Фосфор и его соединения

9 КЛАСС

*УЭ – учебный элемент.

Из всех современных технологий обучения мне по душе пришлась модульная система обучения. Наверное, это связано с тем, что при такой системе работы нет насилия над умами учеников – не надо никого заставлять слушать учителя и насильно «вести за руку», решая задачи и упражнения.
Предлагаю вашему вниманию разработку модульного урока в 9-м классе «Фосфор и его соединения».
Хотелось бы отметить, что поначалу не все складывалось гладко – и ученики не были готовы работать самостоятельно, и времени на подготовку модульного урока тратилось слишком много. Но зато потом результат не замедлил сказаться: даже самые отъявленные лодыри стали заинтересованы в собственном результате. Особенно после того, как я повесила «Экран успеваемости», где все баллы по каждому модульному уроку были налицо.

Цели. Узнать особенности строения атома фосфора, свойства фосфора и его соединений, биологическую роль и области применения соединений фосфора; научиться записывать уравнения химических реакций фосфора и его соединений; продолжить формировать навыки самостоятельной работы.

Цель. Определить исходный уровень знаний о химических элементах V группы главной подгруппы, в том числе и фосфора.
Задание. Ответьте на вопросы, работайте вместе с классом. (Не забывайте выставлять баллы в лист контроля, см. приложение 1.)
1) Перечислите химические элементы, входящие в состав V группы главной подгруппы.

(1 балл.)

2) Каковы особенности строения внешнего энергетического уровня атомов химических элементов
V группы главной подгруппы?

(2 балла.)

3) В чем отличие строения атомов азота и фосфора?

(2 балла.)

Цель. Углубить и конкретизировать знания о строении атома фосфора.

Последовательность действий
1. Прочитайте в учебнике (Габриелян О.С. Химия-9. М.: Дрофа, 2002) § 27, п. 1, с. 122. Изучите в опорном конспекте (приложение 2) блок «Строение атомов элементов V группы главной подгруппы».
2. Обсудите в группе следующие вопросы:
1) Больший или меньший радиус у атома фосфора по сравнению с атомом азота? Почему?

(2 балла.)

2) Какими свойствами – восстановительными или окислительными – обладает фосфор? Почему?

(2 балла.)

3) Перечислите степени окисления, которые может проявлять фосфор, и приведите примеры соединений с этими степенями окисления.

(3 балла.)

4) Какая степень окисления более и какая менее характерна для фосфора?

(3 балла.)

5) Составьте и напишите формулы следующих соединений фосфора:

а) фосфид магния;
б) фосфид алюминия;
в) оксид фосфора(V);
г) оксид фосфора(III).

(4 балла.)

6) Найдите и исправьте ошибки в следующем задании.

1-й вариант

(4 балла.)

2-й вариант

(4 балла.)

Проверьте и оцените свою работу, правильные ответы возьмите у учителя.

Цель. Самостоятельно изучить и конкретизировать физические и химические свойства простого вещества фосфора.

Последовательность действий
1. Прочитайте в § 27 п. 2, с. 122–123. Изучите в опорном конспекте (см. приложение 2) блок «Свойства фосфора».
2. Обсудите в группе следующие вопросы:
1) Назовите аллотропные видоизменения фосфора.

(2 балла.)

2) Почему светится в темноте белый фосфор?

(3 балла.)

3) Сколько атомов содержится в молекуле белого фосфора?

(3 балла.)

4) Какой опыт доказывает, что белый фосфор огнеопасен?

(3 балла.)

5) Может ли произойти ошибка при выполнении письменного заказа на реактивы, в котором сказано: «...фосфора – 0,5 кг»? Ответ поясните.

(4 балла.)

6) В чистом виде кристаллы белого фосфора совершенно прозрачны и бесцветны, но на свету, находясь в безвоздушном пространстве, они мутнеют и краснеют. Чем это объясняется?

(5 баллов.)

Строение молекулы белого фосфора Р4

3. Выполните упражнение в тетради для контрольных работ. Пользуйтесь опорным конспектом.
Задание. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты.

(5 баллов.)

1-й вариант

а) К + Р … ;

б) Ba + Р ... ;

в) Р + О₂ (изб.) … ;

г) Мg₃Р₂ + НСl … ;

д) Р + О₂ (недост.) … .

2-й вариант

а) Р + О₂ (недост.) … ;

б) Na + Р … ;

в) Mg + P … ;

г) Р + О₂ (изб.) … ;

д) Ba₃Р₂ + HCl … .

Цели. Самостоятельно изучить соединения фосфора, углубить знания о химических свойствах фосфора и его соединений.

Последовательность действий
1. Прочитайте в § 27 п. 3, с. 123. Изучите в опорном конспекте (см. приложение 2) блок «Соединения фосфора».
2. Обсудите в группе следующие вопросы:
1) Какие соединения фосфора наиболее устойчивы? С какой степенью окисления? Почему? Приведите примеры таких соединений.

(4 балла.)

2) Какими физическими свойствами обладает оксид фосфора(V)? Кислотные или основные свойства проявляет Р₂О₅? Что это значит?

(4 балла.)

3) Запишите уравнения реакций взаимодействия оксида фосфора(V):
а) с основным оксидом;
б) со щелочью.

(4 балла.)

4) Какая кислота соответствует оксиду Р₂О₅? Охарактеризуйте ее физические свойства.

(3 балла.)

5) Почему ортофосфорная кислота образует три ряда солей? Приведите примеры этих солей.

(3 балла.)

6) Назовите качественный реактив на Н₃РО₄ и ее соли. Запишите уравнение соответствующей химической реакции в молекулярном и ионном видах.

(3 балла.)

7) Что представляет собой фосфин? Похож ли он на аммиак? Почему?

(3 балла.)

3. В тетрадях для контрольных работ напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения.

1-й вариант

2-й вариант

Цели. Самостоятельно изучить биологическое значение фосфора, сформулировать и записать значение и применение фосфора и его соединений.

Круговорот фосфора в природе

Последовательность действий
1. Прочитайте в § 27 пп. 4 и 5, с. 124.
2. Обсудите в группе следующие вопросы:
1) В каких тканях организма человека химического элемента фосфора содержится больше всего?

(2 балла.)

2) В состав каких органических веществ входит химический элемент фосфор? Какова роль этих органических веществ в жизнедеятельности человека?

(3 балла.)

3) Каков смысл высказывания академика А.С.Ферсмана о фосфоре, что это «элемент жизни и мысли»?

(3 балла.)

4) Как осуществляется круговорот фосфора в природе?

(4 балла.)

5) Где применяется фосфор и его соединения?

(4 балла.)

3. Сформулируйте и запишите в тетрадь краткие сообщения: «Биологическое значение фосфора» и «Применение фосфора и его соединений».

(4 балла.)

1. Прочитай еще раз цели урока.
2. Достигли ли вы заданных целей? В какой степени?
3. Подсчитайте количество набранных вами баллов. Поставьте себе оценку за урок.
• Если все задания выполнены, то сдайте тетрадь на проверку учителю, а дома повторите § 27.
• Если не все задания оказались вами сделаны, то продолжите выполнение модульной программы на следующем уроке, а дома повторите § 27.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ЛИСТ КОНТРОЛЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ

Строение атомов элементов V группы – N, P, As, Sb, Bi

Физические свойства

Фосфор – твердое белое вещество, существует в виде нескольких аллотропных модификаций:
белый – Р₄, t_пл = 44 °С, активен, ядовит, на воздухе окисляется, при нагревании до 280 °C без доступа воздуха превращается в красный фосфор;
красный – устойчив, неядовит, на воздухе не окисляется;
черный и фиолетовый – модификации фосфора, отличающиеся кристаллическими решетками.

Химические свойства

Активность фосфора значительно выше, чем у азота.
Фосфор – восстановитель:

5О₂ (изб.) + 4Р = 2Р₂О₅,

3О₂ (недост.) + 4Р = 2Р₂О₃,

3Сl₂ + 2P = 2PCl₃, PСl₃ + Cl₂ = PCl₅,

3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO,

4P + 16H₂O = 4H₃PO₄ + 10H₂.

Фосфор – окислитель:

2Р + 3Mg = Mg₃P₂.

В природе фосфор в свободном виде не существует. Известны фосфориты: Ca₃(PO₄)₂, апатиты: Ca₃(PO₄)₂ + СаХ₂, где Х = F^–, Cl^–, OH^–.

Соединения фосфора

Кислородные соединения фосфора более устойчивы, чем у азота (сравни Р₂О₅ и N₂О₅, H₃PO₄ и HNO₃). Cоединение с водородом – фосфин РН₃ – менее устойчиво, чем соединение азота – аммиак NH₃.
Соединения фосфора с различными степенями окисления: +5 (Р₂О₅, H₃PO₄, К₃РO₄), +3 (Р₂О₃, PСl₃, H₃РO₃), –3 (Ca₃P₂, Li₃P, РH₃). Соединения фосфора со степенью окисления +5 наиболее устойчивы и не проявляют окислительных свойств.
Оксид Р₂О₅ – белый порошок, проявляет сильное водоотнимающее действие:

2HNO₃ + Р₂О₅ = 2HPO₃ + N₂O₅.

Свойства Р₂О₅ как кислотного оксида:

Р₂О₅ + 3BaO = Ba₃(РO₄)₂,

6NaOH + Р₂О₅ = 2Na₃РO₄ + 3H₂O,

Р₂О₅ + 3H₂O = 2H₃РO₄.

Три ряда солей фосфорной кислоты:

Качественная реакция на фосфат-ион :

Применение соединений фосфора. Удобрения

Сa₃(РO₄)₂ – молотая «фосфоритная мука» – нерастворим в воде,

Преципитат применяют только на кислых почвах.

Смесь аммофоса и соли калия – аммофоска.

Ю.П.КОЗЛОВИЧ,
учитель химии
(пос. Хани, Республика Саха (Якутия))Я