Фосфор и его соединения

Методическая разработка урока химии в 9 классе

по теме «Фосфор и его соединения»

Тема урока «Фосфор и его соединения»

«Всякое вещество –от самого простого до самого сложного – имеет три различные, но взаимосвязанные стороны – свойства, состав, строение»

В.М.Кедров (слайд 1)

Цели урока:

рассмотреть особенности строения атома фосфора, его свойства, аллотропные видоизменения элемента; дать сведения о значении фосфора для живой природы;сформировать знания о строении получении, химических и физических свойств фосфора и его соединений; развить у школьников способности к самостоятельному мышлению. (слайд 3)

Задачи урока:

1. Образовательные:

- расширить представление учащихся о фосфоре и его соединениях;

- ознакомить со свойствами и применением солей фосфора;

- совершенствовать умение составлять уравнения химических реакций.

2. Воспитательные:

- формировать у каждого учащегося умение работать индивидуально и в группах;

- способствовать формированию бережного отношения к окружающей среде.

3. Развивающие:

- развивать устойчивый интерес к химической науки и практики;

-совершенствовать навыки химического эксперимента;

- совершенствовать умение обобщать и делать выводы.

Планируемые результаты обучения:

Предметные:

Обучающийся научится характеризовать фосфор по положению в ПСХЭ, устанавливать причинно-следственные связи между строением атома, химической связью, типом кристаллической решетки, физическими и химическими свойствами фосфора; узнает о способах получения оксидов фосфора, кислот и солей, применение на основе свойств фосфора.

Метапредметные:

Личностные УУД:

1. Работать над самооценкой и адекватным пониманием причин успеха/неуспеха в учебной деятельности.

2. Учиться проявлять самостоятельность в разных видах деятельности.

Познавательные УУД:

1. Работать с разными видами информации и ориентироваться в ней.

2. Понимать информацию,представленную в виде текста, схем.

3. Развивать умение анализировать, сравнивать, сопоставлять и обобщать.

Регулятивные УУД:

1. Самостоятельно решать задачи, используя имеющиеся знания.

2. Осознавать качество и уровень усвоение материала.

Коммуникативные УУД:

1. Организовать и планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками.

2. Планировать общие способы работы, осуществлять взаимный контроль и оказывать в сотрудничестве необходимую взаимопомощь; адекватно использовать речь для планирования и регуляции своей деятельности.

Тип урока: комбинированный.

Методы обучения: частично-поисковый, наглядный, интерактивный.

Формы организации познавательной деятельности: индивидуальное, фронтальное, практическое.

Оборудование: компьютер, проектор.

Ход урока

1. Организационный момент.
   Учитель:Я предлагаю прослушать 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

- Фосфор, -сказал я». (слайд 2)

Тема нашего урока «Фосфор и его соединения» (слайд 3)

1. Постановка цели и задач урока

Мотивация учебной деятельности учащихся:

Учитель: Какие же цели мы поставим себе на данный урок? (слайд 4)

Почему же это вещество светилось голубоватым пламенем?

- Изучить химические свойства кислот.

III.Актуализация знаний

Учитель:

1. Что мы можем сказать о фосфоре по положению в ПСХЭ?(слайд 5)

2. Составьте электронную формулу фосфора.

3. Какова высшая и низшая степень окисления фосфора?

4. Назовите водородное соединение фосфора?

5. Сравните окислительные свойства N и P, Р и S. Объясните?(слайд 6)

IV. Переход к изучению новой темы

Учитель: Вы уже изучали элемент V А группы –азот. Какие свойства были характерны этому элементу? Обладает ли этими свойствами фосфор?

Планируемый ответ ученика.

(Взаимодействует с кислородом, водородом, металлами.)

- Проверим?

V. Изучение новой темы

Учитель:В 17 веке разорившийся купец из Гамбурга Геннинг Бранд занялся алхимией, пытался получить так называемый «философский камень». Камень, который превращает любой металл в золото. В ходе одного из опытов он выпарил мочу, смешал остаток с углем, песком и продолжил выпаривание. Вскоре в реторте образовалось вещество, светившееся в темноте. Так был открыт белый фосфор.

Ca₃(PO₄)₂+5C+3SiO₂=3CaSiO₃+2P+5CO (слайд 7)

Учитель: В свободном состоянии фосфор образует несколько аллотропных видоизменений: красный, белый и черный фосфор. (слайд 8) Это объясняется тем, что атомы фосфора способны, взаимно соединяясь образовывать кристаллические решетки различного типа. Из-за большой химической активности фосфор в природе встречается только в соединениях. Важнейшие минералы, содержащие фосфор – это фосфориты и апатиты, в состав которых входит ортофосфат кальция.

Рассмотрим свойства фосфора белого и фосфора красного. Физические их свойства сильно отличаются.
Белый фосфор имеет молекулярную кристаллическую решетку, состоящую из молекул Р₄.(слайд 9) 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 (слайд 10) – темно-малиновый порошок. Не растворяется ни в воде, ни в сероуглероде. На воздухе не воспламеняется, не ядовит, не светится в темноте.

При нагревании красного фосфора в пробирке, закрытой ватным тампоном, он превращается в белый фосфор (пары).
Химические свойства красного и белого фосфора схожи, но белый более активен.

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 (слайд 11)

Фосфор в реакциях чаще всего бывает восстановителем (с кислородом, галогенами, бертолетовой солью, азотной кислотой). (слайд 12)

2P+5Cl₂=2PCl₃

3Mg+2P=Mg₃P₂(фосфид магния)С металлами может быть окислителем.

P+5HNO₃= H₃PO₄+5NO₂+H₂O

6P+5KClO₃=3P₂O₅+5KCl

Фосфин получают косвенно, например: (слайд 13)

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.

Фосфор образует оксидP₂O₅- это белое гигроскопичное порошкообразное вещество. Типичный кислотный оксид. Какие свойства характерны для кислотных оксидов? (слайд 14)

1) взаимодействие с водой;

2) с основными оксидами;

3) с основаниями.

Запишите уравнения реакций.

Взаимодействие оксида с водой приводит к образованию ортофосфорной кислоты.

P₂O₅ +3H₂O →2H₃PO₄

Ортофосфорная кислота - твердое кристаллическое вещество, бесцветное, хорошо растворимо в воде. Кислота средней силы(слайд 15). Может дать три ряда солей: средние соли – фосфаты икислые соли - гидрофосфаты и дигидрофосфаты.(слайд 16)

Какие химические свойства характерны для кислот?(слайд 17)

Индивидуальное задание: Даны вещества кальций, оксид кальция, гидроксид натрия, карбонат кальция. С какими из перечисленных веществ будет реагировать ортофосфорная кислота? Записать химические уравнения.(работа в парах)

Учитель: Химический опыт (Качественная реакция на фосфаты).Техника безопасности.

Качественной реакцией на фосфат – анион является взаимодействие ортофосфорной кислоты с серебром (желтый осадок). Однако этот осадок образуется в нейтральной и щелочной средах. В кислой среде он растворяется. (слайд 18)

Ребята, давайте мы вернемся к началу нашего урока и вспомним отрывок из знаменитой «Собаки Баскервилей». Почему «по морде и загривку мерцал переливающийся огонь»?

-Это белый фосфор.

Но он же ядовит и воспламеняется на воздухе, образуя оксид фосфора. «…адское существо, выскочившее на нас из тумана…» Туман –это вода. А что происходит с оксидом фосфора во влажной среде?

-Образуется ортофосфорная кислота.

А разве эта собака могла бы бегать вся измазанная ядовитым фосфором и кислотой?

-Получается, что Конан Дойль допустил грубую химическую ошибку.

В природе фосфор в свободном виде не встречается, только в виде соединений. (слайд 19) 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.

Круговорот фосфора в природе. (рис 92 стр.162 учебник)

Итак, 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.

VI. Обобщение и выводы

Фосфор и его соединения имеют большое значение для химической промышленности. Фосфор необходим для жизнедеятельности растений, животных и человека. Ежесуточная потребность взрослого человека в фосфоре от 1 до 1,2г. А.Е. Ферсман назвал фосфор «элементом жизни и мысли» (слайд 20)

Фосфор образует соединения, которые нашли широкое применение в растениеводстве. Минеральные удобрения играют большую роль для роста растений.

Суперфосфат и преципитат плохо растворяются в воде, поэтому их разбрасывают на поля осенью до обработки почвы. (слайд 21)

VII.Закрепление пройденного материала(слайд 22)

Творческая задача. Сравните содержание фосфора в простом и двойном суперфосфате. Какое из перечисленных соединений представляет большую ценность для минерального питания растений? (Решение задачи в парах). (слайд 23)

VIII. Рефлексия (слайд 24)

Ответьте на утверждение знаком «+» или «-».

1. На уроке было над чем подумать.

2. Я понял новую тему.

3. Я вижу практическое применение темы.

4. Думаю, что тему урока усвоил(а) на (баллы).

IX. Домашнее задание. (слайд 25)

§28, упр.2,3,5

Литература:

1. Химия. Все для учителя. – 2015 год.№12.

2. Врублевский А.И. Химия элементов.- Минск:Юнипресс,2002 год.

3. Минеральные удобрения // Химия. Всея для учителя. – 2014 год, №11.

4. Примерная программа основного общего образования по химии,

рекомендованная Министерством образования и науки РФ// Гара Н.Н,

Рудзитис Г.Е. Химия. 9 класс – М.: Просвещение, 2012 год.

5. О.С.Габриелян Химия. 9 класс: Учебник. – Дрофа, 2006 год

6