Муниципальное общеобразовательное учреждение «Гимназия имени Ю. А. Гарнаева г. Балашова Саратовской области» Сидоренко Людмила Николаевна, учитель химии Ι квалификационной категории, МОУ «Гимназия им. Ю.А. Гарнаева» Тема: Общая характеристика V группы главной подгруппы химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева. Азот. Цели: 1. Конкретизировать знания учащихся о строении атома на примере элементов V группы главной подгруппы. 2. Дать общую характеристику элементам V группы в свете общего, особенного и единичного, по трем формам существования, химических элементов, атомов простых веществ и сложных веществ. 3.Повторить понятие «химическая связь». 4.Развивать умение применять на практике полученные знания (на примере анализа промышленного производства). Планируемые результаты обучения: 1.Формирование предметных знаний и умений: а) характеристика элементов V группы главной подгруппы как атомов, б) многообразие неорганических соединений, в) особенности химического и электронного строения атома и молекулы азота, г) окислительные свойства атома азота, д) восстановительные свойства атома азота, е) химическая связь: ковалентная неполярная, ж) окислительные и восстановительные свойства молекулы азота. 2.Развитие общеучебных умений: а) учебно-логические умения: Анализ и синтез Сравнение Обобщение и классификация Определение понятий (основное: химическое строение; новое: строение атомов элементов V группы; опорное: положение химических элементов в периодической системе.), б) учебно-информационные учения (составление схем), в) учебно-управленческие умения (владеть умениями работы в группе, оценивать свою учебную деятельность, определять проблемы собственной учебной деятельности и устанавливать их причины.) 3.Формирование диалектико-материалистического мировоззрения. (Признаки классификации неорганических веществ, признаки объединения химических элементов по группам и периодам, многообразие неорганических веществ.) Метод: эвристической беседы, т.к. знания выводятся из того, что учащимся известно о Периодической системе и периодическом законе Д.И Менделеева. Оборудование: раздаточный материал: шаростержневые модели азота, таблица «Периодическая система», дихромат аммония, спирт, спички, лучина. Межпредметные связи: а) биология, б) экология, в) математика, План урока: 1.Организация начала урока. Цель: подготовить учащихся к работе на уроке. 2.Подготовка учащихся к восприятию нового материала. Цель: выявления уровня знаний учащихся по ранее изученным темам, ликвидация недостатков, подготовка к активной учебно-познавательной деятельности через актуализацию опорных знаний и предыдущих тем. 3.Усвоение новых знаний, первичное закрепление полученных знаний, первичная проверка понимания учащимися нового материала. Цель: сообщение учащимся нового материала. Проверка восприятия, осмысления, устранение существенных пробелов, организация деятельности по применению изученного материала. 4.Подведение итогов урока. Цель: дать общую характеристику работы класса, показать успешность урока, вскрыть недостатки и указать пути их устранения. 5.Информация о домашнем здании. Цель: дать задание, которое способствует повышению обученности, повышает интерес к химии; проинструктировать учащихся о его выполнении. Ход урока: Ι. Организация начала урока. Сообщение темы урока и цели урока. ΙΙ. Подготовка учащихся к восприятию нового материала. (Учащиеся разбиты на группы, им предлагается ответить на вопросы; выбрать верные ответы в тестировании и объяснить свой выбор). Фронтальная беседа (вопросы и задания). 1). Физическое значение порядкового номера элемента, периода, группы. 2). Как изменяются свойства химических элементов в периоде? 3). Как изменяются свойства химических элементов в главных подгруппах? ΙΙΙ. Усвоение новых знаний. Фронтальная беседа (использование мультимедийного проектора) А – Общая характеристика подгруппы 1) Для элементов V группы выберите схему строения атомов: а) n s2n p4, в) n s2n p6, б) n s2n p5, г) n s2n p3. 2) Какова схема строения атома азота? а) 1s22s22p4, в) 1s22s22p5, б) 1s22s22p3, г) 1s22s22p63s23p3. 3) Из задания №2 выделите схему строения фосфора. 4) Сравните схему строения фосфора и азота. Что общего и чем отличаются эти схемы? 5) Какие изменения необходимо внести в схему (задание 2), чтобы составить схему строения атома мышьяка? 6) Вывод: Все атомы химических элементов V группы имеют, на внешней энергетической оболочке 5ẽ (ns2np3). 7) Как изменятся свойства химических элементов в ряду N, P, As? Чем объясняются эти изменения? 8) Какие степени окисления возможны у элементов V группы главной подгруппы? Вывод: Соединения элементов V группы главной подгруппы: Летучие водородные соединения – RH3 Высшие оксиды – R2O5 Гидроксиды – HRO3 кислотный характер H3RO4 Б – Атом азота. 2 ẽ, 5 ẽ 7N 0 1) N окислитель по отношению к Me, H N-3 восстанавливается по отношению к F, O 2) N0 восстановитель окисляется N+1, N+2, N+3, N+4, N+5 Примеры: 1) NH3, Li3N, Al N, Ca3N2 2) N2O, NO, N2O3 , NO2, N2O5 Вывод: Азот может проявлять окислительные и восстановительные свойства. В – Строение молекулы азота: NN Связь в молекуле: ковалентная неполярная, образована по обменному механизму за счёт спаривания непарных электронов, тройная связь. Вывод: чрезвычайная прочность молекулы азота и её низкая химическая активность. ' ' N ( ) N '' Г – Свойства азота: Физические свойства: газ без цвета, запаха и вкуса, малорастворим в воде. Химические: Окислительные Восстановительные А) с металлами 6Li + N2 = t2Li3N 3Mg + N2 = Mg3N2 Б) с водородом N2 + H2 k, t 2NH3 + Q А) с кислородом 2NO – Q N 20 + O 20 Д – Азот в природе. 78% азота по объёму в воздухе. На 16% белок состоит из азота. Получить азот можно: 1) Перегонка жидкого воздуха 2) Занимательный опыт «Вулкан»: Решить задачу (NH4)2 Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O m=252 Работа в группах: №1. Какой объём азота выделится при разложении 280 г исходного вещества, содержащего 10% примесей? M(NH4)2 Cr2 O7 )=252 г/моль (NH4)2 Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O m=252 m(NH4)2Cr2O7)=280 г m(чист.в-ва)=280* (1-0,2)=252 г V(N2)-? х 252 = х=22,4л 252 22,4 Ответ: 22,4 л. №2. Сколько исходного вещества было взято, если получили 11,2 л азота? V(H2)=11.2 л (NH4)2 Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O m=252 М(NH4)2Cr2O7)=252 г/моль m(NH4)2Cr2O7)-? 11,2 х = x=126 г 252 22,4 Ответ: 126 г. 3) Тестирование (тесты прилагаются) Вариант 1. 1.Для завершения внешнего энергетического уровня, атому азота необходимо принять: а) два электрона; б) три электрона; в) четыре электрона; г) пять электронов. 2) Электронная формула молекулы азота: а) : N :: N : ; б) N N ; в) :N:N: ; г) :N N: . '' '' 3) С какими из металлов азот, хотя и медленно, реагирует при комнатной температуре: а) натрием; б) калием; в) литием; г) кальцием? Напишите уравнения реакции, назовите продукты. 4). Сместить равновесие реакции, уравнение которой: N2 + 3H2 2NH3+ Q, в сторону образования аммиака можно: а) увеличением температуры; б) увеличением давления; в) применением катализатора; г) уменьшение концентрации водорода. 5)Азот в промышленности получают: а) разложением нитрата аммония; б) фракционной перегонкой жидкого воздуха; в) взаимодействием активных металлов с разбавленной азотной кислотой; г) все приведенные выше ответы верны. 6)Азот является важнейшим биогенным элементом. В организм человека азот попадает: а) с воздухом в процессе дыхания; б) в растворенном виде с питьевой водой; в) с пищей в виде органических соединений; г) с пищей в виде неорганических солей-нитратов. Вариант 2 1.Для атома азота определите: а) число электронов на внешнем уровне: Ι )1, ΙΙΙ )5, ΙΙ )3, ΙV )7; б) число электронов, необходимых для завершения внешнего энергетического уровня атома азота: А)1, В)5, Б)3, Г)7; в) максимальная степень окисления: 1)+3, 3)+5, 2) +4, 4)+6; г) минимальную степень окисления: а )-5, в) -2, б ) -3, г) -1. 2.Графическая формула молекулы азота может быть изображена: а ) N N; в) N N; б) N N; г) N-N 3.Соли азотной кислоты называют: а) нитридами, в) нитратами; б) нитритами; г) нитронами. 4.Сместить равновесие в системе, уравнение которой: N2+O2 2 NO-Q в сторону образования оксида азота(ΙΙ) можно: а) увеличением температуры, б) увеличением давления, в) применением катализатора, г) увеличением концентрации оксида азота(ΙΙ). 5.К химическим реакциям не относятся получение азота: а) разложением нитрата аммония, б) взаимодействием магния с разбавленной серной кислотой, в) перегонкой жидкого воздуха, г) верного ответа среди перечисленных выше нет. 6.Усваивать атмосферный азот, в органическое вещество, способны: а) млекопитающие в процессе дыхания; б) насекомые в процессе питания; в) зеленые растения в процессе фотосинтеза; г) «клубеньковые» бактерии бобовых растений в процессе хемосинтеза. 4) Подведение итогов. 5) Домашнее задание: § 24, задание 2, стр. 146. Составить задачу, опираясь на окислительные свойства азот