Фосфор и его соединения

Разделы: Химия


Цели урока:

  • Обучающие: познакомить уч-ся с историей открытия фосфора, его  аллотропными модификациями и  химическими свойствами, рассмотреть соединения фосфора, значение фосфора для здоровья человека.
  • Развивающие: развивать познавательный интерес к химии.
  • Воспитательные: воспитывать бережное отношение к своему здоровью.

Оборудование:  красный фосфор, ложечка для сжигания, горелка, раствор фосфорной кислоты, нитрат серебра, чистые пробирки, презентация (Приложение 1), компьютер, медиапроектор, экран.

ХОД УРОКА

I. Оргмомент

II. Актуализация знаний учащихся

«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.
– Фосфор, – сказал я.»

Итак, тема урока – «Фосфор и его соединения».

Прежде, чем мы перейдем к рассмотрению основных вопросов темы нашего урока, давайте сыграем в игру «Верите ли вы, что…»

– химический знак фосфора Р (да)
– фосфор самый распространённый неметалл в земной коре (нет)
– фосфор имеет 5 электронов на внешнем электронном уровне (да)
– название «фосфор» переводится как «светоносный» (да)
– фосфор – необходимый элемент в питании растений (да)
– собака Баскервилей действительно была намазана фосфором (нет)

III. Новая тема

История открытия

Открытие фосфора приписывается гамбургскому алхимику Х. Брандту. В поисках «философского камня», якобы способного превратить неблагородные металлы в золото, Брандт занимался перегонкой сухого остатка от выпаривания мочи. В приёмнике оказалось вещество, испускавшее голубоватый свет. Так, совершенно случайно, в 1669 году был открыт белый фосфор – вещество, вызывавшее свечение. Поначалу у Брандта не было сомнения, что свечение без огня мог дать лишь искомый «философский камень». Однако вскоре он понял, что никакими другими чудесными свойствами его находка не обладает, и продал секрет другому алхимику. Тот, в свою очередь, перепродал его третьему и т. д. Конец «философскому бизнесу» положил английский химик Р.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. Название «фосфоры» приписывают всем веществам, светящимся в темноте после предварительного облучения, а само явление холодного свечения называют фосфоресценция.

Характеристика элемента

Порядковый номер – 15
Период – 3
Группа – V
Низшая СО   – 3
Высшая СО  + 5

Фосфор – простое вещество

а) Аллотропные модификации.

Фосфор – один из элементов, самых богатых аллотропными модификациями: белый, красный, чёрный, розовый, фиолетовый, алый и другие.

Свойства аллотропных модификаций фосфора

Свойства

Белый

Красный

Черный

Кристаллическая решетка

Молекулы Р4

Атомная
Слоистое строение

Металлическая

Физическое состояние

Воскообразное вещество

Порошок

Твердое 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

б) Химические свойства

– Взаимодействует с металлами с образованием фосфидов: (окислитель)

2Р + 3Са = Са3Р2  (фосфид кальция)                    P + 3Na = Na3P  (фосфид натрия)

– Горит в кислороде и на воздухе с образованием оксида фосфора (V): (восстановитель)

Д.О.          4Р + 5О2 = 2 Р2О5

Соединения фосфора

РН3 – фосфин. Бесцветный ядовитый газ с запахом гнилой рыбы, легко самовоспламеняется на воздухе. Образуется  при гидролизе фосфидов.

Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)4  + 2PH

Р2О5 – оксид фосфора(V). Белый гигроскопичный порошок, хорошо растворяется в воде, является кислотным оксидом, образует несколько кислот.

Д.О.             Р2О5 + 3Н2О (гор) = 2Н2РО4

Н3РО4 – ортофосфорная кислота. Твердое кристаллическое вещество белого или прозрачного цвета, не ядовита, кислота средней силы, хорошо растворим в воде. Реагирует со щелочами, основными оксидами, солями.
?   Реагирует ли фосфорная кислота с металлами? Почему?

Д.О.        Качественная реакция на фосфат-ион РО43–  + 3Ag+ = Ag3PO4
                                                                                                           желтый

Соли.

Соли 

Название

Ион кислотного остатка

Пример

Растворимость

Средние соли

Фосфаты

РО43–

Са3(РО4)2

Все нерастворимы, кроме солей К+ и Na+
Кислые соли

Гидрофосфаты

НРО42–

СаНРО4

Мало растворимы кроме солей К+ , Na+ и NH4+

Дигидрофосфаты

Н2РО4

Са(НРО4)2

Все хорошо растворимы.

Фосфор и здоровье человека

Содержание фосфора в организме человека (масса тела 70 кг) составляет 780 г. Суточная доза для взрослых 1 г.

Биологическая роль:

  • Входит в состав скелета в виде ортофосфата Са3(РO4)2.
  • Входит в состав зубов в виде гидроксиапатита и фторапатита Са3(РO4)2 • CaF2.
  • Соединения фосфора принимают участие в обмене энергии.
  • Необходим для нормальной мышечной и умственной деятельности. Академик Ферсман назвал его «элементом мысли».

Фосфор поступает в организм с пищей: рыбой,  хлебом,  молоком, сырами,  мясом, бобовыми (горох, фасоль), овсяной,  перловой,  ячневой крупой. Для правильного питания очень важно его соотношение с кальцием. Оптимальным считается соотношение кальция и фосфора, равное 1 : 1,5.

Реакция организма на недостаток фосфора:

Развивается рахит, снижается умственная и мышечная деятельность.

Реакция организма на избыток фосфора:

Развивается мочекаменная болезнь.

Р4  и многие соединения фосфора высокотоксичны. Летальная доза Р4 равна 60 мг. Большую опасность представляют ожоги, возникающие при горении фосфора, из-за выделения большого количества тепла, при взаимодействии образующегося при горении Р2О5  с влагой кожи. Получившаяся фосфорная кислота Н3РО4  проникает вглубь соединительной ткани, что приводит к отеку из-за прилива внеклеточной жидкости.

Применение

1. Много красного фосфора идет на производство спичек. Головка спички содержит смесь бертолетовой соли, дихромата калия, стекла и клея. На спичечный коробок нанесена намазка из красного фосфора, сульфида сурьмы и клея. При трении головки спички о коробок спичка загорается:

6P   +   5KClO3   =>   3P2O5   +   5KCl   +   Q

2. Соединения фосфора входят в состав минеральных удобрений, необходимых растениям.
3. Хлорофос, дихлофос, карбофос – это инсектициды, фосфорорганические соединения, используемые для борьбы с насекомыми-вредителями.

IV. Закрепление

Даны следующие утверждения, выберите те, которые характеризуют

I  вариант – красный фосфор,             II вариант – белый фосфор

  • атомы фосфора связаны друг с другом в слои
  • молекула  имеет форму тетраэдра
  • молекула имеет формулу Р4
  • молекула имеет формулу (Р4)n
  • атомная кристаллическая решетка
  • молекулярная кристаллическая решетка
  • воскообразное вещество бледно-желтого цвета
  • темно-малиновый порошок
  • черный порошок, жирный на ощупь
  • не растворяется ни в воде, ни в сероуглероде
  • не растворяется в воде, растворяется в сероуглероде
  • ядовитый
  • применяется в осветительных бомбах и снарядах
  • неядовитый
  • гигроскопичный

V. Домашнее задание

§ 27 упр. 1-3.  Выполнить творческое задание: написать сказку, составить кроссворд по теме урока.

17.01.2011