Перейти на главную страницу
1. Положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и строение атома.
Заряд ядра - |
Число электронов на внешнем уровне - |
р+ - |
Электронная формула внешнего уровня - |
n° - |
|
ē - |
Степени окисления - |
а) получение: 1. Ca3(PO4)2 + SiO2 + C → CaSiO3 + CO↑ + P2↑ P2 → P4 (белый фосфор)
2. Рбелый → Ркрасный. 3. Рбелый → Рчерный.
б) физические свойства аллотропных модификаций:
Свойства |
Рбелый |
Ркрасный |
Рчерный |
Строение |
Р4 молекулярная кристаллическая решетка, молекула Р4 имеет форму тетраэдра ![]() |
Рn атомное строение, тетраэдры Р4 соединены между собой ковалентными связями в бесконечные цепи ![]() |
Рх атомная кристаллическая решетка, объемные шестиугольники с атомами фосфора связаны друг с другом в слои, похож на графит ![]() |
Внешний вид |
|
|
черный порошок, жирный на ощупь |
Растворимость |
не растворяется в воде, растворяется в сероуглероде |
не растворяется ни в воде, ни в сероуглероде |
не растворяется ни в воде, ни в сероуглероде |
tплавления |
44°С |
593°С |
≈ 1000°С |
Плотность |
1,83 г/см3 |
2-2,4 г/см3 |
2,7 г/см3 |
Химическая активность |
|
| |
Ядовитость |
сильно ядовит |
не ядовиты |
как восстановитель |
как окислитель |
Взаимодействует с неметаллами Р + О2 → Р2О5 → Н3РО4 → Ag3PO4 P + S →
P + Cl2 → |
Взаимодействует с металлами, образуя фосфиды Na + P →
Ca + P → |
Взаимодействует со сложными веществами – окислителями P + KClO3 → P2O5 + KCl |
|
- в земной коре – 0,1%, важнейшие минералы – фосфорит (Са5(РО4)3(ОН,СО3)), апатит (Са5(РО4)3(F,Cl));
- в растительности – в белках семян;
- в животных организмах: в белках молока, крови, мозговой и нервных тканях, в костях (3Са3(РО4)2 · Ca(OH)2 и 3Са3(РО4)2 · CaСO3 · Н2О), в ДНК, РНК (хранят и передают наследственную информацию), АТФ (отвечает за энергетический обмен).
д) применение фосфора и его соединений: спички; изготовление полупроводников (GaP, InP), удобрения, фосфорорганические соединения (дихлофос, карбофос, гербициды, нервно-паралитические газы и т.д.), смягчения воды, средство для снятия известкового налета (антинакипин).
е) меры предосторожности при работе с фосфором и его соединениями:
- избегать употребления молока и жиров;
- при отравлении используют атропин, раствор марганцовки, кофе.
2. Определить роль фосфора в природе, в жизни людей и народном хозяйстве.
3. Проверить знания учащихся по неорганической химии.
4. Раскрыть межпредметные связи (химии, биологии, истории, литературы).
5. Способствовать развитию интереса к химической науке.
Оборудование и реактивы: пробирки, стеклянная палочка, ложечки для сжигания веществ, стеклянные цилиндры, стаканчики, спиртовка, вата, колбы, красный фосфор, кислород, вода, нитрат серебра, индикатор.
Учитель: Тема сегодняшнего урока "ФОСФОР, его значение, свойства и применение".
Все вы наверняка смотрели фильм или читали произведение Конан Дойля "Собака Баскервилей", где вы могли услышать об этом элементе. (включаем отрывок фильма).
Мы должны с вами сегодня выяснить, действительно ли это был фосфор, можно ли его использовать для свечения? Какими полезными и вредными свойствами он еще обладает, и где мы встречаемся с ним или его соединениями в быту. Кроме этого, мы повторим свойства неметаллов применительно к фосфору. Перед вами находятся листы с которыми мы будем работать в ходе этого урока.
Для начала, с помощью периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева определим, строение его атомов и положение в системе.
Заряд ядра - + 15 |
Число электронов на внешнем уровне - 5 | ||||||||||||||||||||||
р+ - 15 |
Электронная формула внешнего уровня – 3s23p3 P* | ||||||||||||||||||||||
n° - 16 |
↑↓ |
|
↑ |
↑ |
↑ |
|
|
|
|
|
|
|
↑ |
|
↑ |
↑ |
↑ |
|
↑ |
|
|
|
|
ē - 15 |
Степени окисления - -3+3+5 |
Давайте теперь дадим характеристику фосфору как простому веществу.
1. Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 5CO↑ + P2↑ P2 → P4 (белый фосфор) [коэффициенты расставляет ученик]
2. Рбелый → Ркрасный. 3. Рбелый → Рчерный (черный фосфор на уроке не увидим, но свойства его похожи на красный)
Проведем сравнительную характеристику физических свойств фосфора и посмотрим, как эти свойства связаны со строением.
Свойства |
Рбелый |
Ркрасный |
Рчерный |
Строение |
Р4 молекулярная кристаллическая решетка, молекула Р4 имеет форму тетраэдра ![]() |
Рn атомное строение, тетраэдры Р4 соединены между собой ковалентными связями в бесконечные цепи ![]() |
Рх атомная кристаллическая решетка, объемные шестиугольники с атомами фосфора связаны друг с другом в слои, похож на графит ![]() |
Внешний вид |
воскообразное вещество бледно-желтого цвета |
темно-малиновый порошок |
черный порошок, жирный на ощупь |
Растворимость |
не растворяется в воде, растворяется в сероуглероде |
не растворяется ни в воде, ни в сероуглероде |
не растворяется ни в воде, ни в сероуглероде |
tплавления |
44°С |
593°С |
≈ 1000°С |
Плотность |
1,83 г/см3 |
2-2,4 г/см3 |
2,7 г/см3 |
Химическая активность |
самый активный, светится бледно-голубым светом из-за медленного окисления, самовоспламеняется на воздухе |
менее химически активны, не светятся, температура самовоспламенения больше 200°С | |
Ядовитость |
сильно ядовит (смертельная доза 0.1г примерно такая же и у цианистого калия) |
не ядовиты |
Для доказательства высокой реакционной способности проведем опыт: из красного фосфора получим белый и вынимая стеклянную палочку, на которую осел белый фосфор, мы видим, что он самовоспламеняется. Запишем в таблицу внешний вид красного и белого фосфора, а так же их химическую активность. Какой фосфор может светиться, и каким светом? Могли ли собаку намазать белым фосфором, если он обладает такими свойствами?
как восстановитель |
как окислитель |
Взаимодействует с неметаллами 4Р + 5О2 → 2Р2О5 ![]() ![]() ![]() red ox
Р2О5 → Н3РО4 → Ag3PO4 P + S →
P + Cl2 → |
Взаимодействует с металлами, образуя фосфиды 3Na + P → Na3P ![]() ![]() r Ca + P →
|
Взаимодействует со сложными веществами – окислителями 6 Cl + 6ē → Cl 5
|
Вы видели, что оксид фосфора (V) образуется в виде густого белого дыма. Во время Великой Отечественной войны данную реакцию использовали для создания дымовых завес. В первые годы войны было поручено организовать производство фосфорсодержащих веществ и на их основе зажигательных средств для противотанкового оружия. На опытном заводе НИИ удобрений и инсектофунгицидов, директором которого в годы войны был крупнейший советский химик-технолог Семен Исаакович Вольфкович, было налажено производство сплавов фосфора с серой, которые заливались в стеклянные бутылки и служили зажигательными противотанковыми "бомбами". Но изготовление и метание таких бомб было опасно. Уже в 1942 году Вольфкович с сотрудниками разработал условия, исключающие опасность изготовления, транспортировки и применение этих бомб. Им было разработано и организовано на металлургических заводах Урала получение фосфора в доменных печах. Для борьбы с многочисленными пожарами, возникающих от сброшенных вражескими самолетами бомб, по предложению Вольфковича были созданы специальные растворы солей фосфорной кислоты. Взаимодействие фосфора с серой и фосфора с хлором, вы допишите дома.
Кроме того, фосфор реагирует со сложными веществами-окислителями. Уравняйте ее с помощью электронного баланса. Предложенная в таблице реакция происходит при зажигании спичек. Зажигательная поверхность спичечного коробка покрыта смесью красного фосфора и других веществ (порошка стекла, сульфида сурьмы (III), оксида железа (III) (который придает цвет), карбоната кальция). Спичечная головка состоит из окислителей, например бертолетовой соли и других (оксида марганца (IV), бихромата калия) и горючих веществ (серы, сульфида фосфора (III) и различных животных и растительных клеев, стеклянного порошка и оксида железа (III)). Постарайтесь узнать, какие еще вещества входят в состав современных спичек.
В середине XIX века были изобретены фосфорные спички, которые состояли из белого фосфора, бертолетовой соли и клея. Они загорались при трении о любую шероховатую поверхность. Это приводило к пожарам, а также регистрировали случаи отравления при их производстве. Этими спичками пользовались и самоубийцы, т.к. достаточно было съесть несколько головок для получения смертельной дозы, и от этих спичек отказались.
Как окислитель фосфор взаимодействует с металлами, образуя фосфиды? Эти реакции используют для получения полупроводниковых материалов. Одно уравнение мы разберем с вами в классе, а другое – допишите дома.
Где же содержатся соединения фосфора?
В земной коре – 0,1%, важнейшие минералы – фосфорит (Са5(РО4)3(ОН,СО3)), апатит (Са5(РО4)3(F,Cl)). Кроме этих минералов в природе встречается очень красивый минерал – бирюза (водный фосфат меди и алюминия).Про него сложены красивые легенды. (Фильм)
Посмотрите в таблицу, где фосфор содержится в растениях и животных?
Ученик: В растениях содержится фосфор в белках семян.
В животных организмах: в белках молока, крови, мозговой и нервных тканях, в костях (3Са3(РО4)2 · Ca(OH)2 и 3Са3(РО4)2 · CaСO3 · Н2О), в ДНК, РНК (хранят и передают наследственную информацию), АТФ (отвечает за энергетический обмен).
Где же применяют Фосфор и его соединения?
Необходимо избегать употребления молока и жиров. При попадании расплавленного фосфора на тело образуются ожоги. При ожогах это место промывают спиртом, медным купоросом, слабым раствором марганцовки. При отравлении фосфором может помочь кофе, при сильном отравлении необходимо вызвать рвоту, выпить слабый раствор марганцовки, проводить курс лечения атропином.
В О П Р О С Ы
1. Какой фосфор ядовит и светится?
2. Как называются соединения фосфора с металлом?
3. Каким реактивом можно распознать фосфорную кислоту и ее соли?
4. Как получить красный фосфор?
5. Чего нужно избегать при работе с фосфором?
6. Какие степени окисления может иметь фосфор в соединениях?
7. Когда лучше использовать фосфорные удобрения?
8. Где фосфор использовался во время ВОВ?
Необходимое оборудование и посуда: металлическая пластинка, лабораторный штатив с кольцом, спиртовка, спички
14 12 2014
1 стр.
Положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и строение атома
14 12 2014
1 стр.
Развивающая: создать условия для развития умений учащихся анализировать, обобщать, делать выводы, сравнивать
14 12 2014
1 стр.
Он входит в состав некоторых белковых веществ (в частности, нервной и мозговой тканей), а также костей и зубов. Скопления фосфора встречаются главным образом в виде минерала апатит
14 12 2014
3 стр.
Он входит в состав некоторых белковых веществ (в частности, нервной и мозговой тканей), а также костей и зубов. Скопления фосфора встречаются главным образом в виде минерала апатит
14 12 2014
3 стр.
Оборудование и реактивы: химическая посуда, аппарат для получения азота, штатив, водяная баня, соединения азота, фосфора и другие
14 12 2014
1 стр.
Гидрологическая и гидрохимическая характеристика озер Большой и Малый Яльчик, Глухое, Раифское и Линево
17 12 2014
1 стр.
Характеристика (паспорт) муниципального образования – подъемский сельсовет пичаевского района
12 10 2014
1 стр.