План-конспект факультативного занятия по химии в 11 классе «АЗОТ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ»
методическая разработка по химии (11 класс) по теме

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

 «ТЕРЕХОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА №2»

План-конспект факультативного занятия по химии в 11 классе

«АЗОТ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ»

Хузеева Светлана Антоновна

Учитель высшей квалификационной категории

ТЕРЕХОВКА

2015

Технологическая карта к факультативному занятию «Соединения азота»

Цели занятия:

- повторение, обобщение, углубление и систематизация знания по теме «Азот и его соединения»

- совершенствование умений выполнять заданий за ограниченный промежуток времени

- развитие навыка самоконтроля учебной деятельности

К концу учебного занятия учащиеся должны знать:

1. Строение атома азота
2. Строение молекулы азота,  аммиака, азотной кислоты
3. Физические и химические свойства азота, оксидов азота, аммиака, азотной кислоты, солей аммония, нитратов
4. Качественные реакции на ион аммония, нитрат-ион

Уметь:

1. Применять теоретические знания для осуществления превращений по схемам
2. Расставлять коэффициенты в уравнениях химических реакций методом электронного баланса
3. Решать расчетные задачи на скорость химической реакции.

Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер, презентации «Азот и его соединения», «Расчет  скорости химических реакций», песочные часы, наборы опорных конспектов по теме занятия, наборы карточек-заданий, химические реактивы для решения экспериментальной задачи.

Литература:

1.  Врублевский, А.И. 1000 задач по химии с цепочками превращения и контрольными тестами/ А.И.Врублевский. – Минск: ЧУП «Издательство Юнипресс», 2006. – 390 с.

2. Врублевский, А.И. Задачи по химии с примерами решения/ А.И.Врублевский. – Минск: ЧУП «Издательство Юнипресс», 2005. – 399с

3. Централизованное тестирование. Химия. Сборник тестов – Минск: Аверсев, 2018. – 109 с.

4. Централизованное тестирование. Химия. Сборник тестов – Минск: Аверсев, 2014. – 47 с.

5. Свиридов, В.В. Сборник задач  и упражнений по химии. / В.В.Свиридов, Г.А.Попкович   – Минск: Народная асвета,  1994. – 363 с.

6. Хвалюк, В.Н. Сборник задач по химии. 10 класс/ Хвалюк  В.Н., Резяпкин В.И. – Минск: Адукацыя i выхаванне,  2003. – 159 с.

Ход занятия:

- Бернард Шоу сказал: «Единственный путь, ведущий к знаниям – это деятельность». Пусть эти слова будут эпиграфом к нашему занятию.

- Химия –  наука о химических элементах, их соединениях и превращениях, происходящих в результате химических реакций. В курсе химии мы постоянно имеем дело с названиями химических соединений как по систематической номенклатуре, так и с тривиальными. Если называть вещества по систематической номенклатуре вы должны уметь, то тривиальные названия необходимо запомнить, чтобы решать задачи, успешно выполнять задания ЦТ.  Вспомните и запишите следующие химические формулы веществ и расчетные формулы.

1. Бурый газ («лисий хвост») – один из продуктов качественной реакции на нитрат-ион
2. Аммиачная селитра – минеральное удобрение
3. Нашатырный спирт – один из основных компонентов любой аптечка
4. Объемная доля этого газа в воздухе составляет 78%
5. Веселящий газ (оксид диазота, закись азота) – используется как средство ингаляционного наркоза в сочетании с другими препаратами. Также иногда используется для улучшения технических характеристик двигателей внутреннего сгорания.
6. Формула для расчета скорости гомогенной химической реакции
7. Формула зависимости скорости реакции от температуры
8. Дигидрофосфат аммония – составляющая минерального удобрения аммофоса
9. Гидрофосфат аммония – еще одна составляющая минерального удобрения аммофоса
10. Царская водка – растворяет даже золото

(ответы на слайде №2, самопроверка выполнения задания)

-  Проанализировав предыдущее  задания, сформулируйте  тему нашего занятия.  (Соединения азота) и предложите вопросы для рассмотрения (слайды №3, 4)

- Предлагаю вам вспомнить все, что вы знаете о соединениях азота, поработав в «вертушке». Время работы на этапе – 2 минуты.

Учащийся (пара, группа) получает лист с заданием (приложения 1А-6А), за 2 минуты записывает всю информацию, которую смог вспомнить, далее по хлопку учителя передает лист с выполненным заданием соседу.  Обмен  заданиями происходит до тех пор, пока лист не возвращается к тому ученику (паре, группе), который первый с ним работал. Так в течение 12 мин каждый учащийся (пара, группа)  повторяет материал по теме «Азот и его соединения».

- Сейчас сравните результаты вашей работы с тем, что вы должны знать. Готовые опорные конспекты помогут вам в этом. Для работы на занятии каждый из вас получит набор опорных конспектов по теме «Азот и его соединения» (приложения 1-6)

Учащийся (пара, группа) получает  распечатанные  опорные конспекты по вопросу «Азот и его соединения», сравнивает их  с конспектом, созданным во время работы «вертушки».

- Соединения азота, такие как аммиак, азотная кислота, соли азотной кислоты – это вещества, широко используемые в народном хозяйстве, вещества многотоннажного производства. Для их получения создаются определенные условия (это видно из уравнений реакции). Необходимо уметь рассчитывать скорость химического процесса, учитывать влияние температуры, давления. Давайте вспомним, как решаются такие задачи.

Задача 1.

Для гомогенной реакции, протекающей в объеме, равном 3 л, количество вещества реагента за 5с изменилось с 5 моль до 2 моль. Найдите скорость реакции.

Решение:  

В начале занятия мы вспомнили, что скорость гомогенной реакции равна отношению изменения концентрации Δс  реагента или продукта к промежутку времени Δτ, за которое произошло такое изменение концентрации:  

Концентрация с (молярная концентрация) равна отношению количества вещества  к объему системы    c= 

Поскольку с=,   то  ,  тогда  =- =0.2 моль/л-1с-1

Ответ: 0.2 моль/л-1с-1

Задача2:

На  сколько градусов надо повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 27 раз? Температурный коэффициент реакции равен 3.

Решение:

Зависимость скорости реакции от температуры  Т  описывается уравнением

2)= 1)* ﻷ(Т2-Т1)/10,          = 1/(Δ ﻷΔТ/10) , тогда 27=  или 33=,  ΔТ/10=3, ΔТ=300С

Ответ: на 300С  

-  Задачи на использование рассмотренных формул встречаются в заданиях ЦТ. Подборка заданий по данной тематике есть на сайте ГУО «Тереховская средняя школа №2» школы в разделе «Учащимся», «Химический всеобуч»

- А сейчас я предлагаю вам попробовать свои силы в следующих отделах нашей химической лаборатории: экспериментаторском, расчетном, теоретическом и практическом. Посещать все отделы не обязательно. Начните  с самых трудных для себя. (слайд №5).

Итак,  в экспериментаторском отделе вы вспомните, как решить задачи на определение веществ по качественным реакциям. Здесь консультантом будет наш лаборант.

В расчетном  отделе предлагаю отработать алгоритм решения рассмотренных выше задач на скорость реакций. Пошаговую консультацию вам даст презентация «Расчет скорости химических реакций».

В теоретическом – потрудиться над превращением схем окислительно-восстановительных реакций в уравнения, используя метод электронного баланса (работа по алгоритму, с карточками для самопроверки)

Практический отдел – это работа по подбору реагентов для  осуществления превращений по предложенным схемам, используя опорные конспекты, которые вы создали в начале урока.

Работать можно индивидуально, в парах, или собраться в группы.

За оставшееся время необходимо попробовать выполнить задания не менее чем в двух отделах. В каждом отделе вы можете задержаться не более 5 минут. По истечении времени вы должны поменять место дислокации. При желании, вы можете вернуться в любой отдел, но не раньше, чем через 5 мин, после того, как поработаете в другом отделе.

Я готова дать вам любую консультацию.

Время работы определяется при помощи песочных часов (на 5 мин)

Теоретический отдел

В полученных опорных конспектах приведены в некоторых случаях не уравнения реакций, а схемы. Вспомните расстановку коэффициентов методом электронного баланса, используя алгоритм. Замените знаки вопроса на соответствующие коэффициенты.

Выполните несколько  заданий  из ЦТ прошлых лет. (Приложение 7)

Практический отдел

Неотъемлемой частью заданий В централизованного тестирования по химии  являются задания на осуществления превращений по предложенной схеме. Составьте список реагентов для предложенных схем превращений. (Приложение 8)

 Экспериментаторский отдел 

В опорных конспектах особо выделен пункт «Качественная реакция». Используя эти знания, решите задачу на определение веществ.(Приложение 9)

Расчетный отдел

Решите предложенные задачи, используя  формулы для расчета скорости гомогенной химической реакции (Приложение 10)

- Время нашего занятия истекает. Я предлагаю каждому из вас подвести  итог собственной  деятельности на занятии и ответить на вопросы:

 1) весь ли материал, которые мы определили для изучения в начале занятия, рассмотрен?

2)  в каком отделе нашей лаборатории вы хотели бы еще поработать?

3) по какому вопросу вам необходима дополнительная консультация? Оцените свое эмоциональное состояние, найдя себя среди капелек (слайд№7)

Материалами для самостоятельного  выполнения и изучения являются задания всех отделов нашей лаборатории. Закончить занятие хочу словами, которые процитировала вначале: «Единственный путь, ведущий к знаниям – это деятельность»

Приложение 1

Азот 

Приложение1А

Азот 

Приложение2

Оксиды азота

Приложение2А

Оксиды азота

Приложение 3

Аммиак

Приложение 3А

Аммиак

Приложение 4

Соли аммония

Приложение 4А

Соли аммония

Приложение 5

Азотная кислота

Приложение 5А

Азотная кислота

Приложение 6

Нитраты.

Приложение 6А

Нитраты.

Приложение 7

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ

Задание: расставить коэффициенты в уравнении реакции взаимодействия азотной кислоты с магнием методом электронного баланса. HNO3+ Mg = Mg(NO3)2 +  NH4NO3 + H2 O

1. Расставим степени окисления химических элементов в схеме химической реакции взаимодействия азотной кислоты с магнием.

H+N+5O3-2+ Mg0 = Mg+2(N+5O3-2)2 +  N-3H4+1 N+5O3-2 + H2 +1O-2

2. Выпишем химические элементы, поменявшие степень окисления в ходе химической реакции

N+5+8е = N-3                8            1  -  полуреакция восстановления,  N+5-окислитель

                                                                   8

Mg0 – 2е = Mg+2        2            4  -  полуреакция окисления,  Mg0- восстановитель

3. Запишем полученные коэффициенты в схему химической реакции.

H+N+5O3-2+ 4Mg0 = 4Mg+2(N+5O3-2)2 +  N-3H4+1N+5O3-2 + H2 +1O-2

4. Т.к. азотная кислота участвует не только в окислительно-восстановительной реакции, но и в образовании соли – запишем ее два раза.

H+N+5O3-2+ 4Mg0 = 4Mg+2(N+5O3-2)2 +1N-3H4+N+5O3-2 + H2+1O-2

     HNO3

5. Уравняем количество нитрат-ионов и водорода в левой и правой частях уравнения реакции:

H+N+5O3-2+ 4Mg0 = 4Mg+2(N+5O3-2)2 + N-3H4+1 N+5O3-2 + H2+1O-2

          9 HNO3

        10 HNO3+ 4Mg0 = 4Mg+2(N+5O3-2)2 + H4+1N-3N+5O3-2 + 3H2+1O-2

6. Проверим правильность расстановки коэффициентов по количеству атомов кислорода слева и справа: 30 = 24+3+3

ЦТ 2014, Вариант 5, задание В3

Определите коэффициент перед формулой продукта окисления в уравнении химической реакции, протекающей по схеме

Zn + HNO3=Zn(NO3)2+ NH4 NO3+H2O

ЦТ 2008

 Составьте уравнение химической реакции, протекающей по схеме

KMnO4+ H2SO4 +H2C2O4 = MnSO4+K2SO4+CO + H2O

Укажите сумму коэффициентов перед формулами исходных веществ

Приложение 8

ПРАКТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ

ЦТ 2014 года задание В4:

Для осуществления превращений по схеме

(NH4)2SO4                NH4Cl                NH3                NH4 Cl                NH4NO3

выберите реагенты из предложенных: 1)НCl, 2)НNO3, 3)Са(ОН)2, 4)Ag NO3, 5)СаCl2

Ответ запишите цифрами в порядке следования превращений, например:2443. Помните, что один и тот же реагент может использоваться несколько раз, а другой не использоваться вообще       (Ответ 5314)

Составьте список реагентов для предложенных схем превращений.

1. N2                NH3                HNO3                   NO2
2. NH3                NO2                NO              NaNO3
3. NH4 NO3                N2                NH3                NH4 NO3                 N2O        
4. Zn(NO3)2                Na2[Zn(OH)4]           Zn(NO3)2                   NO2            NO
5. NH3                NH4H2 PO4                (NH4 )2 HPO4        NH3                NH4 HSO4

ЦТ 2014, Вариант 4, задание В 9

Определите сумму молярных масс (г/моль) азотсодержащих веществ Х3  и Х5, образовавшихся в результате превращений, протекающих по схеме (Х1 и Х3 – вещества немолекулярного строения)

Cu(NO3)2   t            X1    H2, t         X2  HNO3(конц)  Х3   Ba(OH)2(р-р, изб)  Х4  H2SO4   X5        

Приложение 9

ЭКСПЕРИМЕНТАТОРСКИЙ ОТДЕЛ

Задание: В опорных конспектах особо выделен пункт «Качественная реакция». Используя эти знания, определите, в каких пробирках находятся сульфат аммония, нитрат аммония, нитрат калия. Помните, что при выполнении химического опыта необходимо соблюдать меры предосторожности: работать с сильно пахнущими веществами  под тягой, правильно зажигать и тушить спиртовку, аккуратно обращаться со стеклянной посудой и агрессивными веществами.

 В вытяжном шкафу находятся следующие реактивы и оборудование:  три пронумерованные пробирки с заданием, вода, раствор хлорида бария, гидроксид кальция (порошок), спиртовка, химическая посуда в наборе. Порядок выполнения эксперимента:

1. Пробу из 1-й пробирки смешать с порошком гидроксида кальция, проверить наличие запаха аммиака

2. Следующую пробу из 1-й пробирки растворить в воде, добавить раствор хлорида бария

3.Повторить п.п.1-2 для проб из 2-й и 3-й пробирок. Заполнить таблицу, записать соответствующие уравнения реакций