загрузка...


ХИМИЯ 9 класс - поурочные разработки

Урок 30

Тема: Фосфор. Аллотропия и свойства

 

Цели урока: знать строение, свойства и применение фосфора; уметь доказывать химические свойства фосфора, записывать уравнения реакций в свете представлений об электролитической диссоциации и окислительно-восстановительных  процессах.

Ход урока

1. Организационный момент урока.

 

2. Изучение нового материала.

СТРОЕНИЕ АТОМА ФОСФОРА

Фосфор расположен в III периоде, в 5 группе главной подгруппе «А», под порядковым номером №15. Относительная атомная масса Ar(P) = 31.

Р +15)2 )8 )5

1S22S22P63S23P3, фосфор: p– элемент, неметалл

Валентные возможности фосфора шире, чем у атома азота, так как в атоме фосфора имеются свободные d-орбитали. Поэтому может произойти распаривание 3S2 – электронов и один из них может перейти на 3d–орбиталь. В этом случае на третьем энергетическом уровне фосфора окажется пять неспаренных электронов и фосфор сможет проявлять валентность V.

 

АЛЛОТРОПИЯ ФОСФОРА

В свободном состоянии фосфор образует несколько аллотропных видоизменений: белыйкрасный и чёрный фосфор.

Из-за большой химической активности фосфор в природе встречается только в виде соединений.

Нахождение в природе

Общее содержание фосфора в земной коре составляет 0,08%. В связанном виде он входит в состав многих минералов, главным образом апатитов 3Ca3(РО4)2 хСаF2 и фосфатов Са3(РO4)2. Разновидности апатита слагают осадочные горные породы — фосфориты, фосфор входит также в состав белковых веществ в виде различных соединений. Содержание фосфора в тканях мозга составляет 0,38%, в мышцах - 0,27%.

Самые богатые в мире залежи апатитов находятся близ г. Кировска на Кольском полуострове. Фосфориты широко распространены на Урале, в Поволжье, в Сибири, Казахстане, Эстонии, Белоруси и др. Большие месторождения фосфоритов имеются в Северной Африке, Сирии и США. Фосфор необходим для жизни растений. Поэтому почва всегда должна содержать достаточное количество соединений фосфора.

 

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ СОЕДИНЕНИЙ ФОСФОРА

Фосфор присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот, входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, коферментов, ферментов. Кости человека состоят из гидроксилапатита 3Са3(РО4)3 · CaF2. В состав зубной эмали входит фторапатит. Основную роль в превращениях соединений фосфора в организме человека и животных играет печень. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и витамином D. Суточная потребность человека в фосфоре 800-1500 мг. При недостатке фосфора в организме развиваются различные заболевания костей.

 

ТОКСИКОЛОГИЯ ФОСФОРА

·       Красный фосфор практически нетоксичен. Пыль красного фосфора, попадая в легкие, вызывает пневмонию при хроническом действии.

·       Белый фосфор очень ядовит, растворим в липидах. Смертельная доза белого фосфора — 50-150 мг. Попадая на кожу, белый фосфор дает тяжелые ожоги.

Острые отравления фосфором проявляются жжением во рту и желудке, головной болью, слабостью, рвотой. Через 2-3 суток развивается желтуха. Для хронических форм характерны нарушение кальциевого обмена, поражение сердечнососудистой и нервной систем. Первая помощь при остром отравлении — промывание желудка, слабительное, очистительные клизмы, внутривенно растворы глюкозы. При ожогах кожи обработать пораженные участки растворами медного купороса или соды. ПДК паров фосфора в воздухе 0,03 мг/м³.

 

ПОЛУЧЕНИЕ ФОСФОРА

Фосфор получают из апатитов или фосфоритов в результате взаимодействия с коксом и кремнезёмом при температуре 1600 °С:

2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2  P4 + 10CO + 6CaSiO3.

Образующиеся пары белого фосфора конденсируются в приёмнике под водой. Вместо фосфоритов восстановлению можно подвергнуть и другие соединения, например, метафосфорную кислоту:

4HPO3 + 12C  4P + 2H2 + 12CO.

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФОСФОРА:

 

Окислитель

Восстановитель

1. С металлами — окислитель, образуетфосфиды:

2P + 3Ca  Ca3P2 

Опыт "Получение фосфида кальция"

2P + 3Mg  Mg3P2.

Фосфиды разлагаются кислотами и водой с образованием газа фосфина

Mg3P2 + 3H2SO4(р-р)= 2PH3 + 3MgSO4

Опыт "Гидролиз фосфида кальция"

Свойства фосфина -

PH3 + 2O2 = H3PO4.

PH3 + HI = PH4I

1. Фосфор легко окисляется кислородом:

"Горение фосфора"

"Горение белого фосфора под водой"

"Сравнение температур воспламенения белого и красного фосфора"

4P + 5O2  2P2O5 (с избытком кислорода),

4P + 3O2  2P2O3 (при медленном окислении или при недостатке кислорода).

2. С неметаллами — восстановитель:

2P + 3S  P2S3,

2P + 3Cl2  2PCl3.

! Не взаимодействует с водородом.

3. Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту:

3P + 5HNO3 + 2H2O  3H3PO4 + 5NO;

2P + 5H2SO4  2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O.

4. Реакция окисления также происходит при поджигании спичек, в качестве окислителя выступает бертолетова соль:

6P + 5KClO3  5KCl + 3P2O5

 

ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОРА:

 

https://sites.google.com/site/himulacom/_/rsrc/1315460264238/zvonok-na-urok/9-klass---vtoroj-god-obucenia/urok-no34-fosfor-allotropia-fosfora-fiziceskie-i-himiceskie-svojstva-fosfora/3-1.jpg

 

Фосфор является важнейшим биогенным элементом и в то же время находит очень широкое применение в промышленности.

Пожалуй, первое свойство фосфора, которое человек поставил себе на службу, — это горючесть. Горючесть фосфора очень велика и зависит от аллотропической модификации.

Наиболее активен химически, токсичен и горюч белый («жёлтый») фосфор, потому он очень часто применяется (в зажигательных бомбах и пр.).

Красный фосфор — основная модификация, производимая и потребляемая промышленностью. Он применяется в производстве спичек, его вместе с тонко измельчённым стеклом и клеем наносят на боковую поверхность коробка, при трении спичечной головки в состав который входят хлорат калия и сера, происходит воспламенение. Так же красный фосфор используется при производстве взрывчатых веществ, зажигательных составов, топлив.

Фосфор (в виде фосфатов) — один из трёх важнейших биогенных элементов, участвует в синтезе АТФ. Большая часть производимой фосфорной кислоты идёт на получение фосфорных удобрений — суперфосфата, преципитата, и др.

 

3. Закрепление изученного материала

№ 1. Красный фосфор — основная модификация, производимая и потребляемая промышленностью. Он применяется в производстве спичек, его вместе с тонко измельчённым стеклом и клеем наносят на боковую поверхность коробка, при трении спичечной головки в состав который входят хлорат калия и сера, происходит воспламенение.

Происходит реакция:

P + KClO3 = KCl + P2O5

№ 2. Расставьте коэффициенты с помощью электронного баланса, укажите окислитель, и восстановитель, процессы окисления и восстановления. Осуществите превращения по схеме:

 Ca3P2  PH3  P2O5

Для последней реакции PH3  P2O5 составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

№ 3. Осуществите превращения по схеме:

Ca3(PO4)2  P  P2O5

 

4. Домашнее задание

П.21, упр. 1-5, задачи 2, 3 на стр. 70.






загрузка...
загрузка...
загрузка...