Урок з теми "Нітратна кислота та нітрати"

Підготувала:

учитель хімії

Опорного закладу

«Охтирська ЗОШ І-ІІІ ступенів»

Жувак Ірина Володимирівна

Тема: « Нітратна кислота і нітрати, їх поширення в пироді. Проблема вмісту нітатів у харчових продуктах.

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, пробірки, скляна паличка, колекція нітратів, таблиця розчинності, витискувальний ряд металів, шматок відвареного м'яса, шматок готової шинки.

Тип уроку: засвоєння нових знань
 

Методи: словесні, наочні

Хід уроку.

І. Організаційний етап.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

В учнів на партах знаходяться чисті листочки. Учитель просить написати зверху « Я знаю про нітратну кислоту і нітрати…» . 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 оксисену)

4) Які фізичні властивості характерні для всіх кислот і для нітратної кислоти зокрема?

ІV. Мотивація навчальної діяльності.

Погляньте на розчини нітратної і хлоридної кислот. За фізичними властивостями вони дуже схожі. Обидві рідини, безбарвні, добре розчинні у воді. Проте  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).

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

V. Вивчення нового матеріалу.

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:

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. При цьому водень не виділяється, бо відновлюється нітроген, а не гідроген. Нітроген відновлюється тим повніше, чим активніший метал і чим розбавленіша кислота. Отже, продукти відновлення нітратної кислоти можуть бути різні. Проте концентрована кислота відновлюється, як правило, до N0₂ в разі взаємодії з важкими металами
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

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.)

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.

 Доречі, з минулого року ви пам’ятаєте, як можна визначити курця за допомогою нітратної кислоти?(жовті руки – дія нітратної кислоти на білок – «ксантопротеїнова реакція»).

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.

Як ви знаєте, в основному, нітрати потрапляють у грунт з мінеральними добривами. Але, в більшості господарств використовують в більшій мірі добрива на основі сульфуру. Чому ж про шкідливість сульфатів ми не чуємо, а в усіх на вустах лише злощасні нітрати?

Демонстрація: У мене на столі 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. Користуючись ними дайте відповіді на наступні запитання.

1) Що ж називають нітратами?( Отже, при взаємодії нітратної кислоти з металами, оксидами металів, основами утворюються солі нітратної кислоти, які називаються нітратами.)

2)Які фізичні властивості нітратів? (це кристалічні речовини, що всі нітрати

добре розчинні у воді, не розчинних нітратів немає.)  

3) Чи може рослина накопичувати біологічну масу за нестачі нітратів у грунті? (ні, потреба в азоті в усіх сільськогосподарських культур проявляється частіше і в більшій мірі, ніж у інших елементах. При недостатній забезпеченості азотом затримується ріст рослин, зменшується розмір листків, зменшується урожай і погіршується його якість. В Україні щорічно вноситься близько 20 млн тонн азотних добрив. (найпоширеніше азотне добриво -  амонійна селітра (NH₄NO₃))
5) Чому ж тоді ми говоримо про 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).

6) Чому сьогодні перевіряють воду на вміст нітратів? (Шляхи надходження нітратів в організм людини:
     70% з овочами,  20% з водою,  6% з молочними і консервованими продуктами).
7) Які рослини накопичують найбільше нітратів?( Цікаво, що овочеві рослини чітко розділяються на три великих групи за здатністю накопичувати нітрати: 
— з великою здатністю (всі зелені); 
— середньою (коренеплідні, диня, кавун, гарбуз); 
— мінімальною (помідор, баклажан, цибуля, часник, горошок зелений).
8) Як же уберегтися від нітратів, якщо вони майже всюди?

 (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 мясні 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.

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.

Якщо є час, виконайте завдання:
1. Об'єм оксиду нітрогену(ІІ), що виділяється під час взаємодії міді з 2 моль розбавленої нітратної кислоти, становить (за н.у.):
(а)  5,6 л;                        (в) 22,4 л;
(б)  11,2 л;                      (г) 44,8 л.
2. Маса нітратної кислоти, яку можна добути з 1 г аміаку при 70 %-ному виході, становить
(а)  1 г;                           (в) 2,6 г;
(б)  1,3 г;                        (г) 3,9 г.
13. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:
а) оксид нітрогену(IV) → нітратна кислота → нітрат калію → нітрит калію;
б) N₂ ⇔ NH₃ → N0;

               l         

          NH₄N0₃

в) N0₂ → HNO₃  → Ba(N0₃)₂ → KN0₃;
г) NH₄N0₃ → N₂ → NH₃ → NO → NO₂ → HNO₃ → NaN0₃.
 

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.

Опрацювати $     , виконати завдання

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.