Урок-презентация "Неметаллы VА группы. Азот и фосфор"

Bochegova@

14.01.23

• Азот и фосфор- элементы V группы, главной подгруппы.
• Заряд ядра атома N равен +7 , атома P - +15 ,
• На последнем энергетическом уровне атомов азота и фосфора находится по 5 электронов. Электронная конфигурация валентного уровня - ns 2 np 3 .
• Радиус атома азота меньше радиуса атома фосфора.
• От азота к фосфору уменьшаются неметалличность, электроотрицательность, окислительная способность, а восстановительная способность возрастает .
• До устойчивого состояния атомы этих элементов могут присоединять по 3 электрона или отдавать по 5 электронов. Отсюда для азота и фосфора характерна высшая степень окисления +5 , низшая степень окисления -3 .
• Формулы высших оксидов: оксид азота (V) N 2 О 5 , оксид фосфора ( V) Р 2 О 5 . Высшие оксиды и гидроксиды азота и фосфора имеют кислотный характер.

8. Азот образует летучее водородное соединение NH 3 аммиак , фосфор – РН 3 фосфин .

14.01.23

Bochegova@

В 1787 г. А.Лавуазье установил, что «жизненный» и «удушливый» газы, входящие в состав воздуха, это простые вещества.

Он предложил название «азот».

«азот» -«безжизненный»

(греч. «а» – отрицание, «зоэ» – жизнь)

«фосфор» -«светоносец»

(греч. «фос» – свет и «феро» – несу)

Фосфор открыт гамбургским алхимиком Хеннингом Брандом в 1669 г.

1772 г. – открытие азота

Д.Резерфорд, сжигая фосфор и другие вещества в стеклянном колоколе, показал, что остающийся газ не поддерживает дыхания и горения. Д.Резерфорд назвал его «удушливым воздухом». 

Bochegova@

14.01.23

Урок химии в 9 классе

Бочегова Ольга Александровна,

учитель химии МБОУ СОШ № 14, г. Полевской, Свердловская область

2012год

14.01.23

Bochegova@

14.01.23

Bochegova@

азот

фосфор

ковалентная неполярная связь, молекулярная кристаллическая решетка

Аллотропные модификации

• бесцветный газ
• без запаха
• малорастворим в Н 2 О
• T кип. = -196 0 C
• T пл. =-210 0 С

Не ядовит, не

поддерживает

дыхания, не горюч.

БЕЛЫЙ ФОСФОР

КРАСНЫЙ ФОСФОР

14.01.23

Bochegova@

• воскообразное вещество бледно-желтого цвета
• чесночный запах
• растворим в сероуглероде, не растворим в Н 2 О
• ядовит!
• светится в темноте!
• Т воспламенения = +40 0 С
• T пл. =+44 °С

Р 4

ковалентная неполярная связь, молекулярная кристаллическая решетка

14.01.23

Bochegova@

Р n

Ковалентная неполярная связь, атомная кристаллическая решетка

• твердое вещество темно-красного цвета
• без запаха
• нерастворим в Н 2 О и сероуглероде
• не светится
• безвреден
• Т воспламенения = +260 0 С
• Тпл.=600 °С

ОПЫТ

14.01.23

Bochegova@

Просмотрите фрагмент. Прокомментируйте его с химической точки зрения .

«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 переливался мерцающий

огонь. Ни в чьем воспаленном мозгу не

Могло возникнуть видение более страшное,

более омерзительное, чем это адское

существо, выскочившее на нас из тумана...

… .Я дотронулся до этой светящейся головы и,

отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже

засветились в темноте.

-Фосфор- сказал я".

Артур Конан-Дойл.

"Собака Баскервилей"

Bochegova@

14.01.23

азот

фосфор

Химическая активность фосфора значительно выше, чем у азота

белый →красный →черный

химическая активность снижается

Из-за наличия прочной тройной связи молекулярный азот малоактивен

- 3 0 +5

Восстановительные свойства

Окислительные свойства

14.01.23

Bochegova@

азот

фосфор

Н 2 + N 2

При обычных условиях реагирует только с литием, образуются нитриды:

Li + N 2 =

Фосфор реагирует с металлами с образованием фосфидов:

Li + P =

Са + N 2 =

Н 2 + Р =

Ca + P =

Взаимодействие с металлами

-

-

3 е

6 е

+1 -3

+1 -3

Li N

0

t o c

0

3

Li P

0

0

2

6

3

3

фосфид лития

нитрид лития

-

-

6 е

6 е

+ 2 -3

t o c

+2 -3

t o C

0

Са Р

0

0

0

Ca N

3

3

2

2

3

2

3

фосфид кальция

нитрид кальция

-

Взаимодействие с водородом

6 е

-3 +1

p, t o , Fe

0

0

3

NH

2

3

аммиак

Bochegova@

14.01.23

Только под действием электрического разряда азот реагирует с O 2 :

N 2 + О 2

Фосфор легко окисляется

кислородом:

Азот непосредственно не взаимодействует

с галогенами и сер ой

Р + С l 2 =

Р + О 2 =

Взаимодействие с кислородом

-

-

4 е

20 е

2

+2 -2

+ 5 - 2

NO

3 000 o C

0

0

0

0

4

P О

t o c

2

5

5

2

оксид азота (II)

ок-тель

в-тель

o ксид фосфора ( V )

в-тель

ок-тель

Взаимодействие с галогенами, серой

-

10 е

+5 -1

t o c

0

0

Р Cl

2

2

5

5

хлорид фосфора (V)

Bochegova@

14.01.23

Реакция окисления фосфора происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает бертолетова соль

0 +5 -1 + 5

P + KClO 3 = KCl + P 2 O 5

-1

-

+5

Cl

Cl

+ 6 e =

∙ 5 восстановление

5

5

ок-тель

+5

0

-

∙ 6 окисление

P

6

P

3

- 5 e =

в-тель

14.01.23

Bochegova@

Сырье: апатиты или фосфориты, кокс, песок

Процесс: восстановление фосфата кальция коксом в электропечи при температуре 1500°С.

фосфорит

• Сырье: воздух
• Процесс: перегонка сжиженного воздуха
• Первым отгоняется азот так сжижается при более низкой температуре, чем кислород:
• tкипN 2 = - 196 0 С
• tкипО 2 = - 183 0 С

Са 3 (РО 4 ) 2 + 5 С + 3SiO 2 =2P + 5CO +3CaSiO 3

кокс

песок

шлак

14.01.23

Bochegova@

Bochegova@

14.01.23

Белый фосфор используют в военном деле для зажигательных бомб, а также для дымообразующих снарядов, шашек и гранат, дающих дымовые завесы.

Красный и белый фосфор используют при получении йодистоводородной и бромистоводородной, фосфорной кислот.

Красный фосфор применяют в спичечном производстве.

Фосфид цинка Zn 3 Р 2 применяют для борьбы с грызунами.

Bochegova@

14.01.23

Верны ли следующие суждения о фосфоре?

А. Белый фосфор ядовит и дает труднозаживающие ожоги

Б. Фосфор – необходимый элемент в организме человека

Фосфор проявляет степень окисления +5 в соединении

Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня атома азота

Верны ли следующие суждения о фосфоре?

А. Фосфор горит на воздухе с образованием P 2 O 5

Б. При взаимодействии фосфора с металлами образуются фосфиды

Фосфор не реагирует с веществом, формула которого:

Азот проявляет свойства восстановителя

в реакции с

Верны ли следующие суждения о свойствах азота?

А. Азот является более слабым восстановителем, чем фосфор

Б. Азот является окислителем в реакции с водородом

Химическая активность аллотропных форм фосфора увеличивается в ряду

В твердом состоянии кристаллическая решетка белого фосфора

Число нейтронов в атоме фосфора равно

Тремя общими электронными парами образована связь в молекуле

Азот проявляет степень окисления -3 в соединении

ВОПРОС 1

ВОПРОС 2

ВОПРОС 3

ВОПРОС 4

ВОПРОС 5

ВОПРОС 6

ВОПРОС 7

ВОПРОС 8

ВОПРОС 9

ВОПРОС 10

ВОПРОС 11

ВОПРОС 12

14.01.23

Bochegova@

Домашнее задание

• §15,16,21
• Задача: Вычислите массу фосфора, образующегося из 1 кг фосфата кальция, содержащего 5% примесей.
• Стр.52, №2
• Стр. 70 №2,4,5

Использованные ресурсы

14.01.23

Bochegova@

• Периодическая система http://theodoregray.com/PeriodicTableDisplay/Elements/015/index.s9.html
• История открытия аллотропных модификаций фосфора В. А. Красицкий . Журнал «Химия и химики» №6, 2010
• Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов http://school-collection.edu.ru/catalog/

1.Белый фосфор (N 125289) Иллюстрация

2.Красный фосфор (N 125287) Иллюстрация

3.Сравнение температур воспламенения белого и красного фосфора (N 54483) Видеофрагмент

4.Превращение красного фосфора в белый (N 54480) Видеофрагмент

5.Получение фосфида кальция (N 54904) Видеофрагмент

• ФЦИОР http://fcior.edu.ru/

Физические и химические свойства азота mmlab.chemistry.418i

• Анимация: схема электропечи для получения фосфора . CD «Библиотека наглядных электронных пособий. Химия.» ООО «Кирилл и Мефодий», 2006