Конспект урока по химии для 9 класса на тему: "Фосфор"

МБОУ Пролетарская СОШ №5

Учитель: Волошина Г.В.

Класс: 9

Тема урока: Фосфор

Цель урока: создать условия для проявления познавательной активности учеников и усвоения ими знаний по теме: «Фосфор».

Задачи:

Образовательные:

- рассмотреть строение атома фосфора согласно его положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, аллотропные модификации фосфора;

- изучить физические и химические свойства фосфора, нахождение в природе, его области применения;

- способствовать осмыслению учащимися роли фосфора на земле и в жизни человека.

Развивающие:

-продолжить развивать УУД, продолжить формировать умения записывать уравнения химических реакций, давать названия полученным веществам, составлять ОВР;

- способствовать формированию материалистического мировоззрения,

- развивать понятие о взаимосвязи между строением и свойствами веществ;

- умение выделять общие и существенные признаки и свойства;

- умение увидеть проблему и найти пути её решения;

- умение применять полученные знания на практике.

Воспитательные:

- продолжить формирование коммуникативной компетенции у учащихся;

- показать значимость химических знаний для повседневной жизни современного человека,

- уважительное отношение к историческим фактам.

Средства обучения:

• Реактивы и оборудование – красный фосфор, пробирка, держатель, спиртовка, спички, стеклянная палочка, вата, колба с кислородом, железная ложечка, стакан с водой.

• Мультимедийный проектор, компьютер, мультимедийная доска, презентация Flipchart .

• Раздаточный материал: таблица “Физические свойства белого, красного и черного фосфора”, тест по теме: «Фосфор», задания для групп.

Ход урока

В классе парты расставлены для работы в группах. Всем учащимся на перемене предлагается распределиться на группы, согласно их интересам. Предлагаются 4 группы: историки, биологи, химики и журналисты.

1. Постановка целей и задач урока

Беседа:

- Ребята, что мы с вами изучали на предыдущих уроках? (Характеристику V группы главной подгруппы, азот и его соединения).

- Как вы думаете, какой элемент мы будем изучать с вами сегодня? Почему? (Фосфор, т.к. он тоже находится в 5 группе главной подгруппе).

- А что вы хотели бы про него узнать? (Строение атома, физические, химические свойства, нахождение в природе, применение, значение для человека, в каких продуктах находится).

- Вот вы сами сформулировали цели и задачи сегодняшнего урока.

Демонстрация слайда № 1

1. Мотивация учащихся

- Ребята, откройте учебник стр. 232.

Учитель зачитывает отрывок из романа А.Конан-Дойла “Собака Баскервилей”. (Из учебника «Химия 9 класс»)

Демонстрация слайда № 2

“...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”.

- Из какого произведения этот отрывок?

- Могло ли быть такое в действительности, прав ли был А. Конан-Дойл? Выясним сегодня на уроке.

1. Актуализация знаний

- Ребята, я предлагаю вам выполнить небольшой тест по данной теме. В нем есть некоторые сведения, которые вам уже знакомы из уроков биологии, истории, повседневной жизни.

Тест по теме: «Фосфор»

1. Из чего впервые получили фосфор?

а) из фосфоритов б) из слюны в) из мочи

2. От чего скончалась герцогиня Матильда?

а) наступила на спичку, загорелась и получила ожоги

б) не соблюдала правила по технике безопасности при поджигании спичек

в) съела спички и отравилась

3. Какое соединение фосфора пахнет тухлой рыбой?

а) РН3 б) Р2О5 в)Н3РО4

4. В организме человека массой 70 кг

а) содержится 2 кг фосфора

б) содержится 780 г фосфора

в) фосфор не содержится

5. Какие продукты питания содержат большое количество фосфора

а) рыба, фасоль, хлеб, молоко

б) апельсины, мандарины, лимоны

в) пастила, сухофрукты, орехи

6. Ежедневная потребность человеческого организма в фосфоре составляет

а) 5 г б) 2 г в) 1,2 г

- У вас возникли вопросы при выполнении теста? (Да).

- Я предлагает отложить тест на край стола и вернуться к нему в конце урока. Если вы будете внимательно слушать, то к концу урока найдете все ответы на интересующие вас вопросы?

1. Изучение нового материала

1. История открытия фосфора

Рассказ ученика (опережающее домашнее задание).

Фосфор открывали несколько раз. Причем всякий раз получали его из … мочи. Есть упоминания о том, что первооткрывателем фосфора был арабский алхимик Альхильд Бехиль (XII век), перегонявший мочу с глиной, известью и углем. Но все же годом открытия фосфора считается 1669-й.

Демонстрация слайда № 3 № 4

Гамбургский отставной солдат, алхимик-любитель и разорившийся купец Хеннинг Бранд, хотел с помощью алхимии поправить свои дела и в поисках “философского камня”, который якобы способен превращать неблагородные металлы в золото проводил опыты с разными веществами. Бранд провел уже множество опытов с различными веществами, но ничего дельного у него не получалось. Однажды он решил провести химический эксперимент с мочой. Выпарил ее почти досуха и оставшийся светло-желтый осадок смешал с углем и песком, нагревая в реторте без доступа воздуха. В результате Бранд получил новое вещество, которое обладало удивительным свойством-светиться в темноте. Бранд назвал его фосфором, что в переводе с греческого означает “светоносец”. Способ получения фосфора он держал в секрете. Счастливый ученый не замедлил воспользоваться необычным свойством нового вещества и стал демонстрировать светящийся фосфор знатным особам за довольно высокое вознаграждение. Религиозно и мистически настроенные богатые люди того времени диву давались, смотря на различные манипуляции Бранда с этим «божественным» веществом. Он ловко использовал огромный интерес ученых и широкой публики к фосфору и стал продавать его по цене, превосходившей даже стоимость золота.

В третий раз фосфор открыл Р.Бойль в 1680 году. Бойль опять таки самостоятельно получил фосфор из мочи. Через Бойля этот способ и получил всеобщую известность.

2. Фосфор как химический элемент.

Беседа:

- Каково положение фосфора в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева?

- Составьте схему строения атома фосфора, сделайте вывод о проявлении свойств.

- Определите возможные степени окисления фосфора в соединениях.

- Составьте формулу летучего водородного соединения и высшего оксида, расставьте степени окисления. Каков характер оксида?

(Один ученик у доски расписывает строение атома и отвечает на вопросы).

3. Аллотропные видоизменения фосфора.

- Необычное светящееся вещество, полученное Брандом, - белый фосфор. Кроме белого, есть еще красный фосфор и черный фосфор. Как называется явление существования нескольких простых веществ, образованных одним химическим элементом? (Аллотропия).

Демонстрация слайда №5

Молекула белого фосфора состоит из четырех атомов, построенных в форме тетраэдра. Имеет молекулярную кристаллическую решетку. Красный фосфор имеет атомную кристаллическую решетку с довольно сложным строением. Существует еще чёрный фосфор - полимерное вещество с металлическим блеском, похожее на графит, без запаха, жирное на ощупь. Не растворим в воде и в органических растворителях. Атомная кристаллическая решётка, полупроводник.

- Как вы думаете, можно ли из одного аллотропного видоизменения фосфора получить другое?

- Давайте попробуем осуществить это на практике. Для этого у вас на столе есть все необходимое. Соблюдайте правила по технике безопасности.

Лабораторный опыт. Получение белого фосфора из красного.

Красный фосфор (количество – с полгорошины) поместить в пробирку, вставить стеклянную палочку, закрыть тампоном, нагреть. Образуется белый дым оксида фосфора, затем – желтоватые капли белого фосфора. Извлечь стеклянную палочку, белый фосфор самовозгорается.

- Какова температура воспламенения белого фосфора? (44 градуса).

- Прав ли был А.Конан-Дойл в описании собаки Баскервилей? Почему? (Не прав. Этого не могло быть. Белый фосфор самовозгорается на воздухе. Кроме того, процесс окисления катализируется органическими веществами, в частности, шерстью. Поэтому собака Баскервилей не могла быть намазана белым фосфором).

- Каково физиологическое действие белого фосфора?

Доза фосфора в 0,05–0,15 г для человека смертельна. Профессиональным заболеванием рабочих первых спичечных фабрик был фосфорный некроз – поражение челюстей.

Белый фосфор не только является сильным ядом, при попадании на кожу вызывает долго не заживающие ожоги.

4. Физические свойства фосфора.

- Давайте более подробно познакомимся с физическими свойствами аллотропных видоизменений фосфора. Сравните физические свойства белого, красного, черного фосфора. (Самостоятельная работа учащихся с таблицей).

Таблица “Физические свойства белого, красного и черного фосфора”

- Сходны или различны свойства белого и красного фосфора? (Различные).

- Чем объясняются различия в свойствах? (Строением кристаллической решетки).

Демонстрация слайда №6

5. Химические свойства фосфора

- Фосфор часто называют многоликим элементом. Не только из-за аллотропных видоизменений, но и благодаря химическим свойствам.

Давай посмотрим опыты, характеризующие химические свойства фосфора: Горение фосфора в кислороде.

Горение фосфора под водой.

Взаимодействие фосфора с хлором.

Взаимодействие фосфора с бертолетовой солью.

(Просмотр видеороликов). Демонстрация слайда №7 № 8

Я предлагаю вам написать уравнения химических реакций, которые мы с вами посмотрели, и разобрать их с точки зрения ОВР. Для этого выберите цвет понравившегося вам лепестка клевера, на обратной стороне которого будет ваше задание. (Учащиеся выбирают разноцветные листики клевера с заданиями).

Демонстрация слайда № 9, 10

4Р + 5О₂ = 2Р₂О₅

3Mg + 2P = Mg₃P₂

5KClO₃ + 6P = 3P₂O₅ + 5KCl

2P + 5Cl₂ = 2PCl₅

На выполнение задания 5 минут. Учащиеся выполняют задания в группах, записывают их тетрадях, затем выходят к доске по одному человеку из команды и записывают ОВР своей реакции.

- В этой реакции фосфор выступает в роли окислителя или восстановителя?

- Какой вывод можно сделать о свойствах фосфора? (Этот элемент может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства).

- Распределите реакции на две колонки. Демонстрация слайда № 11 (Работа учащихся с интерактивной доской).

- Ребята, запишите схему и уравнения реакций с доски, а дома разберите их как ОВР.

- С фосфором и его соединениями связано немало легенд и суеверий. Сейчас я предлагаю вам в группах ознакомиться с материалами, которые у вас находятся на столе.

1группа Фосфор в организме человека (Биологи)

В теле человека массой 70 кг. Содержится около 780 г. фосфора. В виде фосфатов кальция фосфор присутствует в костях человека и животных. Если бы фосфор исчез из костей, наше тело превратилось бы в бесформенные массы. Если бы фосфор исчез из мышц, мы утратили бы способность двигаться, из нервной ткани – мы перестали бы мыслить. Академик А.Е. Ферсман назвал фосфор “элементом жизни и мысли”.

Ежедневная потребность человеческого организма в фосфоре составляет 1,2 г. Основное его количество мы потребляем с молоком и хлебом (в 100 г. хлеба содержится примерно 200 мг. фосфора). Наиболее богаты фосфором рыба, фасоль и некоторые виды сыра.
Интересно, что для правильного питания необходимо соблюдать баланс между количеством потребляемого фосфора и кальцием: оптимальное соотношение в этих элементах пищи составляет 1,5:1. Избыток богатой фосфором пищи приводит к вымыванию кальция из костей, а при избытке кальция развивается мочекаменная болезнь.

Первые спички содержали белый фосфор. Они были очень опасны и зажигались очень легко, а порой и неожиданно, что нередко приводило к пожарам. В 1867 г. от ожогов скончалась итальянская герцогиня Матильда, которая случайно наступила на спичку и ее платье было мгновенно охвачено пламенем.

Кроме того, белый фосфор очень ядовит. Описаны случаи отравления фосфорными спичками, как из-за неосторожного обращения, так и с целью самоубийства: для этого достаточно было съесть несколько спичечных головок. Вот почему на смену опасным спичкам пришли безопасные, содержащие красный фосфор, которые верно служат нам, и по сей день. Промышленное производство безопасных спичек началось в Швеции в 60-х гг. XIX века.

Зажигательная поверхность спичечного коробка покрыта смесью красного фосфора и порошка стекла и клея. В состав спичечной головки входят окислители (KСlO3 бертолетовая соль) и восстановители (S сера). При трении спички о коробок происходит следующая реакция:

6P + 5KClO3 - 5KCl+ 3P2O5

3 группа “Светящийся монах” (Журналисты)

Вот что о работе с газообразным фосфором вспоминает академик С. И. Вольфкович: “Фосфор получался в электрической печи, установленной в Московском университете на Моховой улице. Так как эти опыты проводились тогда в нашей стране впервые, я не предпринял тех предосторожностей, которые необходимы при работе с газообразным фосфором – ядовитым, самовоспламеняющимся и светящимся голубоватым цветом элементом. В течение многих часов работы у электропечи часть выделяющегося газообразного фосфора настолько пропитала мою одежду и даже ботинки, что когда ночью я шел из университета по темным, не освещенным тогда улицам Москвы, моя одежда излучала голубоватое сияние, а из-под ботинок (при трении их о тротуар) высекались искры. За мной каждый раз собиралась толпа, среди которой, несмотря на мои объяснения, немало было лиц, видевших во мне “новоявленного” представителя потустороннего мира. Вскоре среди жителей района Моховой и по всей Москве из уст в уста стали передаваться фантастические рассказы о “светящемся монахе”...

4 группа “Огни на кладбищах” (Химики)

“На кладбище мы встретили массу вертящихся над могилами прозрачных огоньков. Иные были ростом с аршин. При первом дуновении ветерка огоньки заколыхались, быстро помчались вперед”. Фосфор как элемент входит в состав живых организмов, при гниении остатков животных, человека образуется РН₃ – фосфин. Непрочное соединение, прямым соединением фосфора и водорода получить нельзя. На воздухе самовоспламеняется. Очень ядовитый бесцветный газ с запахом тухлой рыбы.

При разложение богатых фосфором соединений органического происхождения может выделяться фосфин. Одновременно с ним идёт образование другого продукта – дифосфина Р₂Н₄, представляющего собой жидкость. Пары дифосфина самовоспламеняются и поджигают газообразный фосфин. Этим объясняется появление так называемых, “блуждающих огней” в таких местах, как кладбище, болота.

Демонстрация слайда № 12 Видеоролик «Образование и возгорание фосфина».

6. Нахождение в природе, получение фосфора

Нахождение в природе и организме.

В свободном состоянии в природе не встречаются вследствие легкой окисляемости фосфора. Природные минералы – фосфорит Сa₃(РО₄)₂, апатит –

Сa₃(РО₄)₂•СaCI₂ или Сa₃(РО₄)₂•СaF₂.Зубная эмаль, представляющая собой в соответствии со своими функциями самое твёрдое из веществ, тот же самый апатит.

В промышленности фосфор получают из фосфоритов и апатитов, нагревая их в электрической печи без доступа воздуха в присутствии оксида кремния (IV) и угля.

Демонстрация слайда № 13

Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C = 3CaSiO₃ + 2P + 5CO

7. Применение фосфора

Демонстрация слайда № 14

Большая часть фосфора, используемая промышленностью, идет на создание моющих средств и для умягчения воды.
Вода, обработанная соединениями фосфора, становится мягкой (т. е. не содержащей солей) и уменьшается образование накипи, так как фосфаты способствуют удалению накипи со стенок паровых машин. Большое количество фосфора идет на производство его органических соединений. Они используются для уничтожения насекомых-вредителей и для прополки сорняков. К сожалению, это же свойство фосфорных соединений используется и в военных целях. Фосфорорганические соединения входят в состав многих отравляющих веществ. Во Вьетнаме военщина США применяла их для уничтожения растительности, обрабатывая с самолетов целые провинции.
Военное применение находит и сам фосфор в виде простого вещества. Большое количество белого густого дыма, образующегося при горении.
С развитием полупроводниковой промышленности все чаще стали создаваться полупроводники на основе фосфидов.
Получили широкое распространение полупроводниковые материалы, с фосфидами индия, галлия, алюминия, бора. Входят фосфиды и в состав некоторых бронз. Металлургия использует соединения фосфора для создания защитных покрытий на металлах.
Очень часто пленка фосфатов используется как грунт для нанесения красок. Препарат мажеф известен ка средство защиты от коррозии. Состав его зашифрован в названии: фосфаты марганца и железа с небольшой добавкой фосфатов цинка и оксидов меди.

Удобрения, содержащие фосфор

Демонстрация слайда №15

Войска США использовали зажигательные фосфорные бомбы во время военной операции вблизи иракского города Эль-Фаллуджа в 2004 году.

Демонстрация слайда №16

По словам представителя Пентагона, белый фосфор использовали как огневое средство против боевиков и для освещения поля боя. В то же время один из итальянских телеканалов сообщал, что среди жертв фосфорных бомб были женщины и дети.

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.

V Закрепление изученного

- Ребята давайте вернемся к вашему тесту. Есть ли теперь у вас вопросы? (нет). Нашли ли вы ответы на интересующие вас вопросы? (Да). Молодцы, значит вы очень внимательно слушали друг друга и хорошо работали сегодня. Сдайте свои работы.

VI Подведение итогов урока, комментирование и выставление отметок

VII Домашнее задание:

1. Параграф 32 упр 2,4

2 Индивидуальные задания. Подготовить сообщения:

1) История возникновения спичек;

2) Биологическая роль фосфора.

VIII Рефлексия

1. Вам было над чем подумать сегодня на уроке?

2. Узнали ли вы сегодня, что то новое?

3. Вы принимали активное участие в уроке?

4. Пригодится ли вам это в жизни?

5. Вам понравился урок?

Спасибо, ребята вам за урок. До свидания.