«Мортық орта мектебі» КММ
Сабақтың тақырыбы: Фосфор.
Еслямова У.Б
Химия пәні мұғалімі
2015-2016 оқу жылы
Сабақтың тақырыбы Фосфор
Сабақтың мақсаты: Оқушылар V негізгі топшаның маңызды бейметалы –
фосфордың элемент және жай зат ретіндегі қасиеттерін
азотпен салыстыра отырып, атом құрылысы, кристалл
торлары, электртерістік қасиеттерінің өзара тәуелділігі
туралы ұғымдарын дамытуы тиіс.
Сабақтың жабдықтары: «Д.И.Менделеев жасаған химиялық элементтердің
периодтық жүйесі» кестесі, баспа жабдықтар,
жинақтамалар.
Сабақтың барысы:
І. Ұйымдастыру кезеңі – 1 мин.
ІІ. Үй жұмысын тексеру – 10 мин.
ІІІ. Жаңа тақырып өту –20 мин.
IV. Сабақты бекіту – 13 мин.
V. Үйге тапсырма беру – 1 мин.
І. Ұйымдастыру кезеңі. Оқушылармен амандасу. Сабаққа қатыспаған оқушылардың тізімін алу. Оқушылардың сабаққа дайындығын және сыныптың тазалығын қадағалау. Сабақтың жалпы мақсаты және өткізу жоспарымен таныстыру.
ІІ. Үй жұмысын тексеру.
Сұрақ – жауап әдісі бойынша
1) Азот қышқылының физикалық қасиеттері
2) азот қышқылын алу ( тақтаға шығып, жазу)
3) азот қышқылының химиялық қасиеттері ( тақтаға шығып, жазу)
4) қолданылуы
5) нитраттардың химиялық қасиеттері мен қолданылуы
6) азоттың табиғаттағы айналымы
5- жаттығу.
Б/ні: Шешуі:
m (Cu + CuO) = 75 г Сu + 4HNO3 (конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
V(газ)= 22,88 л х г 22,88 л
Т/к: m (CuO) -? 64 г 44,8 л
w (CuO) -? х = 32,7 г
m (CuO) = 75 – 32,7 = 42,3 г
w (CuO) = 42,3/75 = 0,564 = 56,4 %
Жауабы: m (CuO) = 42,3 г
w (CuO) = 56,4 %
6- жаттығу.
Б/ні: Шешуі:
m (HNO3) = 600 г HNO3 + NH3 = NH4NO3
w (HNO3) = 42 % 252 г х г
m (NH4NO3) = 300 г 63 г 80 г х = 320 г
т/к: η-? η = 300/320 = 0,9375 = 93,75 %
Жауабы: m (NH4NO3) = 320 г
η = 93,75 %
ІІІ. Жаңа сабақ өту.
Фосфор үшінші период, бесінші топтың негізгі топшасының элементі, реттік нөмірі 15, оның ядросында 15 протон, 16 нейтроны бар, электрондарының жалпы саны
15-ке тең. Осы электрондар үш электрондық қабатта былай бөлініп орналасқан:
1s22s22p63s23p3
Фосфор қосылыстарында III, V валенттілік көрсетеді, тотығу дәрежелері
-3, 0, +3, +5.
Фосфор – азоттың аналогы, себебі оның валентті электрондарының электрондық конфигурациясы азоттікі тәрізді s2 p3. Бірақ азот атомына қарағанда фосфор
атомының иондану энергиясы төмендеу және оның радиусы үлкен. Бұл азотқа қарағанда фосфордың бейметалдық сипаттарының әлсіздеу екендігін көрсетеді. Сондықтан фосфор үшін -3 дәрежесі сиректеу, ал +5 жиірек кездеседі. Басқа тотығу дәрежелері де тән емес.
Табиғатта кездесуі. Жер қыртысының 0,08 процентін фосфор құрады. Табиғатта фосфор тек қана қосылыстар ретінде кездеседі, олардың ішіндегі негізгісі кальций фосфаты – апатит минералы. Апатиттің көп түрі белгілі, олардың ішіндегі ең кең таралғаны – фторапатит 3Са3(РО4)2 ∙ СаF2. Апатиттің түрлері шөгінді тау жыныстарының қалдығы фосфориттерді құрайды. Фосфор әртүрлі қосылыс түрінде белок заттардың құрамына кіреді. Мидың ұлпаларының құрамында 0,38%, бұлшық еттерде 0,27% фосфор бар.
Дүние жүзінде апатитің ең бай орны Қола түбегіндегі Кировск қаласының жанында, Хибин таулары аумағында орналасқан. Фосфориттер Оралда, Поволжьеде, Сібірде, қазақстанда, Эстонияда, Белоруссияда және басқада жерлерде кең таралған. Фосфориттің мол кендері Солтүстік Африкада, Сирияда және АҚШ-та бар.
Фосфор өсімдіктердің өміріне қажет зат. Сондықтан топырақта фосфор қосылыстарының мөлшері жеткілікті болуы керек.
Физикалық қасиеттері. Азотқа қарағанда фосфор элементінің бейметалдық қасиетінің төмендеуі оның жай заттарының қасиеттеріне әсер етеді. Мәселен, фосфордың азоттан өзгеше бірнеше аллотропиялық түр өзгерістері бар: ақ, қызыл, қара және басқалары.
Фосфордың аллотропиялық түр өзгерістері
Ақ фосфор – өте белсенді, түссіз және өте улы зат, ауамен жанасса жанады, қараңғыда жарық шығарады. Фосфор буын конденсациялау арқылы алады. Суда ерімейді, сондықтан су астында сақтайды, бірақ күкіртті көміртекте жақсы ериді. Ұзақ және әлсіз қыздырғанда ақ фосфор қызыл фосфорға айналады.
Қызыл фосфор – қызыл-қоңыр түсті ұнтақ зат, улы емес, ұшпайтын зат. Суда және күкіртті көміртекте нашар ериді. Қызыл фосфордың бір-бірінен түрі, түсі (алқызыл түстен күлгінге дейін) және басқа қасиеттері арқылы бөлінетін бірнеше аллотропиялық түрөзгерістерінің қоспасы екендігі анықталған. Қызыл фосфордың қасиеттері көбінесе оның алыну жағдайына байланысты.2500С-тан жоғары температурада от алады.
Қара фосфор – сыртқы түрі графитке ұқсайды, қолмен ұстағанда майлы, жартылай өткізгіштік қасиеті бар, улылығы жоқ, 5000 С шамасында ғана от алады. Ақ фосфорды жоғары қысымда (2000С және 1200 МПа) ұзақ қыздырғанда алынады. Қатты қыздырғанда қызыл және қара фосфор бірден буға айналады.
Табиғи фосфор тұрақты бір изотоптан 31 Р тұрады. Жасанды радиоактивті изотоп 32 Р кең қолдануда.
Фосфордың әрбір атомы пирамиданың төбесінің біреуінде орналасады да басқа үш атомнан үш σ-байланысымен байланысады. Молекулалық торлы басқа заттар тәрізді ақ фосфор оңай балқиды және ұшқыш келеді. Ол органикалық еріткіштерде жақсы ериді.
Қызыл және қара фосфордың ақ фосфордан өзгешелігі атомдық кристалл торы бар. Сондықтан олар еріткіштердің бәрінде дерлік ерімейді, ұшпайды әрі бұрын айтқандай улы емес.
Химиялық қасиеттері. Химиялық қасиеті жағынан ақ фосфордың қызыл фосфордан көп айырмашылығы бар. Мәселен, ақ фосфор ауада оңай тотығады және өздігінен тұтанады, сондықтан оны судың астында сақтайды. Қызыл фосфор өздігінен ауада тұтанбайды, тек 2400С-тан жоғарғы температурада қыздырғанда тұтанады. Ақ фосфор тотыққанда қараңғыда жарық шығарады – химиялық энергия бірден жарық энергиясына айналады.
Сұйық және еріген қалпында және 8000С-ден төменгі температурадағы буда, фосфор молекуласынан тұрады. 8000С-ден жоғары қыздырса молекулалар диссоциацияланады: Р4 ↔2Р2.
Соңғылар 20000С-ден жоғарғы температурада атомдарға ыдырайды Р2↔ 2Р.
Фосфор атомдары Р2, Р4 молекулаларына және полимер заттарға бірігуі мүмкін. Атомдары үш σ- байланыспен Р4 молекуласы, атомы бір σ- және екі π- байланысымен қосылған молекулаға қарағанда тұрақтылау екендігі айқын.Кәдімгі температураның өзінде Р2 молекуласы тұрақсыз келеді.
Фосфор тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш қасиет көрсете отырып көптеген жай заттармен – оттегі, галогендер, күкірт және кейбір металдармен әрекеттеседі.
Мәселен:
2Р + 3S = P2S3 2P + 3Ca = Ca3P2
P0 – 3e- = P-2 2 Ca0 – 2e- = Ca+2
S [pic] 0 + 2e- = S+3 3 P0 +3e- =P-3
4P + 5O2 = 2P2O5
2P + 3Cl2 = 2PCl3
Қызыл фосфорға қарағанда ақ фосформен реакция оңай жүреді.
Фосфордың металдармен қосылысын фосфидтер деп атайды. Олар суда оңай ыдырап, фосфин РН3 – сарымсақ иісі бар өте улы газ түзеді.
Са3Р2 + 6Н2О = 3Ca(OH)2 + 2PH3↑
NH3 – тәрізді фосфинге қосып алу реакциясы тән:
PH3 + HI = PH4I.
PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O
Алынуы мен қолданылуы.
Фосфорды апатиттен немесе фосфориттен алады. Соңғыларды көмірмен (кокспен) және құммен бірге араластырып, электр пештерінде 15000С-да қатты қыздырады:
Ca3(PO4)2 + 5 C + 3SiO2 = 3CaSiO3 + 2P + 5CO
Фосфор сіріңке және улы химикаттар өндірісінде пайдаланады
6P + 5KСlO3 = 3P2O5 + 6KCl
Фосфор адам және барлық тірі организмдердің тіршілігі үшін өте қажетті элемент болып табылады. Кальций ортофосфаты қаңқаға беріктік қасиет береді, сондай-ақ фосфор бұлшық ет, жүйке және кемік ұлпаларының құрамына кіреді. Ол туралы атақты, геохимик, академик А.Е.Ферсман «Фосфор - тіршілік пен ақыл-ой элементі» деген болатын. Себебі, мидың қызметі, әрбір бұлшық еттің қимылы фосфор қосылыстарының химиялық өзгерістеріне байланысты болады. Адам және жануарлар фосфорды өсімдіктерден алады. Өсімдік фосфорды топырақтан алады. Топыраққа фосфорды тыңайтқыш түрінде береді.
Жадында жүрсін! Фосфор адамның жадын жақсартады, оны біз наннан, ас бұршақтан, балықтан, ірімшіктен аламыз. Массасы 70 кг адамның денесінде шамамен 800 г фосфор болады. Сондықтан балық пен сут тағамдарын ас мәзіріне күнделікті кіргізіп отыру керек.
IV. Сабақты бекіту: Есептер жинағынан:
3-93
а) Фосфор (ІІІ) оксидіндегі; ә) фосфор (V) оксидіндегі б) метафосфор қышқылындағы фосфордың фосфордың массалық үлесін есептеңдер.
а) Mr (P2O3) = 110
w (P) = 62/110= 0,5636 = 56,36%
ә) Mr(P2O5) = 142
w (P) = 62/142 = 0,4366 = 43,66%
б) Mr(HPO3) = 80
w (P) = 31/80 = 0,3875 = 38,75%
Сіріңке шаққанда 18,6 г фосфор қанша бертолле тұзымен әрекеттеседі?
Б/ні: Шешуі
m (P) = 18,6 г 6P + 5KСlO3 = 3P2O5 + 6KCl
Т/к: m (KClO3) -? 18,6 г - х г
186 г 612,5 г х = 61,25 г
Жауабы: m (KClO3)= 61,25 г
7- жаттығу
62 г фосфориттен неше грамм фосфор алуға болады? Бұл рекцияда неше грамм көмір тотығады?
Б/ні: Шешуі:
m (Ca3(PO4)2) = 62 г Ca3(PO4)2 + 5 C + 3SiO2 = 3CaSiO3 + 2P + 5CO
т/к: m (P) -? (С)-? 62 г у х г
310 г 60г 62 г х= 12,4 г
у = 12 г
Жауабы: m (P)= 12,4 г, m (С)= 12г
V. Үйге тапсырма: § 20, 7-8 жаттығулар
