Конспект урока по химии " Фосфор и его соединения" (9 класс)

Тема урока: Фосфор и его соединения.

Цели: - Познакомить учащихся с фосфором и его соединениями, рассмотреть аллотропные модификации фосфора.

- Вырабатывать навыки применения полученных знаний на практике т.е. при решении задач, составлении уравнений реакций.

- Развивать познавательную активность учащихся, воспитывать умение работать с учебником.

Задачи:
1. Образовательные: способствовать формированию у учащихся представления о фосфоре как о наиболее активном неметалле; повторить и закрепить понятие аллотропии, умение расставлять коэффициенты методом электронного баланса;
2. Развивающие: содействовать развитию у учащихся исследовательских умений в процессе обучения в сотрудничестве, развивать познавательный интерес, используя в содержании урока элементов новизны знаний и умений, устанавливая причинно-следственные связи.
3. Воспитательные: способствовать созданию условий для самореализации личности, для взаимопомощи и индивидуальной ответственности каждого в группе, поддерживать интерес к изучению химии через самостоятельную работу, воспитывать сотрудничество, продолжить формирование культуры общения и коммуникативных умений учащихся.

Оборудование и реактивы:

- слайд-презентация, периодическая система Д.И.Менделеева; спички.

- на столах учащихся дополнительный материал по фосфору.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы: словесно-наглядный, демонстрационный.

                                                                                                       «Фосфор – элемент жизни и

мыслительной деятельности»

А.Е. Ферсман.

(Слайд 3)

Ход урока:

I. Организационный момент.

Учитель приветствует учащихся, проверяет их готовность к уроку и настраивает на работу.

Учащиеся приветствуют учителя, проверяют готовность рабочего места и наличие материалов, необходимых к уроку.

II. Актуализация знаний.

Сегодня на уроке речь пойдет о химическом элементе, участвующем в детективной истории, отрывок из которой я вам сейчас прочту. 
«…Да. Это была собака, огромная, черная, как смоль. Но такой собаки никто из нас, смертных, еще не видывал. Из ее пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку переливался мерцающий огонь. Ни в чьем воспаленном мозгу не могло бы возникнуть видение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившие на нас из тумана…Страшный пес величиной с молодую львицу. Чудовище лежало перед нами…
Его огромная пасть все еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза обведены огненными кругами. Я дотронулся до этой светящейся головы и, подняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте».
Узнали? Что же это за произведение? 
(Ответ детей)
Да, вы правы. Это отрывок из произведения Артура Конан Дойля “Собака Баскервилей». Назовите химический элемент, который замешан в этой истории. (Фосфор.)
III. Изучение нового материала.

(Слайд 2) Молодцы! Действительно, тема сегодняшнего урока «Фосфор». Откройте тетради и запишите тему урока. Каковы цели нашего урока? (Получить знания о химическом элементе, простом веществе фосфоре, его аллотропных модификациях, химических свойствах, применении и значении фосфора в природе и жизни человека.) Сегодня мы вместе с вами попробуем взглянуть на фосфор глазами историка, геолога, физика, химика, биолога, медика. 

(Слайд 4) Давайте дадим характеристику фосфора. (Рассматривается строение атома фосфора)

1. История открытия. (Слайд 5)

А теперь поговорим об истории его открытия.  Из всех древних элементов только фосфор имеет точную дату открытия – 1669 год. 
В поисках эликсира молодости и попытках получения золота алхимик XVII столетия Геннинг Бранд из Гамбурга пытался изготовить "философский камень". Для этой цели он собрал около тонны мочи из солдатских казарм и выпаривал ее до образования сиропообразной жидкости. Эту жидкость он подверг сильному прокаливанию в смеси с песком и древесным углем без доступа воздуха. 
В результате Бранд получил вещество, обладающее необыкновенными свойствами: оно светилось в темноте.
Интерес к новому веществу был огромный, и Бранд надеялся извлечь из своего открытия изрядную прибыль: недаром он был в прошлом гамбургским купцом. Сохраняя способ изготовления в строжайшей тайне, Бранд показывал новое вещество за деньги. А желающим продавал его небольшими порциями только за чистое золото. Спустя некоторое время Бранд продал также и секрет изготовления фосфора дрезденскому химику Крафту, который, подобно Бранду, стал ездить по дворцам влиятельных особ, показывая фосфор за деньги, наживая огромное состояние. 
Конец «философскому бизнесу» положил английский химик Роберт Бойль, который в 1680 году опубликовал в научном журнале более простую и доступную методику получения фосфора. 
Наименование элемента происходит от греческих слов «фос» - свет и «форос»,- несущий. 

2. Аллотропные видоизменения (Слайд 6)

Самостоятельно рассмотреть аллотропные модификации фосфора и внести в таблицу данные. (Слайд 7)

(работа с учебником и с дополнительным материалом)

Характеристика вещества	Белый фосфор	Красный фосфор	Черный фосфор
1)Физическое состояние	Кристаллическое вещество	Порошкообразное вещество	Кристаллическое вещество
2) Цвет	Белый	Красный	Черный
3)Запах	Чесночный	Не обладает	Не обладает
4)Растворимость в воде	Не растворяется	Не растворяется	Не растворяется
5)Свечение	В темноте светится	Не светится	Не светится
6)Действие на организм	Сильный яд	Не ядовит	Не ядовит

й

3. Распространение в природе (слайд-6)

Фосфор слишком активный элемент, чтобы существовать в природе в свободном виде.

Важнейшие минералы – фосфориты и апатиты.

Фосфор входит в состав нервных и костных тканей. Особенно богаты им мозговые клетки.

( В сутки человеку необходим примерно 1 г. фосфора.)

4. Получение (Слайд 8)

В наши дни, фосфор производят в электрических печах, восстанавливая фосфорит в присутствии песка и угля, при t -1300C

Ca₃(PO₄)₂ +3SiO₂+5C —› 2Р +5СО + 3 СаSiO₃

5. Химические свойства. (Слайд 9)

1) Взаимодействие с кислородом

4Р + 5О₂—› 2Р₂О₅ - оксид фосфора (V)

(демонстрация опыта, горение фосфора на воздухе и в чистом кислороде)

Учащиеся должны прокомментировать свои наблюдения.

2) Взаимодействие с металлами, при нагревании

3Са + 2Р —› Са₃Р₂ - фосфид кальция

3) бертолетовой солью

5KClO₃+6P=3P₂O₅+5KCl

6. Соединения фосфора (Слайд 10)

7. Фосфин - РН₃ – водородное соединение фосфора. (Слайд 11)

Бесцветный газ с чесночным запахом, очень ядовит.

Фосфин можно получить, действием соляной кислоты на фосфид кальция:

Са₃Р₂ + 6 НСl —› 3 CaCL₂ +2 PH₃

PH₃ + 2 O₂ —› Н₃РО₄

8.Оксид фосфора (V) – P₂O₅- фосфорный ангидрид (Слайд 12)

Гигроскопичный порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

Получают оксид фосфора (V), при горении фосфора на воздухе или в кислороде:

4Р + 5О₂ —› 2Р₂О₅ - оксид фосфора (V)

Химические свойства. (кислотный оксид)

9.Ортофосфорная кислота – Н₃РО₄ (Слайд 13)

Твердое бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.

Получают эту кислоту, при взаимодействии оксида фосфора (V) с водой

Р₂О₅ + 3Н₂О —› 2Н₃РО₄

Химические свойства (типичная кислота)

10.Соли фосфорной кислоты – фосфаты

При полном замещении всех атомов водорода на атомы металла, образуются:

Фосфаты – Na₃PO₄

При неполном замещении атомов водорода на атомы металла, образуются:

Гидрофосфаты – Na₂HPO₄;

Дигидрофосфаты – NaH₂PO₄;

11.Качественная реакция на фосфат-ион (Слайд 14)

Для определения фосфат – ионов используют нитрат серебра. Так как в результате данной реакции, выпадает осадок желтого цвета:

Na₃PO₄ + 3AgNO₃ —› Ag₃PO₄| + 3NaNO₃ осадок желтого цвета.

12. Применение фосфора (Слайд 15)

К нашему уроку я подготовила небольшую выставку предметов из области применения фосфора и его соединений. 
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 картонной коробочке и называется спичками. А как вы думаете, ребята, какое отношение имеют спички к нашему уроку?
Вы правы. Действительно в намазке шкурки содержится красный фосфор. Итак, я чиркнула спичкой (Зажигаем спички). Что же при этом произошло? Под действием тепла от трения головки о коробок происходит аллотропное превращение: красный – белый и спичка загорается. Кстати, до 1848 года спички содержали белый фосфор и были весьма опасны. Они зажигались очень легко, а порой и неожиданно. Известен случай, когда итальянская герцогиня Матильда, случайно наступила на спичку, ее платье было мгновенно охвачено пламенем. От полученных ожогов герцогиня скончалась. Хочу напомнить вам, что хотя сегодняшние спички являются безопасными, но обращаться с ними нужно очень осторожно. Помните, что спички детям не игрушка! 
А сейчас у меня в руках стиральный порошок. Обратим внимание на состав: (читаем). Полифосфаты, применяемые в синтетических моющих средствах в качестве умягчителей воды.
Ежегодное производство фосфора велико. Большая часть его расходуется на получение фосфорной кислоты, из которой производят фосфорные удобрения. Соединения фосфора также используются для защиты государства. 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. 

13. Роль фосфора в жизни живых организмов. (Слайды 16-18)

Из фосфора строится АТФ, которая является универсальным источником энергии для всех реакций, протекающих в клетке. Наиболее интенсивно АТФ расходуется в активно работающих органах тела: печени, мышцах, мозгу. Остатки фосфорной кислоты присутствуют в составе молекул ДНК и РНК.
Фосфор необходим для нормальной мышечной и умственной деятельности. 
В наш организм фосфор поступает с пищей: рыбой, хлебом, молоком, сырами, мясом, бобовыми (горох, фасоль), овсяной, перловой, ячневой крупой. 
При недостатке фосфора в организме: развивается рахит, снижается умственная и мышечная деятельность.

IV. Закрепление изученного материала. (Слайд 19)

1.      Осуществите цепочку превращений.

Р —›Р₂О₅ —› Н₃РО₄ —›Li₃РО₄

2.      Решите задачу.

С каким количеством (в граммах) бертолетовой соли взаимодействует 18,6 граммов фосфора при нагревании?

6Р + 5КСlO₃ —› 3 P₂O₅ +5KCl

V. Подведение итогов урока. 

VI. Домашнее задание. (Слайд 20)

§28 № 2  + №6 (для сдающих экзамен)

VII. Рефлексия.

сегодня я узнал...

было интересно...

было трудно…

я научился…

теперь я могу…

Белый фосфор.

В чистом виде белый фосфор – совершенно бесцветен и прозрачен; продажный продукт обычно окрашен в желтоватый цвет, представляет собой белое кристаллическое вещество, по внешнему виду похожий на воск. На холоде белый фосфор хрупок, но при температуре выше 15 С становится мягким и легко режется ножом. На воздухе белый фосфор очень быстро окисляется и при этом светится в темноте. Уже при слабом нагревании, для чего достаточно простого трения, фосфор воспламеняется и сгорает, выделяя большое количество теплоты. В воде белый фосфор не растворим, но хорошо растворяется в сероуглероде. Белый фосфор имеет молекулярную кристаллическую решетку, в узлах которой находятся тетраэдрические молекулы Р4. В измельченном состоянии возгорается при обычной температуре. Белый фосфор – сильный яд, даже в малых дозах действует смертельно. Если белый фосфор долго нагревать без доступа воздуха при 280-300 С, то он превращается в другое видоизменение фосфора, называемое красным фосфором.

Красный фосфор

Очень медленно окисляется на воздухе, не светится в темноте, загорается при 250 С. В воде и сероуглероде не растворяется, неядовит, темно-красный порошок, загорается на воздухе только при поджигании, при температуре 220 С переходит в черный фосфор. Красный фосфор имеет атомную кристаллическую решетку.

Черный фосфор.

По виду черный фосфор очень похож на графит, жирен на ощупь, тяжелее других видоизменений, полупроводник. Черный фосфор имеет атомную кристаллическую решетку. В воде и органических растворителях не растворим, в темноте не светится.