Фосфор и его свойства

Цели урока:

Обучающие - рассмотреть положение элемента фосфора в ПСХЭ Д.И.Менделеева, строение атома; аллотропные видоизменения фосфора; физические и химические свойства; применение фосфора и его соединений человеком.

Развивающие – развивать критическое мышление через работу с учебным материалом, развивать информационную компетентность учащихся, развивать умение работать в группе;

развивать интеллектуальные и познавательные умения учащихся добывать самостоятельно знания, обобщать и делать выводы, фиксировать главное в свернутом виде. Продолжить формирование навыков самостоятельной работы с учебником, дополнительной литературой, сайтами Интернета.

Воспитательные – содействовать воспитанию организованности учащихся при решении проблемных вопросов, поддерживать дух толерантности, воспитывать умение уважать другое мнение, поддерживать других и быть к ним благожелательным.

Учащиеся должны знать: строение атома фосфора, физические и химические свойства аллотропных  видоизменений фосфора, области применения.

Оборудование: периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, карточки с названиями станций, презентация, компьютер, медиапроектор, экран.

Структура урока:
    Стадия I. Вызов.

Изучение нового материала.
Мотивация. Учитель зачитывает отрывок из произведения К.Дойля  «Собака Баскервилей»  и показывает фрагмент из видеоролика. (Слайд 1)

«...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.

           Автор произведения допустил серьезные ошибки и  чтобы их найти давайте  сначала изучим этот элемент.
          Учитель. Тема нашего урока «Фосфор и его свойства». (Слайд 2)

Цель нашего урока: получить знания о химическом элементе, простом веществе фосфоре, его соединениях и изучить физические и химические свойства.  (Слайд 3).

           Девиз нашего урока «Фосфор-элемент жизни и мысли»

                                    (академик А.Е.Ферсман)    (Слайд 4)

Давайте посмотрим на фосфор глазами историка, геолога, физика, химика, биолога, медика; приятно удивиться: оказывается, вы знаете уже так много.

Для погружения в урок используем приём «Верите ли вы»? (Слайд 5)
Вопросы:
1) что химический знак фосфора Р (да)
2) что фосфор самый распространённый неметалл в земной коре (нет)
3) что фосфор имеет 5 валентных электронов (да)
4) что название «фосфор» переводится как «светоносный» (да)
5) что фосфор – необходимый элемент в питании растений (да).

Стадия II. Осмысление

В процессе работы на уроке вам нужно заполнить табличку «Знаю- хочу узнать - узнал» (работа над таблицей 5 минут).

Станция  «Историческая» (Слайд 5)
Ученик 1. 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 5) – 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 6), который в 1680 году опубликовал в научном журнале более простую и доступную методику получения фосфора. В 1771 году шведский химик К.Шееле (Слайд 6) 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.
Станция  «Общая и неорганическая химия» (Слайд 8).
Учитель. Охарактеризуйте фосфор как химический элемент по плану:
1. Порядковый номер, номер периода, группа, подгруппа;
2. Заряд ядра, электронная формула электронно-графическая формула;
3. Валентность, степень окисления.

4. Формулы соединений фосфора.
(Когда учащиеся ответят, с помощью медиапроектора на экран выводится правильный ответ) (Слайд 8-9).
Элемент VA группы имеет электронную формулу 1s²2s²2p⁶3s²3p³.

Фосфор – неметалл.

Наиболее характерные степени окисления: +5, +3, 0, -3.

Оксиды Р₂О₅ и Р₂О₃ имеют кислотные свойства.

Летучее водородное соединение – фосфин PH₃

Учитель. Итак, мы передвигаемся к следующей станции геологической.
      Станция  «Геологическая» (Слайд  10).

Учитель. В каком виде химический элемент может находиться в природе? Запишите в тетрадь не менее 4 формул соединений фосфора.

Выступление учащегося- представителя геологической станции.
Ученик 2. 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 залежи не имеют равных нигде в мире. Незадолго до войны было открыто очень крупное месторождение фосфоритов Кара-Тау в Казахстане.

Учитель. Следующая станция  «Биологическая». Поднявшись на неё, вы узнаете о роли фосфора в жизни живых организмов.
Станция  «Биологическая» (Слайд 11-16)

Вопрос : какие свойства придает фосфор костной ткани?

           Ответ учащихся: твердость и прочность.

Лабораторный опыт: демонстрация куриных костей (куриная кость стала мягкой).

Обнаружение фосфатов в растворе (взаимодействие с нитратом серебра).

Вопрос: как вы думаете, почему кость стала мягкой и гибкой?

Ответ: неорганические вещества, в том числе и фосфор, перешли в раствор, а органические –придают гибкость.

Давайте проведем опыт по обнаружению фосфатов в растворе.

Обнаружить фосфаты в растворе можно с помощью качественной реакции-  взаимодействие с раствором нитрата серебра, при этом образуется светло-желтый осадок.( Запишите реакцию)

Вывод: в состав костной ткани входит химический элемент фосфор в виде

иона PO₄ ^3-

Ученик 3.( слайд 11-15)
Фосфор и здоровье человека(таблица «Содержание фосфора»)
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.

Весь материал - смотрите документ.