Тема: «Фосфор». Технология: критическое мышление. Класс: 9.
Педагогические цели:
 обеспечить усвоение учащимися знаний о фосфоре как о химическом элементе и простом веществе;  аллотропных видоизменениях фосфора;  повторить зависимость свойств вещества от его состава и строения;  изучить химические свойства фосфора;  изучить получение и применение фосфора;  развивать умение сравнивать;  способствовать формированию материалистического мировоззрения, нравственному воспитанию школьников;  воспитывать умение оценивать свои знания;  прививать интерес к предмету и процессам, происходящим в окружающем мире;  Исследовательская цель: выполнить опыт, подтверждающий переход аллотропных видоизменений фосфора друг в друга.
Средства обучения:
• Реактивы и оборудование: красный фосфор, пробиркодержатель, спиртовка, спички, стеклянная палочка, вата. • Мультимедийный проектор, компьютер, презентация (Приложение 1). • Раздаточный материал: таблица “Физические свойства белого и красного фосфора”.
Тип урока
: комбинированный.
Методы
: наблюдение, эксперимент, эвристическая беседа, метод самостоятельной работы, поисковая деятельность, проблемные вопросы. Ход урока 1. Организационный момент.
Здравствуйте, Мне приятно видеть вас сегодня на уроке. 2. Актуализация опорных знаний и способов действий. Проверка Д/З. ребята! Начнем мы свой урок с проверочной работы по теме «Азот и его соединения (выполняют работу). 1. Степень окисления азота не может быть равна: 1. +1 2. +4 3. -3 4. -4 2. Какое утверждение верно: 1. азот в свободном состоянии находится в атмосфере Земли 2. азот в свободном состоянии находится в земной коре 3. азот в свободном состоянии в природе не встречается 4. азот существует только в виде соединений 3. Взаимодействие аммиака с хлороводородом относится к реакциям 1. разложения 2. соединения 3. замещения 4. обмена 4. В каком из перечисленных соединений азота степень окисления равна +3: 1. NH 3 2. HNO 3 3. HNO 3 4. NO 2 5.Взаимодействие медной стружки с концентрированной азотной кислотой приводит к образованию газа: 1.NO 2 2. N 2 O 3. NO 4. NH 3 6. С какими веществами аммиак вступает в реакции соединения: 1. кислоты 2. Кислород 3. щелочи 4. соли
3.Мотивация учащихся. Сейчас я вам зачитаю небольшой отрывок . Внимательно послушайте его и определите из какого он произведения? Учитель зачитывает отрывок из романа А.Конан-Дойла “Собака Баскервилей”. “...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. Из какого произведения этот отрывок? Назовите химический элемент, который замешан в этой истории. Молодцы! Действительно, тема сегодняшнего урока «Фосфор», что в переводе означает «светоносец». Почему его так назвали? Но могло ли быть такое в действительности? Какими свойствами обладает фосфор, прав ли был А.Конан-Дойл? Выясним сегодня на уроке. 1. Формулы каких веществ изображены на слайде 1? Среди данных формул найдите соединения фосфора разных классов. Докажите свой выбор. Целеполагание. Проблема: почему не светится фосфор, нанесенный на боковую сторону спичечной коробки? -Какие версии возникают? -Как разрешить проблему?
II. Изучение нового материала
Слайд №2 -Итак, записываем в тетрадь тему урока. Любой элемент начинают изучать с истории ее открытия. Нам учащиеся сделают небольшие сообщения.
Сообщения учащихся: Слайд №3 Фосфор открывали несколько раз. Причем всякий раз получали его из … мочи. Есть упоминания о том, что первооткрывателем фосфора был арабский алхимик Альхильд Бехиль (XII век), перегонявший мочу с глиной, известью и углем. Но все же годом открытия фосфора считается 1669-й. Гамбургский алхимик-любитель Хеннинг Бранд, разорившийся купец, хотел с помощью алхимии поправить свои дела и в поисках “философского камня” и проводил опыты с разными веществами. Он собрал около тонны мочи из солдатских казарм, выпарил, затем перегнал до образования твердого остатка, при нагревании которого образовалось вещество, ярко светившееся в темноте. Бранд назвал его фосфором, что в переводе с греческого означает “светоносец”. Способ получения фосфора держался в секрете. В третий раз фосфор открыл Р.Бойль в 1680 году. 2. Фосфор как химический элемент. Беседа: Чем является фосфор: металлом или неметаллом? Почему? Проблема: -если фосфор неметалл, то какими свойствами он должен обладать? -как доказать правильность наших предположений? Учащиеся. -чтобы узнать, чем является фосфор надо определить его место в ПСХЭ и составить схему строения атома. - Каково положение фосфора в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева? - Кто из вас сможет составить схему строения атома фосфора, сделайте вывод о проявлении свойств. - Определите возможные степени окисления фосфора в соединениях:
РН

3

, Р , Р

2

О

3

,Р

2

О

5

.
- Составьте формулу летучего водородного соединения и высшего оксида, расставьте степени окисления. Каков характер оксида? Слайд №4 (Приложение 1) 3. Аллотропные видоизменения фосфора.
- Необычное светящееся вещество, полученное Брандом, - белый фосфор. Кроме белого, есть еще красный фосфор и черный фосфор. Слайд №5 . - Сравните физические свойства аллотропных видоизменений фосфора. (Самостоятельная работа учащихся с таблицей) Таблица “Физические свойства белого и красного фосфора”
Характеристика

вещества

Свойства фосфора

белого

красного
Физическое состояние Кристаллическое вещество Порошкообразное вещество Твердость Небольшая - можно резать ножом (под водой) - Цвет Бесцветный с желтоватым оттенком Темно-красный Запах Чесночный Без запаха Плотность (в г/см 3 ) 1,8 2,3 Растворимость в воде Не растворяется Не растворяется Растворимость в сероуглероде Хорошо растворяется Не растворяется Температура плавления 44°С При сильном нагревании превращается в пары белого фосфора Температура воспламенения 40°С. В измельченном состоянии воспламеняется при обычной температуре. Около 260°С Свечение В темноте светится Не светится Действие на организм Сильный яд Не ядовит - Сходны или различны свойства белого и красного фосфора? - Чем объясняются различия в свойствах? Слайд №6.
-Ребята, посмотрите на слайд. А какой тип кристаллической решетки у белого фосфора? Красного фосфора? Молекула белого фосфора состоит из четырех атомов, построенных в форме тетраэдра. Красный фосфор имеет атомную кристаллическую решетку с довольно сложным строением. Существует еще чёрный фосфор - полимерное вещество с металлическим блеском, похожее на графит, без запаха, жирное на ощупь. Не растворим в воде и в органических растворителях. Атомная кристаллическая решётка, полупроводник - Как вы думаете, можно ли из одного аллотропного видоизменения фосфора получить другое?
Демонстрационный опыт. Получение белого фосфора из красного
. Красный фосфор (количество – с полгорошины) поместить в пробирку, вставить стеклянную палочку, закрыть тампоном, нагреть. Образуется белый дым оксида фосфора, затем – желтоватые капли белого фосфора. Извлечь стеклянную палочку, белый фосфор самовозгорается. -Прав ли был А.Конан-Дойл в описании собаки Баскервилей? Белый фосфор самовозгорается на воздухе. Кроме того, процесс окисления катализируется органическими веществами, в частности, шерстью. Поэтому собака Баскервилей не могла быть раскрашена белым фосфором. - Каково физиологическое действие белого фосфора? Доза фосфора в 0,05–0,15 г для человека смертельна. Профессиональным заболеванием рабочих первых спичечных фабрик был фосфорный некроз – поражение челюстей. Белый фосфор не только является сильным ядом, при попадании на кожу вызывает долго не заживающие ожоги. 4. Химические свойства фосфора - Фосфор часто называют многоликим элементом. Не только из-за аллотропных видоизменений, но и благодаря химическим свойствам. Этот элемент может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. - Составьте уравнение реакции горения фосфора. 4Р + 5О 2 = 2Р 2 О 5 Свечение белого фосфора объясняется медленным окислением кислородом воздуха. Это один из примеров реакций, при которых химическая энергия превращается в световую . Подобные превращения иногда наблюдаются и при других химических и биохимических процессах, например, при “свечении моря”. - С какими веществами фосфор проявляет себя как окислитель? Составьте уравнение реакции взаимодействия с Са, назовите продукт.
3Са + 2P = Са 3 P 2 (Карбид кальция) Слайд № 7 - В смеси с бертолетовой солью от удара взрывается, воспламеняется. Слайд № 8 5KClO 3 + 6P = 3P 2 O 5 + 5KCl Такая реакция происходит, когда мы зажигаем спички. В головке спичек содержится бертолетова соль, в намазке шкурки – красный фосфор. В 1867 г. от ожогов скончалась итальянская эрцгерцогиня Матильда, которая случайно наступила на спичку, – ее платье было мгновенно охвачено пламенем. В те времена спички были весьма опасны: мало того, что зажигались они очень легко, а порой и неожиданно, в них содержался сильно ядовитый белый фосфор. 5. Нахождение в природе, получение фосфора В промышленности фосфор получают из фосфоритов и апатитов, нагревая их в электрической печи без доступа воздуха в присутствии оксида кремния (IV) и угля. Слайд № 9. Ca 3 (PO 4 ) 2 + 3SiO 2 + 5C = 3CaSiO 3 + 2P + 5CO 6. Применение фосфора А теперь давайте определим области применения фосфора и его соединений. Как вы предлагаете это сделать? Прочитать в учебнике соответствующий раздел в п.31.Учащиеся читают и делают записи. Главные его потребители – производство спичек, металлургия, химические производства. В недавнем прошлом на военных предприятиях его использовали для приготовления дымовых и зажигательных составов. Войска США использовали зажигательные фосфорные бомбы во время военной операции вблизи иракского города Эль-Фаллуджа в 2004 году. Слайд № 10. По словам представителя Пентагона, белый фосфор использовали как огневое средство против боевиков и для освещения поля боя. В то же время один из итальянских телеканалов сообщал, что среди жертв фосфорных бомб были женщины и дети.
III. Закрепление изученного.

Итак, давайте возвратимся к теме урока.
«светоносец».
Почему его так назвали? Но могло ли быть такое в действительности? Какими свойствами обладает фосфор, прав ли был А.Конан-Дойл? - Почему в отличие от азота фосфор в свободном виде не встречается? - Как можно отделить белый фосфор от красного? - Составьте уравнения реакций взаимодействия фосфора с: а) фтором; б) алюминием. Назовите вещества. Какую роль играет фосфор: окислителя или восстановителя? Решение задачи: - Сколько граммов оксида фосфора (V) получится при сжигании 1,24 г фосфора? - С фосфором и его соединениями связано немало легенд и суеверий. У вас было домашнее задание подготовить маленькие сообщения-легенды ,суеверия о фосфоре. Пожалуйста. Кто подготовил?
Сообщения учащихся:
1. “Светящийся монах” 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 темным, не освещенным 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”... 2. “Чудеса без чудес” - Самовозгорание свечи. Сделать это можно так: на фитиль наносят раствор фосфора в сероуглероде, растворитель довольно быстро испаряется, а оставшиеся на фитиле крупинки фосфора окисляются кислородом воздуха и самовоспламеняются. - “Божественные” надписи, вспыхивающие на стенах. Тот же раствор, те же реакции. Если раствор достаточно насыщенный, то надписи сначала светятся, а затем вспыхивают и исчезают. 3. “Огни на кладбищах”
“На кладбище мы встретили массу вертящихся над могилами прозрачных огоньков. Иные были ростом с аршин. При первом дуновении ветерка огоньки заколыхались, быстро помчались вперед”. Фосфор как элемент входит в состав живых организмов, при гниении остатков животных, человека образуется РН 3 – фосфин, фосфороводород. Непрочное соединение, прямым соединением фосфора и водорода получить нельзя. На воздухе самовоспламеняется. Очень ядовитый бесцветный газ с чесночным запахом. Подведение итогов урока, комментирование и выставление отметок -Что изучили сегодня на уроке? -Кто желает перечислить физические свойства фосфора? Химические свойства фосфора? Области применения фосфора? Назовите наиболее значимые соединения фосфора? Оценить отдельных учащихся Домашнее задание: 1. Изучить текст учебника по теме “Фосфор”. 2. Сравнить: а) неметаллические свойства азота и фосфора как элементов; б) химическую активность азота и фосфора как простых веществ. Сделайте вывод. 3. Составить формулы веществ, образующих генетический ряд фосфора. 4. Индивидуальные задания. Подготовить сообщения: 1) об истории спичек; 2) о биологической роли фосфора и его соединений. 8. Рефлексия Если вы считаете, что поняли тему урока, то поднимите руку. Кто считаете, что не достаточно усвоен материал, поднимите руку. А теперь поднимите руку, кто считает, что не поняли тему урока .