Химия пәнінен азот және фосфор тақырыбына арналған сабақ жоспары (І курс)

№18 сабақ

Сабақтың   тақырыбы: 7.3 тақырып. Азот, фосфор  және олардың қосылыстары

Сабақ/ оқу мақсаттары: 

Білімділігі:   ҮА топша элементтері азот, фосфор және олардың қосылыстарына, химиялқ қасиеттеріне, аммиак туралы жалпы түсінік беріп білімдерін жетілдіру.

Дамытушылық: Білім алушылардың өзіндік ізденісін, шығармашылық қабілетін арттыру, теориялық білімін практикада қолдана білуге дағдыландыру,таңдаған мамандығына деген 

 қызығушылығын  арттыру.

Тәрбиелік: Білім алушыларды  өз беттерімен  жұмыс жасауға, ізденіске,  жауапкершілікке, ұқыптылыққа, үнемшілдікке  тәрбиелеу. Логикалық терең ойлауға, адамгершілікке, шапшаңдыққа, тез шешім қабылдауға үйрету

Сабақтың түрі:  Практикалық сабақ

Сабақтың типі:  Аралас сабақ; түсіндірмелі, пысықтау. есептеу

Сабаққа қажетті:

Оқулықтар/әдебиеттер: Н.Нұрахметов, Қ.Бекішев, Н.Заграничная «Химия» мектеп оқулығы

Құрал-жабдықтар:  интерактивті тақта

Сабақ/оқу барысы

1.      Ұйымдастыру   кезеңі:          Білім алушылардың  сабаққа  дайындығын тексеру.  

                                 Журналға  белгі  соғу. Оқушылардың назарын  сабаққа аудару.

2.      Өткен сабақтар бойынша білім деңгейлерін тексеру 

(үй тапсырмасын сұрау):    

 1.Генетикалық байланыс (оқушылардың жұмыс дәптерлеріндегі тапсырмалар)

 

     2С+О₂=2СО

    2СО+О₂=2СО₂

    СО₂+Na₂O=Na₂CO₃

    Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃+2NaCl     

   CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

2.Жоғалған формулалар:

   1. С +            → СО₂                                          
   2. 2СО +           → 2СО₂
   3.С + СuО →          + СО
   4. СаСО₃ +         → СаСl₂ + Н₂О + СО₂ 
   5.           → СаО + СО₂
    6.          + СО₂ → Н₂СО ₃
    7. СО₂ +                  → СаСО₃
    8. СО₂ +            → СаСО₃  + Н₂О

3.Химиялық  диктант.

      Барлық бейметалдар электртерістілігі ______________ р элементтер. Бейметалдардың жоғары оксидтері  _______________    қасиет көрсетеді. Оларға сәйкес қышқылдардың күші әр _____________  солдан оңға қарай  ______________ .

      Көміртектің құрылысы әр түрлі, сондықтан қасиеттері де __________ бірнеше ________________ түр өзгерістері бар. Көмңртектің иондану энергиясы  _____________, ал электронтартқыштығы төмен, сондықтан оған оң немесе теріс иондар түзу тән емес.

4. Айналым бойынша сабақ сұрау.

3.      Жаңа сабақты (материалды) түсіндіру:

     Периодтық жүйедегі ҮА топшаға типтік р-элементтер азоттан басталады.

Азот ( гр. ázōos – тіршіліксіз) — химиялық элемент – түссіз, иіссіз, дәмсіз – суда аз еритін газ. Бұл элемент аминқышқылдарының амидтердің ақуыздардың-нуклейін қышқылдарының-нуклеотидтердің және өмірде өте маңызды басқада көптеген органикалық қоспалардың құрамына енеді.^[1] N – элементтердің периодты жүйесінің V тобындағы химиялық элемент, реттік нөмірі – 7, атом салмағы – 14.0067. Табиғатта екі изотопы кездеседі: ¹⁴N (99.635%), ¹⁵N (0.365%).

Азотты 1772 жылы ағылшын ғалымы Даниэль Резерфорд ашқан. Жер қыртысындағы азоттың мөлшері 0.03%. Табиғатта азот дербес және қосылыстар күйінде кездеседі және негізгі қоры екі атомнан тұратын молекула түрінде ауа құрамында болады. Азоттың ауадағы салмақ үлесі 75.6% , көлем үлесі 78.1%. Жер қыртысының 1 т массасына 1 кг азоттан келеді, әрі ол бейорганикалық және органикалық қосылыстар күйінде кездеседі. Оның бейорганикалық қосылыстарының негізгілеріне натрий нитраты (чили селитрі), калий нитраты (үнді селитрі) жатады. Органикалық қосылыстар күйіндегі азоттың негізгі қоры барлық тірі ағзалардың ақуыздарында құрамына кіреді. Кезінде жанбайтын қасиетіне байланысты “тіршіліксіз” деп аталып кеткенімен азот тіршілікке өте керек элемент. Қалыпты температурада азот түссіз, иіссіз газ. Қайнау температурасы – 196 °C, қату температурасы – 210 °C. Су бір өлшем көлемінде (20 °C-та) 0.0154 көлем азот ериді, яғни азоттың суда ерігіштігі оттектің ерігігтігінен төмен. Ауадан аздап жеңіл болады

Азот молекуласының атомдары өзара үш байланыспен тартылатындықтан, оларды бір-бірінен ажыратуға көп энергия керек. Сол себепті азот кәдімгі жағдайда тұрақты болып келеді де, литийден басқа ешқандай жай және күржелі затпен әрекеттеспейді. Химиялық белсенділігінің төмендіг жөнінен азот инертті газдардан кейінгі орынды иемденеді. Азотты қыздырса, көптеген металдармен әрекеттесіп, нитридтер түзеді. Бейметалдармен аса жоғары температурада ғана әрекеттеседі. Мысалы, оның оттекпен әрекеттесуі 3000-4000 °C-та басталады. Өнеркәсіпте азот ауаны сұйылту арқылы алынса, лабораториялық жағдайда аммоний

нитритін немесе бихроматын қыздырып алады. Азот негізінен аммиак өндіруге, ал инертті болғандықтан, электр шамдарын толтыруға қолданылады.^[3] Химиялық элементтердің периодтық жүйесінде азот II периодта, V топтың негізгі топшасында орналасқан. Азоттан басқа ол топшаны, фосфор Р, мышьяк As, сурьма Sb және висмут Ві элементтері кұрайды. Азотты алғаш рет 1772 жылы ағылшын ғалымы Д. Резерфорд ашты. Азот грекше «өмірді қуаттамайды» деген мағына береді

ž  Хенниг Бранд фосфорды 1669 жылы кездейсоқ ашты.

     Өз зерттеулерінде Бранд зәрден «күмістің кесегі алтынға айналатын» сұйықтықты дайындады.

    Зәрді айдау арқылы өңдеу кезінде, алхимик таңқаларлық зат алды. Алтын емес, есесіне белгісіз өздігінен жарқырайтын зат, салқын от – фосфорус түзілді.

Периодтық жүйедегі орны. Азот екінші периодтың, бесінші топтың негізгі топшасының элементі, реттік нөмірі 7. Олай болса азоттың ядросында 7 протон мен 7 нейтрон бар. Электрондарының жалпы саны да 7. Осы 7 электрон екі электрондық қабатта былай бөлініп орналасқан: 1s²2s²2p³.

Сондықтан азот қосылыстарында үш валентті, негізгі жағдайдағы қосылыстарында азоттың тотығу дәрежелері -3, 0, +3 болады, мысалы:

NH₃, N₂, N₂O₃

Қосылыс түзген кезде азот атомында бос d қабаты болмағандықтан 2s деңгейшесіндегі электрон жұбы ажырайды. Байланыс түзу үшін бір электрон электртерістілігі басымырақ элементке ауысып, азоттың тотығу дәрежесі +1, әрі қарай +2, +3, +4, +5-ке дейін жетеді.

Бұл тізбеде N₂О мен NО тұз тұзбейтін оксидтер. Қалғандары қышқылдық оксидтер; оларға сәйкес қышқылдарының формулалары HNО₂ - азотты қышқыл, HNО₃ - азот кышқылы.

Фосфор: Химиялық таңбасы . Р Реттік нөмірі. 15

Валенттігі   ІІІ, V.  Тотығу дәрежесі. +3, +5

Атом құрылысының электрондық формуласы:1s²2s²2p⁶3s²3p³

.Ет  ұлпасында 56г.фосфор кездеседі.    3.Адам сүйегінде 600г  фосфор бар.   4.Жүйке жүйесінде  5г фосфор болады.

Aзот химиялық реакцияларда әрі тотықтырғыш, әрі тотықсыздандырғыш. Азот оттегімен, фтормен әрекеттескенде тотықсыздандырғыш болса; фосформен, сутегімен, алюминиймен әрекеттескенде тотықтырғыш болады. Азот молекуласы өте берік болуына байланысты реакцияга түсу қабілеті төмен, химиялык енжар зат. Жоғары температура мен кысымда, өршіткі (катализатор) қатысында азот сутекпен тікелей әрекеттесіп, аммиак түзеді:

N2 + 3H2 = 2NH3

Бос күйдегі азот оттекпен электр ұшқыны кезінде әрекеттеседі. Табиғатта бұл реакция найзағай жарқылдағанда жүреді:

N2 + О2 = 2NO

Бөлме температурасында азот тотықтырғыш ретінде тек металл литиймен әрекеттеседі:

N2 + 6Li = 2Li3N

Қыздырғанда басқа металдармен де осылайша әрекеттеседі:

3Mg + N2 = Mg3N2

Фосфор: Химиялық таңбасы . Р Реттік нөмірі. 15

Валенттігі   ІІІ, V.  Тотығу дәрежесі. +3, +5

Атом құрылысының электрондық формуласы:1s²2s²2p⁶3s²3p³

.Ет  ұлпасында 56г.фосфор кездеседі.    3.Адам сүйегінде 600г  фосфор бар.   4.Жүйке жүйесінде  5г фосфор болады.

Қолданылуы.         Фосфор   сіріңке жасау үшін, Дәрі- дәрмектер алуда,

 тыңайтқыштар

Фосфордың 3 аллотропиялық түрөзгерістері бізге таныс:

Ақ, қызыл, қара фосфор кездеседі.

Фосфордың   қосылыстары

1.Фосфин-РН₃                   2. Фосфор (ІІІ) оксиді-Р₂О₃ 4.Фосфорқышқылы   Н₃РО₄                                                               3. Фосфор(V)оксиді-Р₂О₅           

 5. Мета фосфор қышқылы НРО₃

Физикалық қасиеттері.                 Н₃РО₄

РН₃                    Р₂О₃                Р₂О₅

Фосфин- өте улы, тұрақсыз, түссіз, сарымсақ иісті, күшті тотықсыздандырғышзат.Фосфор(v)оксиді –өте ылғал тартқыш зат, ақ түсті ұнтақ зат. Фосфор (ІІІ)оксидібалауыз  тәрізді  кристалдық масса, улы. Фосфор қышқылы- ақ түсті кристалдық зат, суда жақсы ериді.

Са₃Р₂+6Н₂О =2РН₃+3Са(ОН)₂          

  Алынуы              

 Р₂О₅+3Н₂О=2Н₃РО₄

4Р +3О₂=2Р₂О₃                             Р₂О₅+Н₂О=2НРО₃ (тәжірибе)

4Р +5О₂= Р₂О₅

Химиялық қасиеттері Фосфин ауада фосфор оксидін түзіп, өздігінен тұтанады:             

                                                     2РН₃+5О₂=  2Р₂О₅ +3Н₂О .

Фосфин суда аммиактан нашар ериді және сілтілк қасиет көрсетпейді . Бірақ аммиак сияқты өте күшті қыщқылдармен әрекеттесіп, тұз түзеді. Бұл кезде аммоний ионына пайда болады:                     

                                                           РН₃+НІ=РН₄І

Фосфор(V) оксиді-өте ылғал тартқыш болғандықтан, реакция теңдеуін былай жазуға да болады.

                                                         РН₃+2О₂=Н₃РО₄.

    Р₂О₅-суда ерігенде температураға байланысты әртүрлі фосфор қышқылындарын түзеді:

    Р₂О₅+Н₂О=2НРО₃ метафосфор қышқылы .

   Р₂О₅+3 Н₂О= 2 Н₃РО_4. ортофосфор қышқылы   

Фосфор (V)оксиді қышқылдық оксид болғандықтан сілтілермен әрекеттеседі:    

6NаОН+ Р₂О₅=2 Na₃PO₄+3H₂O .

Негіздік оксидпен әрекеттеседі: СаО+  Р₂О₅=  Са₃(РО₄)₂+ 3Н₂О

Фосфор қышқылы  суда ерігенде сатылап диссоциацияланады:

            Н₃РО₄   Н⁺+Н₂РО₄^—           дигидрофосфат ион

                  Н₂РО ^—₄  ⇆   Н⁺ +НРО₄^2-       гидрофасфат ион

                  НРО ^2-₄    ⇆  Н ⁺+РО₄^3-        фосфат ион

Фосфор қышқылы сілтімен сатылап әрекеттеседі: Н₃РО₄+3NaOH = Na₃PO₄ +3H₂O.

Н₃РО₄+NaOH = NaH₂PO₄+ H₂O.                       Н₃РО₄+2NaOH = Na₂HPO₄+2 H₂O

Табиғи фосфаттар суда ерімейді. Оларды фосфор қышқылымен өңдеп , ерімтал тұздарға айналдырады да, минералдық тыңайтқыш ретінде пайдаланады. Мысалы:

Са₃(РО₄)₂  +4 Н₃РО₄  =3Са( Н₂РО₄) ₂кальций дигидрофосфаты.

Фосфат ионға РО₄^3- сапалық реакция:   Н₃РО₄  +3AgNO₃=Ag₃PO₄+3HNO₃

РО₄ ^3-+3Ag⁺ =Ag₃PO₄

Фосфор қышқылының тұздары.

Дигидрофосфаттар NaH₂PO₄

      Фосфаттар  Na₃PO₄       Гидрофосфаттар    Na₂HPO₄

Фосфор қышұылының орта тұздары фосфаттар. Егер сутек иондары металл атомдарымен толық алмаспаса, қышқыл тұздар  түзіледі. Олар  гидрофосфаттар, дигидрофосфаттар деп аталады

1.      Есеп
Сіріңке шаққанда 18, 6г фосфор қанша бертоле тұзымен әрекеттеседі?
Берілгені:
Р – 18, 6г
т/к: т( KClO₃)-?

Шешуі:
6Р+5 KClO₃= 3Р₂O₅+5КСl
31 – 122, 5
18, 6г – х г
х=73, 5г
2. Есеп
62г фосфориттен неше грамм фосфор алуға болады? Бұл реакцияда неше грамм көмір тотығады?
Берілгені:
Са₃ (РО₄)₂– 62г
т/к: т(Р )-?
т(С )-?
Шешуі:
Са₃ (РО₄)₂+ 3SiО₂ + 5С = 3CaSiО₃+ 5CО↑ + 2Р
310 – 31
62г – х г
х=6, 2г яғни т(Р ) =6, 2г
310 - 12
62 – х г
х=2, 4г яғни т(С ) =2, 4г
т/к: ω (Р)-?
Шешуі:
ω (Р) = 62/446= 0, 14 х 100% =14 %

4.      Өтілген сабақты(материалды) бекіту:

1.      Берілген атомдардың электрондық формуласын табыңдар.

Азот, фосфор, кремний, висмут

2.      Жоғалған формулаларды табыңдар

1)      Р +              → Р₂О₅

2)      Р +             ₃→KCl  + P₂O₅

3)          + Сl₂ = PCl₃

3.      Семантикалық  карта (берілген қосылыстарды үш класқа + арқылы ажыратыңдар)

Азот, фосфор	Li3N	Р2О5	HNO3	К3РО4	Н3РО4	NO2	Na2HРО4	HNO2	Са3Р2
Оксид
Қышқыл
тұз	+

4.      Тест тапсырмасы.

1.      Азоттың ең жоғары тотығу дәрежесін көрсететін оксиді:

                а)  N₂O₅                  ә)  NO           б)  NO₂                 в) N₂О

      2. Өндірісте азот қышқылын алудың негізгі көзі:

                    а) ауа                                ә) аммиак   

                    б) натрий   нитраты      в) азот ІІ оксиді

      3. ³¹Р  атом ядросының нейтрон саны

               ¹⁵

                 а) 15                ә) 31                      б) 16                 в) 14

      4. Концентрациялы HNO₃–пен әрекеттеспейтін металл:

           а) Ғе              ә) Ag                   б)Cu                 в)Hg

      5. Бөлме температуратурасында азотпен әрекеттесетін металл:

           а)  Ca            ә) Ag                   б)Mg             в) Li

      6. Калий дигидрофосфатына  сәйкес келетін тұз:

           а) К₂HPO₄    ә)KH ₂PO₄       б)K ₃PO₄        в)K ₂CO₃

      7.  Zn( NO₃  )₂ – мырыш нитраты ыдырағанда түзіледі:

          а) Zn(NO ₂)₂, O₂      ә) ZnO, NO₂, O₂     б)Zn , NO₂, O₂       в)ZnO,   NO , O₂

      8. NH₄⁺ + ON^- = NH₃ +H₂O иондық теңдеуі қай заттардың әрекеттесуін көрсетеді:

           а) NH₃  және  HCІ                ә) (NH₄)₂SO₄ және  BаСІ₂

           б) NH₃ және Na OH             в) NH₄CІ және  KOH

      9. Мыс сұйытылған   HNO₃–пен әрекеттескенде:

           а) Cu( NO₃  )₂ +N₂O+H₂O

           ә) Cu( NO₃  )₂ + NO₂ + H₂O

           б) Cu( NO₃  )₂ +NO+H ₂O

           в)  реакция жүрмейді

     10. Айналу тізбегіндегі Х және У заты

            P→Х→H₃PO₄+2KOH→Y

         а)P₂O₅ ,  K₂HPO₄

         ә) P₂O_{5 ,}   KH ₂PO₄

         б) P₂O₅ , K₃PO₄

         в) PH_{3 ,}      K₂HPO₄

5.      Үйге тапсырма:     1. Дәрісті оқу

                                   2 есепті аяқтау

3. Есеп
Берілген заттардағы фосфордың массалық үлестерін есептеңдер:
а) фосфориттегі Са₃ (РО₄)₂
ә) жай суперфосфоаттағы Са₃ (РО₄)₂х СаSО₄
а) Берілгені:
фосфорит Са₃ (РО₄)₂
т/к: ω (Р)-?
Шешуі:
ω (Р) = 62/310= 0, 2х 100% = 20 %
ә) Берілгені:
жай суперфосфоаттағы
Са₃ (РО₄)₂ х СаSО₄

6.      Бағалау:  житон арқылы тапсырма орындаған студенттерді бағалау

Қазалы гуманитарлық – техникалық колледжі

Химия пәнінен

АШЫҚ САБАҚ

Пән оқытушысы:      Арзахметова А.П