Конспект урока по химии " Фосфор и его соединения"

Фосфор и его соединения

Цель урока:

Познакомить учащихся с фосфором и его соединениями;

Повторить понятие “Аллотропия”;

Рассмотреть аллотропные модификации фосфора;

Закрепить понятия “хим элемент”, “простое вещество”.

Развивать познавательную активность учащихся.

       Задачи:  

                                                                                                                                                                                                                      -  образовательные:

  1) закрепить умение обучающихся обобщать и делать выводы;

2) изучить свойства нового элемента - фосфора на  основании  его положения  в  периодической  системе химических элементов  Д.И.Менделеева;                                                                                                                                                                                             

-  воспитательные:  воспитание аккуратности (при составлении лекции, при выполнении)

химических опытов и т.д.), бережливости; разумного и бережного отношения к своему  здоровью и окружающей среде;

 -  развивающие:   развитие логического мышления, методов анализа и синтеза, развитие  памяти, речи, наблюдательности, внимания.

        Оборудование : учебник « Химия» 9 класс О.С. Габриелян, презентация « Фосфор», мультимедийный проектор, экран

 Реактивы: на столах уч-ся растворы Na ₃РО₄, AgNO_3, пробирки.

Тип урока: урок изучения нового материала с элементами повторения( комбинированный урок)

Методы: словесно-наглядные.                                                              

 План урока

1.Организационный момент - 2 мин.

2.Повторение изученного материала - 5 мин.

3.Изучение нового материала - 20 мин.

4.Закрепление изученного. Проверочная работа - 11 мин.

5.Задание на дом - 2 мин.

                                                   Ход урока

1. Организационный момент .

2. Актуализация знаний и постановка целей и задач.

3. Изучение нового материала:

                      1.История  открытия фосфора.

    Тему сегодняшнего урока вы узнаете, угадав о каком веществе идет речь.

Бывший немецкий солдат , а затем купец- неудачник гамбургский алхимик Хениг Браун занимался поисками философского камня, способного превратить неблагородные металлы в золото. При перегонке сухого остатка от выпаривания мочи было получено вещество, которое в темноте испускало голубоватый свет.

- Что же это за вещество?

Конечно же, речь идет о фосфоре. Так в 1669 году был получен белый фосфор- первый неметалл открытие которого задокументировано и имеет определенную дату.

 Итак, тема урока “Фосфор и его соединения”.

Немало легенд и “жутких” историй связано с фосфором. Вспомним хотя бы известный рассказ Артура Конан Дойля “Собака Баскервилей”. Вот что увидел доктор Ватсон:

“Это была собака, огромная, черная как смоль. Ее пасть светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза метали искры, по загривку вырывался мерцающий огонь.
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.”

Так давайте поближе познакомимся с фосфором.

     2. Характеристика элемента по его положению в ПСХЭ.

Положение элемента в периодической системе
Порядковый номер	Номер группы	Номер периода	Заряд ядра
N=15	VА	!!! малый период	+15

Строение атома
Состав ядра	Общее число электронов	Число электронов на вшешнем уровне	Электронная конфигурация
p=15 n= 31-15=16	Е=15	5	+15   )2е)8е)5е

Свойства элемента
Относительная атомная масса	Степени окисления
Ar( P) = 31	+3; -3 ; +5.

3. Нахождение в природе.

Фосфор слишком активный элемент, чтобы существовать в природе в свободном виде. Важнейшие минералы – фосфориты и апатиты 

 Получают  фосфор  из  фосфоритов и апатитов, нагревая их с углем и песком без доступа воздуха:

                           Ca3(PO4)2 + 5С + 3SiО2  -»  CaSiO3 + 2Р + 5СО

(коэффициенты в уравнении расставляют обучающиеся с помощью электронного баланса).

4. 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.                              Аллотропные видоизменения фосфора:

Свойства аллотропных модификаций фосфора.

Свойства	Белый	Красный	Черный
Кристаллическая решетка	Молекулы Р4	Атомная Слоистое строение	Атомная
Физическое состояние	Воскообразное вещество	Мелкие кристаллические пластинки	Твердое слоистое  вещество
Цвет	От белого до светло-желтого	От красного до фиолетового	Черно-серый
Запах	Чесночный	Не имеет	Не имеет
Растворимость в воде	Не растворяется	Не растворяется	Не растворяется
Растворимость в орг. растворителях	В спирте	Не растворим	Не растворим
Температура воспламенения	Самовоспламеняется при 50о С	250о С	-
Свечение	В темноте светится	Не светится	-
Действие на организм	Очень ядовит! 0,1 г Вызывает сильные ожоги при попадании на кожу.	Не ядовит	Не ядовит

   Все видоизменения фосфора взаимопревращаются. При длительном нагревании белого фосфора  без доступа воздуха он желтеет и превращается  в красный фосфор.  При нагревании красного фосфора в тех же условиях он превращается в пар,  при  конденсации которого образуется белый фосфор. ( Учитель обращает внимание учащихся на рис .35 учебника )

5. Химические свойства фосфора.

А)Взаимодействие с металлами:

  Например,                        2P +3Mg = Mg₃P₂

                                                                    _{фосфид магния}

_{б)Взаимодействие с  неметаллами:}

           Взаимодействие с кислородом.   Белый фосфор ввиду высокой химической активности взаимодействует с кислородом уже при температуре  40⁰ С ( воспламеняется ),  а  реакция красного фосфора с кислородом начинается только при 260° С.

    /Учитель демонстрационно  (под тягой!) показывает опыт по сгоранию красного фос-фора, в результате которого на стенках колбы оседают кристаллы белого фосфора/.

    На доске обучающиеся записывают уравнение реакции горения фосфора:

4Р + 5О2 = 2Р2О5

  Взаимодействие с водородом.          

                                                                       2Р + 3Н2 = 2РН3

                                                                                     фосфин

Фосфин  РН₃  -  это  газ  с  запахом гнилой рыбы - образуется при разложении богатых фосфором   соединений  органического  происхождения ( например, на болотах).

В)Качественная реакция на фосфат-ион.

Лабораторный опыт .

Na₃РО₄+АgNO₃=

Напишите уравнение в ионно-молекулярном виде. 

Кроме перечисленных соединений фосфора,  также важны   фосфорная    кислота   Н3РО4  и ее соли:  средние - фосфаты  (например,  Ca3(PO4)2 ), кислые -  гидрофосфаты ( например,  CaНPO4  и  дигидрофосфаты (например, Ca(Н2PO4)2 ).

6. Применение.

  Фосфор используют для получения ядохимикатов, фосфорной кислоты, удобрений, моющих средств и для производства спичек.  

  Как  же устроена современная спичка?

Cмесь красного фосфора  с бертолетовой солью воспламенятся со взрывом даже при слабом трении или нажиме.

           5 КClO₃ + 6Р =  5KC l + 3Р2О5 ( расставьте коэффициенты)

 В состав спичечной головки входит бертолетова соль (хлорат калия) и сера. А на спичечную коробку  нанесены  красный фосфор, стеклянный порошок и клей.

        Возможно,  теперь,  беря  в  руки  обыкновенную спичку, вы будете относиться к ней с большим  почтением,  чем  до  сих  пор.  Ведь  в  спичке сосредоточена не только большая энергия, но и труд многих людей.

7. Биологическая роль  фосфора

Фосфор – шестой  по содержанию элемент в организме человека после кислорода , водорода , углерода , азота и кальция. Количество фосфора составляет 1- 1,5  от массы тела.

Соединения фосфора присутствуют в каждой клеточке тела и участвуют практически  во всех физиологических химических реакциях.

Биологическое значение фосфора:

фосфор входит в состав нуклеиновых кислот , которые принимают участие в процессе роста, деления клеток , хранения и использования генетической информации;

фосфор содержится в составе костей скелета ( около  85 % от общего количества фосфора в организме);

фосфор необходим для нормальной структуры зубов и  десен;

обеспечивает правильную работу  сердца и почек;

участвует в передаче нервных импульсов;

помогает обмену жиров и крахмалов

Содержание фосфора в организме регулирует паратгормон,  кальцитонин  и витамин Д.

8. Закрепление (обучающее тестирование).                                  

    Проводится по варианту теста выборочного типа с индикаторной проверкой (пра-вильные  ответы  отмечены  капелькой  щелочи  в  соответствующем  квадрате, а  обучающимся выдается фенолфталеин; в том случае, если ответ выбран правильно, отмеченное место с правильным ответом  покраснеет)

ВАРИАНТ 1

Тестовая проверочная работа по теме «Фосфор»	Варианты ответов	Отметить верный ответ
1) Среди элементов глав- ной подгруппы пятой группы самый сильный металл – это …	А) азот Б) мышьяк В) висмут
2)Какое из распределений электронов по энергети-ческим уровням соответст- вует строению атома фосфора?	А) 2;8;5 Б) 2;5 В) 2;8;18; 5
3)Номер периода, в кото-ром  расположен фосфор :	А) 1 Б) 3 В) 4
4)Какое из высказываний относится к белому фосфору?	А)Ядовитое вещество с запахом чеснока, светится в темноте. Б)Неядовитое вещество без запаха , не светится. В)Похож на графит, жирный на ощупь.
5)При взаимодействии фосфора с водородом образуется	А) оксид фосфора (V) Б) фосфин В) соответствующий фосфид

ВАРИАНТ 2

Тестовая проверочная работа по теме «Фосфор»	Варианты ответов	Отметить верный ответ
1) Среди элементов глав- ной подгруппы пятой группы самый сильный неметалл – это …	А) азот Б) мышьяк В) висмут
2)Какое из распределений электронов по энергети-ческим уровням соответст- вует строению атома фосфора?	А) 2;8;18;5 Б) 2;7 В) 2;8;5
3)Номер группы, в кото-рой  расположен фосфор :	А) 5 Б) 3 В) 1
4)Какое из высказываний относится к красному фосфору?	А)Ядовитое вещество с запахом чеснока, светится в темноте. Б)Неядовитое вещество без запаха , не светится. В)Похож на графит, жирный на ощупь.
5)При взаимодействии фосфора с металлом образуется	А) оксид фосфора (V) Б) фосфин В) соответствующий фосфид

ОТВЕТЫ.       Вариант  1 :    1  -  В;  2 – А; 3 – Б; 4 – А; 5 – Б.

                        Вариант  2 :   1  -  А ; 2 – В; 3 – А; 4 – Б; 5 – В.

9. Домашняя работа: п 32, упр 2,3,6

ПРИЛОЖЕНИЕ

  Необыкновенная история обыкновенной спички

       Мы каждый день имеем дело со спичками, но очень немногие потребители этой чудесной продукции задумываются над тем, что спичка - это гениальное изобретение человека.

      Приспособления для получения огня, основанные на химических  реакциях,  начали делать в  конце XVIII века.  Вначале  это  были  древесные лучинки, на кончике  которых закреплялись бертолетова соль КClO3 и сера. Головка погружалась в серную кислоту  и лучинка  загоралась. Человек  был  вынужден  хранить и обращаться с небезопасной серной кислотой, и это было очень неудобно.  Изобретателем таких «макальных» спичек считается французский  химик  Постав Шансель.

      Важнейшим этапом на пути к современным спичкам было введение в состав массы спи-чечной головки белого фосфора (1833 год). Изобретателем таких фосфорных спичек оказал-

ся 19-летний француз Шарль-Сориа. Такие спички легко зажигались от трения о шерохова-тую  поверхность. Но при горении они создавали неприятный  запах,  и  их производ-ство  было вредно для рабочих. Пары белого фосфора приводили к тяжелейшему заболева-нию - фосфорному некрозу костей. Прежде всего, некрозу подвергались кости челюсти, так как фосфор проникал через кариозные зубы.

     В 1847 году белый фосфор был заменен на красный, который практически не ядовит. Эти спички  назвали шведскими, так как фабричным способом их впервые начали изготавливать в Швеции в  1868 году. С этого момента шведские спички начали свое путешествие по всему миру.

     Как  же устроена современная спичка? В состав спичечной головки входит бертолетова соль (хлорат калия) и сера. А на спичечную коробку  нанесены  красный фосфор, стекло и клей. При зажигании спички происходит химическая  реакция:

                                                    5 КClO₃ + 6Р =  5KC l + 3Р2О5

        Возможно,  теперь,  беря  в  руки  обыкновенную спичку, вы будете относиться к ней с большим  почтением,  чем  до  сих  пор.  Ведь  в  спичке сосредоточена не только большая энергия, но и труд многих людей.