Разработка урока по теме "Соли фосфора"

Тема: Оксид фосфора (V). Фосфорная кислота и ее соли.

Цель: формирование знаний о свойствах оксида фосфора(V), фосфорной кислоты, кислых солях фосфорной кислоты, реакциях неполной нейтрализации; продолжение формирования умений составлять уравнения химических реакций.

Задачи:

• Образовательная: сформировать знания об оксиде фосфора(V), о фосфорной кислоте, ее физических и химических свойствах, получении и применении; обеспечить в ходе урока усвоение знаний о солях фосфорной кислоты, их свойствах, получении и применении.

Тип урока: комбинированный

Ход урока

I.Организационный момент

Сегодня на уроке мы познакомимся с кислородными соединениями фосфора: с оксидом фосфора(V), фосфорной кислотой и ее солями. Изучим свойства оксида фосфора, рассмотрим физические и химические свойства фосфорной кислоты, ее получение и применение, рассмотрим получение и свойства солей фосфорной кислоты. Перед тем как мы перейдем к изучению новой темы сначала проведем опрос по фосфору.

II.Актуализация опорных знаний

Опрос учащихся по теме «Фосфор»

Вопросы:

1. Где расположен фосфор в периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева?

2. Сколько энергетических уровней у атома фосфора?

3. Сколько электронов на внешнем энергетическом уровне находится у атома фосфора?

4. Заряд ядра атома фосфора?

5. Назовите высшую и низшую степени окисления фосфора?

6. В виде каких аллотропных модификаций встречается фосфор?

7. Чем отличается белый фосфор от красного?

8. Какие свойства фосфор проявляет в реакциях?

9. Где применяется фосфор?

Примерные ответы:

1. Фосфор расположен в 3 периоде, 5 группе главной подгруппе периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева.

2. У атома фосфора 3 энергетических уровня

3. У атома фосфора на внешнем энергетическом уровне находится 5 электронов.

4. Заряд ядра атома фосфора равен + 15

5. Высшая + 5, низшая – 3.

6. Фосфор образует несколько аллотропных модификаций: белый, красный и черный фосфор.

7. Белый фосфор не растворим в воде, хорошо растворим в сероуглероде. Белый фосфор очень ядовит, светится в темноте. Красный фосфор не растворяется ни в воде, ни в сероуглероде. Неядовит и не светится в темноте.

8. Фосфор в реакциях чаще всего бывает восстановителем (с кислородом, галогенами, бертолетовой солью, азотной кислотой), с металлами проявляет окислительные свойства.

9. Фосфор применяют в производстве фосфорной кислоты, лекарственных препаратов, в производстве спичек.

III.Изучение нового материала

1.Оксид фосфора (V)

Оксид фосфора(V) P2O5 образуется при горении фосфора на воздухе:

4Р + 5О2 ® 2Р2О5

Твердое кристаллическое вещество Р2О5 гигроскопично и используется как водоотнимающее средство.

P2O5 – типичный кислотный оксид, обладающий всеми свойствами кислотных оксидов.
1) При взаимодействии с водой образует на холоде метафосфорную кислоту НРО3:
P2O5 + H2O ® 2HPO3
или при нагревании ортофосфорную кислоту Н3РО4:
P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4

2) Как кислотный оксид, вступает в реакции с основными оксидами:
P2O5 + 3CaO → Ca3(PO4)2
3) Со щелочами:
P2O5 +3Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 3H2O

2. Фосфорная кислота - H3PO4

Получение

Фосфорную кислоту получают из оксида фосфора (V):

P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4

и фосфата кальция:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 ® 3CaSO4 + 2H3PO4

Физические свойства
Фосфорная кислота – бесцветное твердое кристаллическое вещество (t плавления = 42ºС), хорошо растворимое в воде.

Химические свойства

Фосфорная кислота вступает во многие реакции, характерные для кислот:

1.С металлами, стоящими в ряду напряжения металлов до водорода:

3Mg + 2H3PO4 ® Mg3(PO4)2 + 3H2↑

2.С основными оксидами:

3CaO + 2H3PO4® Сa3(PO4)2 + 3H2O

3.С основаниями и аммиаком:

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

H3PO4 + 2NH3 → (NH4)2HPO4

4.С солями слабых кислот:

2H3PO4 + 3Na2CO3 → 2Na3PO4 + 3H2O + 3CO2↑

5.При действии раствора нитрата серебра появляется желтый осадок:

H3PO4 + 3AgNO3 → Ag3PO4 ↓ + 3HNO3

Это качественная реакция на фосфорную кислоту и её соли – фосфаты.

Применение

• В производстве фосфорных удобрений

• В производстве кормовых добавок для животноводства

• В производстве моющих средств (фосфаты щелочных металлов)

• Для создания защитных покрытий на металлах

3.Соли фосфорной кислоты

Фосфорная кислота может давать три ряда солей: кислые соли - гидрофосфаты и дигидрофосфаты, средние соли – фосфаты.

Получение

1)H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O
гидрофосфат натрия
2)H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O
дигидрофосфат натрия
Реакции неполной нейтрализации

3)H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O
фосфат натрия

Реакция полной нейтрализации

Физические свойства

• Средние соли, или фосфаты (например, Са3(РО4)2), нерастворимы в воде, кроме фосфатов щелочных металлов;

• Кислые соли – дигидрофосфаты (например, Са(Н2РО4)2), большинство хорошо растворимы в воде;

• Кислые соли - гидрофосфаты (например, СаНРО4), малорастворимы в воде (кроме фосфатов натрия, калия и аммония), т.е. занимают промежуточное положение между фосфатами и дигидрофосфатами по растворимости.

Химические свойства

Для средних солей фосфорной кислоты характерны все свойства солей.

Кислые соли могут взаимодействовать со щелочами и разлагаться при нагревании на среднюю соль и Н3РО4.
1) Со щелочами:
Na2НPO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O
(происходит замещение водорода на натрий)
2) Разложение:
3NaH2PO4 → Na3PO4 + 2H3PO4

IV. Закрепление

1) «Проверь себя»

Закончите высказывания:

1. Оксид фосфора (V) образуется при горении …

2. Формула фосфорной кислоты…

3. Фосфорную кислоту получают из …

4. Фосфорная кислота – это … вещество, …растворимое в воде

5. Качественная реакция на фосфорную кислоту и ее соли – это взаимодействие с … . Признак реакции - …

6. Фосфорная кислота применяется в производстве …

7. Фосфорная кислота может давать три ряда солей: кислые соли - … и … , средние соли – …

2) Работа по карточкам с цепочками превращений по вариантам

I – в

Р2О5 → Н3РО4 → Na3PO4 → Ca3(PO4)2 → H3PO4 → Zn3(PO4)2

II – в

P → Ca3P2 → PH3 → Р2О5 → Na3PO4 → Ag3PO4

III - в

Ca3(PO4)2 → P → PCl5 → Н3РО4 → K3PO4 → Fe3(PO4)2

Решение:

I – в

1) P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4

2) H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

3) 2Na3PO4 + 3CaCI2 → Ca3(PO4)2 + 6NaCl

4) Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 ® 3CaSO4 + 2H3PO4

5) 2H3PO4 + 3ZnCI2 → Zn3(PO4)2 + 6HCl

II – в

1) 2Р + 3Са → Са3Р2

2) Са3Р2 + 6НCI → 3CaCI2 + 2PH3

3) 2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O

4) P2O5 +6NaOH → 2Na3PO4 + 3H2O

5) Na3PO4 + 3AgNO3 → Ag3PO4 ↓ + 3NaNO3

III – в

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

2) 2P + 5CI₂ → 2PCI5

3) PCI5 + 4H2O → H3PO4 + 5HCI

4) H₃PO₄ + 3KOH → K₃PO4 + 3H₂O

5) 2K₃PO₄ + 3FeCI₂ → Fe₃(PO4)₂ + 6KCI

V.Подведение итогов урока

Выставление оценок за урок. Сообщение домашнего задания.