Tipul lecției: Lecție în mastering de cunoștințe noi
Repetați structura atomului, familiarizați elevii cu proprietățile unei substanțe simple a fosforului, modificările sale alotrope, urmăriți dependența proprietăților diferitelor tipuri de fosfor de structura laturilor cristaline.
Să poată demonstra proprietățile chimice ale fosforului ca substanță simplă; scrieți ecuațiile reacțiilor chimice, explicați aceste proprietăți în lumina teoriei proceselor de disociere electrolitică și de oxidare-reducere.
- Educarea studenților despre cultura de vorbire, comportament, maniere;
- pentru a spori interesul studenților în acest subiect
- pentru a forma o limbă chimică
Echipament: tabelul "Structura fosforului", o hartă a mineralelor, o colecție de minerale (apatite și fosforite),
Reactivi: lampă spirtoasă, fosfor roșu, eprubete, vată de bumbac, trepied, tija de sticlă.
I. Momentul organizatoric.
Discursul introductiv al profesorului. "A fost un câine negru uriaș, dar un astfel de om nu văzuse niciodată ochiul unui bărbat. Din gura ei deschisă o flacără izbucni, ochii ei arși ca niște cărbuni topiți, bot. Picioarele și pieptul au strălucit de foc ... Mi-am pus mâna pe botul plin de flacără și când mi-am ridicat mâna, propriile mele degete s-au aprins în întuneric.
- Fosfor ", am spus.
- Devilishly inteligent conceput, - a spus Holmes, sniffing un animal mort. - Nu există miros care ar putea împiedica câinele să găsească o urmă "
Sursa: "The Hound of the Baskervilles" de Arthur Conan Doyle.
Deci, tema lecției este "Fosfor"
II. Învățarea materialului nou.
1. Fosforul este un element chimic.
2. Fosforul este o substanță simplă.
3. Proprietăți chimice ale fosforului.
4. Fiind în natură.
5. Istoria descoperirii și aplicării.
- Fosforul este un element chimic.
Sarcina: determinarea poziției fosforului în PS. JE DI Mendeleev, pentru a arăta structura atomului de fosfor, posibilele stări de oxidare în compuși. Comparați proprietățile sale cu elemente ale vecinilor după perioadă și grup, trageți concluzii.
poziția în tabelul periodic: 3 perioade (mici), 5 grupuri A
structura atomului: + 15 P))) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 3d 0 - formula electronică
Concluzie: Fosforul este nemetalic, proprietățile nemetalice sunt mai slabe decât azotul; raza atomului în fosfor este mai mare și este mai dificil pentru el să atașeze electroni la ultimul strat de electroni, proprietățile reducătoare fiind mai pronunțate.
Grad de oxidare în compuși: +3, +5, -3
2. Fosforul este o substanță simplă.
Compoziția albă P 4 Red P n
cristalină atomică cristalină moleculară
O substanță solidă, ceară de culoare albă, în lumină se transformă rapid în galben, cu un miros de usturoi. Insolubil în apă, dar ușor solubil în disulfură de carbon (CS 2). În întuneric strălucește. Se aprinde la 35 ° C sau la frecare, așa că este depozitat și tăiat sub un strat de apă. Punctul de topire. + 44 ° С. Cu încălzire prelungită, fosforul alb trece în roșu (t = 280-340 °, volum închis). Este foarte toxic, 0,15 g este o doză letală. Antidotul este o soluție foarte diluată de sulfat de cupru (II). Ea neutralizează fosforul, transferându-l în fosfură de cupru.
Substanță solidă sub formă de pulbere, de culoare roșu închis, insolubilă în apă și disulfură de carbon. În întuneric nu strălucește, se aprinde numai la o temperatură de aproximativ 260 ° C, nu este otrăvitoare. Punct de topire 590 ° C. Când se încălzește, se transformă în vapori care se condensează în fosfor alb.
Există un alt tip de fosfor - negru. Această modificare a aspectului și a proprietăților fizice este similară cu grafitul (luciu metalic, conductivitate electrică). Sunt cunoscute și alte modificări - fosfor purpuriu și maro. Aceste tipuri de elemente sunt încă exotice în laborator și nu găsesc aplicații practice.
3. Proprietăți chimice.
Întrebare: Cum se poate dovedi că fosforul alb și roșu sunt substanțe cu adevărat alotropice?
Raspuns: substantele alotropice pot fi interconvertite. Și asta încercăm acum să dovedim cu ajutorul unui experiment chimic.
Experiență: Conversia fosforului roșu în alb.
Întrebare: conversia fosforului roșu în alb și invers este un proces fizic sau un proces chimic. De ce?
Răspuns: chimic, pentru că există o transformare a unei substanțe în alta (fosforul alb și roșu au proprietăți diferite).
Fosforul poate reacționa cu multe metale nemodificate: oxigen, sulf, halogeni, cu hidrogen, fosforul nu reacționează.
2P + 3Ca → Ca3P2
4P + 5O2 → 2P2O5
oxid de fosfor (V)
Alocare: Varianta I face un echilibru electronic la prima ecuație de reacție și
II opțiune - la al doilea. Din fiecare opțiune, una câte una, învață aceste sarcini pe tablă.
Întrebare: Ce proprietăți (oxidative sau reductoare) are fosforul?
De ce depind aceste proprietăți? (asupra activității elementului cu care reacționează fosforul).
Care dintre modificările alotrope ale fosforului este mai activă și de ce?
Concluzie: Fosforul este mai activ chimic decât azotul, reacționează cu multe substanțe, apare în reacțiile chimice atât ca oxidant cât și ca agent reducător.
Dintre modificările alotropice, cel mai activ chimic este fosforul alb, deoarece în fosforul alb cristalul este moleculară și este mai slab și mai ușor distrus.
4. Fiind în natură.
Studenții pre-pregătiți vorbesc despre găsirea de fosfor în natură, istoria descoperirii sale.
În 1926, Academician A.E. Fersman și colaboratorii săi au descoperit unul dintre cele mai mari depozite de apatite de pe Peninsula Kola. Pe baza acestui depozit a fost construită o combinație minieră și chimică.
Cu puțin timp înainte de Marele Război Patriotic, în sudul Kazahstanului, în munții Kara-Tau, a fost descoperit un depozit de fosforit foarte mare. Fosforiturile sunt distribuite pe scară largă în Ural, în regiunea Volga, Siberia.
(Demonstrarea depozitului pe hartă și a probelor de minerale).
Semnificația biologică a fosforului este lucrarea cu manualul pagina 124 (citită).
Supliment (mesajul profesorului)
- Este parte a scheletului sub formă de ortofosfat de calciu Ca3 (PO4) 2 și hidroxiapatit Ca3 (PO4) 2Ca (OH) 2.
- Este parte din dinți sub formă de hidroxiapatită și fluorapatit de Ca3 (PO4) 2 CaF2.
- Componenții fosforului participă la schimbul de energie.
Întrebarea. De ce A.E. Fersman a numit fosfor "un element de viață și de gândire"?
Răspuns: Fosforul este necesar pentru activitatea musculară și mentală normală.
5. Istoria descoperirii și aplicării.
Mai mult de trei sute de ani ne separă de descoperirea fosforului. Primul a fost primit în 1669. Comerciantul din Hamburg și alchimistul Hennig Brand. Ca și alți alchimiști, el a încercat să obțină o piatră de filosof, prin care metalele de bază devin aur. Într-unul din experimente, el a primit o substanță care strălucea în întuneric. Cu toate acestea, "focul rece", așa cum a numit-o Brandul, nu a transformat metalele în aur. Dar faptul că substanța rezultată a strălucit fără încălzire a fost neobișnuită și nouă. Această proprietate a noii substanțe Brand nu a fost lent de utilizat. A început să arate fosfor oamenilor bogați, primind daruri și bani de la ei. Și spectacolul era înconjurat de un mister suficient.
Cu toate acestea, în curând și alți oameni de știință au reușit să obțină fosfor. De mult timp, această substanță a fost utilizată doar pentru profit.
Numai la începutul secolului al XIX-lea, fosforul alb a fost folosit în producția de chibrituri. Astfel de meciuri au fost ușor aprinse prin frecare pe o suprafață aspră. Cu toate acestea, atunci când au ars, au creat un miros neplăcut și, cel mai important, producția lor a fost foarte dăunătoare lucrătorilor. Inhalarea vaporilor de fosfor alb a condus la o boală severă - necroza fosforică a oaselor.
Din memoriile lui A. Korevanova, fostul muncitor al uneia dintre fabricile de meciuri: "Fosforul a fost gătit în magazinul de fosfor pentru meciuri. Când fosforul se fierbe, se barbotează și, în același timp, există un gaz mirositor nu numai lângă muncitor, dar chiar lângă costum în care acesta se blochează, nu se poate trece, iar noaptea costumul de foc strălucește.
Producția, desigur, este foarte dăunătoare: fosforul va cădea pe corp, așa că știți că va exista un ulcer. De la muncitorii cu gaze au avut un os fals, nasul lor a căzut. Dar cine este bolnav - pleacă, se vor găsi alții, mulți vor flămânzi.
În cele din urmă, în 1847, cercetătorii au descoperit că fosforul alb atunci când este încălzit într-un vas închis (fără aer) se transformă instantaneu în fosfor roșu, care, în primul rând, mai puțin volatil, și în al doilea rând, non-otrăvitoare. Astfel de meciuri au fost aprinse numai de la frecare pe o suprafață specială formată din fosfor roșu, clei și alte substanțe. Aceste meciuri au fost numite în siguranță, sau suedeze, deoarece au fost produse pentru prima dată în Suedia în 1867 - 1869.
Prima fabrica de meciuri din Rusia a fost inregistrata in 1837, iar sapte lei au fost deja opt.
Astăzi, capul meciului include substanțe combustibile (sulfură de fosfor și sulf), precum și oxidanți, care dau oxigenul necesar pentru ardere. Pe partea laterală a casetei se aplică o masă specială de fosfor (cretă, adeziv, fosfor roșu și alte substanțe). Când am trei cap de tartinabile fosforice ale unui fosfor alb, roșu, care, după cum știm, oxigenul din aer este inflamabil la t = 50 ° C, dând off o mulțime de căldură. Fosforul alb aprinde capul meciului și aici începe un uragan de reacții chimice:
1. Sulful la t = 200 ° C se transformă într-o stare lichidă și începe să interacționeze cu sarea Berthollet
2KCIO 3 + 3S → 2KCI + 3SO 2
2KCIO 3 → 2KCI + 3O 2
2. La t = 370-400 ° C, sarea de trestie se descompune cu eliberarea de oxigen
P 4 + 5O 2 → 2P 2 O 5
Aceste două ecuații de reacție pot fi rezumate și arătate ca una:
6P + 5KCIO 3 → 5 KCI + 3P 2 O 5
Din capul ars, flacăra este transferată în paie aspenă.
Aplicare: o cantitate mare de fosfor roșu este utilizată în producția de concurs. Fosforul roșu este o parte a masei, care este aplicată la cutia de carton pe partea laterală.
Fosforul alb este folosit pentru a crea cojile incendiare, strălucind în întuneric de compoziție și pentru a crea așa-numitele "ecrane de fum", deoarece la arderea fosforului, se formează un fum gros (P 2 O 5). De la fosfor se obțin, de asemenea, medicamente care sunt folosite pentru distrugerea insectelor dăunătoare. Fosforul este utilizat pentru a produce acid fosforic. Compușii naturali de fosfor: apatiții și fosforiturile sunt utilizați în producția de îngrășăminte minerale.
Fosforul din industrie este derivat din fosfatul de calciu Ca 3 (PO 4) 2. Acesta este izolat din fosforit și fluorapatit. Metoda de preparare se bazează pe reacția reducerii Ca3 (PO4) 2 la fosfor.
Ca un reducător al compușilor fosforului, se utilizează cocsul (carbonul). Pentru compușii de calciu de legare în sistemul de reacție s-a adăugat nisip de cuart SiO 2. Procesul se realizează în cuptoare electrice (menționate fabricarea electrotermică). Reacția are loc conform ecuației (ecuația de reacție nu se poate scrie pe tablă, și rotiți la manualul de la pagina 126 Exercitiul 4 ..
2Ca 3 (PO 4) 2 + 6SiO 2 + 10C = 6CaSiO 3 + P + 4 10CO ↑
Produsul de reacție este fosfor alb. Din cauza prezenței impurităților, fosforul tehnic este galben, deci în industrie se numește fosfor galben.
III. Securizarea materialului studiat
1. Situația este realistă cu un câine imprastiat cu fosfor și strălucitor în întuneric?
Răspuns: această poveste este improbabilă. Faptul că haina câinelui ar putea străluci când există particule de fosfor pe ea. Dar fosfor - substanță solidă, și spray pe păr sau orice alt material, nu există decât o singură cale: ungere lichid volatil care conține fosfor într-o formă dizolvată. In evaporarea unui astfel de lichid (cloroform, sulfură de carbon), fosfor eliberat într-o formă de pulbere subțire. Cu toate acestea, fosfor fin atomizat în aer puternic oxidat și căldura se aprinde. În plus, fosforul alb este o substanță foarte toxică. Din proprietățile sale, rezultă că, dacă aș putea cumva „picta“ nu este doar un câine afară, dar gura ei, ar fi murit repede de otrăvirea, iar cadavrul ei sa transformat într-un foc de tabara.
2. De ce este fosfor numit adesea un element multi-fațetat?
Răspuns: Se numește un element multi-fațetat, deoarece este capabil să se afle în mai multe modificări alotropice.
3. "Fosfor" în greacă înseamnă "lumină, strălucitoare". De ce a primit acel nume?
4. Din memoriile academicianului sovietic S.I. Volfkovich: „Fosforul a fost obținut într-un cuptor electric stabilit la Moscova, Universitatea de Stat pe Moss Street ... mai multe ore într-un cuptor electric al fosforului gazos eliberat este atât de pătrunsă hainele mele și chiar pantofi care, atunci când noaptea am plecat de la Universitatea, cu un întuneric străzi, stinși din Moscova hainele mele radia o lumină albăstruie, și în afara pantofului (frecarea trotuar) grevă scântei ... în curând în rândul locuitorilor din Moscova de cuvânt din gura a început să fie transferat povești fantastice despre „stralucitoare călugăr.“
Poate luminescența fosforului alb să fie considerată un fenomen fizic?
A: Acest fenomen fizico-chimic, deoarece evaporarea are loc prima dată substanță moleculară și apoi reacția lor cu oxigenul, care servește cauza luminescență.
5. De ce femeile de moda in 70-80 gg; Secolul 20 a abandonat rapid margelele fosforice?
Răspunsul: purtarea unor astfel de margele este dăunătoare pentru sănătate, deoarece fosforul este o substanță otrăvitoare.
După finalizarea sarcinilor de testare, studenții schimbă locurile de muncă și verifică corectitudinea lor în efectuarea reciprocă (verificarea reciprocă).
Răspunsurile la teste sunt scrise în avans din partea din spate a tabloului.
Răspunsuri și clasificare.
1. B); 2. B); 3. A); 4. B), D), D), E), 3); 5. A); 6. B); 7. 8. B).
1. B); 2. B); 3.A); 4. A), B), D), M); 5. B); 6. B); 7. 8. B)
IV. Tema:
Sarcina. Care este masa de fosfor din corpul dumneavoastră, dacă știți că fosforul este de aproximativ 1% din greutatea corporală.
V. Reflecție. Rezumați lecția
Testarea pentru lecția "Fosfor și proprietățile sale"
1. Structura atomului de fosfor: A) 15))) B) 15))) B) 15))) r) +15)))
2 8 2 2 8 8 2 8 5 2 5 8
2. Azotul și fosforul ... A) se află în aceeași perioadă; B) sunt în același grup; B) sunt în diferite subgrupe; D) au aceleași numere de secvență.
3. Tipul de latură cristalină a fosforului alb: A) atomic; B) ionic; B) moleculară; D) metal.
4. Care dintre următoarele proprietăți sunt caracteristice fosforului alb: A) substanță pulverulentă, de culoare roșu închis; B) o substanță transparentă, moale; B) inodor; D) are un miros; D) nu se dizolvă în apă; E) este dizolvat în disulfură de carbon; G) nu este otrăvitor; H) puternic otrăvitor.
5. Cu ce dintre substanțele propuse, fosforul reacționează ca oxidant: A) magneziu; B) oxigen; B) clor.
6. Sub forma unui compus chimic, fosforul este larg răspândit în crusta pământului: A) monazit; B) potasiu; B) pirită; D) fosforit.
7. Se utilizează fosfor roșu _____________________
8. Ce alimente sunt bogate in fosfor?
A) nuc; B) miere; B) gălbenuș de ou de pui.
1. Câte niveluri electronice ale atomului de fosfor: A) 2; B) 3; B) 4; D) 5.
2. Azotul și fosforul diferă prin faptul că: A) se află în același subgrup; B) sunt în grupuri diferite; B) sunt în perioade diferite; D) se află în același grup.
3. Tipul de latură cristalină de fosfor roșu: A) atomic; B) ionic; B) moleculară; D) metal.
4. Care dintre următoarele proprietăți sunt caracteristice fosforului roșu: A) substanță sub formă de pulbere, roșu închis; B) o substanță transparentă, moale; B) inodor; D) are un miros; D) nu se dizolvă în apă; E) este dizolvat în disulfură de carbon; G) nu este otrăvitor; H) puternic otrăvitor.
5. Cu ce dintre substanțele propuse, fosforul reacționează ca agent reducător: A) calciu; B) oxigen; B) litiu.
6. Sub forma unui compus chimic, fosforul este larg răspândit în crusta pământului: A) monazit; B) feldspat; B) apatit; D) chalcopirite.
7. Se utilizează fosfor alb _____________________
8. La plante, ca și la animale, fosforul face parte din: A) grăsimi; B) proteine; B) carbohidrați.