урок на тему: Фосфор и его соединения

ГУ «Заречная средняя школа»

Открытый урок в 9 «А» классе

по теме «Фосфор и его соединения».

Учитель химии: Итемгенова Ш.Т.

Открытый урок.

Тема: 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.

Оборудование и реактивы: красный фосфор, метилоранж, вода, сосуд для сжигания веществ, спички, ложка для сжигания веществ; на столах уч-ся растворы К3РО4, AgNO3, пробирки.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Методы: словесно-наглядные.

Ход урока

I. Организация начала урока.

Тему сегодняшнего урока вы узнаете, угадав о каком веществе

идет речь (загадка - фосфор).

II. Изучение нового материала:

1. В 1669 г. солдат-алхимик Хённинг Бранд в поисках "философского камня" выпаривал солдатскую мочу. К сухому остатку он добавил древесный уголь и смесь начал прокаливать. С удивлением и страхом он увидел, как в его сосуде возникло зеленовато-голубоватое свечение. "Мой огонь" - так назвал Брант холодное свечение паров открытого им белого фосфора. До конца своей жизни Бранд не знал, что он открыл новый химический элемент, да и представления о химических элементах в то время отсутствовали. Бранд продаёт свой секрет дрезденскому алхимику Крафтсу. Кафтс, купив у Бранда его, тайну поторопился преподнести фосфор, выдав его за своё собственное открытие, ганноверскому королю. Открытие вызвало большую сенсацию. После того как с фосфором познакомился ряд высокопоставленных и коронованных особ континента, он перекочевал во дворец английского короля Карла II, и здесь, возможно, с фосфором познакомился впервые Бойль. В свою очередь, якобы ничего не зная о способе получения фосфора кроме того, что он "происходит из каких-то животных ресурсов", Бойль опять-таки самостоятельно разрешил задачу получения фосфора из мочи. Через Бойля этот способ и получил всеобщую известность. 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.

3. Нахождение в природе.

В растениях фосфор сосредотачивается главным образом в семенах и плодах, в организме животных, птиц и рыб - в скелете и нервной ткани. В среднем тело человека содержится около 1,5 кг фосфора, из которых около 1,4 кг приходится на кости. Если бы фосфор исчез из костей, наше тело превратилось бы в бесформенные массы. Если бы фосфор исчез из мышц, мы утратили бы способность двигаться, из нервной ткани - мы перестали бы мыслить. Академик А.Е. Ферсман назвал фосфор "элементом жизни и мысли".

В свободном состоянии в природе не встречаются вследствие легкой окисляемости фосфора. Природные минералы - фосфорит Сa3(РО4)2, апатит -

Сa3(РО4)2•СaCI2 или Сa3(РО4)2•СaF2. Зубная эмаль, представляющая собой в соответствии со своими функциями самое твёрдое из веществ, тот же самый апатит. Особенно богаты им мозговые клетки. В сутки человеку необходимо примерно 2 г. фосфора.

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(видио-опыты 1-4).

Работа в группах.

Задание: дайте характеристику (работа с учебником стр.60-61)

1 группа - белому фосфору ,

2 группа - красному фосфору,

3 группа - черному фосфору .

По следующему плану:

1. Тип кристаллической решетки, плотность.

2. Внешний вид.

3. Температура плавления, кипения, воспламенения.

Ядовит, запах.

4. В чем растворяется. Летучесть.

Характеристика

Белый фосфор

Красный фосфор

Черный фосфор

Тип кристаллических решёток, плотность.

Твёрдое кристаллическое вещество, в узлах которой находятся молекулы Р_4, имеющие форму тетраэдра, плотность 1,83г/см3.

Некристаллическое аморфное вещество, плотностью 2,20 г/см³.

Атомная кристаллическая решётка, плотность 2,7 г/см³.

Внешний вид.

В чистом виде совершенно бесцветен и прозрачен, на воздухе белый фосфор очень быстро окисляется и при этом светится в темноте. Отсюда произошло название "фосфор", которое в переводе на русский язык значит "светоносный". На холоду хрупок, но при температуре свыше 15⁰ С становиться мягким и легко режется ножом

Порошкообразное вещество темно-красного цвета, не светится в темноте, менее реакционноспо-собный , чем белый. Продажный продукт окрашен в желтоватый цвет

Черно - серое твердое слоистое вещество. По внешнему виду очень похож на графит, воск, жирный на ощупь, обладает полупроводниковыми свойствами.

Температура плавления, кипения, воспламенения.

Ядовит, имеет ли запах.

Температура плавления 44⁰С, кипит при 275⁰, при длительном нагревании без доступа воздуха при 280-300⁰С переходит в красный фосфор, температура самовоспламенения 40⁰С

Ядовит и даёт трудно заживляющие ожоги.

Воспламеняется при нагревании 260⁰С, плавится при температуре 400⁰С, окисляется кислородом воздуха только при 200⁰. Не ядовит, без запаха.

Молекула фосфора в парах при температурах ниже 8000С состоит из 4-х атомов (Р₄)

Образуется при нагревании белого фосфора при температуре 200⁰С под высоким давлением

В чём растворяется.

Летучесть.

Не растворяется в воде, хорошо растворяется в сероуглероде (CS₂).

Чтобы защитить белый фосфор от окисления, его сохраняют под водой

Не растворяется в воде, не в сероуглероде

5. Химические свойства фосфора.

C простыми веществами:

2Р + 3Са =Са3Р2 (видио-опыт 5)

2P +3Mg = Mg3P2

2P+3Cl2=2PCl3

Демонстрационный опыт: "Горение фосфора".

4P+5O2=2P2O5

P2O5+3H2O =2H3PO4

Качественная реакция на фосфат-ион.

К3РО4+3АgNO3= Аg₃PO₄↓ + 3KNO_{3(видио - опыт 7,8)}

Напишите уравнение в ионно-молекулярном виде.

Со сложными веществами:

сильными окислителями

3Р+5HNO₃=2H₃PO₄+5NO₂+2H₂O (видио-опыт 6)

(самостоятельно расставить коэффициенты методом электронного баланса, проверить)

P +5N₂O = P₂O₅ +5N₂

Только белый фосфор реагирует с горячей щёлочью, образуя гипофосфит и фосфин

P₄ +3KOH +3H₂O = 3KH₂PO₂ + PH₃

6. Применение.

А) Красный фосфор в смеси с толченым стеклом и клеем содержится в намазке на боковых стенках спичечного коробка.

Белый фосфор применяется в военном деле в качестве боевого зажигательного и дымообразующего вещества. При сжигании белого фосфора на воздухе получается фосфорный ангидрид, пары которого, притягивая из воздуха влагу, образуют непроницаемую пелену белого тумана из тончайших капелек раствора метафосфорной кислоты.

Под покровом этого тумана массы танков двинулись на немцев в генеральную атаку, решившую исход первой мировой войны на Западном фронте.

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

Сообщение уч-ся "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 H2SO4 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.

III. Закрепление (обучающее тестирование).

1. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме фосфора:

1) 2,8,3; 2) 2,5; 3) 2,8,5; 4) 2,8,8,5.

2. Высшая степень окисления фосфора равна:

1) +1; 2) +2; 3) +3; 4) +5.

3. Общая формула, соответствующая высшему оксиду фосфора:

1) R2O; 2) RO; 3) R2 O3; 4) R2O5.

4. Формула летучего водородного соединения фосфора:

1) RH3; 2) RH4; 3) H2R; 4) HR.

5. Фосфорная кислота взаимодействует с :

1) Цинком; 2) Медью; 3) Гидроксидом калия;

4) Соляной кислотой; 5) Оксидом магния.