Загадочный фосфор

Ход урока:
13.10.2016
2

Из истории фосфора
Название фосфора происходит
от греческого phosporus –
несущий свет.
Открыт алхимиком Х. Брандом
(1669 г., Германия).
13.10.2016
3
Фосфор - "светлый" в переводе.
Он свечением манит
Белый фосфор в кислороде -
Образуется оксид.
Он красив, но он опасен.
Возгорится, не зевай
Он и черен, он и красен -
С ним - перчатки надевай!
Фосфор водород не любит
нет реакций - без обид.
А с металлами он в дружбе -
Образуется фосфид.
Маргарита Андросова

Общая характеристика фосфора
Фосфор- элемент V группы, главной подгруппы.
Заряд ядра атома фосфора равен +15.
В ядре атома фосфора 16 протонов.
В ядре атома фосфора 16 нейтронов.
В атоме фосфора 15 электронов.
Атом фосфора имеет 3 энергетических уровня.
Электронная оболочка имеет строение 2е, 8е, 5е.
На внешнем уровне в атомического элемента 5 электронов.
Высшая степень окисления атома серы равна +5 .
Простое вещество является неметаллом.
Высший оксид и гидроксид серы имеют кислотный характер.
13.10.2016
5

13.10.2016
Р
31
+15
0
)))
p+= 15
e¯ = 15
n°= 15
Электронное строение
2
8
5
1s2
2s2
2p6
3s2
3p3
3d°
электронная формула -
3s23p3
Строение атома фосфора 6

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ
13.10.2016
ФОСФОР В ПРИРОДЕ
вавелит
деклуазит
пироморфит
лазулит
ванадит
эритрин
Содержание фосфора в земной коре в 8 . 10-2 % по массе.
вивианит
гардерит
бирюза
W
4

Фосфор – простое вещество
13.10.2016
АЛЛОТРОПНЫЕ МОДИФИКАЦИИ ФОСФОРА
Металлический
фосфор
Красный фосфор
Белый
фосфор
Черный фосфор
250-3000, Р воздух
Т= 2000,
Р=1000-1200 МПа
7
.
Рбелый = Ркрасный + 17 кДж
Т= 280-340 °С
Р

13.10.2016
Аллотропия – существование одного и того же химического элемента в виде двух и более простых веществ, различных по строению и свойствам, так называемых аллотропных модификаций.
8

Белый фосфор
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/db4e88f1-236a-47d0-d510-9c6b6bccb982/index.htm
Белый с желтым оттенком
T плав. = 44,1оС
Химически очень активен
Не растворим в воде, но растворим в сероуглероде
Плотность - 1823 кг/м3
Светится на воздухе (хемолюминесценция)
Яд. Летальная доза – 0,05-0,1 г
13.10.2016
Рбелый = Ркрасный + 17 кДж.
9

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0a22315c-8aad-c506-5565-cb501f201476/index.htm
Темно - малиновый порошок
Т воспламенения = 2600С,
Химически менее активен, чем белый фосфор.
На воздухе не воспламеняется.
Не растворим воде и сероуглероде.
Плотность 2400 кг/м3 .
Не ядовит.
13.10.2016
Красный фосфор
10

Черный фосфор
13.10.2016
Черный,
жирный на ощупь,
плотность 2700 кг/м3
полупроводник,
воспламеняется при 4900С,
инертен,
не ядовит.
11

13.10.2016
Кристаллическая решетка кубическая;
Плотность 3,83г/см3;
Теплопроводность есть
Металлический блеск есть
Растворимость в воде нет
Химическая активность низкая
Электропроводность высокая
Металлический фосфор
12

13.10.2016
В промышленности фосфор получают электротермическим способом. Фосфорит нагревают в смеси с кварцевым песком и коксом (восстановитель) в электрической печи при Т= 1300о С. Процесс описывается уравнениями:
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 = 6CaSiO3 + P4O10
P4O10 + 10C = 10CO + P4
Или суммарно:
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C = 6CaSiO3 + 10CO + P4 .
Получение фосфора
Фотография фосфатной
породы (фосфоритной руды).
13

13.10.2016
Химические свойства фосфора
Взаимодействие
с металлами
Взаимодействие
с кислотами Взаимодействие
с неметаллами
Взаимодействие
с окислителями
Взаимодействие
с щелочами и водой
Химические
свойства
фосфора
Фосфор – типичный химически активный неметалл, вступающий в реакции со многими металлами, неметаллами и сложными веществами, но он менее активен по сравнению с кислородом и галогенами. Все эти реакции относятся к окислительно-восстановительным, в которых свободный фосфор выступает в роли как окислителя, так и восстановителя, проявляя при этом степени окисления Р-3 ← Р0 → Р+3 → Р+5
14

Химические свойства фосфора
13.10.2016
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ae2106a-e2cd-acdc-f40b-628a07e3819d/index.htm
Взаимодействие с металлами
Са + Р =
Mg + P =
Вывод
Фосфор – типичный окислитель
15

Химические свойства фосфора
13.10.2016
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/e0699f11-1c29-e9b9-8350-013b6eae472b/index.htm
Взаимодействие с неметаллами
P + O2(изб)=
P + Cl2 =
P + S =
ВЫВОД
Фосфор - восстановитель
16

Химические свойства фосфора
13.10.2016
Взаимодействие с кислотами
Другие окислители
Составьте уравнение химической реакции:
Р + KClO3 =
17

Расставить коэффициенты методом электронного баланса
13.10.2016
Малютина Г.И.
Р + KClO3 → KCl + P2O5
0 +5 -1 +5
Порядок действий:
1. Расставить степени окисления элементов.
2. Определить окислитель и восстано-
витель
3. Составить полуреак-ции окисления и восста-новления.
4. Расставить коэффи-циенты.
18

Химические свойства фосфора
13.10.2016
Взаимодействует с водяным паром при температуре выше 500 °С, протекает реакция диспропорционирования с образованием фосфина и фосфорной кислоты:
8 P + 12 H2O →5 PH3 ↑+ 3H3PO4
В холодных концентрированных растворах щелочей также медленно протекает реакция диспропорционирования:
4P + 3KOH + 3 H2O →PH3 + 3KH2PO2
19

Применение фосфора
13.10.2016
Р
фосфор
Средства для
борьбы с вредителями в сельском хозяйстве
Металлургическое производство
Производство лекарственных препаратов
Производство
спичек
Органический синтез
Удобрения
Фосфорная кислота
Производство моющих средств (фосфаты щелоч-
ных металлов)
Химическая
отрасль
промышленности
Круговорот в природе
21
http://fcior.edu.ru/card/8764/krugovorot-fosfora-v-prirode.html