Фосфордың қосылыстары
Сабақ тақырыбы
Фосфор. Фосфордың қосылыстары
Сабақ түрі
Аралас сабақ
Сабақ типі
Жаңа білім беру
Сабақтың мақсаттары
1) Білімділік
- Фосфордың периодтық жүйедегі орны мен қосылыстары туралы білім, білік, дағдыларды қалыптастыру.
- Азотпен ұқсастығы мен айырмашылығын, қолданылуын түсіндіру.
- Қосылыстарды жіктеу, салыстыру, реакция теңдеулерін жазу және теңестіру дағдыларын дамыту.
- Фосфордың аллотропиялық түрөзгерістері мен қосылыстарының маңызы туралы мәлімет беру.
2) Дамытушылық
- Ойлау, есте сақтау, еске түсіру және байқампаздық қабілеттерін дамыту.
- Жеке және топпен жұмыс істеу дағдыларын қалыптастыру.
- Өз бетінше іздену, шығармашылық мүмкіндікті және ғылыми көзқарасты дамыту.
3) Тәрбиелілік
- Адамгершілікке, ұқыптылыққа, ұйымшылдыққа тәрбиелеу.
- Сөз мәдениеті мен қарым-қатынас мәдениетін қалыптастыру.
- Өзін-өзі тексеруге, жауапкершілікпен жұмыс істеуге үйрету.
4) Кәсіби бағыт
- Пәнге қызығушылықты арттыру, ынта қалыптастыру.
- Жан-жақты ізденуге баулу.
Оқыту тәсілдері және ресурстар
Технология, әдістер
- Дамыта оқыту
- Кубизм
- Сұрақ-жауап
- Жеке және топтық жұмыс
Пәнаралық байланыс
Экология, психология, педагогика, физика, математика, қазақ әдебиеті.
Көрнекіліктер
Интерактивті тақта, сызбанұсқалар, кестелер, таратпа материалдар.
Оқушының оқу нәтижелері
Нені білуі керек
- Фосфордың табиғаттағы және адам өміріндегі орнын.
- Фосфордың аллотропиялық түрөзгерістерін.
Нені меңгеруі керек
- Фосфордың химиялық қасиеттерін қолданып реакциялар жүргізе алу.
- Фосфор қатысатын реакция теңдеулерін жаза және теңестіре білу.
Сабақ барысы (қысқаша құрылым)
-
I. Ұйымдастыру
Сабақ мақсаты мен күтілетін нәтижелерді нақтылау.
-
II. Өткенді қайталау
Лездеме сұрақтар және үй тапсырмасын тексеру арқылы білімді өзектендіру.
-
III. Жаңа тақырып
Фосфордың орны, қасиеттері, аллотропиясы, қосылыстары және қолданылуы.
-
IV. Бекіту
Есептер шығару және тәжірибелік тапсырмалар.
-
V. Қорытындылау
Эссе, кубизм, «5 жолды өлең», танымдық сұрақтар арқылы рефлексия.
Өткен тақырып бойынша лездеме сұрақтары (азот)
Жылдам әрі дұрыс жауап берген оқушы әр жауап үшін 1 ұпай алады.
- 1. Азот қышқылының тұздары қалай аталады? (Нитраттар)
- 2. Азот қышқылы қандай заттармен әрекеттескенде сутек бөлінбей, әртүрлі тотығу өнімдері түзіледі? (Металдар)
- 3. NO — азоттың (II) оксиді қандай жағдайда түзіледі? (Найзағай ойнағанда)
- 4. Аммиак ерітіндісі халық арасында қалай аталады? (Мүсәтір спирті)
- 5. «Азот» атауын ұсынған ғалым? (А. Лавуазье)
- 6. Қыздырғанда азот металдармен әрекеттесе ме, қандай зат түзіледі? (Иә, нитридтер түзіледі)
- 7. Азот бөлме температурасында қай элементпен әрекеттеседі? (Тек литиймен)
- 8. Азоттың физикалық қасиеттерін атаңдар. (Түссіз, иіссіз газ; суда нашар ериді; ауадан жеңіл)
- 9. Тыңайтқыштар, қопарғыш заттар, бояулар, дәрі-дәрмек өндірісінде кең қолданылатын азот қосылысы? (Нитраттар)
- 10. Азот тыныс алуға жарамды ма, ауаның қанша пайызын құрайды? (Жарамсыз; шамамен 78%)
Үй тапсырмасын тексеру: есептер
1-есеп. Айналым тізбегі
N₂ → NO → NO₂ → HNO₃ → Zn(NO₃)₂
N₂ + O₂ → 2NO 2NO + O₂ → 2NO₂ 4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃ 2HNO₃ + ZnCl₂ → Zn(NO₃)₂ + 2HCl
2-есеп. Аммиак массасын есептеу
Көлемі 56 л (қ.ж.) азот сутектің артық мөлшерімен әрекеттеседі. Аммиак шығымының массалық үлесі 50%. Алынған аммиак массасын табыңдар.
Берілгені: V(N₂)=56 л, ω(NH₃)=50%, Vm=22,4 л/моль Теңдеу: N₂ + 3H₂ → 2NH₃ Жауабы: m(NH₃)=42,5 г
3-есеп. HNO₃ құрамындағы элементтердің массалық үлесі
M(HNO₃)=63 ω(H)=1/63≈2% ω(N)=14/63≈22% ω(O)=48/63≈76% Қосындысы: 100%
Жаңа сабақ: фосфор және оның қосылыстары
Ойтүрткі: фосфордың ашылу тарихы
Фосфорды алғаш ашқан — Гамбургтік алхимик Геннинг Бранд (1669). Ол «өмір элексирін» және металдарды алтынға айналдыратын «философиялық тасты» іздеді. Тәжірибе барысында зәрді буландырып, қалдыққа көмір мен құм қосып қыздырғанда, қараңғыда жарық шығаратын зат алды. Бранд оны kaltes Feuer («суық от») деп атады. Бұл зат алтын жасамады, бірақ ерекше жарқырауы арқылы адамдарды таң қалдырды. Кейін бұл заттың фосфор екені белгілі болды.
Периодтық жүйедегі орны
- Элемент: P (Phosphorus)
- Реттік нөмірі: 15
- Салыстырмалы атомдық массасы: 31
- III период, V топтың негізгі топшасы
Атом құрылысы және тотығу дәрежелері
Соңғы энергетикалық қабатта 5 электрон бар, олардың үшеуі жұптаспаған.
Электрондық формуласы: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ Тотығу дәрежелері: −3, +3, +5
Табиғатта кездесуі және Қазақстандағы кен орындары
Фосфор табиғатта бос күйінде емес, көбіне минералдар құрамында кездеседі. Негізгі шикізат — фосфорит пен апатит, онда фосфор кальций фосфаты түрінде болады: Ca₃(PO₄)₂.
- Жамбыл облысы, Қаратау маңы: фосфорит қоры (1935 жылдан белгілі), «Жаңатас байыту комбинаты» жұмыс істейді.
- Ақтөбе облысы: Шилісай және өзге де кен орындарын игеру жоспарланған.
- Фосфор өңдейтін өндіріс ошақтары: Тараз, Шымкент, Ақтөбе.
Биологиялық маңызы
Азот сияқты, фосфор да өсімдік пен жануар нәруызының маңызды құрамдас бөлігі. Ол өсімдіктердің дәнінде, жануарлардың сүтінде, қанында, миы мен жүйке ұлпаларында болады. Ересек адамның ағзасында фосфор сүйекте көп жиналып, қаңқаның беріктігін арттырады. Фосфор қосылыстары зат алмасудың негізгі процестеріне қатысады.
Фосфорды алу (өндірістік әдіс)
Бос күйдегі фосфорды алу үшін табиғи фосфатты электр пеште кремний(IV) оксидімен және көмірмен бірге қыздырады. Бөлінген фосфор буын су астында конденсациялап, ақ фосфор түрінде жинайды.
Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C → 3CaSiO₃ + 5CO↑ + 2P
Аллотропия: ақ, қызыл, қара фосфор
Ақ фосфор
- Ақ түсті кристалл, тығыздығы ≈ 1,83 г/см³
- Қараңғыда жарқырайды
- Өте белсенді: ауада баяу тотығып, оңай тұтанады
- Улы; су астында сақталады
- Балқу t ≈ 44°C, қайнау t ≈ 280°C
Қызыл фосфор
- Аморфты, тығыздығы ≈ 2,2 г/см³
- Жарқырамайды
- Ауада тек жоғары температурада тотығады (шамамен 260°C)
- Улы емес; отқа қауіптілігі төмен
Қара фосфор
- Сирек кездеседі
- Ақ фосфордың жоғары қысымда түрленуі арқылы түзілуі мүмкін
Қауіпсіздік ескертуі
Ақ фосфор өте улы және ауада өздігінен тұтануы мүмкін. Сондықтан оны тек су астында, жабық ыдыста сақтау және буын жұтпау қажет.
Химиялық қасиеттері (негізгілері)
Фосфор тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та бола алады (тотықтырғыш қасиеті азотқа қарағанда әлсіз). Ол оттекпен, галогендермен, күкіртпен және металдармен әрекеттеседі.
Тірек теңдеулер
4P + 5O₂ → 2P₂O₅ 2P + 3Cl₂ → 2PCl₃ 2P + 5Cl₂ → 2PCl₅ 2P + 3S → P₂S₃ 3Ca + 2P → Ca₃P₂
Фосфин (PH₃)
Фосфордың ұшқыш сутекті қосылысы — фосфин PH₃. Молекула пішіні аммиакқа ұқсас болғанымен, фосфин тұрақсыздау, оңай тотығады және өте улы. Негіздік қасиеті аммиакқа қарағанда әлсіз.
Қолданылуы
- Қызыл фосфор: сіріңке өндірісі, пиротехника, фосфор қышқылын алу.
- Фосфор қосылыстары: тыңайтқыштар және ауыл шаруашылығы саласында қолданылады.
- Металл фосфидтері (мысалы, Zn₃P₂): кемірушілерге қарсы препараттар құрамында кездеседі.
Фосфордың концентрлі азот қышқылымен тотығуы
P + 5HNO₃(конц.) → H₃PO₄ + 5NO₂↑ + H₂O
Бекіту: есептер және тәжірибе
1-есеп. Фосфор мен бертолле тұзы
Сіріңке жаққанда 18,6 г фосфор жұмсалды. Қанша бертолле тұзы (KClO₃) әрекеттеседі?
6P + 5KClO₃ → 3P₂O₅ + 5KCl Жауабы: m(KClO₃)=73,5 г
2-есеп. Фосфориттен фосфор алу
62 г Ca₃(PO₄)₂ (фосфорит) алынды. Қанша грамм фосфор түзіледі және қанша грамм көмір жұмсалады?
Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C → 3CaSiO₃ + 5CO↑ + 2P Жауабы: m(P)=6,2 г; m(C)=2,4 г
3-есеп. Фосфордың массалық үлесін есептеу
а) Фосфоритте Ca₃(PO₄)₂
ә) Жай суперфосфатта Ca₃(PO₄)₂ · CaSO₄
а) ω(P)=62/310=20% ә) ω(P)=62/446≈14%
Тәжірибе: тұз ерітінділерін сапалық реакциялармен анықтау
Берілген ерітінділер: NaCl, Na₂SO₄, Na₃PO₄. Үшеуіне де AgNO₃ тамызып, тұнбаның түсін бақылаңдар және теңдеулерін жазыңдар.
NaCl + AgNO₃ → NaNO₃ + AgCl↓ (ақ тұнба) Na₂SO₄ + 2AgNO₃ → 2NaNO₃ + Ag₂SO₄↓ (ақ тұнба) Na₃PO₄ + 3AgNO₃ → 3NaNO₃ + Ag₃PO₄↓ (сары тұнба)
Қорытындылау: 3 саты
1) Қызығушылықты ояту
Эссе: әр топ «Фосфор» тақырыбы бойынша қысқаша ой-толғау оқиды.
2) Мағынаны ажырату
Кубизм: кестені толтыру арқылы ұғымдарды жүйелеу.
3) Ой толғаныс
«5 жолды өлең» және танымдық сұрақтар арқылы қорытынды жасау.
«5 жолды өлең» құрастыру үлгісі
- 1-жол: зат есім (кім? не?)
- 2-жол: екі сын есім (қандай?)
- 3-жол: үш етістік (не істеді?)
- 4-жол: тақырыпты ашатын сөз тіркесі немесе сөйлем
- 5-жол: тақырыптың синонимі
Лездеме сұрақтары (фосфор)
- 1. Фосфор элементінің реттік нөмірі? (15)
- 2. Фосфор қосылыстарында қандай валенттілік көрсетеді? (III, V)
- 3. Фосфордың аллотропиялық түрөзгерістерін атаңдар. (Ақ, қызыл, қара)
- 4. Фосфордың сутекті қосылысы? (Фосфин, PH₃)
- 5. Фосфордың салыстырмалы атомдық массасы? (31)
- 6. «Фосфор» атауы грек тілінен аударғанда нені білдіреді? (Жарық шығарғыш)
- 7. Фосфор қышқылының орта тұздары қалай аталады? (Фосфаттар)
- 8. «Фосфор — тіршілік пен ақыл-ой элементі» деген кім? (А. Е. Ферсман)
- 9. Өте белсенді, улы, ауамен жанасқанда жанатын және қараңғыда жарқырайтын түрі? (Ақ фосфор)
- 10. Фосфор тыңайтқыштарына мысал келтіріңдер. (Қос суперфосфат, фосфорит ұны, т.б.)
Үй тапсырмасы
- Тақырыпты оқу.
- Тақырып соңындағы 10–15 есепті шығару.
- INSERT әдісі бойынша кестені толтыру (жауап парағы).