Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 8»
Методическая разработка урока
по теме «Исследование свойств ортофосфорной кислоты»
9 класс
Учитель: Урюпова Галина Борисовна,
первая квалификационная категория
Цели:
Образовательные: дать сведения о строении и свойствах ортофосфорной кислоты, закрепить знания учащихся о кислотах в сете теории электролитической диссоциации, провести сравнительный анализ свойств ортофосфорной кислоты с другими кислотами, определить качественные реакции на ортофосфат-анион.
Развивающие: развить учебные умения и навыки постановки школьных опытов и наблюдения за их результатами, способствовать развитию навыков сравнения и анализа.
Воспитательные: сформировать навыки сотрудничества и взаимопонимания учащихся при работе в группах.
Тип урока: урок усвоения новых знаний
Оборудование и реактивы: штатив с пробирками; реактивы: цинк, медь, оксид кальция, растворы гидроксида натрия, карбоната натрия, ортофосфата натрия, нитрата серебра (1), ортофосфорной, серной, азотной кислот, индикаторы: фенолфталеин, метиловый оранжевый, универсальная лакмусовая бумага.
Предварительная подготовка: изготовление плаката с «Древом познания», вырезанные в форме листьев формулы кислот (азотной, серной, ортофосфорной), памятки по свойствам серной и азотной кислот, листы учета деятельности учащихся, сертификат и свидетельства об участии команд в конкурсе.
Ход урока
Кислотами называются электролиты, при диссоциации которых всегда образуются катионы водорода
Задание 2.
Определите степени окисления каждого элемента в молекулах серной, азотной и ортофосфорной кислот. Укажите соответствующие им кислотные оксиды.
Действительно, P2O5 является фосфорным ангидридом, при пропускании которого через воду дает образование метафосфорной кислоты HPO3, а при кипячении она превращается в ортофосфорную кислоту - H3PO4
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
H2+S+6O4-2 — S+6O3-2
H+N+5O3-2 — N2+5O5-2
H3+P+5O4-2 — P2+5O5-2
Изучение нового материала
Итак, повторив основные вопросы, касающиеся темы кислот, можно перейти к исследованию свойств ортофосфорной кислоты.
Заведующие лаборатории должны заполнять контрольные листы деятельности своей лаборатории.
Физические свойства ортофосфорной кислоты уже изучены. Запишите их в тетрадь.
Переходим к исследованию химических свойств ортофосфорной кислоты. Изучая состав ортофосфорной кислоты можно сделать выводы, что для этого вещества будут характерны кислотные свойства
Учащиеся записывают физические свойства ортофосфорной кислоты в тетради:
H3PO4 - твердое, бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде
Задание 3.
Какие свойства характерны для кислот?
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
Кислоты реагируют с
- металлами, стоящими в ряду напряжения металлов до водорода;
- основными и амфотерными оксидами;
- основаниями;
- с солями слабых кислот
Задание 4.
- Какова основность ортофосфорной кислоты?
- Сколько ступеней диссоциации?
- какие виды солей могут образовываться на каждой ступени?
Необходимо помнить, что диссоциация легче идет на первой ступени
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
H3PO4 - трехосновная кислота и диссоциирует в три ступени. На первой и второй ступенях образуются кислые соли
Задание 5.
- Составьте уравнения диссоциации ортофосфорной кислоты.
- Какую среду определяют катионы водорода?
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
H3PO4 ↔ Н+ + H2PO4-
дигидрофосфат-анион
H2PO4-↔ Н+ + HPO4-2
гидрофосфат-анион
HPO4-2↔ Н+ + PO4-3
фосфат-анион
суммарное уравнение:
H3PO4 ↔ Н+ + PO4-3
- Наличие катионов водорода обуславливает кислую среду реакции
Есть кислоты разные
Со свойствами разнообразными,
Но их всех объединяет водорода — катион
Задание 6.
- Как можно доказать наличие катиона-водорода в растворе? Проведите эксперимент по исследованию кислотных свойств ортофосфорной кислоты и объясните результаты.
- Хорошо! Молодцы!
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
Наличие катиона-водорода в растворе можно доказать с помощью индикаторов:
универсальная лакмусовая бумага — красная; м/о — розовый; ф/ф — окраски не меняет.
Все эти изменения связаны с наличием свободных катионов — водорода.
Как и любая другая кислота
С металлами до водорода
Реагирует она.
В результате водород замещается
И окислителем в этой реакции является.
Задание 7.
- Итак, переходим к исследованию свойства — взаимодействие ортофосфорной кислоты с металлами.
- Используя предложенные вам металлы — цинк и медь — проведите реакции по взаимодействию их с ортофосфорной кислотой. Объясните результаты эксперимента.
- Проведите реакцию взаимодействия цинка с серной кислотой. Сравните скорости обеих реакций
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
В реакцию с ортофосфорной кислотой вступает только цинк:
3Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + 3H2↑
Вывод: ортофосфорная кислота реагирует только с металлами, стоящими в ряду напряжения металлов до водорода.
- Реакция взаимодействия цинка с серной кислотой протекает интенсивнее. Это доказывает, что серная кислота более сильная, чем ортофосфорная
Задание 8.
- Для кислот характерны реакции взаимодействия с основными и амфотерными оксидами.
Исследуем это свойство на примере ортофосфорной кислоты и оксида кальция. Объясните результаты эксперимента
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
Оксид кальция вступает в реакцию с ортофосфорной кислотой с образованием соли и воды:
3CaO + 2H3PO4 → Ca3(PO4)2 +
ортофосфат кальция
+3H2O
Если взять оксид металла с кислотой,
То реакция пойдет сама собой.
При этом металла фосфат и вода
Образуются всегда.
Задание 9.
- Как называется реакция взаимодействия кислот с основаниями?
Итак, рассмотрим следующее свойство, характерное для кислот — это реакцию нейтрализации на примере взаимодействия ортофосфорной кислоты с гидроксидом натрия.
Объясните результаты эксперимента.
- В каком случае возможно образование кислых солей?
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
Реакция взаимодействия кислот с основаниями называется реакцией нейтрализации. В ходе такой реакции всегда образуется соль и вода:
3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 +
ортофосфат натрия
+3H2O
В ходе реакции ф/ф изменил свою окраску - обесцветился, что доказывает о протекании химической реакции.
Образование кислых солей (дигидрофосфатов и гидрофосфатов) возможно при недостаточном количестве щелочи
Задание 10.
- Молодцы! Мы должны исследовать еще одно свойство — взаимодействие кислот с солями.
Проведите реакцию взаимодействия ортофосфорной кислоты с карбонатом натрия и объясните результаты эксперимента. Составьте уравнение реакции
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
При взаимодействии ортофосфорной кислоты с карбонатом натрия наблюдается выделение газа:
3Na2CO3 + 2H3PO4 → 2Na3PO4 +
ортофосфат натрия
+ 3CO2↑ + 3H2O
Задание 11.
- Итак, в ходе нашего эксперимента мы доказали, что для ортофосфорной кислоты характерны общие свойства кислот. Необходимо выяснить, а есть ли у нее специфические свойства? Проведем ряд опытов, позволяющих ответить на поставленный вопрос.
- Определим качественную реакцию на ортофосфат-анион. Воспользуйтесь таблицей растворимости и определите, с каким катионом не может вместе находится ортофосфат-анион?
- Верно, это катион — серебра. Проведите реакцию взаимодействия ортофосфорной кислоты и нитратом серебра (I). Составьте уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
при взаимодействии ортофосфорной кислоты с нитратом серебра (I) выпадает желтый осадок, т. к. образуется нерастворимая соль Ag3PO4:
3AgNO3 + H3PO4 → Ag3PO4↓ +
ортофосфат серебра (1)
+ 3HNO3
3Ag+ + PO4- 3→ Ag3PO4↓
Задание 12.
- Молодцы! Все свойства ортофосфорной кислоты исследованы. Осталось определить области применения данного вещества.
- Вспомните из области биологии, важен ли фосфор для растений, животных?
- Для чего необходим фосфор растениям, животным?
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о своей готовности дать ответ:
Фосфор один из главных элементов, определяющих жизнедеятельность растений и животных. Остатки ортофосфорной кислоты входят в состав аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), при разложении которой выделяется большое количество энергии, необходимой для жизнедеятельности животных и растительных клеток
ИТОГ
- Молодцы! Итак, чья лаборатория готова выступить с анализом о проделанной работе и тем самым подвести итоги?
Учащиеся команд поднимают сигнальные карточки о готовности дать ответ.
Заведующий лаборатории докладывает о результатах проделанной работы, подводит итоги.
Эксперт подсчитывает количество баллов, которые заработали команды-лаборатории и определяет победителя, т. е. команду, выигравшую тендер.
Заведующие лаборатории оценивают работу всех членов команды и выставляют им отметки в контрольный лист
Рефлексия
- Подведем итоги. Ответьте на вопросы:
1. Является ли ортофосфорная кислота сильным электролитом?
2. Какие соли может образовывать данная кислота? Назовите их.
3. Характерны ли для нее общие свойства кислот?
4. Какая реакция является качественной на ортофосфат — анион?
5. Какова роль ортофосфорной кислоты в жизни животных и растений?
- Понравился ли вам урок?
- Что нового вы узнали?
- Какое у вас было настроение в начале урока?
- А какое стало после урока?
Учащиеся отвечают на поставленные вопросы
Заключение и поздравление команд
- Эксперт, объявите количество баллов, которое набрали команды-лаборатории.
Итак, звание «Ведущая лаборатория института» присваивается команде № ___ и им вручается сертификат, который позволяет лаборатории осуществлять важнейшие исследования в области химии.
Другим командам вручаются свидетельства об участии в данном конкурсе.
- Всем участникам большое спасибо за работу. Молодцы!
Эксперт объявляет результаты
Домашнее задание
Изучить параграф 26 и выполнить письменно упражнения № 5, 6
Учащиеся записывают домашнее задание в дневник и прощаются с учителем
