Тема
нашего урока «Фосфор и его соединения».
Цель нашего урока: получить знания о
химическом элементе, простом веществе
фосфоре и его соединениях. Для погружения
в урок используем приём «Верите ли
вы»?
Вопросы:
-химический
знак фосфора Р (да)
-фосфор
самый распространённый неметалл в
земной коре (нет)
-фосфор
имеет 5 валентных электронов (да)
-название
«фосфор» переводится как «светоносный»
(да)
-фосфор
– необходимый элемент в питании
растений (да).
Этап
осмысления.
В процессе работы на уроке вам нужно
заполнить табличку «Знаю - хочу узнать
- узнал» (работа над таблицей 5 минут).
Часть
исторической информации о фосфоре
уже прозвучала, мы оказались на первой
ступеньке нашей лестницы познания
«Исторической».
Ступенька
1 «Историческая» (Слайд 2)
Открытие
фосфора приписывается гамбургскому
алхимику Х. Брандту. В поисках
«филосовского камня», якобы способного
превратить неблагородные металлы в
золото, Брандт занимался перегонкой
сухого остатка от выпаривания мочи.
В приёмнике оказалось вещество,
испускавшее голубоватый свет. Так,
совершенно случайно, в 1669 году был
открыт белый фосфор (Слайд
3) – вещество,
вызывавшее свечение. Поначалу у Брандта
не было сомнения, что свечение без
огня мог дать лишь искомый «филосовский
камень». Однако вскоре он понял, что
никакими другими чудесными свойствами
его находка не обладает, и продал
секрет другому алхимику. Тот, в свою
очередь, перепродал его третьему и т.
д. Конец «филосовскому бизнесу» положил
английский химик Р.Бойль(Слайд
4), который
в 1680 году опубликовал в научном журнале
более простую и доступную методику
получения фосфора. В 1771 году шведский
химик К.Шееле(Слайд
5) дал способ
получения фосфора из костяной золы,
применявшейся в промышленности вплоть
до начала 20 века. Наименование элемента
происходит от греческих слов «фос» -
свет и «форос»,- несущий. Название
«фосфоры» приписывают всем веществам,
светящимся в темноте после предварительного
облучения, а само явление холодного
свечения называют фосфоресценция.
Учитель.
А теперь мы поднимаемся на вторую
ступеньку.
Ступенька
2. «Визитка химического элемента»
(Слайд 6).
Учитель.
Охарактеризуйте фосфор как химический
элемент по плану:
1.
порядковый номер, номер периода,
группа, подгруппа;
2.
заряд ядра, электронная формула,
энергетическая диаграмма;
3.
валентность.
(Когда
учащиеся ответят, с помощью медиапроектора
на экран выводится правильный ответ)
(Слайд 7).
Учитель.
Итак, мы поднимаемся на следующую
ступеньку лестницы познания.
Ступенька
3. «Геологическая» (Слайд 8, 9, 10).
Учитель.
В каком виде химический элемент может
находиться в природе ? Запишите в
тетрадь не менее 4 формул соединений
фосфора.
Ученик.
Фосфор принадлежит к весьма
распространённым в природе элементам.
Он занимает 13 место среди всех элементов.
Вследствие высокой химической
активности фосфор в свободном состоянии
в природе не встречается. Он содержится
не менее чем в 190 минералах, из которых
главнейшими являются апатиты и
фосфориты. В 1926 году А.Е.Ферсманом и
его сотрудниками были открыты огромные
запасы апатитов на Кольском полуострове
в Хибинах, где их залежы не имеют равных
нигде в мире. Незадолго до войны было
открыто очень крупное месторождение
фосфоритов Кара-Тау в Казахстане.
Учитель.
Следующая ступенька называться
«Биологическая». Поднявшись на неё,
вы узнаете о роли фосфора в жизни живых
организмов.
Ступенька
4. «Биологическая» (Слайд 11).
Фосфор
и здоровье человека
Содержание
фосфора в организме человека (масса
тела 70 кг) составляет 780 г. Суточная
доза для взрослых 1 г.
Биологическая
роль
• Входит
в состав скелета в виде ортофосфата
Са3(Р04)2
и гидроксиапатита ЗСа3(Р04)2
• Са(ОН)2
• Входит
в состав зубов в виде гидроксиапатита
и фторапатита 3Са3(Р04)2
• CaF2.
• Соединения
фосфора принимают участие в обмене
энергии.
• Необходим
для нормальной мышечной и умственной
деятельности. Академик А.Е.Ферсман
назвал его «элементом мысли».
Фосфор
поступает в организм с пищей: рыбой,
хлебом, молоком, сырами, мясом, бобовыми
(горох, фасоль), овсяной, перловой,
ячневой крупой. Обычно всасывается
50—90% фосфора, меньше — при употреблении
растительных продуктов, т. к. в них он
содержится в виде трудноусвояемой
фитиновой кислоты. Для правильного
питания очень важно его соотношение
с кальцием. Оптимальным считается
соотношение кальция и фосфора,
равное 1:1,5.
Реакция
организма на недостаток фосфора
Развивается
рахит, снижается умственная и мышечная
деятельность.
Реакция
организма на избыток фосфора
Развивается
мочекаменная болезнь. Р4
и многие соединения фосфора
высокотоксичны. Летальная доза Р4
равна 60 мг. Большую опасность представляют
ожоги, возникающие при горении
фосфора, из-за выделения большого
количества тепла при взаимодействии
образующегося при горении P2Os
с влагой кожи. Получившаяся фосфорная
кислота Н3Р04
проникает в глубь соединительной
ткани, что приводит к отеку из-за
прилива внеклеточной жидкости.
Учитель.
Как вы
думаете, в каких продуктах содержится
больше всего фосфора?
(Обсуждение
и проверка.Правильный ответ с помощью
медиапректора выводится на экран).
Динамическая
пауза.
Учитель.
И мы поднимаемся на следующую ступеньку
нашей лестницы познания.
Ступенька
5 «Литературная» (Слайд 12).
«...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».
Узнали?
Артур Конан-Дойл. «Собака Баскервилей».
Вот
в какой скверной истории оказался
замешан элемент № 15.
«СВЕТЯЩИЙСЯ
МОНАХ» (Слайд 13)
Из
воспоминаний академика С. И. Вольфковича:
«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 тёмным, не освещённым
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»...
Учитель.
А нас ждёт следующая ступенька.
Ступенька
6 «Физическая» (Слайд 14, 15, 16).
Учитель.Фосфор
– один из элементов, самых богатых
аллотропными модификациями: белый,
красный, чёрный, розовый, фиолетовый,
алый и другие.
Белый
фосфор – кристаллическое вещество
белого цвета. Его молекула состоит из
4 атомов, располагающихся по вершинам
правильной пирамиды. Плотность 1, 83
г/см3
, 44,1º С, 280,5º С. Обладает высокой
реакционной способностью, поэтому
его обычно хранят под водой – он не
растворяется в воде и не реагирует с
ней. На воздухе самопроизвольно
воспламеняется. Медленное окисление
его паров сопровождается свечением.
Чрезвычайно ядовит. Без доступа воздуха
при 280-300º С переходит в красный фосфор.
Красный
фосфор представляет собой аморфный
порошок. Его плотность 1,3 г/см3
, 5,90º С. Он менее реакционноспособен,
чем белый фосфор, его удобнее хранить,
не ядовит.
При
высоком давлении (12000 атм.) и 220º С из
белого фосфора получают чёрный. Его
плотность самая большая 2,7 г/см3
и наименее реакционноспособен. По
внешнему виду и по внутреннему строению
он похож на графит: кристалл построен
из бесконечных слоёв атомов, его слои
«гофрированы». При нормальных условиях
чёрный фосфор ведёт себя как
полупроводник, а при повышенном
давлении проводит ток как металл
(белый и красный фосфор – изоляторы).
Учитель.
Мы продолжаем подниматься по лестнице
познания.
Ступенька
7 «Химическая» (Слайд 17)
Задание:
закончите уравнения реакций.
Р
+ О2
→
Р
+ Cl2
→
Р
+ S
→
Окислительные
или восстановительные свойства
проявляет фосфор?
(один
учащийся работает у доски)
Учитель.
А где находит применение фосфор?
(выслушать
ответы учащихся)
Поэтому
следующая ступенька «Практическая»,
где мы узнаем о применении фосфора.
Ступенька
8 «Практическая» (Слайд 18, 19)
Ежегодное
производство фосфора велико. Большая
часть его расходуется на получение
термической фосфорной кислоты, из
которой производят фосфорные удобрения.
Довольно много фосфора перерабатывается
в полифосфаты, применяемые в синтетических
моющих средствах в качестве умягчителей
воды. Ещё один важный потребитель
фосфора – спичечное производство.
Первые безопасные спички появились
в конце 19 века в Швеции, поэтому их
часто называли шведскими спичками.
Во
время первой и второй мировых войн
белым фосфором снаряжали зажигательные
бомбы и артиллерийские снаряды; кроме
того, он использовался в специальных
бомбах для образования дымовых завес.
В
металлургии фосфор применяется как
компонент некоторых сплавов (оловянные
бронзы).
Фосфорорганические
производные применяются как инсектициды
(вещества, применяемые для борьбы с
насекомыми) – хлорофос, тиофос,
карбофос.
|