Учебно-методическая разработка по теме «Фосфор и его соединения»

Учебно-методическая разработка по теме «Фосфор и его соединения»

1.Нурдавлетова Рушания Минхазиевна

2.Место работы: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №8»ЕМР РТ

3. Должность :учитель химии.

4. Педагогический стаж-30 лет

5. Квалификационная категория: высшая

6. Учебно-методический комплект: 1.      Учебник: Химия 9 класс  Габриелян О.С.: М.: Дрофа, 2008. Рекомендован Министерством образования и науки РФ

7.Тип урока:  комбинированный

8.Необходимое техническое оборудование: мультимедийный  комплекс (компьютеры, проектор, экран); слайдовая презентация, видео единой коллекции ЦОР.

Цель урока: познакомить учащихся с фосфором и его соединениями.

Образовательные задачи: способствовать формированию у учащихся представления о фосфоре –элементе, простом веществе; повторить и закрепить понятие аллотропии, химические свойства фосфора и его соединений; раскрыть историю открытия, получение фосфора в промышленности.

Развивающие задачи : содействовать развитию у учащихся умений работы с учебником, развитие умений самостоятельно систематизировать и анализировать информацию, развивать познавательный интерес, используя в содержании урока элементов новизны знаний и умений, устанавливая причинно-следственные связи.

Воспитательные: способствовать созданию условий для самореализации личности, поддерживать интерес к изучению химии через самостоятельную работу и работу в паре, воспитывать сотрудничество, продолжить формирование культуры общения и коммуникативных умений учащихся

1 этап – организационный (2 мин)

Учитель. Здравствуйте ребята! Отгадайте ,что находится в черном ящике, , если известно, что он один из распространённых элементов земной коры: его содержание составляет 0,08—0,09 % её массы. Концентрация в морской воде 0,07 мг/л. В свободном состоянии не встречается из-за высокой химической активности. Около 90% этого элемента накапливается в костной ткани.  Образует около 190 минералов, важнейшим из которых является апатит, в переводе с греческого он светоносный, находится  в пятой группе , третьем периоде? (Ребята предполагают, что данный  элемент –фосфор)

Тема урока «Фосфор и его соединения».(запись темы урока в тетради)

2 этап – постановка задач урока(1 мин)

Учитель: Ребята , каковы задачи нашего урока?

 Совместная постановка учащихся с учителем задач  урока:

1.Изучить фосфор как химический элемент и как простое вещество.

2.Исследовать информацию о свойствах, значении и применении соединений фосфора.

3. Определить биологическую роль фосфора

3 этап - актуализация знаний

Учитель: По таблице Д.И.Менделеева, используя текст учебника § 28 найдите информацию о строении фосфора, выполните  в приложении  Задание1. (3 минуты)

Вставьте пропущенные слова, цифры, формулы:

1.Порядковый номер фосфора-….(15)

2.Атом фосфора содержит электронов-…,(15)протонов-…,(15)

3.Электронная конфигурация атома Р-…..(1s² 2s² 2p⁶  3s²3p³ 3d⁰)

4.Количество непарных электронов фосфора-…(3)

5.Максимальная степень окисления фосфора +…,(5)минимальная-…(-3)

6.Высший оксид фосфора-….., (P₂O₅)характер оксида-…(кислотный)

7.Формула летучего водородного соединения-….(РН₃) Название-…(фосфин)

Взаимопроверка ответов, используя правильные ответы учащихся и слайд презентации(2 мин)

4 этап – изучение нового материала.

 История открытия фосфора. Сообщение учащегося.

В 1669 году немецкий алхимик Бранд Хенниг в поисках философского камня решил попробовать синтезировать золото из человеческой мочи. В процессе её выпаривания, дистилляции и прокаливания он получил белый порошок, светящийся в темноте. Хенниг принял его за «первичную материю» золота и назвал «светоносец» (что по-гречески произносится как «фосфор»). Когда дальнейшие манипуляции с этой материей так и не привели к получению драгоценного металла, он начал продавать новое вещество ещё дороже, чем само золото. Брандт продает свой секрет дрезденскому алхимику Крафту, который оказался более предприимчивым. Изготовив достаточное количество фосфора, Крафт отправился в длительный вояж по Европе, где с большим успехом демонстрировал его свойства перед знатными особами, извлекая большую выгоду.

В третий раз фосфор открыл знаменитый английский химик Роберт Бойль в 1680 году. Выведав у Крафта, когда тот демонстрировал светящееся вещество английскому королю Карлу II, как получать фосфор, Бойль начал изучать его свойства. Очень скоро он пришел к открытию фосфорной кислоты и фосфористого водорода, опубликовав данные о свойствах элемента. Фосфор не принес богатства ни Брандту, ни Бойлю. Он обогатил таких дельцов, как Крафт и ассистент Бойля Хенквиц, который в течение пятидесяти лет торговал фосфором по высоким ценам. В 1743 году один из ведущих металлургов и химиков того времени Андрей Маркграф открыл более совершенный способ получения фосфора и опубликовал его в «Записках Берлинской академии». С этого времени начинается систематическое изучение светоносного элемента и его соединений.

Академик Семён Вольфкович был в числе первых советских химиков, проводивших опыты с фосфором. Тогда необходимые меры предосторожности ещё не принимались, и газообразный фосфор в ходе работы пропитывал одежду. Когда Вольфкович возвращался домой по тёмным улицам, его одежда излучала голубоватое свечение, а из-под ботинок высекались искры. Каждый раз за ним собиралась толпа и принимала учёного за потустороннее существо, что привело к распространению по Москве слухов о «светящемся монахе».

Аллотропия фосфора.

Учитель:  Какие простые вещества образует фосфор?

 Просмотр видео опытов http://school-collection.edu.ru/catalog) Превращение  красного фосфора в белый.

Учитель: Задание2.

Заполните таблицу по вариантам: 1вариант- Белый фосфор ,2-вариант- Красный фосфор .Для заполнения таблицы используйте текст параграф28 учебника. (3минуты)

Признаки	Белый фосфор	Красный фосфор
Физическое состояние	Кристаллическое вещество	Порошкообразное вещество
Цвет	Бесцветный с желтоватым оттенком	Темно-красный
Растворимость в воде	Не растворяется	Не растворяется
Запах	Чесночный	Без запаха
Химическая активность	высокая	низкая
Свечение	В темноте светится	Не светится
Действие на организм	Сильный яд	Не ядовит

Учитель: Поделитесь  полученными ответами с партнером по плечу. Дополните недостающие свойства. Проверьте  правильность выполнения задания (слайд презентации).(2минуты)

Учитель: А знаете ли вы что, кроме  упомянутых белого и красного существует еще и черный фосфор, жёлтый фосфор? Жёлтый фосфор – это тот же самый белый фосфор, но только не подвергшийся очистке. Это тоже аллотропная модификация фосфора. По внешнему виду похож на графит, но является полупроводником,  а при повышенном давлении проводит ток как металл.  В то время, как белый и красный фосфор обладают изоляционными свойствами. Не ядовит.  Черный фосфор – это наименее активная аллотропная модификация фосфора.

Учитель: 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 аллотропии?

- 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. При  использовании спичек необходимо соблюдать элементарные правила безопасности.

Химические свойства фосфора:

Учитель: Ребята, какими общими химическими свойствами обладают неметаллы?

Ответы учащихся: взаимодействие с металлами и неметаллами.

Учитель: В приложении , выполните задание 3.

Допишите уравнения реакций ,  дайте названия соединениям фосфора ,определите окислителем или восстановителем является фосфор в данных реакциях .(7минут)

А. взаимодействие  фосфора с неметаллами:

1. с кислородом: P⁰ + O₂  P ⁺⁵ O

2. с галогенами: P⁰ + Cl₂ → P⁺³ Cl

3.с серой:P⁰ + S  P ⁺⁵ S

Б. . взаимодействие  фосфора с металлами:

4.P+ Mg →  Mg P

5. взаимодействие  фосфора с кислотами

 3P⁰ + 5HN⁺⁵ O₃ + 2H₂ O → 3H₃ P⁺⁵ O₄ + 5N⁺² O

Учитель: Используя слайд презентации с готовыми ответами, проверьте правильность выполнения заданий

Взаимопроверка ответов по слайду презентации.

А. взаимодействие  фосфора с неметаллами:

1. с кислородом:4P⁰ +5 O₂ 2 P₂ ⁺⁵ O₅ (оксид фосфора (V),фосфор-восстановитель)

2. с галогенами:2 P⁰ + 3Cl₂ → 2P⁺³ Cl₃ (хлорид фосфора (III), фосфор-восстановитель)

3.с серой2:P⁰ + 5S  P ⁺⁵ ₂ S₅ (сульфид фосфора(V), фосфор-восстановитель)

Б. . взаимодействие  фосфора с металлами:

4.2P+ 3Mg →  Mg₃ P_{2  (}фосфид магния_,  фосфор-окислитель)

5. взаимодействие  фосфора с кислотами

 3P⁰ + 5HN⁺⁵ O₃ + 2H₂ O → 3H₃ P⁺⁵ O₄ + 5N⁺² O (фосфорная кислота, фосфор-восстановитель

Учитель: Посмотрите  опыты взаимодействия фосфора с неметаллами(кислородом ,хлором) и металлом кальцием. Видео опыты (http://school-collection.edu.ru/catalog)

- Горение красного фосфора,

- Взаимодействие фосфора с хлором,

- Получение фосфида кальция.

Задание 4

Учитель: Просмотрев  видео-  гидролиз фосфида кальция  допишите уравнение получения фосфина и его горение с образованием фосфорного ангидрида по схеме( 5 минут)

Видео опыты (http://school-collection.edu.ru/catalog)

Ca₃P₂ → PH₃ → оксид фосфора (V)

Ca₃P₂  +6Н₂О→ 2PH₃+3Са(ОН)₂

2PH₃ +4О₂  →Р₂О₅+3Н₂О

Учитель: Выполните взаимопроверку выполнения задания по слайду презентации.

Физкультминутка.

Учитель: Продолжим изучение соединений фосфора

Ортофосфорная кислота Н₃РО₄ – бесцветное кристаллическое вещество, очень хорошо растворимое в воде, гигроскопична. Это трехосновная кислота средней силы; не обладает выраженными окислительными свойствами. Проявляет все химические свойства, характерные для кислот, образует три типа солей (фосфаты, гидрофосфаты и дигидрофосфаты):

Получение фосфорной кислоты в промышленности  (показ слайдов презентации)

В промышленности фосфорную кислоту п о л у ч а ю т экстракционным:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ = 2H₃PO₄ + 3CaSO₄,

а также термическим методом:

Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C  3СaSiO₃ + 2P + 5CO,

4P + 5O₂  2P₂O₅,

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄.

Учитель: К лабораторным методам получения ортофосфорной кислоты относят действие разбавленной азотной кислоты на фосфор: (показ слайдов презентации)

3Р (кр.) + 5HNO₃ (разб.) + 2Н₂О = 3H₃PO₄ + 5NO,

взаимодействие метафосфорной кислоты с водой при нагревании:

HPO₃ + H₂O  H₃PO₄.

Учитель: Ребята, а как можно обнаружить фосфат ионы? (предположения учащихся с использованием таблицы растворимости)

Учитель: Посмотрев Видео опыты http://school-collection.edu.ru/catalog) реакция на фосфат ион

 допишите уравнение реакции по схеме и ответьте на вопрос:

как можно обнаружить фосфорную кислоту и растворимые фосфаты?(ответ учащихся-ионы серебра)

Обнаружить фосфорную кислоту можно ионами серебра. Качественная реакция на фосфат ион- ионы серебра:

3Ag+ +PO₄^3- → Ag₃PO₄(желтый осадок).

Учитель: Применение фосфора: Используя текст учебника , составьте кластер по применению фосфора в тетради.(1 минута)

5этап. Закрепление изученного материала.

Задание 5

Учитель: Давайте проверим уровень усвоения данного материала. Выполните индивидуально тестовые задания  по вариантам (5 минут). Результаты сдайте учителю на проверку (выполнение тестов учащимися).

1 вариант

1.Формула летучего водородного соединения фосфора:

1) RH₄ ;

2) RH₃ ;

3) H₂R ;

2. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме фосфора:

1) 2,8,5;

2) 2,5;

3) 2,8,3;

3. Высшая степень окисления фосфора равна:

1) +5;

2) +2;

3) +6;

3. Общая формула, соответствующая высшему оксиду фосфора:

1) R₂O₅

2) RO₃;

3) R₂O₃ ;

5. Вещество СаН РО₄ называется:

1. фосфид кальция

2.гидрофосфат кальция

3. фторид кальция

6.Чтобы распознать фосфаты нужно:

1. нагреть фосфаты

2. добавить ионы железа

3. добавить ионы серебра

2 вариант

1. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме фосфора:

1) 2,8,3;

2) 2,5;

3) 2,8,5;

2. Низшая степень окисления фосфора равна:

1) -3;

2) +2;

3) +5;

3. Общая формула, соответствующая высшему оксиду фосфора:

1) R₂O

2) RO;

3) R₂O₅

4. Формула летучего водородного соединения фосфора:

1) RH₃

2) RH₄

3) H₂R

5. Вещество Са₃ (РО₄)₂ называется:

1. фосфид кальция

2. фосфат кальция

3. фторид кальция

6.Чтобы распознать фосфаты нужно:

1. нагреть фосфаты

2. добавить ионы серебра

3. добавить ионы меди

6этап. Домашнее задание.

§ 28, стр.163 №2,3,5выполнить письменно

7этап. Подведение  итогов урока.

8этап. Рефлексия.

Учитель: В заключении урока выполните рефлексивный тест

1. Узнал много нового.

2. Мне это пригодится в жизни.

3. На поставленные вопросы я получил ответы.

4. На уроке работал (с интересом, без удовольствия) и цели урока достигнуты.

5. Самооценка -  “ __”.

Приложение.

Задание1.Вставьте пропущенные слова, цифры, формулы: (3 минуты)

1.Порядковый номер фосфора-….

2.Атом фосфора содержит электронов-…,протонов-…

3.Электронная конфигурация атома Р-…..

4.Количество непарных электронов фосфора-…

5.Максимальная степень окисления фосфора +…,минимальная-…

6.Высший оксид фосфора-….., характер оксида-…

7.Формула летучего водородного соединения-…., название-…

Задание2. Заполните таблицу(3 минуты)

Вариант1

Признаки	Белый фосфор
Физическое состояние
Цвет
Растворимость в воде
Запах
Химическая активность
Свечение
Действие на организм

Вариант2

Признаки	Красный фосфор
Физическое состояние
Цвет
Растворимость в воде
Запах
Химическая активность
Свечение
Действие на организм

Задание 3.

Допишите уравнения реакций ,  дайте названия соединениям фосфора ,определите окислителем или восстановителем является фосфор в данных реакциях .(7минут)

А. взаимодействие  фосфора с неметаллами:

1. с кислородом: P⁰ + O₂  P ⁺⁵ O

2. с галогенами: P⁰ + Cl₂ → P⁺³ Cl

3.с серой:P⁰ + S  P ⁺⁵ S

Б. . взаимодействие  фосфора с металлами:

4.P+ Mg →  Mg P

5. взаимодействие  фосфора с кислотами

 3P⁰ + 5HN⁺⁵ O₃ + 2H₂ O → 3H₃ P⁺⁵ O₄ + 5N⁺² O

Задание 4

Допишите уравнение получения фосфина и его горение с образованием фосфорного ангидрида по схеме:

Ca₃P₂ → PH₃ → оксид фосфора (V)

Задание 5

1 вариант

Выберите один правильный ответ.

1.Формула летучего водородного соединения фосфора:

1) RH₄

2) RH₃

3) H₂R

2. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме фосфора:

1) 2,8,5;

2) 2,5;

3) 2,8,3;

3. Высшая степень окисления фосфора равна:

1) +5;

2) +2;

3) +6;

3. Общая формула, соответствующая высшему оксиду фосфора:

1) R₂O₅

2) RO₃;

3) R₂O₃ ;

5. Вещество СаН РО₄ называется:

1. фосфид кальция

2.гидрофосфат кальция

3. фторид кальция

6.Чтобы распознать фосфаты нужно:

1. нагреть фосфаты

2. добавить ионы железа

3. добавить ионы серебра

2 вариант

Выберите один правильный ответ.

1. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме фосфора:

1) 2,8,3;

2) 2,5;

3) 2,8,5;

2. Высшая степень окисления фосфора равна:

1) +1;

2) +2;

3) +5;

3. Общая формула, соответствующая высшему оксиду фосфора:

1) R₂O

2) RO;

3) R₂O₅

4. Формула летучего водородного соединения фосфора:

1) RH₃

2) RH₄

3) H₂R

5. Вещество Са₃ (РО₄)₂ называется:

1. фосфид кальция

2. фосфат кальция

3. фторид кальция

6.Чтобы распознать фосфаты нужно:

1. нагреть фосфаты

2. добавить ионы серебра

3. добавить ионы меди