Урок "Нітратна кислота і нітрати, їх поширення в природі. Проблема вмісту нітратів в продуктах харчування"

 

Новоекономічна ЗОШ І-ІІІ ступенів

Покровської райради

Донецької області

 

 

 

«Нітратна кислота і нітрати, їх поширення в природі.

Проблема вмісту нітратів в продуктах харчування»

відкритий урок у 10-А класі

 

 

 

 

 

 

 

        

        Підготувала та провела:

        Учитель хімії Салтанова М.В.

 

 

 

 

 

2017р.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок № 14

 

Тема: Нітратна кислота і нітрати, їх поширення в природі. Проблема вмісту нітратів в продуктах харчування.

 

Мета – Поглибити знання учнів про фізичні і хімічні властивості нітратної кислоти; ознайомити з якісною реакцією на нітрат-йон, термічним розкладанням нітратів; на прикладі нітратів обговорити проблему забруднення продуктів харчування хімічними речовинами, ознайомити із запобіжними заходами потрапляння в організм людини;

 

 - розвивати креативне і критичне мислення, вміння самостійно аналізувати, робити висновки; формувати вміння швидко і чітко формулювати свої думки, логічно викладати їх і обстоювати свою точку зору; вдосконалювати навики самостійної пошукової діяльності під час роботи з додатковими джерелами інформації; 

 

 - виховувати бережливе відношення до власного здоров’я , формувати переконання правильно поводитися з хімічними речовинами в побуті, використовувати їх у відповідності до інструкцій; формувати в учнів екологічне мислення, виховувати свідому громадянську позицію, небайдужість до екологічних проблем нашого регіону і України в цілому.

Обладнання: розчини нітратної і хлоридної кислот, таблиця розчинності, витискувальний ряд металів,мультимедійна презентація.

 

Тип уроку: засвоєння нових знань.
 

Хід уроку

І. Організаційний етап.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Електронне експрес-тестування у програмі MyTestX.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

В учнів на партах знаходяться чисті листочки. Учитель просить написати зверху

« Я знаю про нітратну кислоту і нітрати…» (Слайд 1) . Учні записують, що їм уже відомо з даної теми. Кілька учнів читають свої записи.

Учитель: А тепер відкладіть листочки на край парти, до них ми обов’язково повернемося в кінці нашого уроку.

А тепер пригадайте:

1) Що називається кислотами?

2) Як класифікують кислоти?

3) Охарактеризуйте нітратну кислоту(за основністю і за наявністю оксигену)

ІV. Мотивація навчальної діяльності.

Погляньте на розчини нітратної і хлоридної кислот. За фізичними властивостями вони дуже схожі. Проте  нітратна кислота внаслідок зберігання жовтіє. Дуже гігроскопічна, «димить» на повітрі, оскільки її пара з вологою повітря утворює крапельки туману. Суміш з одного об’єму нітратної та трьох об’ємів хлоридної концентрованих кислот – «царська горілка». В ній розчиняється навіть «цар металів» – золото.

Але погляньте уважно на тару в якій зберігаються обидві кислоти. Чи не помічаєте ви нічого дивного?(хлоридна кислота зберігається в світлій тарі, а нітратна в темній) (Слайд 2). 

Чому саме так? Чи це простий збіг обставин?Дати відповідь на ці запитання ми і спробуємо в першій частині нашого уроку.

Учитель повідомляє тему уроку та його мету. (Слайд 3)

 

V. Вивчення нового матеріалу.

1.Будова молекули нітратної ( азотної) кислоти. (Слайд 4)

На слайді записана формула нітратної кислоти HNO₃

*Зобразіть структурну та електронну формулу.

2.Фізичні властивості(Слайд 5)
За звичайних умов чиста нітратна кислота:
 

• Безбарвна рідина з їдким запахом.
• Внаслідок зберігання жовтіє.
• Змішується з водою в будь-яких співвідношеннях.
• Кипить за температури +86°С.
• За температури - 42°С переходить у кристалічний стан.
• Густина нітратної кислоти складає 1,52г/см³  важча за воду.
• Нітратна кислота токсична. У разі потрапляння на шкіру викликає опіки у вигляді жовтих плям (реакція нітратної кислоти на білки).

3.Хімічні властивості (Слайд 6)

Пригадайте, які хімічні властивості характерні для усіх кислот і для нітратної зокрема?

1) Нітратна   кислота — сильний електроліт, у водному розчині практично повністю дисоціює на йони:

HN0₃ ⇔ Н⁺ + N0₃^- 

 

2)Взаємодія з основами:
Mg(OH)₂ + 2HNO₃ = Mg(NO₃)₂ + 2H₂O

3)Взаємодія нітратної кислоти з основними оксидами:
CaO + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O

4)Взаємодія нітратної кислоти з металами: (Слайд 7)

Нітратна кислота реагує з металами інакше, ніж інші кислоти. Це пояснюється тим, що нітратна кислота — сильний окисник. Вона окиснює майже всі метали (за винятком золота, платини та деяких інших) перетворюючи їх на солі — нітрати. Продукти відновлення нітратної кислоти можуть бути різні. Проте концентрована кислота відновлюється, як правило, до N0₂ в разі взаємодії з важкими металлами (хром, кобальт, нікель, мідь, цинк, миш'як, селен, срібло, кадмій, стибій, ртуть, талій і свинець).
Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ +2NO₂ +2H₂O

5) Взаємодія нітратної кислоти з солями:
2HNO₃ + Na₂CO₃ = 2NaNO₃ + CO₂ + H₂O

6) Взаємодія нітратної кислоти з аміаком:
NH₃ + HNO₃ = NH₄ NO₃

 

І ще одна дуже цікава особливість нітратної кислоти:

 7) Термічний розклад. Нітратна кислота під час нагрівання (і під впливом світла) розкладається з виділенням бурого газу N0₂:

4HN0₃ = 2Н₂0 + 4N0₂↑ + 0₂↑

Нітратна кислота настільки сильний окисник, що вона може окиснювати різні органічні речовини і матеріали. Так, під час дії концентрованої нітратної кислоти спалахують солома, папір, тирса, скипидар. Вона руйнує вовну, роз'їдає шкіру, забарвлює її у жовтий колір і спричинює на ній виразки, що не можуть довго загоїтися. Тому з нітратною кислотою треба поводитися дуже обережно.

 

 Який клас сполук утворюється під час кожної з цих реакцій?(солі). Назвіть їх.

(Цікаво, що нітрати — це продукти метаболізму в організмі людини і тварин. В невеликих кількостях вони постійно утворюються в організмі людини в результаті процесів обміну речовин.)

 

 А тепер давайте повернемося до запитання, яке ми ставили на початку уроку: «Чому нітратну кислоту зберігають у темній тарі, а інші кислоти – у світлій». (якщо учням важко, учитель пропонує поглянути на рівняння термічного розкладання нітратів). Отже, при дії світла і температури нітратна кислота розкладається з виділенням бурого газу N0_2, тому зберігають її лише в темній тарі.

 

           А тепер давайте перейдемо до другої частини нашого уроку і з’ясуємо, чому нас так лякають нітратами у харчових продуктах? Якщо опитати пересічних громадян про нітратну кислоту, то навряд чи ми почуємо щось про цю речовину. А от нітрати постійно на вустах у людей. Останнім часом багато телепередач про здоров’я, про якість продуктів ,які вживають українці,про те,як ті чи інші хімічні речовини, і зокрема нітрати  впливають на здоров’я людей . Вам теж поняття нітрати відомо.

 (Слайд 8) Зараз зверніть увагу на слайд. Ви бачите два шматка м’яса, який би вам більше кортіло з’їсти? Більшість з вас вибрали цей дуже апетитний на перший погляд шматок. А чи знаєте ви, що саме в ньому є вміст солей нітратної кислоти, які і надають йому привабливого рожевого зовнішнього вигляду.

 Всі без виключення м’ясні вироби з наших магазинів містять нітрати чи нітрити. Але ми їх їмо і начебто добре себе почуваємо. Так яка ж роль нітратів і чи шкідливе їх вживання. Давайте це з’ясуємо.

   Ви готували короткі повідомлення про наявність нітратів у харчових продуктах і їх вплив на організм людини.

 

Доповіді учнів.

1. Повідомлення «Чим небезпечні нітрати?»
Нітрат - сіль або ефір нітратної кислоти, який застосовують в якості добрива та у виробництві. Вони забезпечують ріст рослин, але завелика їх кількість, яка накопичується в овочах, а потім потрапляє в організм людини, шкодить здоров’ю. Нітрати можуть призвести до отруєння токсинами, появи злоякісних пухлин, порушень діяльності центральної нервової системи, серця, пониження кров’яного тиску. Вони також зменшують кількість йоду, що призводить до збільшення щитовидної залози і порушення її роботи, перешкоджають засвоєнню вітаміну А. До негативного впливу нітратів найбільш чутливі немовлята, які перебувають на грудному вигодовуванні (нітрати передаються разом з молоком матері), діти до 1 року та особи похилого віку, а також хворі на анемію, хворі, які страждають від розладів серцево-судинної, дихальної системи. 
 

2. Вміст нітратів в овочах і фруктах

Самі нітрати є малотоксичними. У разі потрапляння з їжею в малих кількостях вони легко виводяться з організму. Але якщо нітратів попадає багато,вони розкладаються на нітрити,які майже у 100 разів токсичніші.  Потрапивши із шлунку в кров,нітрити взаємодіють з гемоглобіном та блокують його дихальну функцію,перетворюючи частину його на метгемоглобін,що не здатний переносити кисень від легенів до тканин. Унаслідок утворення великої кількості метгемоглобіну(30-40%),виникає кисневе голодування,при менших кількостях(15-20%)виникає слабість,головна біль. При цих симптомах треба частіше вдихати чисте повітря,щоб прискорити процес відновлення гемоглобіну. Також з нітратів і нітритів у шлунку у присутності амінів можуть утворитися нітрозо аміни - сполуки,що вражають печінку та мають канцерогенну активність,тобто викликають ракові захворювання.

3. Вплив способів технологічної обробки овочів на вміст нітратів:
- миття і чищення овочів знижує вміст нітратів на 10%.
- смаження знижує вміст нітратів на 10%
- варіння знижує вміст нітратів на 20% — 70%.
- в результаті консервування 30% нітратів переходить у розчин.
- вимочування картоплі в 1% розчині кухонної солі на протязі 2 годин знижує вміст нітратів на 90%
  Шляхи зниження надходження нітратів до організму людини:
- овочі перед вживанням ретельно мити гарячою водою;
- не вживати недостиглі плоди;
- віддавати перевагу овочам середнього розміру, які накопичують нітратів менше, ніж овочі великих розмірів.

- необхідно знімати верхнє листя капусти та видаляти качан;
- обрізати верхівку та кінчик моркви, буряка, видаляти серцевину;
- в огірках, кабачках обрізати ту частину, що прилягає до плодоніжки та шкірку;
- збирати овочі в другій половині дня, коли вміст нітратів знижується на 30-40% порівняно з ранковими годинами; мінімум нітратів о 17 годині;
- вимочувати листові овочі у воді на протязі двох годин, що знижує вміст нітратів на 15-20%;
- вживати достатню кількість вітаміну С, який нейтралізує токсичну дію нітратів;
- квашену капусту, огірки споживати не раніше, ніж через 15 днів з моменту квашіння;
- для пиття використовувати не водопровідну чи колодязну воду, а купляти воду з артезіанських свердловин , оскільки очистити воду від нітратів сучасними фільтрами неможливо, тому що нітрати — розчинні солі, які важко виділити.
 

Тож перейдемо до запитання, яке ми ставили на початку « Чи можна їсти м’ясні і ковбасні вироби, у яких є нітрати і нітрити?»
(виявляється, що в невеликій кількості і тільки як делікатес можна,  так як вміст цих речовин у м’ясній продукції не становить загрози для здоров’я людей (нітрати — 1-5 мг/кг, нітрити — 0,8-2,2 мг/кг). Але зловживати ними не слід, бо ви вже знаєте до яких наслідків це може призвести.)

 

VІ. Узагальнення і систематизація знань.

(Слайд 9) Виконання завдання на сайті Learningapps.org.

Прошу вас знову повернутися до листочків, які ми використовували на початку уроку. Переверніть листок і на зворотній стороні зверху напишіть « Я дізнався про нітратну кислоту та її солі…» І напишіть все, що ви дізналися сьогодні нового. Декілька учнів зачитують записи, а останні вчитель збирає для перевірки.

 

VІІ. Підбиття підсумків уроку. Мотивація виставлених оцінок. 
Враховуючи вашу роботу на різних етапах уроку я ставлю такі оцінки….
Значно краще, ніж завжди, сьогодні на уроці працювали …………
А від учнів ………я чекала більшої активності та вищих результатів роботи.
 

VІІІ. Домашнє завдання. (Слайд 10)

1. Опрацювати § 10, виконати завдання 1,4, с. 85.

2. Подумати над запитанням:

«Чому легко отруїтися кавуном при відносно невеликому вмісті нітратів (максимальне накопичення до 580 мг/кг), зате столовим буряком із великим вмістом нітратів (максимальне накопичення до 2660 мг/кг) такого не спостерігається?»
Відповідь. Причина тут в одному — кількості спожитих овочів: кавуна з апетитом з’їдаємо ледь не кілограми, а буряка — одну—дві ложки, та ще й після варіння.

3. Творче завдання: створити інтерактивний плакат «Нітрати, їх поширення в природі та вплив на організм людини»  на сайті ThingLink.