Урок химии 9 класс " Оксид фосфора и фосфорная кислота"

Тема: Оксид фосфора (V). Фосфорная кислота и ее соли. Фосфорные удобрения.

Класс 9

Цель: формирование знаний о свойствах оксида фосфора(V), фосфорной кислоты, кислых солях фосфорной кислоты, реакциях неполной нейтрализации; продолжение формирования умений составлять уравнения химических реакций.

Задачи:

• Образовательная: сформировать знания об оксиде фосфора(V), о фосфорной кислоте, ее физических и химических свойствах, получении и применении; обеспечить в ходе урока усвоение знаний о солях фосфорной кислоты, их свойствах, получении и применении.

• Развивающая: способствовать развитию познавательного интереса, развитию выделять главное, логически излагать свои мысли.

• Воспитательная: содействовать в ходе урока формированию научной картины мира, содействовать нравственному воспитанию школьников.

Методы обучения: беседа, рассказ, словесно – наглядный (изложение учебного материала с использованием презентации Microsoft Power Point)

Тип урока: комбинированный

Оборудование: мультимедийное оборудование, презентация, таблица ПСХЭ, таблица растворимости кислот, солей и оснований.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Актуализация опорных знаний. Беседа с учащимися по теме «Фосфор»

Вопросы:

1. Где расположен фосфор в периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева?

2. Сколько энергетических уровней у атома фосфора?

3. Сколько электронов на внешнем энергетическом уровне находится у атома фосфора?

4. Заряд ядра атома фосфора?

5. Назовите высшую и низшую степени окисления фосфора?

6. В виде каких аллотропных модификаций встречается фосфор?

7. Чем отличается белый фосфор от красного?

8. Какие свойства фосфор проявляет в реакциях?

9. Где применяется фосфор?

1. Изучение нового материала по плану:

1.Оксид фосфора (V)

2.Фосфорная кислота

• Получение

• Физические свойства

• Химические свойства

• Применение

3.Соли фосфорной кислоты

Материалы к уроку:

1.Оксид фосфора (V)

Оксид фосфора(V) P₂O₅ образуется при горении фосфора на воздухе:

4Р + 5О₂ 2Р₂О₅

Твердое кристаллическое вещество Р₂О₅ гигроскопично и используется как водоотнимающее средство.

P₂O₅ – типичный кислотный оксид, обладающий всеми свойствами кислотных оксидов.
1) При взаимодействии с водой образует на холоде метафосфорную кислоту НРО₃:

P₂O₅ + H₂O  2HPO₃

или при нагревании ортофосфорную кислоту Н₃РО₄:

P₂O₅ + 3H₂O  2H₃PO₄

2) Как кислотный оксид, вступает в реакции с основными оксидами:

P₂O₅ + 3CaO → Ca₃(PO₄)₂

3) Со щелочами:

P₂O₅ +3Ca(OH)₂ → Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂O

2. Фосфорная кислота - H₃PO₄

Получение

Фосфорную кислоту получают из оксида фосфора (V):

P₂O₅ + 3H₂O  2H₃PO₄

и фосфата кальция:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄  3CaSO₄ + 2H₃PO₄

Физические свойства
Фосфорная кислота – бесцветное твердое кристаллическое вещество (t плавления = 42ºС), хорошо растворимое в воде.

Химические свойства

Фосфорная кислота вступает во многие реакции, характерные для кислот:

1.С металлами, стоящими в ряду напряжения металлов до водорода:

3Mg + 2H₃PO₄  Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂↑

2.С основными оксидами:

3CaO + 2H₃PO₄ Сa₃(PO₄)₂ + 3H₂O

3.С основаниями и аммиаком:

H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O

H₃PO₄ + 2NH₃ → (NH₄)₂HPO₄

4.С солями слабых кислот:

2H₃PO₄ + 3Na₂CO₃ → 2Na₃PO₄ + 3H₂O + 3CO₂↑

5.При действии раствора нитрата серебра появляется желтый осадок:

H₃PO₄ + 3AgNO₃ → Ag₃PO₄ ↓ + 3HNO₃

Это качественная реакция на фосфорную кислоту и её соли – фосфаты.

Применение

• В производстве фосфорных удобрений

• В производстве кормовых добавок для животноводства

• В производстве моющих средств (фосфаты щелочных металлов)

• Для создания защитных покрытий на металлах

3.Соли фосфорной кислоты

Фосфорная кислота может давать три ряда солей: кислые соли - гидрофосфаты и дигидрофосфаты, средние соли – фосфаты.

Получение

1.Реакции неполной нейтрализации

H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄ + 2H₂O
гидрофосфат натрия
H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O 
дигидрофосфат натрия

2.Реакция полной нейтрализации

H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O
фосфат натрия

Физические свойства

• Средние соли, или фосфаты (например, Са₃(РО₄)₂), нерастворимы в воде, кроме фосфатов щелочных металлов;

• Кислые соли – дигидрофосфаты (например, Са(Н₂РО₄)₂), большинство хорошо растворимы в воде;

• Кислые соли - гидрофосфаты (например, СаНРО₄), малорастворимы в воде (кроме фосфатов натрия, калия и аммония), т.е. занимают промежуточное положение между фосфатами и дигидрофосфатами по растворимости.

Химические свойства

Для средних солей фосфорной кислоты характерны все свойства солей.

Кислые соли могут взаимодействовать со щелочами и разлагаться при нагревании на среднюю соль и Н₃РО₄.
1) Со щелочами:

Na₂НPO₄ + NaOH → Na₃PO₄ + H₂O
(происходит замещение водорода на натрий)

2) Разложение:

3NaH₂PO₄ → Na₃PO₄ + 2H₃PO₄

IV. Закрепление

1) «Проверь себя». Закончите высказывания:

1. Оксид фосфора (V) образуется при горении …

2. Формула фосфорной кислоты…

3. Фосфорную кислоту получают из …

4. Фосфорная кислота – это … вещество, …растворимое в воде

5. Качественная реакция на фосфорную кислоту и ее соли – это взаимодействие с … . Признак реакции - …

6. Фосфорная кислота применяется в производстве …

7. Фосфорная кислота может давать три ряда солей: кислые соли - … и … , средние соли –…

2) Работа по карточкам с цепочками превращений по вариантам

I – в

Р₂О₅ → Н₃РО₄ → Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ → H₃PO₄ → Zn₃(PO₄)₂

II – в

P → Ca₃P₂ → PH₃ → Р₂О₅ → Na₃PO₄ → Ag₃PO₄

III - в

Ca₃(PO₄)₂ → P → PCl₅ → Н₃РО₄ → K₃PO₄ → Fe₃(PO₄)₂

Решение:

I – в

1) P₂O₅ + 3H₂O  2H₃PO₄

2) H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O

3) 2Na₃PO₄ + 3CaCI₂ → Ca₃(PO₄)₂ + 6NaCl

4) Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄  3CaSO₄ + 2H₃PO₄

5) 2H₃PO₄ + 3ZnCI₂ → Zn₃(PO₄)₂ + 6HCl

II – в

1) 2Р + 3Са → Са₃Р₂

2) Са₃Р₂ + 6НCI → 3CaCI₂ + 2PH₃

3) 2PH₃ + 4O₂ → P₂O₅ + 3H₂O

4) P₂O₅ +6NaOH → 2Na₃PO₄ + 3H₂O

5) Na₃PO₄ + 3AgNO₃ → Ag₃PO₄↓ + 3NaNO₃

III – в

1) Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C → 2P + 3CaSiO₃ + 5CO

2) 2P + 5CI₂ → 2PCI₅

3) PCI₅ + 4H₂O → H₃PO₄ + 5HCI

4) H₃PO₄ + 3KOH → K₃PO₄ + 3H₂O

5) 2K₃PO₄ + 3FeCI₂ → Fe₃(PO₄)₂ + 6KCI

1. Подведение итогов урока. Рефлексия.

VI. Домашнее задание: §29, 30; №1, с. 110; составить, где возможно, ионные уравнения для цепочек превращений.

7