Uploaded by Настя Злотникова

аммиак. строение и свойства конспект

advertisement
Урок – Аммиак. Нитрид водорода. Строение. Физические и химические
свойства.
4-5 минуты тест (азот)
Начну я свой урок с маленькой загадки, а вы попробуете угадать, какие вещества я
использую.
1 слайд Как думаете правда ли, что нет дыма без огня?
Демонстрационный опыт (3 мин)
(2 колбочки :В 1 немного нашатыря, во второй соляная кислота
Налили- соединили колбочки)
Пока еще не понятно, что за вещества перед нами, но может физические свойства
нам дадут ясность
2 слайд Физические свойства (2 мин)

бесцветный газ с резким запахом, в 2 раза легче воздуха.

нельзя вдыхать продолжительное время, т.к. он ядовит.

Легко сжижается.

При соприкосновении с кожей возникает обморожение различной степени.

Хорошо растворим в воде: Разбавленные растворы аммиака (3–10%) называются
нашатырным спиртом, концентрированные растворы (18,5–25%) – аммиачной
водой.
Ну что, догадались? Конечно, это аммиак. И сегодня мы узнаем в чем же
особенности этого газа, где его применяют, а также с чем он вступает в реакции
3 слайд объявление темы
Вы уже сталкивались в быту с аммиаком (нашатырным спиртом)? Где он
применяется? (слушаю версии)
4 слайд Какое же применение у такого вещества? (5мин)
Основная доля производимого технического аммиака используется в химической
промышленности:

для получения аммиачных и аммиачно-нитратных удобрений (аммиачной и
нитратной селитры, хлористого аммония, сульфата аммония и других);

при получении соды

применяется при производстве азотной кислоты, методом катализа;

для получения аммонитов — аммиачных взрывчатых веществ;

Аммиак легко сжижается при пониженной температуре или при повышенном
давлении. При испарении жидкого аммиака поглощается много тепла, что
позволяет использовать его в холодильных установках (сжижение- перевод газа
в жидкое состояние)

в качестве окислителя ракетного топлива.
В медицине нашатырный спирт используют для приведения в чувство человека,
потерявшего сознание. Применяют его и в качестве рвотного средства в очень
слабом растворе и в малом количестве. Нашатырным спиртом обрабатывают
укусы насекомых. Разведенным в воде нашатырным спиртом хирурги
обрабатывают руки.
Важно! Использовать раствор аммиака следует с большой осторожностью и
только по назначению. Передозировка его очень опасна!
АММИАК ПОЛЕЗЕН И В БЫТУ

Мытье окон — смешав столовую ложку вещества с литром воды, протрите
полученной жидкостью стекла, а затем отполируйте их с мягкой бумагой или
тканью или бумагой. Аналогично можно очистить керамическую плитку.

Стирка деликатных тканей — жесткую воду можно смягчить, добавив в нее
несколько ложек нашатырного спирта.

Чистка столового серебра —смешайте нашатырный спирт с чистой водой в
пропорции 1:4 и положите туда серебряные предметы на несколько часов, затем
ополосните их и протрите до блеска.

Аналогично нашатырным спиртом можно удалять различные пятна с тканей и
замши. (там определенные растворы, просто нашатырем пятна удалить не
получится)

Также можно почистить от жира решетки на плите
5 слайд Почему аммиак очень хорошо растворяется в воде? (7 мин)
Чтобы ответить на этот вопрос давайте вспомним какие виды химической связи
существуют?
Ковалентная полярная
Ковалентная неполярная
Ионная
Металлическая
Как образуется ковалентная полярная связь?
Хорошо, а какой тип химической связи будет в аммиаке (NH3)? (вызываю к доске,
прошу нарисовать схему образования связи)
Слайд 6 строение молекулы аммиака
Да, похоже на ковалентную полярную, но еще там существует Особый вид
межмолекулярного взаимодействия — водородные связи.
Слайд 7 водородные связи
Водородные связи — это межмолекулярные химические связи, возникающие
между молекулами, в которых есть сильно полярные ковалентные связи — H-F, HO или H-N. Если в молекуле есть такие связи, то между молекулами будут
возникать дополнительные силы притяжения.
Объясним подробнее механизм этого вида химической связи. Есть молекулы А и
В, содержащие водород. При этом в молекуле А есть электроотрицательные атомы,
а в молекуле В водород имеет ковалентную полярную связь с другими
электроотрицательными атомами. В этом случае между атомом водорода в
молекуле В и электроотрицательным атомом в молекуле А образуется водородная
связь.
Слайд 8 Механизм образования химической ковалентной связи (8 мин)
Существует два механизма взаимодействия атомов:
обменный — предполагает выделение по одному внешнему электрону от каждого
атома и соединение их в общую пару;
донорно-акцепторный — происходит, когда один атом (донор) выделяет два
электрона, а второй атом (акцептор) принимает их на свою свободную орбиталь.
Давайте теперь поработаем с учебником и мы потом обсудим вопросы (вызываю к
доске!!)
1.Как образуется донорно-акцепторная связь, какие частицы предоставляют пустую
атомную орбиталь (АО)?
В молекуле аммиака атом азота имеет неподеленную электронную пару, а ион
водорода – свободную S-орбиталь. При взаимодействии неподеленная электронная
пара атома азота переходит на свободную орбиталь иона водорода и образуется 4ая ковалентная связь по донорно – акцепторному механизму. Атом азота – донор,
ион водорода – акцептор.
2.Каковы валентные возможности азота?
В аммиаке и в ионе аммония с.о. азота равна -3, а валентность азота в молекуле
аммиака равна 3, а в ионе аммония 4
3. Откуда в растворе аммиака появились ионы OH-?
Потому что взаимодействует с водой
4. Почему аммиак реагирует с кислотами?
В растворах кислот много ионов H+.
Образовав связи по обменному механизму азот начал реагировать (например с
водой)
ПРИМЕР:
NH3+H2O=NH4OH
Подробно расписываем как на слайде
За счет чего аммиак может вступать в реакции присоединения, если все
неспаренные электроны использованы на связи с водородом? (делают вывод,
что атом азота благодаря неподеленной электронной паре может соединяться
с протоном, который имеет свободную орбиталь. За счет неподеленной пары
аммиак какими свойствами будет обладать?).
сохранил 2 спаренных электрона на s орбитали
В воде мы можем встретить катионы водорода т.е водород отдавший свой электрон
(протон без е) у азота есть пара электронов, а у катиона водорода свободное
пространство, вместе они образуют еще 1 ковалентную связь, которая ничем не
отличается от остальных. Образуется еще одна электронная пара за счет того, что
азот стал донором эл пары, а водород стал акцептором. В итоге получился катион
аммония (NH4)+ за счет протона водорода он получил + заряд, он стал катионом ,
и теперь как ион может образовывать ионную связь
при растворении аммиака образуются частично ионы аммония, частично
водородные связи встраиваются в общую систему водородных связей в воде
Присутствие водородной связи в молекуле аммиака объясняет его растворение в
воде, и лёгкое сжижение (перевод газа в жидкое состояние) этого газа.
какими химическими свойствами будет обладать аммиак и за счет чего? (10
мин)
примеры реакций, связанные с образованием ковалентной связи по Д-А
механизму (кислотно-основное взаимодействие).
демонстрационный опыт «фонтан» видео\онлайн (4 мин)
Образующийся в реакции неустойчивый гидрат аммония частично диссоциирует
на ионы аммония и гидроксид-ионы
А какая среда (pH) будет в этой реакции? NH4OH – слабое основание, среда
щелочная( больше 7) окраска фенолфталеина малиновая
Существуют ли вещества, которые взаимодействуют с аммиак подобно воде?
(с образованием протона в воде диссоциируют кислоты). Составляют уравнения
реакций аммиака с соляной и серной кислотой.)
Он взаимодействует с кислотами с образованием солей аммония:
В учебнике по химии, выпущенном в 1927 году, написано, что нужно всегда
держать дома склянку с нашатырным спиртом «…для выведения жирных
пятен и в качестве самого дешевого огнетушителя».
Демонстрационный опыт: в колбу с раствором аммиака опускаем горящую
лучинку. Она гаснет. Значит, аммиак не горит. А что такое горение?
Реакция горения –это окисление, то есть потеря электронов.
Почему же он не горит? В молекуле аммиака у азота электронов много,
значит сильный окислитель, например, кислород, может их отнять и поэтому
аммиак должен гореть.
Ребята высказывают свои предположения и с помощью учителя приходят к
выводу: аммиак не горит в воздухе, но в чистом кислороде или при наличии
катализатора реакция идет
Проблемная ситуация!
Найдите в тексте учебника уравнения реакций окисления аммиака, запишите
их в рабочую карту, отметьте, в каком случае аммиак теряет больше
электронов и почему?
Почему в отличие от азота аммиак в окислительно-восстановительных
процессах может быть только восстановителем?
В молекуле аммиака азот находится в низшей степени окисления (–3), поэтому за
счёт азота аммиак обладает только восстановительными свойствами.
Ребята, как можно распознать аммиак?
Отличить аммиак можно по запаху. Можно провести качественную реакцию:
взаимодействие аммиака с раствором сульфата меди (II). Появляется
васильковое окрашивание.
Закрепление
азот→аммиак→хлорид аммония
N2→Li3N→NH3→NO→NO2→HNO3
1)N2+3Li→Li3N
2) 2Li3N+3H2O→2NH3+3Li2O
3) 4NH3+5O2→4NO+6H2O
4) 2NO+ O2→2NO2
5) NO2+O2+H2O→HNO3
Вопросы и задания
Конспект урока (заполняется учеником по
ходу урока)
 Запишите
молекулярную
формулу Гидрид азота NH3 = H3 +1N-3 нитрид
водорода
аммиака;
 укажите степень окисления элементов
 дайте химически верное название и
запись формулы аммиака.
 Запишите молекулярную, электронную,
структурную
формулы
молекулы
аммиака.
 Укажите вид химической связи в
молекуле и способы образования,
 укажите
смещение
электронной
плотности
к
более
электроотрицательному элементу.
 Отметьте особенности водородной
связи:
1) между какими атомами возникает
связь;
2) силу связи по сравнению с другими
видами связи;
3) условное обозначению водородной
связи;
4) следствие образования водородной
связи в соединении.
 Изучите физические свойства аммиака
по учебнику,
Рассчитайте его плотность по воздуху Dвозд
= 29/МNН3
предложите способ собирания газа в
лабораторных условиях
 Запишите
уравнение
реакции
взаимодействия аммиака с водой:
аммиак + вода = гидроксид аммония.
 Отметьте слабые основные свойства
аммиака.
 Запишите
уравнение
реакции
взаимодействия аммиака с соляной
кислотой
Аммиак + соляная кислота = хлорид
аммония,
 Рассмотрите механизм реакции.
 Отметьте особенности иона аммония и
образование ковалентной полярной
связи
по
донорно-акцепторному
механизму.
NH3 - молекулярная формула
ковалентная полярная связь, одинарная, по
обменному механизму
Н: N: Н электронная формула
Н
+б
Н - N-б- Н+б структурная формула
Н+б
Водородной называется связь
между атомами водорода и атомами очень ЭО
элементов, имеющих свободные электронные
пары;
слабее ковалентной связи в 10 – 20 раз;
условно обозначается тремя точками;
вещества с водородной связью обладают
хорошей растворимостью в воде, повышается
их температура кипения и плавления.
NH3 – газ без цвета, с резким запахом, почти в
два раза легче воздуха, при охлаждении до 33,6оС он сжижается, а при температуре 77,8оС превращается в твердое белое
вещество, хорошо растворим в воде.
NH3 + H2O
NH3 * H2O
NH4+ + OHВодный раствор аммиака окрашивает раствор фенолфталеина в
малиновый цвет, что указывает на его слабощелочные свойства.
NH3 + HCL = NH4CL
Хлорид аммония
Механизм реакции
H H+/ Cl-
H
+
H
С.о. N = -3
Ковалентность N = 4
N – донор
+
H - акцептор
H
H
H
Ковалентная
полярная связь
по донорноакцепторному
механизму
H Cl-
 Запишите уравнение реакции горение
аммиака:
аммиак + кислород = азот + вода
 Составьте электронный баланс к этому
уравнению.
N-3H3+1 + O20 = N20 + H2+1O-2
2N-3
2 6
-6 e- N20
восстановитель
окисление
О20 +4e- 2O-2
12
окислитель
восстановление
3 4
4N-3 + 3O20  2N20 + 6O-2
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
 Запишите
уравнение
реакции
каталитического окисления аммиака:
аммиак + кислород = оксид азота (II)
+ вода.
 Составьте электронный баланс к этому
уравнению.
N-3H3+1 + O20 = N+2O-2+ H2+1O-2
4
5
N-3
-5 e-
N+2
восстановитель
окисление
20
О20 +4e- 2O-2
окислитель
восстановление
5
4
4N-3 + 5O20  4N+2 + 10O-2
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
 Запишите
уравнение
реакции
получение аммиака:
а)
в
промышленности
(дайте
классификацию реакции по всем
известным признакам и предложите
оптимальные
условия
проведения
реакции);
б) в лаборатории (отметьте способы
распознавания аммиака).
 Ознакомьтесь с презентацией
Запиши домашнее задание в дневник
В чем заключается уникальность аммиака?
Отметь особенности этого газа или напиши
синквейн
а) в промышленности
кат
3H2 + N2 
 2NH3 + Q
Р соединения, экзотермическая, гомогенная,
обратимая, окислительно-восстановительная,
каталитическая.
б) в лаборатории
NH4+ + OH- = NH3 + H2O
Собирание - в перевернутую кверху дном
пробирку.
Распознавание:
а) по запаху;
б) по посинению влажной лакмусовой
бумажки
в) по появлению белого дыма от поднесенной
стеклянной палочки, смоченной HCl конц.
Применение:
1) в холодильных установках;
2) в медицине;
3) для производства азотной кислоты, солей
аммония;
4) как удобрение.
Задание по выбору
Download