Урок по химии "Фосфор и его соединения"

Цели урока: рассмотреть особенности строения атома фосфора, его свойства,
аллотропные видоизменения элемента; дать сведения о значении фосфора для живой природы; развить у школьников способности к самостоятельному мышлению.

    Оформление доски

.
Эпиграф
 Нам тайны нераскрытые
раскрыть пора-
 Лежат без пользы тайны,
как в копилке…
В. Высоцкий

План:

1. История открытия.
2. Строение атома элемента.
3. Физические свойства.
4. Химические свойства.
5. Фосфор в природе.
6. Факты, которые вас удивили.
7. Примечание.

Оборудование и реактивы:
План – протокол заседания (по 1 на стол), ПСХЭ Д.И. Менделеева, фосфор, штатив, ватный тампон, спиртовка.

 Урок построен в виде заседания «Ученого совета».
На столах учащихся стоят таблички: «Сельское хозяйство», «Учёные-теоретики», «Военная промышленность», «Здравоохранение», «Репортёр», «Литераторы»

Ход урока

I. Организационный момент.
Приветствие учителя. Учитель читает отрывок из «Собаки Баскервилей» А.К. Дойля.
«…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 мерцал переливающийся огонь. Ни в чьём воспаленном мозгу не могло возникнуть видение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившее на нас из тумана … Страшный пёс, 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».
Ребята, о каком веществе идет речь в этом отрывке из знаменитой «Собаки Баскервилей»?
(Ответы учащихся).
Учитель объявляет тему, предлагает открыть тетради и работать в них в течение урока по своему усмотрению (отмечать важные моменты).
- Сегодня вы находитесь на заседании ученого совета. Каждый из вас является специалистом в какой - либо отрасли («Сельское хозяйство», «Учёные-теоретики», «Военная промышленность», «Здравоохранение», «Репортёр», «Литераторы»).

II. Лекция – «доклад» учителя.

 Итак, уважаемые дамы и господа, цель нашего заседания - оценить значение фосфора для живой природы. У вас на столах лежат планы – протоколы заседания, предлагаю: слушать мой доклад, пользоваться планами и фиксировать основные факты.
(Задание репортеру – написать репортаж по ходу заседания).

1) История открытия.
В 17 веке разорившийся купец из Гамбурга Бранд занялся алхимией, пытался получить так называемый «философский камень». Камень, который превращает любой металл в золото. Безрезультатно проведя ряд опытов, он собрал несколько тонн мочи для своих исследований и подверг её поэтапно: выпариванию, дистилляции, повторному выпариванию.
Получился остаток, который после длительного прокаливания превратился в светящуюся белую пыль. Так был открыт белый фосфор.

2) Строение атома элемента.

Фосфор - в переводе с греческого – несущий свет. Химический символ Р. Порядковый номер в ПСХЭ Д.И. Менделеева -15. Атомная масса  31. Обратите внимание на ПС. Это элемент % группы, главной подгруппы. По сравнению с атомами азота, атом Р имеет больший радиус, меньшее значение электроотрицательности, а значит, более выраженные восстановительные свойства. Соединения со степенью окисления -3 атома фосфора встречаются реже, чем у азота (только в фосфидах- соединениях фосфора с металлами, например Са₃ Р₂ , Na₃P). Чаще фосфор проявляет в соединениях степень окисления +5.
Фосфор – простое вещество, образующее 11 аллотропных модификаций. Поддержите, пожалуйста, какое явление называется аллотропией? (Учитель предлагает ответить любому ученику; если затрудняется ответить, то сам дает определение. «Аллотропия – это способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ. Эти вещества называются аллотропными модификациями»).
Существует фосфор белый, красный, черный, фиолетовый, коричневый, светло – красный и т.д. Наиболее распространены – белый и красный.

3) Физические свойства.

Рассмотрим свойства фосфора белого и фосфора красного. Физические их свойства сильно отличаются. Обратите внимание на таблицу 18 на странице 65 учебника.
Белый фосфор имеет молекулярную кристаллическую решетку, состоящую из молекул Р₄ . Нерастворим в воде, растворяется в сероуглероде. На воздухе легко окисляется, а в порошкообразном состоянии даже воспламеняется. Очень ядовит. Особое его свойство – светиться в темноте вследствие его окисления.
Фосфор красный – темно-малиновый порошок. Не растворяется ни в воде, ни в сероуглероде. На воздухе не воспламеняется, не ядовит, не светится в темноте.

4) Химические свойства.

При нагревании красного фосфора в пробирке, закрытой ватным тампоном, он превращается в белый фосфор (пары).
Учитель показывает опыт, иллюстрирующий переход от красного фосфора к белому.
Химические свойства красного и белого фосфора схожи, но белый более активен.

a) Взаимодействие с металлами:
2P +3Ca =Ca₃ P₂  образуются фосфиды

б) фосфор белый воспламеняется на воздухе, а красный - при поджигании, в обоих случаях образуется оксид фосфора (V), выделяющийся в виде густого белого дыма.
4Р +5О₂ =2Р₂ О₅
в) фосфин получают косвенно, например: Ca₃ P₂ +6HCl=3CaCl₂ +2PH₃
Фосфин – очень ядовитый газ с неприятным запахом. Легко воспламеняется на воздухе. Это свойство объясняет появление блуждающих огней. Блуждающие огни появляются в таких местах, как кладбища, болота; эти явления и другие случаи свечения фосфора и его соединений вызывали суеверный страх у многих людей, не знакомых с сущностью этих явлений.

5) Фосфор в природе

В природе фосфор в свободном виде не встречается, только в виде соединений. (Почему?)
Важнейшие природные соединения – фосфориты и апатиты. Основную их массу составляет фосфат кальция Ca₃ (PO₄ )₂ , из которого и получают в промышленности фосфор. Фосфориты – это вторичные минералы, т.е. они органического происхождения (Что это значит?) На островах Тихого океана фосфориты образовались на основе птичьего помёта – гуано, который накапливается мощными слоями толщиной более 100 метров. Так же образование фосфоритов может быть связано с геологическими катастрофами (гибель мамонтов, гибель морских животных).
Фосфор является постоянной составной частью тканей организма человека, животных и растений. Для построения скелета ребенку требуется столько же фосфора, сколько и кальция. Кроме костей, фосфор содержится в нервной и мозговой тканях, крови, молоке. В растениях, как и у животных, этот элемент входит в состав белков. Недаром фосфор называют «элементом жизни и мысли». Тело человека в среднем содержит 1,5 кг фосфора.
Учитель объясняет круговорот фосфора в природе.
Итак, уважаемые коллеги, и хотя фосфор является для нас довольно привычным элементом в таблице Д.И.Менделеева, роль его в природе настолько велика, что её невозможно переоценить. Всему живому нужен фосфор.

III. Самостоятельная работа.

1) Учащиеся готовятся: приводят в порядок конспекты, работают с учебником (§24-§25). Работа в парах, в группах. Цель самостоятельной работы: каждая группа должна сделать вывод о роли фосфора в той области, которую они представляют. Через 10 минут учитель предлагает всем по очереди выступить со своими выводами.
На планах-протоколах написаны различные задания, ребята выполняют их в течение 10 минут.
2) Учитель предлагает учащимся выступить по разделу «Факты, которые вас удивили».
3) Выступление репортера.
4) Слово литераторам.

IV. Итог урока.

Итак, уважаемые коллеги, заседание ученого совета походит к концу, подведем его итоги.
Всему живому нужен фосфор для процессов жизнедеятельности. Ну а человеку он нужен и не только для этого. Спектр применения этого элемента очень велик: и медицина, и военная промышленность, изготовление спичек, и конечно же, сельское хозяйство. Фосфор - элемент жизни и мысли.
Выставление оценок.

V. Домашнее задание
§24-§25, вопросы 1-4, составить творческий отчет (в виде сказки, рассказа и т.д.)

Одна из работ «Литераторов»:
О фосфор, ты наш лучший друг.
Всегда нам в жизни нужен.
Находишься всегда вокруг
И есть в болотной луже.
Ты, фосфор, нужен для костей,
И очень нужен для детей.
Ты ярко светишь в темноте,
Бываешь в рыбе и на дне.
Без фосфора нам жизни нет!
Передаём ему привет!