄С1                                  Б) N₂ + Н₂

3)       NH₃ + НNОз                         В) NH₃ + КNO₃ + Н₂O

4)   NH₄NO₃ + КОН                   Г) NH₄NO₃,

Запишите в таблицу буквы, соответствующие выбранным ответам.

Часть С

С1 Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения

N₂→NH₃→NH₄OH→NH₄Cl→HCl

С2 Рассчитайте массу фосфорной кислоты, которую можно получить из 80 г. фосфата кальция при взаимодействии его с концентрированной серной кислотой. Массовая доля выхода кислоты составляет 96%.

Ответ:                                                   Часть  А

№ задания	А1	А2	А3	А4	А5	А6	А7	А8	А9	А10
Ответ	4	4	3	2	4	3	1	3	2	1

1)	2)	3)	4)
Б	А	Г	В

       Часть В

Часть С

С1.             N₂→NH₃→NH₄OH→NH₄Cl→HCl

1) N₂+3H₂ → 2NH₃                                          2) NH₃+H₂O → NH₄OH

3) NH₄OH + HCl → NH₄Cl + H₂O                 4) NH₄Cl ^t— NH₃↑+ HCl↑

C 2                                  Решение:

Ca₃(PO₄)₂ + 3Н₂SО₄ → 2Н₃РО₄ + 3СаSО₄

1) определим ν(Ca₃(PO₄)₂) =m/M = 80/310 = 0,26 (моль)

2) определим ν(Н₃РО₄) = ν(Ca₃(PO₄)₂)*2=0,26*2 = 0,5 (моль)

3) определим m_теор(Н₃РО₄) = M* ν = 98*0,5 = 49

4) определим m_пр(Н₃РО₄) = m_теор*ω_пр/100% = 49*96/100 = 47,04 (г)

Ответ: m_пр(Н₃РО₄)=47,04 г.

Задания для обучающихся, которые пропустили уроки и нуждаются в помощи учителя (5 этап)

1. Напишите электронные конфигурации атомов:

а) N___________________               б) Р_____________________

в) Аs__________________               г) Sb_____________________

Ответ: N+7 - 1s²2s²2p³;  Р+15 – 1s²2s²2p⁶3s²3p³;  Аs +33 - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ 4s²4p³;

 Sb + 51 - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ 4s²4p³4d¹⁰5s²5³.

2. Подчеркните правильный ответ.

Азот имеет отрицательную степень окисления в следующем соединении:

а) NO                       б) N₂O₃                     в) KNO₃                       г) Li₃N

Ответ: Li₃⁺¹N^-3

3. Охарактеризуйте физические свойства простого вещества азота.

1) В твердом состоянии имеет кристаллическую решетку  молекулярную

2) Поэтому у негo tкип  196 ⁰С

3) Агрегатное состояние (н.у)  газ . Цвет  без цвета.  Запах без запаха.

4) Растворимость в воде плохо растворим: при 20 ⁰С в 100 г воды растворяется всего 15, 4 мл азота.

4. Какие химические реакции могут подтвердить особые свойства НNO₃?

схема:

HNO_3конц           соль + NO + H₂O                 Н₂                 соль + NO₂ + H₂O

 

HNO_3раз           соль + N₂O + H₂O                  Н₂                    соль + NO + H₂O

HNO_{3очень раз}       соль + N₂ или NH₄NO₃       Н₂                    ____________

Пример:

4Ca⁰ + 10HN⁺⁵O₃ = 4Ca⁺²(NO₃)₂ + N₂⁺¹O + 5H₂O

Ni⁰ + 4HN⁺⁵O₃ = Ni⁺²(NO₃)₂ + 2N⁺⁴O₂ + 2H₂O

3Cu⁰ + 8HN⁺⁵O₃ = 3Cu⁺²(NO₃)₂ + 2N⁺²O + 4H₂O

5. Найдите в тексте учебника §21 (Г.Е. Рудзитис, Ф.Г.Фелдман. Химия 9 кл) названия аллотропных видоизменений фосфора. Сравните их по агрегатному состоянию, строению кристаллической решетки, способности к свечению, химической активности, воздействию на организм человека. Заполните таблицу

Признаки сравнения	Белый фосфор	Красный фосфор	Черный фосфор
Агрегатное состояние	Твердый летучий	Твердый	Твердый
Цвет	Прозрачен, светится в темноте	Оттенки от красного до фиолетового	Черный, похож на графит
Ядовит	+	—	—
Отношение к растворителям	Растворяется в органических растворителях	—	—
Электропроводность	—	—	+
Кристаллическая решетка	Молекулярная (Р4)	Атомная	Атомная
Отношение к нагреванию	Переходит в красный фосфор	Возгоняется (при охлаждении переходит в белый)	Устойчив к нагреванию
Химическая активность	Легко вступает в химические реакции	Менее активен	Ещё менее активен
Химические свойства	+О2 (воспламеняется на воздухе)	+О2 (при 250 0С)	+О2 (при400 0С)
Способность к свечению	+	—	—
Хранение	Под водой в темноте	Не требует хранения под водой	Не требует хранения под водой
Получение	2Са3(РО4)2+10С+6SiО2= =Р4↑+10СО↑+6СаSiО3	Из белого фосфора при нагревании	Из белого фосфора при нагревании до 200 0С и повышенном давлении
Применение	В производстве Н3РО4, для изготовления дымовых снарядов, бомб	В спичечном производстве	Промышленного значения не имеет

6. Найти или составить загадки «Узнаете ли вы меня?» [9]

1) «Главный секрет жизни вот какой:

Один человек – нуль, вместе только люди!»                                                 (Д.И.Менделеев)

2) Если я свечу во тьме –

То я белый.

Если в школе в порошке –

То я красный.                                                                                                         (Фосфор)

3) Большую роль играю в жизни,

В атмосфере содержусь,

В воде почти не растворяюсь,

Своей инертностью горжусь                                                                                  (Азот)

4) Странные эти брать, не от мира сего, а главное – высокого мнения о себе. Парят в облаках и смотрят на всех свысока. Ведь, что ни говори, без них нет жизни на Земле. Они - составная часть белков и нуклеиновых кислот. Полимерные цепи этих веществ они круглосуточно плетут с самого рождения живого организма.

Предупреждаем вас заранее:

Мы не пригодны для дыхания.  

Но все как будто бы не слышат

И постоянно нами дышат.                                                             (Молекула азота)

Работа с дополнительными источниками информации. Химический эксперимент.

«Азот и его соединения. Фосфор и его соединения» (6 этап)

1. Как происходит «Производство» соединений азота «методом гроз»?  [10]

Статистика утверждает, что в атмосфере нашей планеты ежегодно вспыхивают 3,3 млрд молний. Мощность отдельных плазменных шнуров достигает 200 млн кВт, а воздух при этом локально разогревается до 20000 °С. При такой чудовищной температуре молекулы О₂ и N₂ образуют неустойчивый оксид азота (II):

N₂ + O₂ → 2NО

Но разряд молнии длится десятитысячную долю секунды, и благодаря быстрому охлаждению NO не распадается, а окисляется:

2NO + O₂ → 2NO₂

В присутствии атмосферной влаги и капель дождя NO₂ превращается в азотную кислоту:

                                 3NO₂ + Н₂O = 2НNO₃ + NO

Так, попав под свежий грозовой дождик, мы получаем возможность искупаться в слабом растворе азотной кислоты. Конечно, одна молния даёт кислоты немного, но если учесть всё количество гроз, то получается =100 млн т НNО₃ в год. Большая часть её попадает с дождём в Мировой океан, но немало остаётся и на суше:

СаСОз + 2NО₃ = Са(NО₃)₂ + СО₂ + Н₂О

К₂СО_э + 2НNО₃ = КNО₃ + СО₂ + Н₂О Подсчитано, что в почве накоплено сейчас около 150 млрд т химически связанного азота.

2. Что такое «Азотная смерть человечества».

В течение нескольких тысячелетий человек совершал страшное преступление: он жег леса, чтобы на опаленной плешине вырастить несколько урожаев и перейти на новое место; использовал дрова, нефть и уголь в бесчисленных топках и двигателях; взрывал порох. Во всех случаях человек разрушал цепи, связывающие азот с другими элементами в веществах, пригодных для усвоения растениями. Он выпускал драгоценный связанный азот в атмосферу. Но на протяжении многих столетий, вплоть до начала прошлого века, ни единой молекулы азота не связал он сам, чтобы вернуть почве. Человечество подрубало сук, на котором сидело.

В 1840 году немецкий химик Ю. Либих опубликовал книгу «Химия в приложении к земледелию и физиологии», где обосновал теорию минерального питания растений. Он первым предложил вносить в качестве удобрений чистые минеральные вещества. С целью повышения плодородия почв стали использовать залежи чилийской селитры. Это был единственный значительный источник связанного азота. В то время вывоз чи­лийской селитры составлял около 1000 тонн в год, и большая часть использовалась как компонент черного пороха. В 1887 году ученый Э. Гексли предсказал скорый конец цивилизации от «азотного голода», который должен был наступить после истощения месторождения чилийской селитры (ее выработка составляла уже более 500 тысяч тонн в год). Через 11 лет еще один знаменитый ученый - сэр Уильям Крукс - заявил, что не пройдет и полувека, как наступит продовольственный крах.

Пророчества не оправдались - человечество не погибло, а освоило искусственную фиксацию элемента № 7.

3. Светящийся монах  [11]

Вот что о работе с газообразным фосфором вспоминает академик СИ. Вольфкович: «Фосфор получался в электрической печи, установленной в Московском университете на Моховой улице. Так как эти опыты проводились тогда в нашей стране впервые, я не предпринял тех предосторожностей, которые необходимы при работе с газообразным фосфором - ядовитым самовоспламеняющимся и светящимся голубоватым цветом элементом. В течение многих часов работы у электропечи часть выделяющегося газообразного фосфора настолько пропитала мою одежду и даже ботинки, что, когда ночью я шел из университета по темным, не освещенным тогда улицам Москвы, моя одежда излу­чала голубоватое сияние, а из-под ботинок (при трении их о тротуар) высекались искры. За мной каждый раз собиралась толпа, среди которой, несмотря на мои объяснения, немало было лиц, видевших во мне «новоявленного» представителя потустороннего мира. Вскоре среди жителей района Моховой улицы и по всей Москве из уст в уста стали передаваться фантастические рассказы о светящемся монахе...»

4. Объясните что такое блуждающие огни?

При разложении богатых фосфором соединений органического происхождения нередко образуются газообразные и жидкие вещества. Иногда можно наблюдать выделение газа с запахом гнилой рыбы - фосфористого водорода, или фосфина, РН₃. Одновременно с фосфином идет образование другого продукта - дифосфина, Р₂Н₄, представляющего собой жидкость. Пары дифосфина самовоспламеняются и поджигают газообразный фосфин. Этим объясняется появление так называемых «блуждающих огней» в таких местах, как кладбища, болота. «Блуждающие огни» и другие случаи свечения фосфора и его сое­динений вызывали суеверный страх у многих людей, не знакомых с сущностью этих явлений.

5. Кроссворд. Азот и его соединения

Ответы

По горизонтали: 1. Водородная. 4. Один. 6. Азотная. 11. Алюминий. 13. Кислород. 17. Восстановление. 18. Оксид.

По вертикали: 1. Водород. 3. Нитрат. 5. Пять. 6. Аммиак. 7. Нитрит. 8. Нитрид. 9. Окислитель. 10. Литий. 12. Три. 14. Азот. 15. Кислота. 16. Семь. 19. Два.

6. Поиграем.

Решите ребус, и прочтете название самой сильной окисляющей смеси.

7.                                                                                                                              (Царская водка)

N₂ →NO→NO₂→HNO₃→KNO₃→Cu(NO₃)₂→NO₂

NH₄Cl

NH₃           NaNO₂

NH₄OH

а) N₂ + O₂ → 2NO↑                                         б) 2NO + 5О₂ → 2NO₂↑

в) 4NO₂ + О2 + 2Н₂О→ 4HNO₃                     г) HNO₃ + КОН → KNO₃ + Н₂О

д) 2KNO₃ + CuCl₂ → 2КCl + Cu(NO₃)₂         е) Cu(NO₃)₂ → Cu + NO₂↑+O₂↑

ж) N₂ + 3Н₂→ 2NH₃↑                                      з) NH₃ + Н₂О → NH₄OH

и) NH₃ + НСl →NH₄Cl                                    к) 2NO₂ + 2NаOН → NаNO₃ + NаNO₂ + Н₂О

8. Сказка-загадка.

Поспорили как-то раз Нашатырь и Селитра: кто из них важней да сильней? Селитра и говорит:

-  Вот я, бывало, возьму себе в компанию Серу и Уголь, да пальну так, что дым пойдет! То-то потеха!

А Нашатырь отвечает:

-  Твоя потеха - военная, а моя - мирная. Я, во-первых, могу без насоса теннисный мячик надуть, а ведь это нелегко. А во-вторых, я любой металл заставлю всю свою подноготную показать, а потому дружбу вожу с паяльником и канифолью.

Спорили они, спорили, так ни с чем и разошлись. О чем рассказывали друг другу Селитра и Нашатырь?

 Ответ:

КNO₃ + С + S = порох

2КNO_{3 +} S = 2КNO₂ + SO₂↑       SO₂ и СО₂ — облако газов

2КNO₃ + С = 2KNО₂ + СO_2↑

Смешивают NН₄С1 и NаN0₂, прессуют в таблетку, которую кладут в заготовку для мячика, смазывают обе заготовки резиновым клеем, соединяют и кладут в печь. При этом не только вулканизируется клей, но и выделяется азот, которым заполнен мячик:

NаNO₂ + NH₄С1 = NaC1 + N₂↑ + 2Н₂O

Поверхности металлов до спаивания обрабатывают нашатырем, чтобы очистить от оксидов:

NН₄С1 = NH₃ + НС1

СuО + 2НС1 = СuС1₂+ Н₂O

9. Занимательные опыты по химии: [12]

а) «Действующий вулкан»

Оборудование: коническая колба, дихромат аммония, спирт

В колбу емкостью 100 мл с отпиленным горлышком насыпать 20-30 г мелкокристаллического дихромата аммония. Колбу с солью поставить на железный лист и засыпать песком в форме конуса, напоминающего вулкан, в центре смочить спиртом. Зажигается «вулкан» горящей лучинкой. Реакция экзотермическая, протекает бурно, вместе с азотом вылетают раскаленные частички оксида хрома (III). Если погасить свет, то создается впечатление извергающегося вулкана, из кратера которого выливаются раскаленные массы:

(NH₄)₂Cr₂O₇ = N₂↑+Cr₂O₃ +4H₂O

б) Огненная метель

Оборудование: бутыль емкостью 3-10 л, 25%-ный водный раствор аммиака, оксид хрома (III), ложечка для сжигания вещества, горелка.

В бутыль налить водный раствор аммиака, смочить ее стенки, а избыток жидкости слить в склянку для слива растворов. Бутыль закрыть крышкой (пробкой). Все это сделать заранее. В ложечку для сжигания веществ поместить оксид хрома (III) и накалить над пламенем горелки, а затем внести в бутыль с газообразным аммиаком и сбросить его. Образуется целый сноп искр, которые кружатся внутри бутыли, как метель, в темноте зрительный эффект повышается:

                 _Cr2O3

4NH₃+5O₂ → 4NO + 6H₂O

2NO + O₂→ 2NO₂

Список литературы

1. газета 1сентября. Химия №19(2006г)

2. газета 1сентября. Химия №21(2006г)

3. газета 1сентября. Химия №47(1999г) 

4. Брейгер Л.М. Химия. 9 класс: контрольные и самостоятельные работы. – Волгоград: Учитель,2009г

5. Химия: сборник олимпиадных задач. Школьный и муниципальный этапы. Под ред. В.Н. Дронькина. –ростов: Легион, 2009г

6. Свитанько И.В. Нестандартные задачи по химии. – М.:МИРОС, 1993г

7. Габрусева Н.И. Химия. Рабочая тетрадь 9 класс М.: Просвещение 2009г

8. Богданова Н.Н., Мещерякова Л.М. Сборник тестовых заданий для тематического  и итогового контроля. Химия 8-9 класс М.: «Интелект – Центр» 2006г

9. газета 1сентября. Химия №2 (2009г) 

10. Книга для чтения по неорганической химии. Сост. В.А Крицман – М.: Просвещение; 1992г

11. Книга для чтения по неорганической химии. Сост. В.А Крицман – М.: Просвещение; 1992г

12. Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии: -М.:Просвещение 1980г

13. газета 1сентября. Химия №18(2008г)

14. Хомченко И.Г. Решение задач по химии. – М.:ООО»Издательство Новая Волна» 2001 г