Фосфор

Тип урока: изучение нового материала с использованием мультимедийной презентации

Цели урока.

1. Повторить строение атома, аллотропию и сравнительные характеристики аллотропных модификаций фосфора.
2. Рассмотреть химические свойства фосфора, его биологическое значение и применение с учетом предприятий, находящихся в городе.

Аппаратное обеспечение:

• персональные компьютеры (в случае проведения урока в компьютерном классе),
• либо компьютер,
• проектор,
• экран (в случае отсутствия компьютерного класса).

Урок начинается с зачитывания учителем отрывка из произведения Артура Конан-Дойля “Собака Баскервилей”:

“...Да! Это была собака, огромная, черная, как смоль. Но такой собаки еще никто из нас, смертных, не видывал. Из ее отверстой пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку переливался мерцающий огонь. Ни в чьем воспаленном мозгу не могло возникнуть видение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившее на нас из тумана... Страшный пес, величиной с молодую львицу. Его огромная пасть все еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами.

Я дотронулся до этой светящейся головы и, отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте. Фосфор, – сказал я” [6].

Речь на уроке пойдет о фосфоре. Фосфор был открыт в 1669 г. немецким алхимиком Хеннингом Брандом. (слайд №1)

Вопрос к классу:

Что вы можете сказать о фосфоре как о химическом элементе?

Учащиеся дают характеристику фосфору по положению его в ПСХЭ, сравнивают его свойства со свойствами раннее изученного азота.

Выводы демонстрируются на слайде №2.

Затем учитель предлагает поговорить о фосфоре как о простом веществе. Для этого сначала нужно вспомнить:

1. Что называют аллотропией и аллотропными модификациями элементов?
2. С какими видами аллотропии элементов вы уже встречались?

Ученики вспоминают определение аллотропии, повторяют аллотропные модификации кислорода и серы. Учитель объясняет, что в отличие от азота фосфор в свободном состоянии образует аллотропные модификации. Важнейшие из них: белый, красный и черный фосфор. Они взаимосвязаны и способны переходить друг в друга. Рассказывается об этих модификациях, демонстрируются слайды – 3, 4, 5,6. Особое внимание уделяется белому фосфору, т.к. он ядовит (слайд №7).

Свободный фосфор кроме реакций аллотропных превращений вступает также в окислительно-восстановительные реакции, где может быть как восстановителем, так и окислителем. Валентные возможности у фосфора больше, чем у азота, благодаря наличию d- орбиталей. Поэтому в соединениях фосфор может проявлять валентность, равную III и V, и степени окисления -3, +3, +5. Переходим к рассмотрению химических свойств.

1. Фосфор – восстановитель.

1) Фосфор как восстановитель реагирует с простыми веществами: с кислородом, с галогенами. Ученикам предлагается дописать следующие уравнения реакций:

1. если недостаток кислорода Р + О₂ =
2. если избыток кислорода Р + О₂ =
3. если недостаток хлора Р + Cl₂ =
4. если избыток хлора Р + Cl₂ =

Затем расставить коэффициенты, используя метод электронного баланса. Правильные ответы можно увидеть на слайдах №8,9 после того, как каждый ученик сделает это задание самостоятельно и обменяется тетрадью с соседом по парте для проверки правильности выполнения.

2) Фосфор может окисляться и сложными веществами-окислителями. Например, при реакции взаимодействия фосфора с бертолетовой солью КClО₃ , которую можно наблюдать, зажигая спичку (зажигается спичка):

 Р + КC lО₃ = Р₂О₅ + КC l

Расставить коэффициенты, используя метод электронного баланса. Правильность задания проверить, обменявшись тетрадью с соседом по парте и глядя на слайд №10.

2. Фосфор – окислитель

В реакциях с активными металлами фосфор приобретает степень окисления -3 Продуктами реакции являются фосфиды:

Са + Р =

Дописать уравнение химической реакции. Расставить коэффициенты, используя метод электронного баланса. Правильность выполнения задания проверить так же, как это делалось в предыдущих случаях (слайд №11).

Биологическое значение фосфора

Учитель рассказывает о биологической роли фосфора. Свыше 85% содержащегося в организме фосфора приходится на долю костной ткани. В костях содержится преимущественно ортофосфат кальция Са₃ (РО₄)₂, в зубах – более твердый апатит 3Са₃ (РО₄)₂ · Са (ОН)₂ и фторапатит 3Са₃ (РО₄)₂ · СаF₂. Фосфор входит также в состав многих биологически важных органических соединений – фосфолипидов, фосфопротеидов, сложных эфиров глюкозы и фруктозы с ортофосфорной кислотой, нуклеиновых кислот, АТФ и др. Эти вещества играют ключевую роль в энергетическом обмене, в метаболизме жиров, углеводов и т.д. Ортофосфорная кислота и ее кислые соли образуют фосфатную буферную систему, регулирующую рН среды в организме человека.

Применение фосфора и его соединений.

Красный фосфор используют для производства спичек, фосфорной кислоты, которая, в свою очередь, идет на производство фосфорных удобрений и кормовых добавок для животноводства. Кроме того, фосфор применяют для получения ядохимикатов.

Предлагается ученикам назвать предприятия, имеющиеся в городе, связанные с применением фосфора и его соединений. Ученики без особого труда вспоминают и называют два предприятия. Это ЗАО "Череповецкая спичечная фабрика "ФЭСКО" и Череповецкое открытое акционерное общество "Аммофос". Глядя на слайды №12 - 18 разговор идет о продукции, выпускаемой на этих предприятиях.

В конце урока предлагается ответить на несколько вопросов теста, тексты которого положены на парты:

1. Электронная формула атома фосфора:

1. 1S² 2 S²2p⁴
2. 1S² 2 S²2p⁶
3. 1S² 2 S²2p⁶3S²3p³
4. 1S² 2 S²2p⁶3S²3p³

2. Минимальная степень окисления фосфора в соединении с формулой:

1. Р₄
2. РН₃
3. Р₂О₃
4. Н₃РО₄

3. Белый фосфор в отличие от азота …

1. обладает заметной электрической проводимостью
2. химически высоко реакционноспособен
3. не встречается в природе в свободном состоянии
4. хорошо растворим в воде

4. Фосфор, как и азот, входит …

1. в состав всех минеральных солей
2. в состав всех живых организмов
3. в состав воздуха
4. царской водки

5. Какая из аллотропных модификаций фосфора наименее реакционноспособна?

1. Белый фосфор
2. Черный фосфор
3. Красный фосфор
4. Фосфор так же, как и азот, не имеет аллотропных модификаций

6. Формулы высшего оксида и летучего водородного соединения элемента №15:

1. ЭО₂ и ЭН₄
2. Э₂О₅ и ЭН₃
3. ЭО₃ и Н₂Э
4. Э₂О₇ и НЭ

7. Схеме превращения: Р^-3 > Р⁺⁵ Соответствует химическое уравнение:

1. 4Р + 5О₂ = 2 Р₂О₅
2. 3Мg + 2Р = Мg₃Р₂
3. 4Р + 3О₂ = 2 Р₂О₃
4. 2РН₃ + 4О₂ = Р₂О₅ + 3Н₂О

Затем поменяться тетрадью с соседом по парте и проверить его работу. Правильность ответов посмотреть на слайде №19. Весь класс по результатам работы оценивается.

Домашнее задание: § 27 стр. 122-123, упр. 3, 4 стр.126

Литература:

1. О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов. Настольная книга учителя. Химия 9 класс. М.:Дрофа.2002г.
2. О. С. Габриелян. Химия. 9 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2003
3. Химия. Тесты для школьников и поступающих в вузы: Учебное пособие / Н. Е. Кузьменко, В. В. Ерёмин. – М.: Издательство “Экзамен”, 2006
4. Химия: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений. – 2-е изд., с исправл. – М.: Вентана-Граф, 2005
5. А.С. Егоров, Н.М. Иванченко, К.П. Шацкая. Химия внутри нас: Введение в бионеорганическую и биоорганическую химию. – Ростов н/Д: Феникс, 2004
6. А. Конан-Дойль Собрание сочинений в 8-ми томах, т.3, М., Издательство “Правда”, 1966