Конспект урока химии в 9 классе по теме "Фосфор и его соединения"

План урока химии, 9 класс. Урок № 9. 3 четверть.

Тема: Фосфор и его соединения.

Цель: Познакомить учащихся с фосфором и его соединениями; Повторить понятие “Аллотропия”; Рассмотреть аллотропные модификации фосфора. Способствовать формированию на метапредметном уровне системы знаний об образуемых элементом фосфором веществах, играющих важную роль в природе и жизни человека. Закрепить понятия «химический элемент», «простое вещество».

Задачи:

Образовательные: способствовать формированию у учащихся представления о фосфоре как о наиболее активном неметалле; повторить и закрепить понятие аллотропии, способствовать развитию научного мышления при установлении причинно-следственных связей, применение знаний и умений при решении метапредметных учебных проблем.

Развивающие: содействовать развитию у учащихся научного мировоззрения при усвоении идей курса: единство и познаваемость мира; единство живой и неживой природы, исследовательских умений в процессе обучения в сотрудничестве, развивать познавательный интерес, используя в содержании урока элементов новизны знаний и умений, устанавливая причинно-следственные связи, развивать умения использовать химическую терминологию, продолжить формирование навыков самостоятельной работы с учебником.

Воспитательные: способствовать созданию условий для самореализации личности, для взаимопомощи и индивидуальной ответственности каждого, поддерживать интерес к изучению химии через самостоятельную работу, воспитывать сотрудничество, продолжить формирование культуры общения и коммуникативных умений учащихся.

Тип урока: Комбинированный.

Методы: Рассказ, беседа, использование наглядных пособий.

Оборудование: Использование таблиц, учебника.

План урока:

1. Вводная часть. 3 мин.

А. Организация класса. 1 мин.

Б. Подготовка учащихся к восприятию материала. 2 мин.

2. Главная часть. 34 мин.

Изучение нового материала.

3.    Заключительная часть. 3 мин.

А. Выявление понимания изученного материала (задать вопросы по решенным заданиям). 2 мин.

Б. Домашнее задание: Работа с тетрадью, задание по параграфу, упражнение или задача. 1 мин.

Ход урока.

1. Вводная часть. 3 мин.

Приветствие учащихся, проверить подготовку рабочих мест у учащихся, отметить отсутствующих, сообщить цели и план урока. Записать тему на доске. Замотивировать учащихся на решение заданий.

Девиз урока: Иль то, что сам ты знаешь передай другим, иль то, чего не знаешь от других возьми. (Анвари-персидский поэт Х1-Х11 век)

Давайте вспомним, как называется пролив, соединяющий Черное и Мраморное море, и который служит границей между Европой и Азией. Заменив в его названии первую букву на другую получим название химического элемента. (Босфор-фосфор)

2. Главная часть. 34 мин.

Сначала совершим небольшой экскурс в 17 век.

В 1669 год. Открытие фосфора приписывается гамбургскому алхимику Х. Брандту. В поисках «философского камня», якобы способного превратить неблагородные металлы в золото, Брандт занимался перегонкой сухого остатка от выпаривания мочи. В приёмнике оказалось вещество, испускавшее голубоватый свет. Так, совершенно случайно, в 1669 году был открыт белый фосфор - вещество, вызывавшее свечение. Поначалу у Брандта не было сомнения, что свечение без огня мог дать лишь искомый «философский камень». Однако вскоре он понял, что никакими другими чудесными свойствами его находка не обладает, и продал секрет другому алхимику. Тот, в свою очередь, перепродал его третьему и т. д. Конец «философскому бизнесу» положил английский химик Р.Бойль, который в 1680 году опубликовал в научном журнале более простую и доступную методику получения фосфора. В 1771 году шведский химик К.Шееле дал способ получения фосфора из костяной золы, применявшейся в промышленности вплоть до начала 20 века. Наименование элемента происходит от греческих слов «фос» - свет и «форос»,- несущий. Название «фосфоры» приписывают всем веществам, светящимся в темноте после предварительного облучения, а само явление холодного свечения называют фосфоресценция.

Учитель. Так давайте поближе познакомимся с элементом фосфором, зная, что свойства зависят от строения.

Характеристика элемента по его положению в ПСХ Д.И Менделеева

Учитель. Охарактеризуйте фосфор как химический элемент по плану:

1. порядковый номер, номер периода, группа, подгруппа;

2. заряд ядра, электронная формула, энергетическая диаграмма;

3. валентность и возможные степени окисления элемента.

2.3 Нахождение в природе

Учитель. В каком виде химический элемент может находиться в природе ?

Фосфор принадлежит к весьма распространённым в природе элементам. Он занимает 13 место среди всех элементов. Вследствие высокой химической активности фосфор в свободном состоянии в природе не встречается. Он содержится не менее чем в 190 минералах, из которых главнейшими являются апатиты и фосфориты. В 1926 году А.Е.Ферсманом и его сотрудниками были открыты огромные запасы апатитов на Кольском полуострове в Хибинах, где их залежи не имеют равных нигде в мире. Незадолго до войны было открыто очень крупное месторождение фосфоритов Кара-Тау в Казахстане.

Одним из источников фосфора является гуано - природное фосфорсодержащее вещество, продукт из экскрементов птиц. Вблизи берегов Перу есть несколько безводных, не орошаемых дождями голых островов, которые с незапамятных времен служили местом обитания морских птиц, питающихся рыбой. За многие века эти острова покрылись сплошным слоем птичьего помета, достигавшим в некоторых местах стометровой толщины. Именно эти скопления гуано долгое время служили источником фосфора и удобрений для истощенных полей Западной Европы, пока запас не был исчерпан.

Биологическая роль фосфора.

Учитель. Фосфор входит в состав нервных и костных тканей. Особенно богаты им мозговые клетки. В сутки человеку необходимо примерно 1 г. фосфора.

Содержание фосфора в организме человека (масса тела 70 кг) составляет 780 г.

* Входит в состав костной ткани в виде ортофосфата Са₃(Р0₄)₂ и гидроксиапатита ЗСа₃(Р0₄)₂ * Са(ОН)₂

* Входит в состав зубов в виде гидроксиапатита и фторапатита 3Са₃(Р0₄)₂ * CaF₂.

* Соединения фосфора принимают участие в обмене энергии.

* Необходим для нормальной мышечной и умственной деятельности. Академик А.Е.Ферсман назвал его «элементом мысли».

Фосфор поступает в организм с пищей: рыбой, хлебом, молоком, сырами, мясом, бобовыми (горох, фасоль), овсяной, перловой, ячневой крупой. Обычно всасывается 50-90% фосфора, меньше - при употреблении растительных продуктов, т. к. в них он содержится в виде трудноусвояемой фитиновой кислоты. Для правильного питания очень важно его соотношение с кальцием. Оптимальным считается соотношение кальция и фосфора, равное 1:1,5.

Реакция организма на недостаток фосфора

Развивается рахит, снижается умственная и мышечная деятельность.

Реакция организма на избыток фосфора

Развивается мочекаменная болезнь. Р₄ и многие соединения фосфора высокотоксичны. Летальная доза Р₄ равна 60 мг. Большую опасность представляют ожоги, возникающие при горении фосфора, из-за выделения большого количества тепла при взаимодействии образующегося при горении P₂O_s с влагой кожи. Получившаяся фосфорная кислота Н₃Р0₄ проникает в глубь соединительной ткани, что приводит к отеку из-за прилива внеклеточной жидкости.

Встречается ли, описание изучаемого нами элемента в литературных произведениях?

«...Да! Это была собака, огромная, черная, как смоль. Но такой собаки еще никто из нас, смертных, не видывал. Из ее отверстой пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку переливался мерцающий огонь. Ни в чьем воспаленном мозгу не могло возникнуть видение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившее на нас из тумана... Страшный пес, величиной с молодую львицу. Его огромная пасть все еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие - дикие глаза были обведены огненными кругами.

Я дотронулся до этой светящейся головы и, отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте. Фосфор,- сказал я. Да, и какой-то особый препарат, подтвердил Холмс. Без запаха, чтобы у собаки не исчезло чутье».

Узнали? Артур Конан-Дойл. «Собака Баскервилей».

Вот в какой скверной истории оказался замешан элемент №15.

И ещё: из воспоминаний академика С.И.Вольфковича: «Фосфор получался в электрической печи, установленной в Московском университете на Моховой улице. Так как эти опыты проводились тогда в нашей стране впервые, я не предпринял тех предосторожностей, которые необходимы при работе с газообразным фосфором - ядовитым, самовоспламеняющимся и светящимся голубоватым цветом веществом. В течение многих часов работы у электропечи часть выделяющегося газообразного фосфора настолько пропитала мою одежду и даже ботинки, что. Когда ночью я шел из университета по тёмным, не освещенным тогда улицам Москвы, моя одежда излучала голубоватое сияние, а из под ботинок (при трении их о тротуар) высекались искры.

За мной каждый раз собиралась толпа, среди которой, несмотря на мои объяснения, немало было лиц, видевших во мне «новоявленного» представителя потустороннего мира. Вскоре среди жителей района моховой и по всей Москве из уст в уста стали передаваться фантастические рассказы о «светящемся монохе»…

Аллотропные модификации.

- Ребята, что называется аллотропией?

- С какими аллотропными модификациями мы же познакомились? (Элемент кислород образует два простых вещества: кислород и озон; сера существует в трех аллотропных модификациях: ромбическая, моноклинная, пластическая).

Элемент фосфор образует три аллотропных видоизменения: белый, красный и черный.

Индивидуальная работа с учебником. Задание: дайте характеристику

1 ряд - белому фосфору (стр. 136),

2 ряд - красному фосфору (стр. 137-138),

3 ряд - черному фосфору (стр. 138)

По следующему плану:

Обмен полученной информацией и обсуждение.

Химические свойства фосфора

Учитель. Мы продолжаем подниматься по лестнице познания.

Задание: закончите уравнения реакций.

Р + О₂ =

Р + Cl₂ =

Р +Мg =

P₂O₅ + H₂O =

Окислительные или восстановительные свойства проявляет фосфор?

(один учащийся работает у доски)

2P +3Mg = Mg₃P₂

2P+3Cl₂=2PCl₃

4P+5O₂=2P₂O₅

P₂O₅+3H₂O =2H₃PO₄

Получение фосфора

Свободный фосфор получают в электрических печах без доступа воздуха из ортофосфата кальция, смешивая с песком и углем. Процесс проходит в две стадии. Мы запишем суммарное уравнение процесса и уравняем его с помощью электронного баланса.

Са₃(РО₄)₂ + 3SiО₂ + 5СО ^t= 3CаSiО₃ +2Р + 5СО

Применение

Ежегодное производство фосфора велико. Большая часть его расходуется на получение термической фосфорной кислоты, из которой производят фосфорные удобрения. Довольно много фосфора перерабатывается в полифосфаты, применяемые в синтетических моющих средствах в качестве умягчителей воды. Ещё один важный потребитель фосфора - спичечное производство. Первые безопасные спички появились в конце 19 века в Швеции, поэтому их часто называли шведскими спичками.

Во время первой и второй мировых войн белым фосфором снаряжали зажигательные бомбы и артиллерийские снаряды; кроме того, он использовался в специальных бомбах для образования дымовых завес.

В металлургии фосфор применяется как компонент некоторых сплавов (оловянные бронзы).

Фосфорорганические производные применяются как инсектициды (вещества, применяемые для борьбы с насекомыми) - хлорофос, тиофос, карбофос

Сообщение  “История создания спичек”:

Мы каждый день встречаемся с чудом. С тем самым чудом, которое титан Прометей принес людям, за что был наказан разгневанными богами. Чудо это хранится в скромной деревянной коробочке и называется спичками. В 1806 году французский химик К.Бертолле обнаружил, что полученная им соль энергично реагирует с H₂ SO₄ и в этот момент может воспламенится горючее вещество. Современник К.Бертолле Шансель нашел этому открытию неожиданное применение- он создал первую “макательную” спичку. Это была лучинка с головкой из бертолетовой соли, сахара, серы и клея. Если такую головку смочить серной кислотой, бертолетовая соль начинает разлагаться:

2KClO₃ =2 KCl+3O₂

Выделяющийся кислород воспламеняет серу, сахар и спичка загорается.

1848 год стал годом рождения современных спичек. Итак, я чиркнула спичкой. Что же при этом произошло?

Прежде всего, воспламеняется коробок. В состав коричневой намазки входит красный фосфор (под действием тепла происходит аллотропное превращение: красный - белый) и мелкоизмельченное стекло (для трения). Чтобы коробок не воспламенился используют флегматизаторы. Спичечная головка, как и много лет назад состоит из бертолетовой соли и серы.

3. Заключительная часть. 3 мин.

Выявление понимания изученного и решенного материала в виде устной фронтальной работы с классом. Задать домашнее задание.