Конспект урока «Фосфор. Положение в п.с. Строение атома. Физические и химические свойства» по химии

Тема. Фосфор. Положение в п.с. Строение атома.

Физические и химические свойства.

Фосфор как элемент и простое вещество.

Тип урока – Комбинированный, на котором происходит актуализация знании по теме через осознание и осмысление изученной на предыдущих уроках учебной информации, с использованием имеющихся навыков и умений, а так же с опорой на жизненный опыт.

Вид урока - объяснительно-иллюстративный с элементами самостоятельной работы по нахождению правильных ответов.

Методы и методические приёмы. Словесно-наглядные, демонстрационные, самостоятельная работа по нахождению выбранного ответа, демонстрация опытов с последующим написание уравнения реакция, обсуждение результатов работы.

Цели и задачи.

Обучающие. 1) Создать условия для обобщения полученных знаний и умений, для закрепления понятий ОВР, восстановитель, окислитель, химические свойства N, соед.

2)Создать условия для совершенствования умений находить и формулировать правильный ответ на основе полученных ранее знаний при изучении нового материала.

Развивающие: стимулировать познавательную активность учеников, развивать интерес к предмету, смекалку, умение четко и быстро высказывать свои мысли, применять свои знания на практике, создать условия для развития умений использовать теоретические знания в новых ситуациях, выделять главное отстаивать сою точку зрения. Развивать аналитическое мышление.

Воспитать: Продолжить: формулирование научного мировоззрения, воспитание положительного отношения к получению знаний, уверенности в своих силах.

Знаю

Организовать деятельность учащихся по изучению особенностей строения атома, и аллотропных возможностей фосфора, химических свойств фосфора как простого вещества на основе строения развивать самостоятельность учащихся при работе с учебником, дополнительной литературой, формировать умения составлять уравнения химических реакций на основе химического эксперимента, решать расчетные задачи.

Углерод - основа жизни.

Азот – рождающий жизнь.

Фосфор – элемент жизни и мысли.

1. Актуализация прежних знаний.

Компетентностно - ориентированное задание.

1. Совпадает ли степень окисления и валентность атома азота в молекуле HNO₃

2. Определить степень окисления азота в соединениях

N₂O NO N₂O₃ NO₂ N₂O₅

3. В школьном коридоре дежурными найден клочок шпаргалки, по химии азота и его соединений, на котором остались только правые части уравнений реакции.

Восстановите их, зная, что все коэффициенты расставлены правильно

2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂ ↑

2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂↑ + O₂ ↑

2AgNO₃ → 2Ag→ 2NO₂↑ + O₂↑

4. Где применяются соли азотной кислоты (нитраты), удобрения, консервированный продукт (колбаса), стекло, черный порох…

Практическая часть задания.

5. Каким образом можно собрать NH₃ и NO₂?

6. Составить текст задачи и решить ее.

m = 5,6 г v=x(л)→8,96(л)

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

M=28 г/моль v=22, 4 г/моль

Компетентностно - ориентированное задание.

7) Взрыв по пятницам в карьере ПГТ Качар (химизм процесса)

1) NH₄NO₃ → 2N₂O +2H₂O

2) NH₄NO₃ →

Мотивационно ориентировочный этап.

Этот элемент А.Е. Ферсман назвал элементом жизни и мысли, без него невозможно существование жизни на Земле, в теле человека его примерно 800 г. Он составляет основу нервных, мышечных, мозговых и костных тканей, расположен в V группе главной подгруппе периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. О каком элементе идет речь?

О себе он говорит:

«Я - светоносный элемент,

Я спичку Вам зажгу в момент,

Сгореть смогу и под водой,

Оксид в ней будет кислотой.

Формулирование новых знаний».

2. Формирование новых понятий и способов действий.

Открытие фосфора.

Открытие фосфора - пример случайного открытия

Мечтая раздобыть свой философский камень,

Алхимик Брэнд начал искать.

Но вместо камней неожиданно просто,

Открыл наш алхимик фосфор.

Хенниг Бранд в поисках «Эликсира жизни», «Холодный огонь»

В поисках «эликсира жизни» я проводу все свое время в этой лаборатории, а работа не дает нужного результат. Да, конечно, хочется создать «эликсир жизни», который позволил бы старикам молодеть, большим – выздоравливать, а также научится с помощью «философского камня» превращать простые металлы в золото! Поэтому я не перестаю верить в нужность своих поисков, даже если на них уйдет вся моя жизнь…

Попробую новый рецепт: необходимо выпарить мочу, смешать ее с углем, песком и продолжить выпаривать без доступа воздуха. О чудо! У меня реторте образовалось вещество, которое светится в темноте!!!

(Опыт: возгонка красного фосфора при нагревании)

«Холодный огонь», мой огонь! 1669 год – это год рождения волшебного огня, он светится без подогрева. Хотя это вещество не превращает медь или свинец в золото или серебро, но оно может принести мне золото от богатых людей…

Средневековый химический бизнесмен устраивал сеансы для богатых (получал деньги и дорогие подарки).

Когда хранить тайну полученного фосфора стало невозможно он продал способ изготовления Крафту. Этой фосфорной спекуляцией занимались еще ряд ученых.

В 1743 Марграф отыскал более простой способ получения фосфора и опубликовал его для всеобщего сведения.

Строение атома фосфора.

₊₁₅Р )₂)₈)₅ 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³

Что общего в строение атома N и Р и в чем различие? (причинно - следственные связи)

3. Р- химический элемент 2)Р- как простое вещество

NH₃ устойчивый PH₃(Фосфин) неустойчивый

Распространение в природе

В каком виде Р встречается в природе? Фосфиты, апатиты. Са₂(РО₄)₂

В горах Каратау Жамбыльской области

Жанатаский обогатительный комбинат. Актюбинская область, г. Тараз г.Шымкент

Р- организмах человека и растений.

Особенно богат фосфором желток куриных яиц.

Получение Р стр. 61 (Получение свободного Р)

Из воспоминаний академика С.И. Вольфковича

«Фосфор получается в электрической печи, установленной в Московском университете на Моховой улице. Так как эти опыты проводились в нашей стране впервые, я не предпринял тех предосторожностей, которые необходимы при работе с газообразным фосфором – ядовитым, самовоспламеняющимся и светящимся голубоватым цветом элементов. В течении многих часов работы у электропечи часть выделяющегося газообразного фосфора настолько пропитала мою одежду и даже ботинки, что, когда я шел из университета по темным, неосвещенным улицам Москвы, моя одежда излучала голубоватое сияние, а из ботинок (при трении их по тротуару) 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 и по всей Москве из уст в уста стали передаваться фантастические рассказы о «святящемся монахе»…»

2Са₃(РО₄)₂ + 6SiO₂ + 10C P₄+ CaSiO₃ + 10CO↑

Физические свойства фосфора

Фосфор – простое вещество

Характеристика элемента:

- порядковый N-15

- атомный вес – 31,0

Фосфор известен в нескольких аллотрописеких модификациях; практически применяют только две – белый и красный фосфор.

Белый фосфор получается при быстром охлаждении паров фосфора; это твердое кристаллическое вещество, в чистом виде совершенно бесцветное, при нагревании переходит в красный неядовитый фосфор. На воздухе фосфор дымит, издавая при этом чесночный запах, и окисляясь, светится в темноте, легко самовоспламеняется и от трения загорается.

Аллотропия (Белый Фосфор, Красный фосфор)

Свечение белого фосфора

Свечение Брант «Холодное пламя»

Сравнение температур воспламенения белого и красного фосфора. T воспламенения фосфора, ПДК=0,1 г.

Химические свойства

А) Взаимодействие фосфора с простыми веществами

4P +5O₂ → 2P₂O₅ 2P+3Cl₂→2PCl₃

3Ca⁰+2P⁰→ Ca₃⁺²P₂^-3 (Видео 1) 2P+5Cl₂ →2PCl₅ (Видео 2)

3Zn⁰+2P⁰ → Zn₃⁺²P₂^-3 2P+3H₂→ 2PH₃

P(красный)→ Са₃Р₂

P(красный)→ Р(белый)

P(красный)→ Р2О5

Видео 3 – «Горение фосфора над водой»

Видео 4 - «Горение фосфора под водой»

Взаимодействия оксида фосфора (V)

P₂0₅+3H₂O→ 2H₃PO₄

В) Взаимодействие фосфора со сложными веществами

4P + 3NaOH + 3H₃O = PH₃↑ + 3NaH₂PO₂

^фосфин

_{0 15 +5 +}

P + 5HNO₃ = H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

^конц

_{+5 +4}

5 N + ӗ→N

_{0 +5}

1 P - 5 ӗ→P

Значение и нахождение

Биологические процессы в организмах животных и человека начиная с сокращения мышц и заканчивая мышлением, связанны с химическими превращениями фосфора.

Без фосфора, как и без азота, не в состоянии прорости не одна былинка т.к. фосфор входит в состав растительных и живых белков.

В растениях фосфор сосредотачивается главным образом в семенах и плодах. В организме животных, птиц, рыб – в скелете и нервной ткани. Их животных продуктов особенно богат фосфором желток курных яиц, молоко, морская рыба. Твердую часть скелета млекопитающих составляет фосфат кальция Са₃(PO₄)₂. фосфор содержится в ДНК РНК, АТФ.

Фосфор нужен цветкам для цветения, а плодам семенам – размножения. Фосфор важен для роста, развития и для благополучного жития.

Поглощающий растениями фосфор переходит в организм животных и человека в виде минеральных и органических соединяй.

Известен афоризм химика: «Без фосфора нет мысли». В.А. Энгельгардт добавляет: «Без фосфора нет движения, ибо химизм мышечных сокращений - это целиком химия фосфорных соединений. При обязательном и решающем участии фосфорной кислоты протекают брожение и дыхание - эти два величайших двигателя, на работе которых поится существование и деятельность всех живых организмов».

Применение фосфора: (фосфорная кислота, пиротехника, для химического оружия, газообразующее в военном деле, дихлофос, хлорофос, порошок стиральный, спички).

III. Формирование новых умений и навыков

1. Почему азот не образует аллотропных видоизменений, а фосфор – образует?

2. Почему фосфор не встречается в природе в свободном состоянии, в то время как 78% воздуха восставляет азот?

Задание 1.

Из предложенного перечня веществ: NaNO₃, P, CaO, P₂O₅, BaCl₂, H₃PO₄, H₂SO₄,Na₃HPO₄, O₂, NaH₂PO₄ выберите вещества, составляющие генетический ряд фосфора. Составьте уравнения реакций, доказывающих характер оксида фосфора (V) и его гидролиза.

Задание 2.

С каким из перечисленных веществ: CaO, NaOH, NH₃, O₂, H₂, Ca, H₂SO₄, KClO₃ фосфор будет реагировать как окислитель, а с какими – как восстановитель? Напишите уравнения реакций.

→ NH₃

Схема: N₂→ Zn₃N₂ Соответствует ли эта схема фосфору?

→ Ca₃N₂

→ N₂O₅

ВОПРОСЫ. Какими физическими свойствами обладает фосфор? Возможны ли явления, описанные в повести А. Конан Дойла? (Конан Дойл А. Собака Баскервилей. М: Художественная литература, 1974. С. 136 – 137.)

Конан Дойл – Собака Баскервилей

«Да, это была собака, огромная, черная, как смоль…Из ее отверстой пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, АО морде и загривку переливался мерцающий огонь. Ни в чьем воспламененном мозгу не могло бы возникнуть видение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившее на нас из тумана. Ее огромная пасть все еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами. Я дотронулся до светящейся головы и, отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте.

- Фосфор, - сказал я».

ОТВЕТЫ. Аллотропное взаимодействия фосфора – белый фосфор – действительно светится в темноте, что объясняется окисление м его паров P₄ кислородом воздуха. Мелкодисперсный фосфор (например, выделенный из его раствора в сероуглероде после испарения последнего) самовоспламеняется. Загорается он при трении. Белый фосфор ядовит: 0,1 г вещества – смертельная доза. Из свойства белого фосфора следует, что если бы и удалось каким-то образом «расписать» собаку не только снаружи, но и ее пасть, то она немедленно бы погибла от отравления, а ее труп превратился бы в пылающий костер.

4. Д/з § 20

§ 21 № 8(п.); № 6(у)

Комп.-ориентиров. задания (химизм горения спички 3 уравнения реакции).

Какие химические реакции протекают при зажигании спички?