Презентация по теме Азот и фосфор.

Фосфор

Шарафутдинова Разия Фаритовна,учитель химии высшей квалификационной категории МБОУ СШ №23 Г.Димитровграда

История

• Фосфор  открыт гамбургским алхимиком Хеннигом Брандом в 1669 году. Подобно другим алхимикам, Бранд пытался отыскать филосовский камень, а получил светящееся вещество. Бранд сфокусировался на опытах с человеческой мочой, так как полагал, что она, обладая золотистым цветом, может содержать золото или нечто нужное для его добычи.

Заполните таблицу:

Свойства химических элементов

Положение в периодической системе

Азот

Фосфор

Число электронов на внешнем уровне

Электронная формула

Число энергетических уровней

Характерные степени окисления

Сравнение электроотрицательности элементов той же группы

Сравнение радиуса атома с радиусами атомов элементов этой же группы

Формула высшего оксида

Формула летучего водородного соединения

Формула высшего гидроксида

Нахождение в природе

Свойства химических элементов

Азот

Положение в периодической системе

Фосфор

порядковый №7

Число электронов на внешнем уровне

2 период

5

Электронная формула

порядковый №15

Главная подгруппа V группы

Число энергетических уровней

3 период

5

2S 2 2P 3

Главная подгруппа V группы

Характерные степени окисления

2

3S 2 3P 3

от -3 до +5

Сравнение электроотрицательности элементов той же группы

3

Сравнение радиуса атома с радиусами атомов элементов этой же группы

от -3 до +5

ЭО выше у азота, чем у фосфора

Формула высшего оксида

Атомы фосфора по сравнению с атомами азота имеют больший радиус

Формула летучего водородного соединения

N 2 O 5

Формула высшего гидроксида

P 2 O 5

NH 3

Нахождение в природе

PH 3

HNO 3

H 3 PO 4

В свободном виде и в виде соединений

Только в соединениях

Сравнение фосфора и азота

• Еще один представитель главной подгруппы V группы периодической системы, Так как в атоме фосфора электронных слоев больше, чем в атоме азота, по сравнению с азотом атомы фосфора имеют больший радиус. Ядро фосфора будет слабее притягивать внешний электрон, чем ядро атома азота, отсюда меньшее значение электроотрицательности, а значит, более выраженные восстановительные свойства.
• Фосфор проявляет степени окисления -3, +3, +5. Самые устойчивые соединения со степенью окисления +5. 

Нахождение в природе и организме

• В свободном состоянии в природе не встречаются вследствие легкой окисляемости фосфора. Природные минералы – фосфорит Сa 3 (РО 4 ) 2 , апатит – Сa 3 (РО 4 ) 2 •СaCI 2  или Сa 3 (РО 4 ) 2 •СaF 2 .
• Зубная эмаль, представляющая собой в соответствии со своими функциями самое твёрдое из веществ, тот же самый апатит.
• В растениях фосфор сосредотачивается главным образом в семенах и плодах, в организме животных, птиц и рыб – в скелете и нервной ткани. В среднем тело человека содержится около 1,5 кг фосфора, из которых около 1,4 кг приходится на кости.

Фосфор в организме

Фосфор в организме

человека

1500 граммов

Мышцы

130 граммов

Мозг и нервы

12 граммов

Кости и зубы

1400 граммов

(90%)

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота (носитель энергии).

Фосфор участвует в передаче наследственных свойств (ДНК и РНК).

Получение фосфора

• Фосфор получают из апатитов или фосфоритов в результате взаимодействия с коксом и кремнезёмом при температуре около 1600°С:

2Ca 3 (PO 4 ) 2  + 10C + 6SiO 2  → P 4  + 10CO + 6CaSiO 3 . 

Предварительно измельченная и обогащенная фосфорсодержащая руда смешивается в заданных соотношениях с кремнеземом и коксом и загружается в электропечь. Кремнезем необходим для снижения температуры реакции, а также увеличения ее скорости за счет связывания выделяющейся в процессе восстановления окиси кальция в силикат кальция, который непрерывно удаляется в виде расплавленного шлака.

Аллотропия - явление, когда один и то же химический элемент образует несколько простых веществ

• Химический элемент фосфор образует несколько аллотропных модификаций. Наиболее известны  белый фосфор  и  красный фосфор.
• При длительном нагревании без доступа воздуха белый фосфор желтеет и постепенно превращается в красный. Красный фосфор при нагревании в таких же условиях превращается в пар, при конденсации которого образуется белый фосфор.

Аллотропные модификации

фосфора

белый красный черный

Белый фосфор

• Состоит из молекул P 4 .
• Белое мягкое кристаллическое вещество.
• Чесночный запах.
• t плавления 44 o C, самовоспламеняющийся порошок.
• Светится в темноте.
• Сильный яд.
• Противоядие CuSO 4

Чёрный и красный фосфор

Красный фосфор:

Черный фосфор:

• Похож на графит.
• Проводит электрический ток.
• t плавления 597 о С.
• Атомная кристаллическая решетка.

• Твердое аморфное вещество.
• Темно-красное.
• Без запаха.
• t плавления 260 о С.
• Не светится.
• Не ядовит.
• Нерастворим в Н 2 О и органических растворителях.

• Нерастворим в Н 2 О и органических растворителях.

Химические свойства фосфора

• Химические свойства белого и красного фосфора близки, но белый фосфор химически более активен.
• Белый фосфор самовоспламеняется на воздухе, а красный горит при поджигании:

4P + 5O 2  → 2P 2 O 5  (с избытком кислорода),

4P + 3O 2  → 2P 2 O 3  (при медленном окислении или при недостатке кислорода).

• При взаимодействии с металлами образуются  фосфиды :

3Ca + 2P = Ca 3 P 2 .

• С водородом фосфор не реагирует , но при разложении водой или кислотами фосфидов образуется  фосфин  PH 3  — ядовитый газ с неприятным запахом:

Ca 3 P 2  + 6HCl  = 3CaCl 2  + 2PH 3  ↑.

Ca 3 P 2  + 6H 2 O = 3Ca(OH) 2  + 2PH 3  ↑

• Свойства фосфина :

PH 3  + 2O 2  = H 3 PO 4 .

PH 3  + HI = PH 4 I

• С неметаллами — восстановитель:

2P + 3S → P 2 S 3 ,

2P + 3Cl 2  → 2PCl 3 .

• Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту:

3P + 5HNO 3  + 2H 2 O → 3H 3 PO 4  + 5NO;

2P + 5H 2 SO 4  → 2H 3 PO 4  + 5SO 2  + 2H 2 O.

• Реакция окисления также происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает бертолетова соль:

6P + 5KClO 3  → 5KCl + 3P 2 O 5

• В холодных концентрированных растворах  щелочей медленно протекает реакция диспропорционирования:

4P + 3KOH + 3H 2 O = PH 3  + 3KH 2 PO 3

Круговорот фосфора в природе

Растения

Животные

Почва

Фосфорсодержащие

минералы и породы.

Осуществите превращения:

• Осуществите превращения
• Ca 3 (PO 4 ) 2   1 P 2 P 2 O 5
• Ca 3 P 2   3 PH 3   4 P 2 O 5
• Для уравнений 1,2,4 составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Домашнее задание: § 28, упр. 1,2,3

ЦЕПОЧКА

Урок окончен.

Спасибо за урок.