Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Фосфор, строение атома, аллотропия, химические свойства фосфора. Оксид фосфора(V)

2 слайд

Описание слайда:

3 слайд

Описание слайда:

1. Изучить физические и химические свойства фосфора, оксида фосфора. Закрепить понятие аллотропии на примере аллотропных модификаций фосфора. 3. Развивать интерес к предмету, формирование диалектико-материалистического мировоззрения учащихся, рассматривая круговорот фосфора в природе. 2. Способствовать развитию у учащихся умения анализировать, обобщать, систематизировать полученные знания.

4 слайд

Описание слайда:

1 Открытие фосфора(1669год –немецкий химик Х. Бранд). 2. Строение атома фосфора. 3. Нахождение в природе. 4. Физические свойства. Аллотропные модификации фосфора. 5. Химические свойства фосфора. Окислительно-восстановительная двойственность. 6. Оксид фосфора(V), физические и химические свойства. 7. Биологическое значение фосфора. Круговорот фосфора в природе. Применение фосфора и его соединений.

5 слайд

Описание слайда:

Фосфор (Phosphorus, от греч. Phoros – несущий свет). Бывший немецкий солдат, а затем алхимик Хёниг Бранд решил разбогатеть. Он бродил по городу Гамбургу в поисках способа поправить свои дела, и в пивной познакомился с алхимиком, который поведал ему, что существует некий "философский камень", превращающий железо и свинец в золото. А искать этот камень надо в человеческом теле и в том, что из него исходит, например в моче... Потрясенный услышанным, Бранд тайно собирал в солдатских казармах этот "человеческий продукт" и порциями его выпаривал. Сухие остатки он объединил и, прокаливая их с углем, внезапно увидел в сосуде белый дым, светящийся в темноте. Так в 1669 году был получен белый фосфор - первый неметалл, открытие которого задокументировано и имеет определенную дату.

6 слайд

Описание слайда:

7 слайд

Описание слайда:

Фосфор - один из наиболее распространённых элементов в земной коре (0,093% по массе).В свободном состоянии в природе фосфор не встречается из-за высокой химической активности. В связанном виде он входит в состав около 200 минералов, главным образом апатитов Ca3(PO4)2*CaCl2 (хлорапатит), Ca3(PO4)2*CaF2 (фторапатит), а также фосфоритов Ca3(PO4)2. Большие запасы апатитов находятся на Кольском полуострове. Фосфор входит в состав растительных и животных белков. Содержание фосфора в тканях мозга составляет 0,38%, в мышцах 0,27%. фторапатит фосфорит хлорапатит

8 слайд

Описание слайда:

Черный фосфор Красный фосфор Белый фосфор Фосфор образует несколько аллотропных модификаций. Главные из них: белый, красный и черный фосфор. Белый фосфор –кристаллический порошок, имеет молекулярную кристаллическую решетку. Он не растворяется в воде, но растворяется в органических растворителях, летуч. Белый фосфор – сильный яд. При обычных условиях окисляется кислородом воздуха, окисление фосфора сопровождается свечением, которое хорошо заметно в темноте. Красный фосфор- порошок темно – красного цвета, он не ядовит, нелетуч. Взаимодействует с кислородом только при поджигании. Имеет атомную кристаллическую решетку. При давлении12∙108 Па переходит в черный фосфор. Черный фосфор образуется из белого при высоком давлении. По внешнему виду он похож на графит, имеет атомную кристаллическую решетку, обладает полупроводниковыми свойствами.

9 слайд

Описание слайда:

Химические свойства фосфора В химических реакциях фосфор проявляет окислительно-восстановительную двойственность. Фосфор взаимодействует с металлами, галогенами, серой, кислородом. (Данные уравнения реакций будут предложены к выполнению учащимися в домашнем задании) С солями –окислителями фосфор реагирует с сильным взрывом, что может привести к несчастному случаю, его нельзя смешивать с бертолетовой солью: 6Р +5KCIO3→ 3 P2O5 +5KCI Эта реакция используется в производстве спичек. Составить схемы электронного баланса данных реакций. 2P0+3Ca0=Ca3+2P2–3 окислитель восстановитель 4P0+5O20=2P2+5O5–2 восстановитель окислитель окислитель восстановитель Р+Са→Ca3P2 Р+О2→P2O5 окислитель восстановитель Р+Са→Ca3P2 Р+О2→P2O5 P+3e–®P–3 2 Ca-2e–®Ca+2 3 P0-5e–®P+5 4 O20+4e–®2O–2 5

10 слайд

Описание слайда:

Оксид фосфора (V) Р2О5 –белое кристаллическое веществ. Он не может быть получен дегидратацией фосфорной кислоты из-за высокой экзотермичности его реакции с водой. На этом основано его практическое применение как осушителя. Взаимодействует с водой при нагревании,образуя ортофосфорную кислоту. Оксид фосфора (V) Р2О5 Сделайте сами вывод о характере этого оксида,выберите уравнения возможных реакций, характерных для него: Оксид фосфора (V) реагирует с: а)водой, б)гидрооксидом калия в)оксидом углерода(ΙV) г)железом д)оксидом бария Уравнения возможных реакций составьте в тетради.

11 слайд

Описание слайда:

Соединения фосфора- обязательная составляющая растений, животных, человека. В растениях фосфор содержится главным образом в семенах, плодах: В организме человека и животных- в скелете,мышечной,нервной ткани.

12 слайд

Описание слайда:

Растения поглощают необходимый им фосфор из почвы. Животные получают его с растительной пищей.После отмирания растений и животных органические фосфоросодержащие соединения превращаются в неорганические –фосфаты под воздействием фосфоробактерий. Недостаток фосфора в почве не восполняется естественным путем, поэтому необходимо вносить фосфоросодержащие удобрения в почву.

13 слайд

Описание слайда:

14 слайд

Описание слайда:

А1 Электронная конфигурация 1S22S22P63S23P6 соответствует частице: 1) Р+3 2) Р-3 3) Р+5 4) N-3

15 слайд

Описание слайда:

А2 С какими из перечисленных веществ не реагирует оксид фосфора (V): вода оксид кальция гидроксид натрия 4) оксид серы (VΙ)

16 слайд

Описание слайда:

А3 Какие из приведенных суждений верны: А Фосфор образует несколько аллотропных модификаций: белый, красный и черный Б Все аллотропные модификации фосфора имеют атомные кристаллические решетки 2) Верно только Б 3) Верны оба утверждения 4) Оба утверждения неверны Верно только А

17 слайд

Конспект урока химии в 9 классе по теме:

«Фосфор. Строение атома, аллотропия, свойства и применение фосфора» с презентацией

Тема урока: «Фосфор. Строение атома, аллотропия, свойства и применение фосфора».

Цель урока: Определить положение фосфора в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, рассмотреть строение атома фосфора, физические и химические свойства, области применения фосфора.

Задачи урока:

Образовательные:

1. Рассмотреть строение атома фосфора согласно его положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, аллотропные модификации фосфора.
2. Изучить физические и химические свойства фосфора, нахождение в природе, его области применения.
3. Продолжить формирование умения учащихся работать с периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева.
4. Совершенствовать умения составлять уравнения химических реакций.

Развивающие:

1. Развивать память и внимание учащихся.
2. Формировать положительную мотивацию на изучение предмета химии.
3. Учить применять имеющиеся знания в новой ситуации.

Воспитательные:

1. Показать значимость химических знаний для современного человека.

Оборудование:

ПСХЭ, компьютер, мультимедийный проектор, электронное пособие «Видеодемонстрации».

Тип урока:

Комбинированный. Урок изучения нового материала.

Формы организации учебной деятельности:

1. самостоятельная работа с текстом учебника;
2. фронтальная;
3. сообщения учащихся (индивидуальная);
4. работа в группах.

Методы обучения. Методы организации учебной деятельности:

1. словесные (эвристическая беседа),
2. наглядные (коллекция, видеофрагмент) на основе познавательной деятельности
3. частично-поисковый;

Педагогические приемы:

1. учебно-организационные (определение цели и задачи урока, создание благоприятных условий деятельности);
2. учебно - информационные (беседа, постановка проблемы, ее обсуждение, работа с учебником, наблюдение);
3. учебно - интеллектуальные (восприятие, осмысление, запоминание информации, решение проблемных задач, мотивация деятельности).

Ход урока.

I.Организационный момент.

Психологический настрой учащихся, проверка готовности к уроку.

Учитель приветствует учащихся.

II.Актуализация знаний (слайд 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".

Артур Конан-Дойл. "Собака Баскервилей"

Вот в какой скверной истории оказался замешан элемент N 15

Итак, тема урока - «Фосфор. Строение атома, аллотропия, свойства и применение фосфора» цель и задачи урока (слайды 3, 4)

III. Изучение нового материала.

1. Положение фосфора в периодической системе химических элементов (слайд 5, 6)

Задание: Используя периодическую систему химических элементов, дайте характеристику химическим элементам фосфора и азота, заполните таблицу.

Вариант 1 - положение в ПСХЭ и строение атома азота.

Вариант 2 - положение в ПСХЭ и строение атома фосфора.

Найдите черты сходства, различия между строением атома азота и фосфора.

Вывод: Оба элемента находятся в главной подгруппе V группы ПСХЭ, на последнем энергетическом уровне по 5 электронов, имеют одинаковые значения низших степеней окисления -3 (если проявляют окислительные свойства, например, с металлами, водородом) и +5 в кислородсодержащих соединениях.

2. Валентное состояние атома фосфора (слайд 7) - объяснение учителя.

3. Нахождение в природе (слайд 8) -работа с учебником.

Задание классу:

В каком виде фосфор встречается в природе?

Лабораторный опыт № 1.

1. Рассмотрите образцы минералов, содержащих фосфор.
2. Запишите названия и формулы предложенных минералов в тетрадь.

4. Физические свойства

Аллотропные модификации фосфора (слайд 9,10)-объяснения учителя

А) белый фосфор (слайд 11,12);

Б) красный фосфор (слайд 13,14);

В) черный фосфор (слайд 15,16);

Вывод: Три аллотропные модификации - белый, красный, черный.

5. Химические свойства фосфора (слад 17)

1) Взаимодействие фосфора с простыми веществами:

А) с металлами, образуя фосфиды.

Например, взаимодействие белого фосфора с кальцием.

Задание: Запишите уравнение реакции, составьте уравнение электронного баланса.

Б) Взаимодействие фосфора с неметаллами.

Например: Взаимодействие фосфора и кислорода (видеофрагмент).

Задание:

1. Запишите уравнения реакции, составьте уравнение электронного баланса.
2. Как горит фосфор на воздухе и в кислороде?

В) Взаимодействие фосфора со сложными веществами (хлоратом калия) (слайд 18)

6P + 5KClO3 → 5KCl + 3P2O5

6. Применение фосфора (слайд 19) - выступление учащегося.

III.Закрепление изученного материала (фронтальный опрос):

1.Охарактеризуйте положение фосфора в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

2.В каком соединении фосфор проявляет степень окисления -3? (слайд 20)

А) Н3РО4

Б) РН3

В) HРO3

3. В каком виде фосфор находится в природе? Охарактеризуйте физические свойства фосфора (красного, белого, черного).

4.С каким веществом реагирует фосфор образуя фосфид:

А) водой

Б) водородом

В) магнием

IV.Домашнее задание (слайд 23): § 22, упр. 3

V.Рефлексия

1. Что нового вы узнали на уроке?
2. Какой момент урока вам понравился?
3. Какое впечатление у вас осталось от урока?

VI. Подведение итогов и выводы урока.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Фосфор расположен в третьем периоде V группы главной (А) подгруппы Периодической таблицы.

Относится к элементам p -семейства. Неметалл. Обозначение - P. Порядковый номер - 15. Относительная атомная масса - 30,974 а.е.м.

Электронное строение атома фосфора

Атом фосфора состоит из положительно заряженного ядра (+15), внутри которого есть 15 протонов и 16 нейтронов, а вокруг, по трем орбитам движутся 15 электронов.

Рис.1. Схематическое строение атома фосфора.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:

15 P) 2) 8) 5 ;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 .

Внешний энергетический уровень атома фосфора содержит 5 электронов, которые являются валентными. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:

Каждый валентный электрон атома фосфора можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), m l (магнитное) и s (спиновое):

Подуровень

Наличие трех неспаренных электронов свидетельствует о том, что степень окисления фосфора равна +3. Так как на третьем уровне есть вакантные орбитали 3d -подуровня, то для атома фосфора характерно наличие возбужденного состояния:

Именно поэтому для фосфора также характерна степень окисления +5.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Задание	Элемент состоит из двух изотопов в соотношении 2:3. Ядро первого изотопа содержит 10 протонов и 10 нейтронов. Определите атомную массу второго изотопа, если средняя относительная масса элемента равна 21,2. В ответе укажите на сколько нейтронов больше в ядре атома второго изотопа.
Решение	Относительная атомная масса первого изотопа равна: A 1 = Z +n = 10 + 10 = 20 а.е.м. Относительную атомную массу второго изотопа обозначим через A 2 . Средняя относительная атомная масса элемента определяется суммой масс его изотопов с учетом их количества. Составим уравнение: A ср ×5 = A 1 ×2 + A 2 ×3; 21,5 ×5 = 20 ×2 + A 2 ×3; A 2 = 22 а.е.м. В ядре атома второго изотопа 10 протонов, следовательно, число, нейтронов будет равно n= A- Z =.22 — 10= 12. По условию задачи в ядре атома первого изотопа было 10 нейтронов. Значит, ядро атома второго изотопа содержит на два нейтрона больше, чем ядро первого изотопа.
Ответ	Относительная атомная масса второго изотопа равна 22 а.е.м.

Введение

Фосфор (лат. Phosphorus) P - химический элемент V группы периодической системы Менделеева атомный номер 15, атомная масса 30,973762(4). Рассмотрим строение атома фосфора. На наружном энергетическом уровне атома фосфора находятся пять электронов. Графически это выглядит так:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 3d 0

В 1699 г. гамбургский алхимик X. Бранд в поисках «философского камня», якобы способного превратить неблагородные металлы в золото, при выпаривании мочи с углём и песком выделил белое воскообразное вещество, способное светиться.

Название «фосфор» происходит от греч. «phos» - свет и «phoros» - несущий. В России термин «фосфор» введён в 1746 г. М.В. Ломоносовым.

К основным соединениям фосфора относят оксиды, кислоты и их соли (фосфаты, дигидрофосфаты, гидрофосфаты, фосфиды, фосфиты).

Очень много веществ, содержащих фосфор, содержатся в удобрениях. Такие удобрения называют фосфорными.

Фосфор как элемент и как простое вещество

Фосфор в природе

Фосфор относится к числу распространенных элементов. Общее содержание в земной коре составляет около 0,08%. Вследствие лёгкой окисляемости фосфор в природе встречается только в виде соединений. Главными минералами фосфора являются фосфориты и апатиты, из последних наиболее распространён фторапатит 3Ca 3 (PO 4) 2 * CaF 2 . Фосфориты широко распространены на Урале, в Поволжье, Сибири, Казахстане, Эстонии, Беларуси. Самые большие залежи апатитов находятся на Кольском полуострове.

Фосфор - необходимый элемент живых организмов. Он присутствует в костях, мышцах, в мозговой ткани и нервах. Из фосфора построены молекулы АТФ - аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ - собиратель и носитель энергии). В организме взрослого человека содержится в среднем около 4,5 кг фосфора, в основном в соединении с кальцием.

Фосфор содержится также в растениях.

Природный фосфор состоит лишь из одного стабильного изотопа 31 Р. В наши дни известно шесть радиоактивных изотопов фосфора.

Физические свойства

Фосфор имеет несколько аллотропных модификаций - белый, красный, чёрный, коричневый, фиолетовый фосфор и др. Первые три из названных наиболее изучены.

Белый фосфор - бесцветное, с желтоватым оттенком кристаллическое вещество, светящееся в темноте. Его плотность 1,83 г/см 3 . Не растворяется в воде, хорошо растворяется в сероуглероде. Имеет характерный чесночный запах. Температура плавления 44°С, температура самовоспламенения 40°С. Чтобы защитить белый фосфор от окисления, его хранят под водой в темноте (на свету идёт превращение в красный фосфор). На холоде белый фосфор хрупок, при температурах выше 15°С становится мягким и режется ножом.

Молекулы белого фосфора имеют кристаллическую решётку, в узлах которой находятся молекулы Р 4 , имеющие форму тетраэдра.

Каждый атом фосфора связан тремя?-связями с другими тремя атомами.

Белый фосфор ядовит и даёт труднозаживающие ожоги.

Красный фосфор - порошкообразное вещество тёмно-красного цвета без запаха, в воде и сероуглероде не растворяется, не светится. Температура воспламенения 260°С, плотность 2,3 г/см 3 . Красный фосфор представляет собой смесь нескольких аллотропных модификаций, отличающихся цветом (от алого до фиолетового). Свойства красного фосфора зависят от условий его получения. Не ядовит.

Чёрный фосфор по внешнему виду похож на графит, жирный на ощупь, обладает полупроводниковыми свойствами. Плотность 2,7 г/см 3 .

Красный и чёрный фосфоры имеют атомную кристаллическую решётку.

Химические свойства

Фосфор - неметалл. В соединениях он обычно проявляет степень окисления +5, реже - +3 и -3 (только в фосфидах).

Реакции с белым фосфором идут легче, чем с красным.

I. Взаимодействие с простыми веществами.

1. Взаимодействие с галогенами:

2P + 3Cl 2 = 2PCl 3 (хлорид фосфора (III)),

PCl 3 + Cl 2 = PCl 5 (хлорид фосфора (V)).

2. Взаимодействие с нематаллами:

2P + 3S = P 2 S 3 (сульфид фосфора (III).

3. Взаимодействие с металлами:

2P + 3Ca = Ca 3 P 2 (фосфид кальция).

4. Взаимодействие с кислородом:

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 (оксид фосфора (V), фосфорный ангидрид).

II. Взаимодействие со сложными веществами.

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO^.

Получение

Фосфор получают из измельченных фосфоритов и апатитов, последние смешиваются с углем и песком и прокаливаются в печах при 1500°С:

2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2 6CaSiO 3 + P 4 ^ + 10CO^.

Фосфор выделяется в виде паров, которые конденсируются в приёмнике под водой, при этом образуется белый фосфор.

При нагревании до 250-300°С без доступа воздуха белый фосфор превращается в красный.

Чёрный фосфор получается при длительном нагревании белого фосфора при очень большом давлении (200°С и 1200 МПа).

Применение

Красный фосфор применяется при изготовлении спичек (см. рисунок). Он входит в состав смеси, наносимой на боковую поверхность спичечного коробка. Основным компонентом состава головки спички является бертолетова соль KClO 3 . От трения головки спички о намазку коробка частицы фосфора на воздухе воспламеняются. В результате реакции окисления фосфора выделяется тепло, приводящее к разложению бертолетовой соли.

Образующийся кислород способствует воспламенению головки спички.

Фосфор используют в металлургии. Он применяется для получения проводников и входит в состав некоторых металлических материалов, например оловянных бронз.

Также фосфор используют при производстве фосфорной кислоты и ядохимикатов (дихлофос, хлорофос и др.).

Белый фосфор используют для создания дымовых завес, так как при его горении образуется белый дым.

1Фото
2. Аллотропия - существование двух и более простых веществ одного и того же химического элемента, различных по строению и свойствам - так называемых аллотропных модификаций или форм.
Белый фосфор- желтовато-белое вещество (из-за примесей, по мягкости напоминает воск. Очень активное вещество; а светится, потому что уже при комнатной температуре окисляется кислородом из воздуха. Очень ядовитые и вонючие вещество.
Жёлтый фрсфор - то просто неочищенный белый фрсфор. Цвет - от желтого до коричневого. Так же активен, так же, как и белый фософр, на воздухе самовоспламеняется.
Красный фосфор - менее активное вещество, чем белый или желтый фосфор, меньше растворим в воде, на воздухе не самовоспламеняется и не светится. Менее ядовит.
Чёрный фосфор - чёрное вещество с металлическим блеском, на ощупь - жирный, внешне очень похож на графит. Чёрный фосфор даже проводит электрический ток, что обычно характерно для металлов. При определенном давлении он может переходить в модификацию, которую так и называют - металлический фосфор.
3. Самым распространенным является белый фосфор - он обладает воскообразной структурой и высокой токсичностью. Температура плавления данного вещества составляет сорок четыре градуса по Цельсию, а кипения - двести восемьдесят градусов. При трении данного материала он очень быстро возгорается, поэтому режут его, только поместив в водную среду. Если на протяжении длительного времени нагревать его при температуре двести пятьдесят градусов по шкале Цельсия, он превращается в красный фосфор. Это вещество представлено в виде порошка буро-красного цвета. Красный фосфор, в отличие от белого, не является ядовитым. Самой устойчивой формой существования данного элемента можно назвать черный фосфор, который по некоторым внешним признакам похож на металл: имеет своеобразный блеск, обладает высокой твердостью, электро- и теплопроводностью.
4. Химические свойства фосфора во многом определяются его аллотропной модификацией. Белый фосфор очень активен, в процессе перехода к красному и чёрному фосфору химическая активность снижается. Белый фосфор в воздухе при окислении кислородом воздуха при комнатной температуре излучает видимый свет, свечение обусловлено фотоэмиссионной реакцией окисления фосфора. 1)Фосфор легко окисляется кислородом.
2)Взаимодействует со многими простыми веществами - галогенами, серой, некоторыми металлами, проявляя окислительные и восстановительные свойства, с металлами - окислитель, образует фосфиды.
3)Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту.
4) Взаимодействует с водяным паром при температуре выше 500 °С, протекает реакция диспропорционирования с образованием фосфина и фосфорной кислоты:8P+12H2O➡5PH3+3H3PO4.
5. Фосфор получают из апатитов или фосфоритов в результате взаимодействия с коксом и кремнезёмом при температуре около 1600 °С:
2Ca3+(PO4)2+10C+6SiO2➡P4+10CO+6CaSi3.
6. Красный фосфор - основная модификация, производимая и потребляемая промышленностью. Он применяется в производстве спичек, взрывчатых веществ, зажигательных составов, различных типов топлива, а также противозадирных смазочных материалов, в качестве газопоглотителя в производстве ламп накаливания.
7. 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·Ca(OH)2. В состав зубной эмали входит фторапати. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и витамином D. При недостатке фосфора в организме развиваются различные заболевания костей.