Ученики на Учителя.com


Урок по химии "Фосфор и его соединения" 9 класс

Урок по химии в 9 классе по теме «Фосфор и его соединения»
Цель урока: познакомить учащихся с историей открытия фосфора, его аллотропными
модификациями и химическими свойствами, рассмотреть соединения фосфора, значение
фосфора.
Задачи:
1. Образовательные:
− способствовать формированию у учащихся представления о фосфоре как о наиболее
активном неметалле;
− повторить и закрепить понятие аллотропии, умение расставлять коэффициенты
методом электронного баланса.
2. Развивающие:
− содействовать развитию у учащихся исследовательских умений в процессе обучения в
сотрудничестве,
− развивать познавательный интерес, используя в содержании урока элементов новизны
знаний и умений, устанавливая причинно-следственные связи.
3. Воспитательные:
− способствовать созданию условий для самореализации личности, для взаимопомощи и
индивидуальной ответственности каждого в группе,
− поддерживать интерес к изучению химии через самостоятельную работу,
− воспитывать сотрудничество,
− продолжить формирование культуры общения и коммуникативных умений учащихся.
Тип урока: интегрированный урок (химия + биология)
Дидактические и материальные оснащения: интерактивная доска, ноутбук,
мультимедейный проектор, компьютерная презентация по теме «Фосфор и его соединения»;
реактивы: фосфат натрия, нитрат серебра, штатив с пробирками.
Ход урока.
I. Организационный момент.
II. Формирование новых знаний, умений, навыков.
«Фосфор – элемент жизни и мысли»
А.Е.Ферсман
История открытия
В поисках философского камня – вещества, превращающего все в золото, немецкий алхимик
Хенниг Бранд в 1669 году упарил до твердого остатка почти тонну мочи из солдатских
казарм. Сухой остаток он смешал с углем и прокалил. Ночью совершенно случайно Бранд
заметил, что новое вещество в виде белой пыли светится в колбе. Так был получен белый
фосфор Р
4
: 4NaPO
4
+ 10C = P
4
+ 6Na
2
O + 10CO
Свойством белого фосфора светится Бранд немедленно воспользовался: он стал
показывать новое вещество как диковинку, продавал ее на вес золота и разбогател, а потом
дорого продал свой секрет.
Название элемент получил от греческих слов «фос» - свет и «форос» - несущий
(светоносный).
Строение атома
+15
Р))) 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
3
285
Фосфор в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева находится в
третьем периоде, в пятой группе, в главной подгруппе.
Фосфор – химический элемент.
1. Химический знак – Р.
2. Аr (P) = 31
3. Валентность – переменная (III;V)
4. Нахождение в природе.
Фосфор встречается в природе только в виде соединений. Важнейшими его минералами
являются фосфориты, апатиты. Фосфор входит в состав растительных и животных белков.
Содержание фосфора в тканях мозга – 0,38%, в мышцах – 0,27%.
Фосфор – простое вещество.
1.Химическая формула – Р.
2.Mr(Р) =31
3. М (Р) = 31г/моль
4. Физические свойства.
Фосфор образует несколько аллотропных модификаций:
1. Белый фосфор - Р
4
– бесцветное или желтое ядовитое вещество, нерастворимое в
воде, растворяется в органических растворителях, легкоплавок, летуч, окисляется
на воздухе, поэтому его хранят под слоем воды, светится в темноте.
2. Красный фосфор – порошок красно – бурого цвета, не ядовит, нерастворим в воде,
в органических растворителях, нелетуч. Возгоняется при сильном нагревании и,
охлаждаясь, превращается в белый фосфор.
3. Черный фосфор – похож на графит, не растворим в воде, обладает
полупроводниковыми свойствами.
Химические свойства.
а) Фосфор – окислитель
1) Взаимодействие с металлами:
2P + 3Ca = Ca
3
P
2
(фосфид кальция)
б) Фосфор – восстановитель
1) Горение 4Р + 5О
2
=2Р
2
О
5
2) Взаимодействие с галогенами (при нагревании)
2Р + 5CI
2
= 2PCI
5
(при избытке галогена)
2Р + 3CI
2
= 2PCI
3
(при избытке фосфора)
3) Взаимодействие с серой 2P + 5S = P
2
S
5
2P + 3S = P
2
S
3
С водородом фосфор непосредственно не реагирует. Газообразный фосфин РН
3
получают косвенным путем, например: Ca
3
P
2
+ 6H
2
O = 3Ca(OH)
2
+ 2PH
3
Фосфин – фосфористый водород, ядовитый газ с чесночным запахом, легко
воспламеняется на воздухе. Поэтому огни на болотах и свежих могилах – это не выдумка. В
теплые темные ночи на свежих могилах наблюдаются бледно – голубоватые огоньки –
«горит» фосфин. Это является причиной редкого природного явления – «блуждающих огней»,
породивших суеверные рассказы о душах умерших, вышедших из могил.
2РН
3
+ 4О
2
= Р
2
О
5
+ 3Н
2
О
Это вещество образуется при гниении отмерших растительных и животных
организмов. Подобные огни наблюдал немецкий астроном Ф.В.Бессель, изучал киевский
профессор Кнорре, австрийский исследователь Лист.
После открытия способности фосфора светиться его стали использовать в церковных
культах. Фосфор добавляли в расплавленный, но уже слегка загустевший воск, формовали
карандаши и делали ими надписи на стенах храмов. Фосфор, медленно окисляясь, светился в
темноте. Фосфор также растворяли в сероуглероде СS
2
и полученным раствором смачивали
фитили свечей, после испарения растворителя белый фосфор воспламенялся, а от него
загорался фитиль, и происходило чудо – «самовоспламенение свечей».
6. Получение
Белый фосфор получают восстановлением фосфата кальция с углем в присутствии
SiO
2
: Ca
3
(PO
4
)
2
+ 5C + 3SiO
2
= 2P + 5CO + 3CaSiO
3
7. Применение
• Белый фосфор используют при производстве термической фосфорной кислоты
• Красный фосфор – как фосфорное удобрение длительного действия
• Красный фосфор для изготовления полупроводниковых материалов
• Красный фосфор применяют в производстве спичек
СОЕДИНЕНИЯ ФОСФОРА
Оксид фосфора (V)
1.Р
2
О
5
2. Mr(P
2
O
5
) = 142
3. M (P
2
O
5
) = 142г/моль
4. Физические свойства.
Р
2
О
5
– белый порошок, очень гигроскопичен, растворим в воде.
5. Химические свойства
а) Взаимодействие с водой Р
2
О
5
+ 3Н
2
О = 2Н
3
РО
4
б) Взаимодействие с основными оксидами Р
2
О
5
+ 3СаО = Са
3
(РО
4
)
2
в) Взаимодействие с основаниями Р
2
О
5
+ 6NaOH = 2Na
3
PO
4
+ 3H
2
O
6. Получение Р
2
О
5
- получают сжиганием красного фосфора
7. Применение
Р
2
О
5
– применяют как осушающее или водопоглощающее средство.
Многие органические вещества обугливаются при воздействии Р
2
О
5
. При попадании на
кожу может вызвать сильные ожоги.
Ортофосфорная кислота
1. Н
3
РО
4
2. Mr(H
3
PO
4
) = 98
3. М (Н
3
РО
4
) = 98г/моль
4. Физические свойства
Н
3
РО
4
– нелетучее, твердое, бесцветное кристаллическое вещество, растворима в воде. При
комнатной температуре 100% - ная фосфорная кислота может существовать как льдоподобное
вещество (так называемая ледяная фосфорная кислота).
5. Химические свойства
а) Действие на индикаторы
б) Диссоциация
Н
3
РО
4
==== Н
+
+ Н
2
РО
-
4
Н
2
РО
-
4
==== Н
+
+ НРО
-2
4
НРО
-2
4
==== Н
+
+ РО
-3
4
в) Взаимодействие с основными оксидами
2Н
3
РО
4
+ 3Na
2
O = 2Na
3
PO
4
+ 3H
2
O
г) Взаимодействие с основаниями
Н
3
РО
4
+ 3КОН = К
3
РО
4
+ 3Н
2
О
д) Взаимодействие с солями
2Н
3
РО
4
+ 3СaCI
2
= Ca
3
(PO
4
)
2
+ 6HCI
e) Качественная реакция на фосфат ион.
Реактивом на РО
-3
4
являются ионы серебра Ag
+
К
3
РО
4
+ 3AgNO
3
= Ag
3
PO
4
+ 3KNO
3
(желтый осадок)
Соли ортофосфорной кислоты
Дигидрофосфаты Гидрофосфаты Фосфаты
КН
2
РО
4
К
2
НРО
4
К
3
РО
4
Соединения фосфора – обязательная составляющая растительных и животных организмов. В
растениях фосфор накапливается в семенах и плодах; в организме человека и животных - в
скелете, мышечной и нервной тканях.
Биологическое значение фосфора
1. Обеспечение нормального роста костной и зубной тканей, а также последующее
поддержание их целостности в течение всей жизни человека.
2. Обеспечение постоянного состава нуклеиновых кислот (ДНК, РНК, молекул хранящие и
передающие наследственную информацию, отвечающие за нормальное деление и рост
клеток).
3. В составе ферментов Р принимает участие в жировом обмене, синтезе и распаде гликогена
и крахмала.
4. В составе фосфорной кислоты учувствует в мышлении, движении, дыхании , нормализует
белковый и углеводный обмен.
5. Обеспечивает энергией все процессы жизнедеятельности в составе АТФ.
6. Вместе с белками и жирными кислотами фосфор образует высокоактивные соединения –
например, лецитин, необходимый для формирования клеточных и мозговых оболочек.
Известно, что лецитин в огромных количествах расходуется организмом при нагрузках, не
только физических, но и психоэмоциональных, поэтому без достаточного количества
фосфора, необходимого для его синтеза, наши клетки останутся незащищёнными.
7. Соединения фосфора участвуют в поддержании кислотно-щелочного равновесия в
организме, так как входят в состав крови и других жидкостей; благодаря фосфору, могут
образовываться активные формы витаминов, так как он запускает необходимые для этого
ферментные реакции.
8. В соединении с азотом, жирными кислотами и глицерином образует фосфолипиды,
которые участвуют во всех физиологических процессах в организме.
9. Подкисляет мочу и снижает вероятность образования камней в почках.
Нахождение фосфора у человека
У взрослого человека около 86% фосфора находится в минеральной части костей и зубов.
Оставшийся фосфор распределяется в мышцах, органах, жидкостях, скелетной ткани, но
особенно много её в тканях нервных клеток и мозга. В среднем тело человека содержит около
1,5 кг фосфора, из которых 1,4 кг приходится на кости, 130г содержится в мышцах и 12г – в
нервной ткани
Суточная потребность в фосфоре
Суточной нормой фосфора для взрослого человека считают 1600 мг, потребность у
беременных - 3000 мг, а у кормящих матерей 3800 мг в сутки (у детей она выше, чем у
взрослых).
Дневная норма фосфора для взрослого человека содержится в 130,0 г сыра, 12 яичных
желтках, в 6 столовых ложках тыквенных семечек, 500,0 г мяса или рыбы, 400,0 г овсяных
хлопьев. Принятый с пищей фосфор попадает в кости уже через 4 -6 ч.
Продукты, содержащие фосфор
• Бобовые (горох, фасоль)
• Кукуруза;
• Дрожжи;
• Сыр;
• Отруби;
• Молоко (цельное и сгущенное)
• Молочные продукты;
• Желток яйца;
• Рыба;
• Сухофрукты;
• Чеснок;
• Орехи;
• Семечки тыквы;
• Семечки подсолнечника;
• Мясо;
• Домашняя птица.
Как обеспечить правильное усвоение фосфора в организме?
Фосфор правильно работает в присутствии кальция и витамина D, но кальция при этом
должно быть вдвое больше, чем фосфора. Важно не только абсолютное количество фосфора,
но и соотношение его с кальцием (в оптимальном варианте кальция должно быть в полтора-
два раза больше). При избытке фосфора может происходить выведение кальция из костей, при
избытке кальция — развиваться мочекаменная болезнь.
Без фосфора не усваивается ниацин – витамин В3, необходимый для работы сердца и почек,
обменных процессов, дыхания клеток и обеспечения их энергией, передачи нервных
импульсов.
Потребность в фосфоре повышается при физических нагрузках и недостатке белка,
чрезмерном употреблении сахара, приёме некоторых гормональных препаратов. Усвоению
этого элемента способствуют витамины А, D и F, калий, а также железо, магний и кальций в
сбалансированных количествах.
Недостаток фосфора
Даже при достаточном поступлении фосфора с продуктами питания может возникнуть
дефицит этого элемента в организме. Это может быть вызвано нарушениями обмена веществ;
избытком в организме соединений магния, алюминия, кальция; потреблением большого
количества газированных напитков, типа Колы или Фанты; продолжительными или
хроническими заболеваниями, в том числе почек и щитовидной железы; отравлениями, в том
числе наркотическими и алкогольными. У маленьких детей недостаток фосфора может
возникнуть при искусственном вскармливании – это чревато развитием рахита. человек
ощущает слабость и общее недомогание. При дисбалансе фосфора также могут проявляться
всплески интеллектуальной активности, на смену которым приходит нервное истощение.
Такие люди могут активно реагировать на окружающее, а затем впадать в апатию и
депрессию. Кроме слабости и утомляемости, недостаток фосфора может выражаться
снижением внимания и аппетита, болями в мышцах и костях, частыми инфекциями и
простудами, нарушениями работы печени, серьёзными сбоями в обмене веществ,
кровоизлияниями, патологическими изменениями в сердце, остеопорозом и резким
снижением иммунитета.
Избыток фосфора
При избытке фосфора может возникнуть почечно-каменная болезнь, поражается печень и
кишечник, развивается анемия и лейкопения – уменьшается содержание лейкоцитов;
появляются кровоизлияния, возникают кровотечения, костная ткань теряет кальций, а
фосфаты, наоборот, откладываются в костях. Потеря кальция приводит к быстрому развитию
остеоопороза.
При отравлении фосфором нарушается работа всей пищеварительной системы, печени, почек,
сердца, появляются геморрагии – мелкие кровоизлияния, в том числе и на сетчатке глаз.
Круговорот фосфора в природе
Растения извлекают фосфор из почвы, а животные получают его с растительной пищей.
После отмирания растений и животных органические соединения, не усвоенные растениями,
под действием фосфоробактерий превращаются в неорганические – фосфаты. Так
осуществляется круговорот фосфора в природе. Этот круговорот нарушается при удалении
соединений фосфора с урожаем сельскохозяйственных культур. Недостаток в почве фосфора
практически не восполняется естественным путем. Поэтому необходимо вносить фосфорные
удобрения.
III. Применение знаний, умений, навыков.
Игра на интерактивной доске
а) Выполнение лабораторной работы №9.
Качественная реакция на фосфат - ион РО
-3
4
б) Выполнение упражнений 1, 2,5.
IV. Д/З s 29,упр. 3,4.
Скачать материал

Химия - еще материалы к урокам: