Урок в 9 классе по теме «Фосфор и его свойства»

УРОК В 9 КЛАССЕ  ПО ТЕМЕ

«Фосфор и его свойства»

Тип урока: урок усвоения новых знаний

Цели урока:

Обучающие - рассмотреть положение элемента фосфора в ПСХЭ Д.И.Менделеева, строение атома; аллотропные видоизменения фосфора; физические и химические свойства; применение фосфора и его соединений человеком.

Развивающие – развивать критическое мышление через работу с учебным материалом, развивать информационную компетентность учащихся, развивать умение работать в группе;

развивать интеллектуальные и познавательные умения учащихся добывать самостоятельно знания, обобщать и делать выводы, фиксировать главное в свернутом виде. Продолжить формирование навыков самостоятельной работы с учебником, дополнительной литературой, сайтами Интернета.

Воспитательные – содействовать воспитанию организованности учащихся при решении проблемных вопросов, поддерживать дух толерантности, воспитывать умение уважать другое мнение, поддерживать других и быть к ним благожелательным.

Задачи урока:

- воспитывать у учащихся культуру речи, поведения, манеры;

- активизировать интерес учащихся к предмету

- формировать химический язык

Учащиеся должны знать: строение атома фосфора, физические и химические свойства аллотропных видоизменений фосфора, области применения.
Оборудование: периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, карточки с названиями станций, презентация, компьютер, медиапроектор, экран.
Тип учебного занятия: урок изучения нового материала и первичного закрепления полученных знаний
Форма урока:  урок- презентация

Структура урока:

1.Изучение нового материала.
Мотивация.

Все мы в течение жизни совершаем ошибки, это касается не только обычных людей, но и даже известных всему миру. Одним из них является английский писатель Артур Конан Дойль.

Сегодня вы узнаете, в чем была его ошибка, почему надо учиться на чужих ошибках и необходимо знать химию.

Я думаю, что вы читали или смотрели фильм по произведению К.Дойля «Собака Баскервилей»

Учитель зачитывает отрывок из произведения К.Дойля « Собака Баскервилей» и показывает фрагмент из видеоролика. (Слайд 1)

«...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... Страшный пес, 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».
Узнали? 

Очень может быть, что многие (например,я) впервые прочитали слово "фосфор" на страницах "Собаки Баскервилей", а вовсе не в учебнике химии. И вполне вероятно, что у кого-то из читателей знаменитой повести познания о фосфоре этими сведениями и исчерпываются.

Можно ли считать эту информацию полной и достоверной? Попробуем разобраться.

Вот в какой скверной истории оказался замешан элемент № 15.

Автор произведения допустил серьезные ошибки и чтобы их найти, давайте сначала изучим этот элемент.

Само название "фосфор" указывает на способность светиться, потому что образовано двумя греческими корнями: "свет" и "несу".

• Учитель. Охарактеризуйте фосфор как химический элемент по плану:
  1. Порядковый номер, номер периода, группа, подгруппа;
  2. Заряд ядра, электронная формула электронно-графическая формула;
  3. Валентность, степень окисления.

4.Формулы соединений фосфора.
(Когда учащиеся ответят, с помощью медиапроектора на экран выводится правильный ответ) (Слайд 8-9).
Элемент VA группы имеет электронную формулу 1s²2s²2p⁶3s²3p³.

• Фосфор – неметалл.

• Наиболее характерные степени окисления: +5, +3, 0, -3.

• Оксиды Р₂О₅ и Р₂О₃ имеют кислотные свойства.

• Летучее водородное соединение – фосфин PH₃

• Учитель. Фосфор – один из элементов, самых богатых аллотропными модификациями: белый, красный, чёрный, розовый, фиолетовый и другие.

Белый фосфор – кристаллическое вещество белого цвета. Его молекула состоит из 4 атомов, располагающихся по вершинам правильной пирамиды. Плотность 1, 83 г/см³ , 44,1º С, 280,5º С. Обладает высокой реакционной способностью, поэтому его обычно хранят под водой – он не растворяется в воде и не реагирует с ней. На воздухе самопроизвольно воспламеняется. Медленное окисление его паров сопровождается свечением. Чрезвычайно ядовит. Без доступа воздуха при 280-300º С переходит в красный фосфор.
Красный фосфор представляет собой аморфный порошок. Его плотность 1,3 г/см³ , 5,90º С. Он менее реакционноспособен, чем белый фосфор, его удобнее хранить, не ядовит. 
При высоком давлении (12000 атм.) и 220º С из белого фосфора получают чёрный. Его плотность самая большая 2,7 г/см³ и наименее реакционноспособен. По внешнему виду и по внутреннему строению он похож на графит: кристалл построен из бесконечных слоёв атомов, его слои «гофрированы». При нормальных условиях чёрный фосфор ведёт себя как полупроводник, а при повышенном давлении проводит ток как металл (белый и красный фосфор – изоляторы).

Учитель. Мы продолжаем передвигаться.
Фосфор соединяется со многими простыми веществами – кислородом, галогенами, серой и некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные свойства.

1. С кислородом.

При горении фосфора образуется белый густой дым. Белый фосфор самовоспламеняется на воздухе, а красный горит при поджигании.

Фосфор сгорает в кислороде ослепительно ярким пламенем.

4P + 5O_{2(избыток)} → 2P₂O₅ (P₄O₁₀)

Р- восстановитель

3. Фосфор окисляет при нагревании почти все металлы, образуя фосфиды:

2P + 3Ca → Ca₃P₂ Р- окислитель

Ежегодное производство фосфора велико. Большая часть его расходуется на получение термической фосфорной кислоты, из которой производят фосфорные удобрения. Довольно много фосфора перерабатывается в полифосфаты, применяемые в синтетических моющих средствах в качестве умягчителей воды. Ещё один важный потребитель фосфора – спичечное производство. Первые безопасные спички появились в конце 19 века в Швеции, поэтому их часто называли шведскими спичками.

Во время первой и второй мировых войн белым фосфором снаряжали зажигательные бомбы и артиллерийские снаряды; кроме того, он использовался в специальных бомбах для образования дымовых завес.
В металлургии фосфор применяется как компонент некоторых сплавов (оловянные бронзы).
Фосфорорганические производные применяются как инсектициды (вещества, применяемые для борьбы с насекомыми) – хлорофос, тиофос, карбофос.

Динамическая пауза.

3. Рефлексия
Учитель. Вот и завершилось наше путешествие по лестнице познания. Давайте теперь мы ответим, где автор К.Дойль допустил ошибку при написании своего произведения « Собака Баскервилей»?

Людям свойственно ошибаться. Так, Конан Дойль ошибочно с точки зрения химии применил описание свойств фосфора в этом отрывке. На воздухе белый фосфор действительно светится в темноте и является ядом! Но уже при слабом нагревании, для чего достаточно простого трения, фосфор воспламеняется и сгорает, выделяя большое количество теплоты. Значит, если бы он покрывал шерсть собаки, то она получила бы ожоги от его воспламенения.

Оценки за работу на уроке.
Домашнее задание: §21, творческое задание: составить рекламный плакат по теме или создать буклет про фосфор по плану (см. приложение 3)

Дополнительный материал

 Открытие фосфора приписывается гамбургскому алхимику Х.Брандту. В поисках «филосовского камня», якобы способного превратить неблагородные металлы в золото, Брандт занимался перегонкой сухого остатка от выпаривания мочи. В приёмнике оказалось вещество, испускавшее голубоватый свет. Так, совершенно случайно, в 1669 году был открыт белый фосфор (Слайд 5) – вещество, вызывавшее свечение. Поначалу у Брандта не было сомнения, что свечение без огня мог дать лишь искомый «филосовский камень». Однако вскоре он понял, что никакими другими чудесными свойствами его находка не обладает, и продал секрет другому алхимику. Тот, в свою очередь, перепродал его третьему и т. д. Конец «филосовскому бизнесу» положил английский химик Р.Бойль (Слайд 6), который в 1680 году опубликовал в научном журнале более простую и доступную методику получения фосфора. В 1771 году шведский химик К.Шееле (Слайд 6) дал способ получения фосфора из костяной золы, применявшейся в промышленности вплоть до начала 20 века. Наименование элемента происходит от греческих слов «фос» - свет и «форос»,- несущий. Название «фосфоры» приписывают всем веществам, светящимся в темноте после предварительного облучения, а само явление холодного свечения называют фосфоресценция.