Конспект урока "Фосфор"

 

 

Урок по химии в 9 классе на тему: «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.

Оборудование и реактивы:  ПСХЭ, коллекция минералов, красный фосфор, ложечка для сжигания, горелка, раствор фосфорной кислоты, нитрат серебра, чистые пробирки, презентация, компьютер, медиапроектор, экран.

Учебник: автор - О.С. Габриелян Химия, 9 класс.

Тип урока: Комбинированный урок.

Ход урока:

 Эпиграф

О фосфор, ты наш лучший друг.

Всегда нам в жизни нужен.
Находишься всегда вокруг
И есть в болотной луже.
Ты, фосфор, нужен для костей,
И очень нужен для детей.
Ты ярко светишь в темноте,
Бываешь в рыбе и на дне.
Без фосфора нам жизни нет!
Передаём ему привет!

 

I.                   Организационный момент

Приветствие учителя. Учитель читает отрывок из «Собаки Баскервилей» А.К. Дойля. 
            «…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 мерцал переливающийся огонь. Ни в чьём воспаленном мозгу не могло возникнуть видение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившее на нас из тумана … Страшный пёс, 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».
Ребята, о каком веществе идет речь в этом отрывке из знаменитой «Собаки Баскервилей»? (Ответы учащихся). 
Учитель объявляет тему, предлагает открыть тетради и работать в них в течение урока по своему усмотрению (отмечать важные моменты).

II.  Проверка знаний учащихся.

Устный опрос:

1. Как называют соли азотной кислоты?

2. Какова среда раствора аммиака в воде – кислая, щелочная или нейтральная? 

3. Как переводится название элемента «азот»  и почему он так называется?

4. Каково латинское название элемента азота?

5. Какой цвет приобретает фенолфталеин под действием аммиака?

6. Какие соединения называют селитрами?

7. Как называется опыт взаимодействия аммиака с водой?

8. Как «по – химически» называется нашатырный спирт?

9. В каком из перечисленных соединений азота степень окисления равна +3:

      1. NH₃                  2. HNO₃               3. HNO₂                  4. NO₂

10. Взаимодействие медной стружки с концентрированной азотной кислотой приводит к образованию газа:

      1. NO₂                  2. N₂O                  3. NO                         4. NH₃

11.С какими веществами аммиак вступает в реакции соединения:

      1. кислоты                                             2. кислород

      3. щелочи                                                4. соли

III.              Объяснение нового материала.

Ученик на доске определяет расположение фосфора в ПСХЭ,  его степени окисления и изображает электронную формулу.
Строение атома.

Порядковый номер – 15

Период – 3

Группа – V

Низшая СО   - 3

Высшая СО   + 5

Объяснение учителя.

Фосфор – простое вещество.

1.   Аллотропные модификации.

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

Свойства аллотропных модификаций фосфора.

 Таблица №1

Свойства	Белый	Красный	Черный
Кристаллическая решетка	Молекулы Р4	Атомная Слоистое строение	Атомная
Физическое состояние	Воскообразное вещество	Мелкие кристаллические пластинки	Твердое слоистое  вещество
Цвет	От белого до светло-желтого	От красного до фиолетового	Черно-серый
Запах	Чесночный	Не имеет	Не имеет
Растворимость в воде	Не растворяется	Не растворяется	Не растворяется
Растворимость в орг. растворителях	В спирте	Не растворим	Не растворим
Температура воспламенения	Самовоспламеняется при 50о С	250о С	-
Свечение	В темноте светится	Не светится	-
Действие на организм	Очень ядовит! 0,1 г Вызывает сильные ожоги при попадании на кожу.	Не ядовит	Не ядовит

 

2.  Получение.

Фосфор получают в электрических печах по реакции:

Ca₃(PO₄)₂ + 5C+ 3SiO₂ = 2P+ 3CaSiO₃ + 5CO, (t=1500 °C).

При быстрой конденсации паров под водой образуется белый фосфор. Красный фосфор образуется из белого при длительном нагревании его без доступа воздуха:

P (бел.) = P (красн.), (t = 280-340 °C)

Черный фосфор получают из белого нагреванием при 200 °C и давлении 1,2·106 кПа или в присутствии Hg (катализатора) при обычном давлении.

3.  Химические свойства фосфора.

3.1.                    C простыми веществами:

2Р + 3Са =Са₃Р₂ (видио-опыт 1)

2P +3Mg = Mg₃P₂

2P+3Cl₂=2PCl₃

Демонстрационный опыт: “Горение фосфора”.

4P+5O₂=2P₂O₅

P₂O₅+3H₂O =2H₃PO₄

Качественная реакция на фосфат-ион.

К₃РО₄+3АgNO₃= Аg₃PO₄↓ + 3KNO₃(видио – опыт 2)

Напишите уравнение в ионно-молекулярном виде.

3.2.                    Со сложными веществами:

С сильными окислителями:

3Р+5HNO₃=2H₃PO₄+5NO₂+2H₂O 

(самостоятельно расставить коэффициенты методом электронного баланса, проверить).

P +5N₂O = P₂O₅ +5N₂

Только белый фосфор реагирует с горячей щёлочью, образуя гипофосфит и фосфин:

P₄ +3KOH +3H₂O = 3KH₂PO₂ + PH₃

4.  Соединения фосфора.

4.1.                    Оксиды фосфора.

P₂O₅ - оксид фосфора (V) (фосфорный ангидрид), в парообразном состоянии имеет состав P₄O₁₀. Он представляет собой белый порошок. Оксид фосфора (V) гигроскопичен. По­это­му его ис­поль­зу­ют для очист­ки ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний от сле­дов воды.

Получают его сжиганием фосфора в избытке сухого воздуха.

4P + 5O₂(изб.) = 2P₂O₅

Это кислотный оксид ( вспомни свойства кислотных оксидов) .При соединении с водой образует две кислоты:

P₂O₅+H₂O =2HPO₃  

                     метафосфорная кислота

P₂O₅+3H₂O = 2H₃PO₄  

                     ортофосфорная кислота

Применяют оксид фосфора (V) для осушки газов и жидкостей, не реагирующих с ним, для получения фосфорных кислот, оксид фосфора является компонентом фосфатных стекол.

P₂O₃ (P₄O₆) - оксид фосфора (III) (фосфористый ангидрид)

Получают его окислением фосфора кислородом воздуха:

 4P + 3O₂ (нед.) =2P₂O₆.

Это кислотный оксид:

 P₂O₃ + 3H₂O = 2H₃PO₃.

4.2.                    Фосфорная кислота.

H₃РO₄ - трехосновная минеральная кислота.

1.Получение:

В лаборатории ортофосфорную кислоту получают окислением фосфора:

3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO,

в промышленности из природных фосфатов:

Сa₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ = 3CaSO₄ + 2H₃PO₄.

2.Физические свойства:

Безводная ортофосфорная кислота - это бесцветное кристаллическое вещество, плавящееся при t = 42,35 °C, хорошо растворима в воде.

3.Химические свойства:

Свойства, общие с другими кислотами (ответы учеников)        

Специфические свойства

1.      Изменяет окраску индикатора

В за­ви­си­мо­сти от числа ато­мов во­до­ро­да, ко­то­рые ней­тра­ли­зу­ют­ся ще­ло­чью, ор­то­фос­фор­ная кис­ло­та может об­ра­зо­вать три вида солей: ди­гид­ро­фос­фа­ты (на­при­мер, ди­гид­ро­фос­фат на­трия NaH₂PO₄), гид­ро­фос­фа­ты (на­при­мер, гид­ро­фос­фат калия K₂HPO₄) и ор­то­фос­фа­ты (на­при­мер, фос­фат каль­ция Ca₃(PO₄)₂)

H₃PO₄= H⁺ +H 2PO₄^-

H₂PO₄^-= H⁺ +HPO₄^2-

HPO₄^2- =H⁺ +PO₄^3-

Фос­фор­ная кис­ло­та яв­ля­ет­ся кис­ло­той сред­ней силы, и для нее ха­рак­тер­ны все общие свой­ства кис­лот.

2.Реагирует с металлами, стоящими  в ряду напряжений до водорода.

 6Na+2H₃PO₄ 2Na₃PO₄ +3H₂

3.Реагирует с основными оксидами

3CaO +2H₃PO₄ =Ca₃(PO₄)₂ +3H₂O

4.Реагирует с основания и аммиаком. Причём, если кислота взята в избытке, то получаются кислые соли

NaOH + H₃PO₄ =NaH₂PO₄ +H₂O

2NaOH + H₃PO₄ =Na₂HPO₄ +2H₂O

3NaOH + H₃PO₄ =Na₃PO₄ + 3H₂O

3NH₃ + H₃PO₄ =(NH₄)₃PO₄

5.Реагирует с сухими солями более слабых кислот.

3Na₂CO₃ + 2H₃PO₄= 2Na₃PO₄ + CO₂+ H₂O

6. Реагирует с растворами солей, при условии образования нерастворимой соли.

Качественная реакция на ионн PO₄^3- 

H₃PO₄ + 3AgNO₃ = Ag₃PO₄  +3HNO₃

                             жёлтый осадок

PO₄^3-  + 3Ag⁺ = Ag₃PO₄  

                         жёлтый осадок

5.  Применение фосфора.

Фосфор используют для получения ядохимикатов, фосфорной кислоты, удобрений, моющих средств и для производства спичек.

Сообщения уч-ся

1.      “История создания спичек”:

Мы каждый день встречаемся с чудом. С тем самым чудом, которое титан Прометей принес людям , за что был наказан разгневанными богами. Чудо это хранится в скромной деревянной коробочке и называется спичками. В 1806 году французский химик К.Бертолле обнаружил, что полученная им соль энергично реагирует с H₂ SO₄ и в этот момент может воспламенится горючее вещество. Современник К.Бертолле Шансель нашел этому открытию неожиданное применение- он создал первую “макательную” спичку. Это была лучинка с головкой из бертолетовой соли, сахара, серы и клея. Если такую головку смочить серной кислотой, бертолетовая соль начинает разлагаться:

2KClO₃ =2 KCl+3O₂

Выделяющийся кислород воспламеняет серу, сахар и спичка загорается.

1848 год стал годом рождения современных спичек. Итак, я чиркнула спичкой. Что же при этом произошло?

Прежде всего, воспламеняется коробок. В состав коричневой намазки входит красный фосфор (под действием тепла происходит аллотропное превращение: красный – белый) и мелкоизмельченное стекло (для трения). Чтобы коробок не воспламенился используют флегматизаторы. Спичечная головка, как и много лет назад состоит из бертолетовой соли и серы.

2.      Фосфор и военное дело

Белый фосфор применяется в военном деле в качестве боевого зажигательного и дымообразующего вещества. При сжигании белого фосфора на воздухе получается фосфорный ангидрид, пары которого, притягивая из воздуха влагу, образуют непроницаемую пелену белого тумана из тончайших капелек раствора метафосфорной кислоты.

Под покровом этого тумана массы танков двинулись на немцев в генеральную атаку, решившую исход первой мировой войны на Западном фронте.

3.      Применение фосфорной кислоты.

H₃PO₄ используют для получения фосфорных удобрений, для создания защитных покрытий на металлах, в фармацевтической промышленности, в органическом синтезе.

Ортофосфорная кислота играет большую роль в жизнедеятельности животных и растений.

Её остатки входят в состав аденозинтрифосфорной кислоты - АТФ, при разложении

которой выделяется большое количество энергии. Остатки ортофосфорной кислоты входят так же в состав рибонуклеиновых (РНК) и дезоксирибонуклеиновых кислот(ДНК).

Сла­бые рас­тво­ры ор­то­фос­фор­ной кис­ло­ты до­бав­ля­ют в раз­лич­ные на­пит­ки.

Фос­фор­ная кис­ло­та яв­ля­ет­ся сы­рьем для про­из­вод­ства ми­не­раль­ных удоб­ре­ний: фос­фор­ных и ком­плекс­ных. При­ме­ром фос­фор­но­го удоб­ре­ния может слу­жить двой­ной су­пер­фос­фат Са(Н₂РО₄)₂. А одним из ком­плекс­ных удоб­ре­ний яв­ля­ет­ся ам­мо­фос­ка – со­дер­жит так необ­хо­ди­мые рас­те­нию азот, фос­фор и калий. 

IV.             Закрепление.

 Ответ:Артур Конан Дойль не учел химические свойства фосфора. Да в темноте светится только белый фосфор, но он очень ядовит: 0,1 г. вещества – смертельная доза, и наносить его на морду собаки нельзя, т.к. облизав морду, собака может умереть. Еще белый фосфор на воздухе легко окисляется, переходя при этом в оксид фосфора(V). Как только процесс окисления заканчивается морда собаки перестала бы светится. Оксид фосфора(V) очень гигроскопичное вещество, оно притягивает к себе воду. Помните, что на болотах стоял туман, из которого выскочило «чудовище». Туман – это сконденсированные пары воды. Тогда оксид фосфора(V) под действием влаги превращается в фосфорную кислоту. Вот и представьте себе, может ли что-либо сделать собака, обмазанная ядовитым веществом и кислотой?

- Каким же веществом была намазана морда собаки Баскервилей?

Белый фосфор можно было бы нанести на шерсть собаки, не допустив ее гибели, если смешать его малое количество с вазелином или воском. А может быть использовалось светящее вещество, без запаха в виде пасты, которое называется люминофор, или фосфоры. Он имеет сложный состав и используется как фотолюминисцентный пигмент.

V.                Рефлексивный тест для учащихся ( поставить + или -)
1.Узнал много нового. 
2. Мне это пригодится в жизни. 
3. На поставленные вопросы я получил ответы. 
4. На уроке работал (с интересом, без удовольствия) и цели урока достигнуты. 

Дополнительное задание для учащихся по теме «Фосфор и его соединения»

Задание :Прочитайте стихотворение, составьте цепочку превращений и осуществите ее.

В мире превращений, вы знаете явления!

Пусть эти превращения дадут вам уравнения.

Красный фосфор я сжигаю, к дымку воду приливаю,

Проверяю лакмусом, станет сразу красным он!

Добавили натрия гидроксид – цвет фиолетовый в колбе возник,

Потом получаем фосфат серебра, цветом – лимонная кожура.

Растворился осадок желтый, добавлением кислоты азотной…

А сейчас в тетради дети напишите превращения эти!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самоанализ урока

1.Учитель МКОУ СОШ им.Героя Советского Союза Энвера Ахсарова с. Зильги Немно Е.В.

2. Дата – 15 апреля 2014

3. Урок проводился в 9 классе. Учащиеся в данном классе имеют разный уровень обучаемости и обученности, 6 учеников имеют высокий уровень, 5 – выше среднего, остальные – средний и ниже среднего. Поэтому   необходимо давать задания разного уровня, создавать ситуацию успеха. Так, на этапе актуализации применялось упражнение на повторение, которое учащиеся выполняли в парах,   на этапе открытия нового знания  выполняли эксперимент по инструктивным картам различной сложности, на этапе первичного закрепления рассмотренного на уроке материала предлагался тест, содержащий задания разной сложности с выбором одного и нескольких вариантов ответов. У всех учащихся была возможность заработать на уроке баллы.

4. Тема урока « Фосфор и его соединения»

выбрана, следуя рабочей программе, составленной на основании «Программы курса химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений», допущенной Министерством образования и науки Российской Федерации и соответствующей федеральному компоненту государственного образовательного стандарта. Автор О.С.Габриелян, 2 ч в неделю

  Урок № 18   в Теме 2. «  Неметаллы». Всего в данной теме  27 часов. На предыдущем уроке  рассмотрели  тему « Соединения азота. Азотные удобрения».

На данном уроке необходимо рассмотреть следующий объем информации:                                    «Строение атома фосфора. Аллотропные модификации, их физические свойства. Химические свойства. Оксиды фосфора. Фосфорная кислота. Применение фосфора и его соединений». На следующем уроке будем изучать  углерод его соединения и свойства.

5. Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации

 Цели по содержанию урока:

 

• Образовательная: способствовать  формированию понятия: аллотропия, физические, химические свойства фосфора и его применение.

На данном уроке отрабатываются

понятия: фосфор, его соединения причинно-следственные связи: строение- свойства, а именно  строение молекулы фосфора и  химические свойства;

умения:

- называть электронное строение фосфора, его аллотропные модификации.

-  составлять формулы  соединений фосфора

-характеризовать химические свойства   фосфора;

связь между составом, строением и свойствами соединений фосфора.

- составлять уравнения химических реакций,

- распознавать опытным путем фосфат-ион;

-называть применение фосфора м его соединений.

• Развивающая:  

- продолжить формирование

            учебно-интеллектуальных умений учащихся: диалектически анализировать, сравнивать, классифицировать, обобщать, устанавливать причинно-следственные связи, исследовать;

     учебно-познавательных умений: участвовать в учебном диалоге, формулировать проблемы, излагать гипотезы, аргументировать, доказывать, исследовать практически (наблюдать, ставить опыты)

 

• Воспитательная:

-  способствовать  формированию   у учащихся организованности, аккуратности,  ответственности, умения вести познавательную деятельность в коллективе, сотрудничать при решении учебных задач

 

6. Тип урока – изучение нового материала и первичного закрепления, так как основное время на уроке уделяю формированию понятия  « Фосфор и его соединения»

7. Поставленные цели были реализованы путем рационально выбранной структуры урока.

Этапы урока: Оргмомент. Мотивация  и актуализация учебной деятельности учащихся. Целеполагание. Первичное усвоение новых знаний. Осознание, осмысление учебного материала. Информация о домашнем задании. Первичное закрепление рассмотренного на уроке материала. Рефлексия.

Между этапами урока выдержана логическая связь.

Урок начинается с организационного момента, задача которого - подготовить учащихся к работе на уроке. (Приветствие друг друга, запись в журнал фамилии тех, кто отсутствует, проверка готовности ребят к занятию.) Этот этап урока, хотя и был непродолжительным, позволил быстро включить учащихся в ход урока. Затем была проведена проверка домашнего задания –   упражнение на тему «Азот и его соединения». Задача - выявить пробелы в знаниях и устранить их, совершенствовать знания и умения, подготовиться к восприятию новой темы. На этапе первичного усвоения  учебного материала в ходе проведения исследования,  сделанных выводов и написания уравнений химических реакций  у учащихся формируются понятия  «Строение атома фосфора. Аллотропные модификации, их физические свойства. Химические свойства. Оксиды фосфора. Фосфорная кислота. Применение фосфора и его соединений».

На этапе закрепления проводился тест. Целью этапа закрепления я ставила повторение, воспроизведение усвоенного, но не дословное, а преобразованное, что способствует выработке у учащихся умения применять полученные знания. Завершающим этапом была оценка учителем результатов урока, подведение итогов, комментирование деятельности учащихся, выставление отметок. Проведена рефлексия, целью которой является оценка учащимися насколько занятие было  для них познавательным .

На уроке использовались  следующие методы обучения:

 

• методы организации учебной деятельности:

- по источнику передачи и восприятия информации

словесные - диалогическое изложение, эвристическая беседа, межпредметная  беседа, объяснение,

наглядные - химический эксперимент, демонстрация символико-графических средств наглядности

- по степени самостоятельности учащихся при овладении знаниями:

репродуктивные , проблемно-поисковые

- по степени управления учебной деятельностью

 Была организована самостоятельная деятельность учащихся на разных этапах урока : на этапе актуализации  - выполнение  упражнения ну доски,  на этапе первичного усвоения новых знаний учащиеся  выполняли эксперимент, на этапе осмысления составляли  уравнения,  на этапе закрепления выполняли  тестовое задание.

• методы стимулирования интереса к учению – учебная дискуссия, актуализация имеющихся знаний и применение полученных знаний на практике, проблемная ситуация, применение ИКТ
• методы контроля и самоконтроля: устный, письменный контроль

 

Приемы обучения:

• постановка межпредметных вопросов,
• обращение к жизненному опыту учащегося,
• постановка и решение межпредметных учебных проблем,
• раскрытие причинно-следственных связей,

 

 

Средства обучения:

·        раздаточный материал- инструктивные карты №1,2,3

·         Интерактивная презентация к уроку в программе Smart Notebook

Тест в программе My TestX

·         Технические средства обучения:

Компьютер мультимедийный

Мультимедийный проектор

·         Реактивы и оборудование:

 Красный фосфор, вода, фосфорная кислота, соли фосфорной кислоты, хлорид кальция, нитрат серебра, метилоранж, лакмус, штатив с пробирками.

 

На уроке царила доброжелательная обстановка. Поддерживался  положительный эмоциональный настрой урока, что  способствует развитию познавательного интереса учеников к предмету.

Высокая работоспособность и доброжелательная психологическая атмосфера,  интерес на уроке поддерживался за счет разнообразия заданий, за счет использования ИКТ, проведения опыта,    эмоциональной подачи материала, смены видов деятельности и темпа урока.