Урок по теме «Где применяется фосфор?». 9-й класс

Урок рассчитан на 2 часа.

Технология работы – работа в группах сменного состава.

Цель урока: определить области применения фосфора и его соединений, создать условия для понимания связи свойства вещества-области его применения.

Задачи:

Образовательные: продолжить знакомство с различными химическими веществами на примере фосфора и его соединений,

Развивающие:

• развивать умения и навыки работы с текстом, составления химических формул и уравнений химических реакций,
• развивать аналитические умения (обобщать и систематизировать информацию, выделять существенные признаки, делать выводы).

Воспитательные:

• воспитывать культуру умственного труда;
• воспитывать чувство ответственности за свои действия, умение общаться в группе;
• воспитание познавательного интереса к предмету.

Класс заранее делится на 5 групп по 5 человек.

В начале урока учащиеся рассаживаются по парам. Каждый ученик получает рабочий лист, на котором задания скомпонованы по 5 группам, в соответствии с разделами. В конце урока каждый ученик сдает свой рабочий лист учителю на проверку.

Ход урока

1. Вводный этап

На этом этапе урока учитель объясняет, как  в какой последовательности будет проходить урок, поясняет тему урока.

2. Проверка домашнего задания. Актуализации знаний

Домашнее задание на данный урок: повторить свойства фосфора, фосфорной кислоты (см. слайды 2 и 3).

Проверка домашнего задания проводится в виде химического диктанта. Учащимся предлагается несколько утверждений, если утверждение верно, то учащиеся записывают «да», если неверно «нет».

Химический диктант:

1. Фосфор – элемент 5 группы, главной подгруппы (да).
2. Для фосфора нехарактерна аллотропия (нет).
3. Белый фосфор воспламеняется на воздухе (да).
4. Красный фосфор растворим в воде (нет).
5. Фосфорная кислота нерастворима в воде (нет).
6. Фосфорная кислота взаимодействует с гидроксидом натрия (да).
7. Фосфорная кислота взаимодействует с карбонатом кальция (да).

Учащиеся в парах осуществляют взаимопроверку (см. слайд 4), выставляя отметки: все верно – отметка 5, если одно ошибка – отметка 4, две или три - отметка 3, больше - отметка 2. После взаимопроверки обсуждают возникшие вопросы.

3. Групповая работа – изучение нового материала

3.1. Обсуждение в группах «специалистов».

На этом этапе учащиеся работают в группах «специалистов». Каждой группе необходимо прочитать текст по определенной теме и ответить на соответствующие вопросы или заполнить соответствующую таблицу на рабочем листе. Класс заранее разделен на 5 групп по 5 человек.

3.2. Работа в сменных группах.

На данном этапе учащиеся пересаживаются таким образом, что в группе собираются специалисты по каждому разделу. Теперь «специалист» по определенному разделу должен объяснить свой материал другим, помочь им в заполнении схемы и выполнении задания.

Этот этап урока самый продолжительный, учащиеся самостоятельно овладевают знаниями, помогают друг другу.

4. Завершение урока

На этом этапе учитель предлагает учащимся сначала самостоятельно в течении 3-4 минут ответить на вопросы:

1. Основными отраслями применения фосфора являются ….

2. Фосфорная кислота применяется для …

3. Фосфорные удобрения это …

Затем данные вопросы обсуждаются. Ответы на вопросы позволяют подвести итог урока.

Каждый учащийся сдает рабочий лист на проверку, отметка выставляется за работу на уроке, учитывая и отметку за химический диктант по домашнему заданию.
Домашнее задание обычно отсутствует.

Такая форма проведения урока позволяет повысить интерес к изучению предмета, включает в деятельность всех учащихся, учит объяснять и слушать объяснения других.

Текст по разделу «Природные соединения и получение фосфора»

По распространенности в земной коре фосфор опережает азот, серу и хлор. В отличие от азота фосфор, из-за большой химической активности встречается в природе только в виде соединений. Наиболее важные минералы фосфора - апатит Са₅Х(РО₄)₃ (Х - фтор, реже хлор и гидроксильная группа) и фосфорит основой которого является Са₃(РО₄)₂. Крупнейшее месторождение апатитов находится на Кольском полуострове, в районе Хибинских гор. Залежи фосфоритов находятся в районе гор Каратау, в Московской, Калужской, Брянской областях и в других местах. Фосфор входит в состав некоторых белковых веществ, содержащихся в генеративных органах растений, в нервных и костных тканях организмов животных и человека. Особенно богаты фосфором мозговые клетки. В наши дни фосфор производят в электрических печах, восстанавливая апатит углем в присутствии кремнезема: Са₃(РО₄)₂ +3SiO₂ +5C —> 3CaSiO₃ +5CO­+P₂­. Пары фосфора при этой температуре почти полностью состоят из молекул Р₂, которые при охлаждении конденсируются в молекулы Р₄.

Техника безопасности. В производстве фосфора и его соединений требуется соблюдение особых мер предосторожности, т.к. белый фосфор – сильный яд. Продолжительная работа в атмосфере белого фосфора может привести к заболеванию костных тканей, выпадению зубов, омертвению участков челюстей. Воспламеняясь, белый фосфор вызывает болезненные, долго не заживающие ожоги. Хранить белый фосфор следует под водой, в герметичных сосудах. Горящий фосфор тушат двуокисью углерода, раствором CuSO₄ или песком. Обоженную кожу следует промыть раствором CuSO₄. Противоядием при отравлении фосфором является 2%-ый раствор CuSO₄.

Текст по разделу «Применение фосфора»

Основная часть производимого в мире фосфора расходуется на производство фосфорной кислоты, из которой получают удобрения и другие продукты. Красный фосфор используется при изготовлении спичек. Зажигательная поверхность спичечного коробка покрыта смесью красного фосфора и порошка стекла. В состав спичечной головки входят окислители (PbO₂, KСlO₃, BaCrO₄) и восстановители (S, Sb₂S₃). При трении от зажигательной поверхности смесь, нанесенная на спичку, воспламеняется:Первые фосфорные спички – с головкой из белого фосфора – были созданы лишь 1827 г. Такие спички загорались при трении о любую поверхность, что нередко приводило к пожарам. Кроме того, белый фосфор очень ядовит. Описаны случаи отравления фосфорными спичками как из-за неосторожного обращения, так и с целью самоубийства: для этого достаточно было съесть несколько спичечных головок. Вот почему на смену фосфорным спичкам пришли безопасные, которые верно служат нам и по сей день. Промышленное производство безопасных спичек началось в Швеции в 60-х гг. XIX века

Текст по разделу «Применение фосфорной кислоты»

Производство удобрений.

Для этих целей используется большая часть всей добываемой фосфорной кислоты. Каждый год лишь при производстве удобрений повсеместно используется свыше 90 процентов фосфорсодержащей руды. К основным производителям удобрений данного типа можно отнести Россию, США и Марокко, тогда как к основным потребителям можно отнести практически все Западноевропейские, Азиатские и Африканские страны.

Пищевая промышленность.

Растворы описываемой кислоты применяются с целью придать вкус сиропам, всевозможным газированным напиткам и мармеладам. Зарегистрировано данное вещество, как пищевая добавка Е338. Солями фосфорной кислоты можно улучшить вкус различных хлебобулочных изделий.

Звероводство.

Незаменимым веществом для профилактики камней в почках и повышенной кислотности желудка является фосфорная кислота.

Деревообрабатывающая промышленность.

Растворы фосфорной кислоты используются в деревообрабатывающей промышленности для пропитки древесины, благодаря чему дерево становится негорючим.
Производство строительных материалов и бытовой химии.

С применением данной кислоты производятся устойчивые к пламени лакокрасочные материалы, такие как: эмаль, лак и пропитки, а также огнестойкий фосфатный пенопласт, плиты, изготовленные из древесины и иного рода стройматериалы.

Соли фосфорной кислоты используются, чтобы смягчить воду, также они содержатся в составе моющих средств и средств, удаляющих с накипь.

Текст по теме «Фосфорные удобрения – 1»

Минеральные удобрения – источник различных питательных элементов для растений и свойств почвы, в первую очередь азота, фосфора и калия, а затем кальция, магния, серы, железа. Фосфор входит в состав многих органических соединений в растениях. Фосфорное питание регулирует рост и развитие растений. Сырьем для производства фосфорных удобрений, фосфора и всех фосфорных соединений служат апатитовые и фосфоритовые руды. Состав апатитов чаще всего выражается формулой Са₅(РО₄)₃ F (фторапатит). Фосфориты отличаются от фторапатитов тем, что в них вместо ионов F- содержатся ионы ОН- или . Фосфориты обычно содержат больше примесей, чем фторапатит. В дореволюционной России были известны и разрабатывались лишь маломощные месторождения фосфоритов низкого качества. Поэтому событием огромного народнохозяйственного значения было открытие в 20-х годах месторождения апатита на Кольском полуострове в Хибинах. Здесь построена крупная обогатительная фабрика, которая разделяет добываемую горную породу на концентрат с высоким содержанием фосфора и примеси – «нефелиновые хвосты», используемые для производства алюминия, соды, поташа и цемента. Мощные месторождения фосфоритов открыты в Южном Казахстане, в горах Каратау. Самое дешевое фосфорное удобрение – это тонко измельченный фосфорит – фосфоритная мука. Фосфор содержится в ней в виде нерастворимого в воде фосфата кальция Са₃(РО₄)₂. Поэтому фосфориты усваиваются не всеми растениями и не на всех почвах.

Текст по теме «Фосфорные удобрения – 2»

Основную массу добываемых фосфорных руд перерабатывают химическими методами в вещества, доступные всем растениям на любой почве. Это водорастворимые фосфаты кальция: Двойной суперфосфат (цвет и внешний вид сходен с простым суперфосфатом – серый мелкозернистый порошок).Получается при действии на природный фосфат фосфорной кислоты:. По сравнению с простым суперфосфатом он не содержит СаSО₄ и является значительно концентрированным удобрением (содержит до 50% Р₂О₅). Преципитат – содержит 35-40% Р₂О₅. Получается при нейтрализации фосфорной кислоты раствором гидроксида кальция: Применяется на кислых почвах. Аммофос – сложное удобрение, содержащее азот (до 15% N) и фосфор (до 58% Р₂О₅) в виде NH₄H₂PO₄ и (NH₄)₂HPO₄. Получается при нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком. Раньше в течение более 100 лет в качестве фосфорного удобрения широко использовали так называемый простой суперфосфат, который образуется при действии серной кислоты на природный фосфат кальция: В этом случае в реакцию с фосфатом кальция вступает относительно меньше серной кислоты, чем при получении из него фосфорной кислоты. Получается смесь дигидрофосфата кальция и сульфата кальция. Это удобрение с массовой долей Р₂О₅ не выше 20%. Сейчас простой суперфосфат производится в сравнительно небольших масштабах на ранее построенных заводах.

Рабочий лист

Раздел 1: Природные соединения и получение фосфора.

• Почему фосфор не встречается в природе в самородном состоянии?

_______________________________________________________
_______________________________________________________

• В составе каких соединений встречается фосфор в природе?

_______________________________________________________
_______________________________________________________

• Приведите уравнение реакции, характеризующее современный способ получения фосфора, разберите его с окислительно-восстановительной точки зрения.

_______________________________________________________
_______________________________________________________

• Какое вещество является противоядием при отравлении фосфором?

_______________________________________________________
_______________________________________________________

Раздел 2: Применение фосфора.

1. Перечислите области применения фосфора-простого вещества:

1. _____________________
2. _____________________

2. Приведите уравнения реакции воспламенения фосфора при горении спички, разберите его с окислительно-восстановительной точки зрения.

_____________________________________________________
_______________________________________________________

Раздел 3: Применение фосфорной кислоты.

• Перечислить области применения фосфорной кислоты

_______________________________________________________
_______________________________________________________

• Почему фосфорная кислота используется в составе средств для смягчения воды и удаления накипи?

_______________________________________________________
_______________________________________________________

• Запишите уравнение реакции фосфорной кислоты с хлоридам магния (содержится в жесткой воде) и карбонатом кальция (основное вещество накипи). В последнем уравнении образуется гидрофосфат кальция.

_______________________________________________________
_______________________________________________________

Раздел 4: Фосфорные удобрения – 1.

• Какие вещества используются как сырье для производства фосфорных удобрений? Приведите формулы и названия. Перечислите месторождения.

_______________________________________________________
_______________________________________________________

• Какое самое дешевое фосфорное удобрение? Почему оно не усваивается некоторыми растениями?

_______________________________________________________
_______________________________________________________

Раздел 5: Фосфорные удобрения – 2.

Соли фосфорной кислоты.

Литература

1. ХИМИЯ. Справочные материалы. Под ред. Ю.Д. Третьякова, - М., ПРОСВЕЩЕНИЕ, 1984.

2. ХИМИЯ. Справочник школьника, - М., 1995.

3. ХИМИЯ. Энциклопедия для детей. Том 17, АВАНТА, 2000.

4. Везер В.-Дж., Фосфор и его соединения, пер. с англ., - М., 1963.

5. http://hawkish.ru/фосфорная-кислота/

6. http://www.neboleem.net/ortofosfornaja-kislota.php

7. http://chem21.info/info/58776/