Азот и фосфор

План-конспект урока по химии:

Класс: 9А, Б.

Дата: 04.10.2013г.

Тема урока: “ Азот и фосфор – элементы VA - группы”.

Цели урока: 

1. Образовательная: изучить строение и физические свойства простых веществ – азота, рассмотреть характерные химические свойства.

2. Развивающая: развитие умения выбирать главную информацию, умение анализировать и сравнивать, давать примеры;

3. Воспитательная: выработка личностных качеств: аккуратности, внимательности при заполнении тетрадей, точности ответов.

Задачи урока:

- актуализация прежних знаний;

- определить роль и место азота и фосфора в природе;

- познакомиться с аллотропными модификациями фосфора;

- изучить положение в ПС и строение атомов N2 и P, зависимость свойств от положения в ПС.

Тип урока: комбинированный

Вид урока: урок изучения нового материала

Методы и методические приемы: словесно-наглядно-практические (беседа, лекция, самостоятельная работа учащихся).

Структура урока: Организационный этап ……………………………………………………1 мин

Проверка домашнего задания……………………………………………...7 мин Изучение нового материала……………………………………………….20мин Проверка и закрепление полученных знаний……………….…………...15мин  Подведение итогов урока…………………………………………………..1мин  Домашнее задание………………………………………………………….1мин.  Ход урока: 1.Организационный этап: проверяю общую готовность учащихся к уроку, отмечаю отсутствующих, объявляю тему урока. 2.Проверка домашнего задания: Вызываю к доске трех учеников для проверки д.з. Ст.40 №7. Некоторым раздаю карточки с заданиями.

S →SO2→ SO3 →H2SO4→ ZnSO4→ BaSO4

S+ O2 = SO2

2SO2 + O2 = 2SO3

SO3 + H2O = H2SO4

Zn + H2SO4p. = ZnSO4 + H2↑

ZnSO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + ZnCl2

H2S→ SO2→ H2SO4конц.→ SO2→ S→ FeS→ H2S

2H2S + 3O2 = SO2 + 2H2O

2SO2 + O2 = 2SO3

SO3+ H2O = H2SO4кнц.

Cu + 2H2SO4кнц. = CuSO4 + SO2 + 2H2O

SO2 +2 H2S = 3S + 2H2O

S + Fe = FeS

FeS + 2HCI = H2S↑ + FeCl2

3.Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности. (Беседа)

Мы начинаем изучать элементы 5А группы. Подгру́ппа азо́та, или пниктоге́ны (пникти́ды). И азот и фосфор являются элементами органогенами. Вспомним, что означает понятие «органоген»? Органогены — главные химические элементы, входящие в состав органических веществ: углерод, водород, кислород и азот, фосфор.

Мышья́к - простое вещество представляет собой хрупкий полуметалл стального цвета с зеленоватым оттенком . Название мышьяка в русском языке связывают с употреблением его соединений для истребления мышей и крыс. В небольших концентрациях часто содержится в свинцовых, медных и серебряных рудах. Мышьяк и все его соединения ядовиты. При остром отравлении мышьяком наблюдаются рвота, боли в животе, понос, угнетение центральной нервной системы. Существует предположение, что соединениями мышьяка был отравлен Наполеон на острове Святой Елены. На территориях, где в почве и воде избыток мышьяка, он накапливается в щитовидной железе у людей и вызывает эндемический зоб.

4. Изучение нового материала.

(Беседа, лекция) В группу входят азот N, фосфор P, мышьяк As, сурьма Sb и висмут Bi.

Строение атома. Свойства.

1 - На внешнем ЭС у этих элементов 5 эл. до завершения ЭС не хватает 3 электронов до завершения этого слоя, следовательно эти элементы в своих соединениях с Ме и Н2 проявляют СО -3: N^-3H3, Ca3P2.

Азот, единственный х,э. этой подгруппы, проявляющий степень окисления +2  и +4. Причина этого заключается в строении атома азота. Электроны, находящиеся на последнем  энергетическом уровне в атоме азота, не могут распариваться.

Max СО, проявляемая эл.5Агр. в соединения (с О2 и Гал.) = +5: P2O5.

элемент	Кол-во энерг.уровней	Характерные со
N	)2)5	-3,0,+1,+2,+3,+4,+5
P	)2)8)5	-3,0,+3,+5 (+1)
As	)2)8)18)5	-3,0,+3,+5

2 - С увеличением порядкового номера, увеличивается радиус атомов, электроотрицательность уменьшается, способность присоединять эл. – уменьшается. Способность к присоединению электронов выражена значительно слабее, по сравнению с халькогенами и галогенами. Уменьшается неМеталический характер, усиливаются Ме свойства: N- неметалл P- неметалл, As-неметалл, Sb-полуметалл, Bi-амфотерный металл.

3 - Азот (Nitrogenium - рождающий селитру). Молекула свободного азота двухатомна, cвязь между атомами тройная, ковалентная неполярная: N2

N + N N ::: N N≡N

Азот — бесцветный газ, не имеющий запаха, не ядовит, мало растворим в воде. При температуре в −209,86 °C азот переходит в твердое состояние в виде снега. 

Азот - один из самых распространенных элементов. В космосе он занимает четвертое место - вслед за водородом, гелием и кислородом. Он - главная составляющая атмосферы Земли (объемная доля 78,08%, массовая доля 75,6%). Содержание азота в земной коре гораздо меньше. Органические соединения азота находятся в нефти и в угле.

4. – Фосфор. Аллотропия.

Фосфор (светоносный) — неметалл, в чистом виде имеет 3 аллотропные модификации:

Белый фосфор — самая химически активная модификация фосфора. Имеет молекулярное строение; формула P₄, форма молекулы — тетраэдр. По внешнему виду белый фосфор очень похож на очищенный воск или парафин, легко режется ножом и деформируется от небольших усилий.

Чрезвычайно химически активен. Например, он медленно окисляется кислородом воздуха уже при комнатной температуре и светится (бледно-зелёное свечение). Явление такого рода свечения вследствие химических реакций окисления называется хемилюминесценцией (иногда ошибочно фосфоресценцией). Ядовит, летальная доза белого фосфора для взрослого мужчины составляет 0,05—0,1 г.

Чёрный фосфор — это наиболее стабильная термодинамически и химически наименее активная форма элементарного фосфора. Впервые чёрный фосфор был получен в 1914 году американским физиком П. У. Бриджменом из белого фосфора в виде чёрных блестящих кристаллов. Чёрный фосфор представляет собой чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, и с полностью отсутствующей растворимостью в воде или органических растворителях. Поджечь чёрный фосфор можно, только предварительно сильно раскалив в атмосфере чистого кислорода до 400 °С. Чёрный фосфор проводит электрический ток и имеет свойства полупроводника.

Красный фосфор – получается на свету и при нагревании до 300⁰ без доступа воздуха из белого. Имеет красно-бурый цвет, не летуч, не растворим в воде, не ядовит. Используется в производстве спичек.

Химические свойства азота и фосфора:

Простое вещество азот химически малоактивно и, как правило, вступает в химические реакции только при высоких температурах. Фосфор более активен, чем азот.

Окислительные свойства N2.

В обычных условиях азот непосредственно взаимодействует лишь с литием

                    6Li+N₂ = 2Li₃N  (нитрид лития)

с натрием, магнием, кальцием подобная реакция идет при нагревании:

                               _t

                 3Ca+N_{2 =}  Ca₃N₂   (нитрид кальция).

С водородом азот взаимодействует с заметной скоростью при нагревании, повышении давлении в присутствии катализатора:          Рt ,P,t

                                                                               N₂+3H₂  = 2NH₃

Окислительные свойства Р.

С Ме и Н2.

2P (красн.) + 3Ca = 2Ca3P2 - при    t=400 °C.

                              фосфид кальция

2P + 3H2 = 2PH3 - (t=300-360 °C),

                 фосфин

РН3- ядовитый газ с неприятным запахом. Легко воспламеняется на воздухе. Это свойство фосфина и объясняет появление болотных блуждающих огней.

Восстановительные свойства N2.

Из свободных неметаллов азот соединяется лишь с кислородом, водородом, углеродом, бором. Успешно такие реакции идут только при весьма жестких условиях.

t=20000C

N2+O2 = 2NO

Восстановительные свойства Р.

Белый фосфор самый активный из всех модификаций.

При избытке кислорода фосфор окисляется до оксида фосфора (V), а при недостатке- до оксида фосфора (III):

4P + 5O2 = 2P2O5 – белый дым

4P + 3O2 = 2P2O3.

5.Проверка и закрепление полученных знаний

1. Расставить СО: K3PO4, P2O5, P2O3, PCl4, NO2, N2O , N2O3, N2O5, HNO2, HNO_3, NН3.

2. Решить и уровнять. Указать восстановитель и окислитель.

N2 + 6Li = 2Li3N (нитрид лития)

N2 + 3Ca = Ca3N2

N2 + 3H2 = 2NH3

N2+O2 = 2NO

2P + 3H2 = 2PH3

2P + 3Ca = 2Ca3P2 (фосфид кальция)

2P + 3Mg = Mg3P2

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

4P + 3O2 = 2P2O3 (при недостатке кислорода).

3.Решить задачу.

3.1. Определите массовую долю кристаллизационной воды в английской соли MgSO4 • 7H2O.

Решение: Молярная масса составляет: М(MgSO4 • 7H2O) = 24 + 32+ 64 + 7 • 18 = 246г/моль. Из формулы MgSO4 • 7H2O следует, что 1 моль гептагидрат сульфата магния содержит 7 моль Н2О. Отсюда можно определить массу воды, содержащейся в MgSO4 • 7H2O: m(H2O) = 7 • 18 = 126г. Находим массовую долю кристаллизационной воды в MgSO4 • 7H2O. ω(H2O) = m(H2O)/ m(MgSO4 • 7H2O) = 126/246 = 0,512 = 51,22%.

3.2. Определите массовую долю кристаллизационной воды в кристалогидрате гидрофосфата натрия .

6. Подведение итогов урока.

Учитель: если кому-то было что-то непонятно задавайте вопросы. (Отвечаю на вопросы, если они есть).

7. Домашнее задание. . §10 Ст.44 №2, 6.