Фосфор оксидтері, фосфор қышқылы
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему

№ 24 сабақ

Химия

Күні:

Сабақ тақырыбы:

Фосфор оксидтері, фосфор  қышқылы

Сілтеме:

Жалпы білім беретін мектептің 9 – сыныбына арналған оқулық «Химия» Алматы «Мектеп» 2012, Н.Нұрахметов, К.Сарманова, К.Жексембина, орта мектептің 8-11 сынып оқушыларына арналған оқу құралы Химия есептері мен жаттығуларының жинағы Алматы «Рауан» 1997 Я.Л.Гольдфорб, Ю.В.Ходаков, Ю.Б.Додонов, Химия жұмыс дәптері, Н.Нұрахметов, К.Сарманова, Н.Заграничная,Алматы «Мектеп» 2008ж.

Жалпы мақсаттар:

Фосфордың маңызды қосылыстары - фосфин, фосфор(v )оксиді, ортофосфор қышқылы және тұздары туралы мағлұмат беріп, топта жұмыс жасауға, ұқыптылыққа тәрбиелеу.

Күтілетін  нәтижесі

Фосфордың қосылыстарын сипаттайтын реакция теңдеулерін жаза алады

Түйінді идеялар

Р2О5–ке тән химиялық қасиеттерін: негізбен, негіздік оксидпен әрекеттсуін жазып, өнімнің аттарын атайды. Қышқылдың Н3РО4 судағы ерітіндісінің сатылап диссоциациялану теңдеуі талданады. Фосфор қышқылынан түзілетін тұздарының формуласын жазады. Ортафосфат ионға РО43- сапалық реакция тәжірибесі жасалады.

Сабақтың әдісі

Жеке жұмыс

Лабораториялық жұмыс

Топтық жұмыс

Сандарды сөйлетейік

Тұжырыммен келісу

Жұптық  жұмыс

Химиялық жаттығулар

Сабақтың көрнекілігі

Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесі,  интерактивті тақта,   маркер, қарындаш, плакаттар, слайдтар.  9-сынып электрондық оқулық. АКТ-ны пайдаланып, жас ерекшеліктеріне сай сұрақтар мен тапсырмалар, ББү кестесі  

Ұйымдастыру кезеңі

• Оқушылармен  сәлемдесу,  түгелдеу.
• Оқушыларды  топқа бөлу  элементер таңбасы арқылы.
• Оқушыларға бағалау парақшалары таратылады.

Қызығушылықты  ояту

І-тапсырма. Карточкамен жұмыс

1-карточка. Фосфордың тотығу дәрежесі қандай шамада өзгере алады?Қосылыстарынан мысал келтіріңдер.

Жауабы: Фосфордың тотығу дәрежесі: -3,0,+3,+5 болып өзгере алады. РН3  - фосфин,Р –фосфор, Р2О3 –фосфор (ІІІ) оксиді, Р2О5 –фосфор (V) оксиді,

2-карточка. Теріс зарядты фосфор ионы электрондық құрылысы қай инертті газдың атомына, қай галоген мен сілтілік металдың иондарына ұқсас?

Жауабы: Теріс зарядты фосфор ионы электрондық құрылысы жағынан инертті газдан- аргонға, галогеннен –хлор ионына, сілтілік металдан –калий ионына ұқсас.

І-тапсырма. Карточкамен жұмыс

1-карточка. Фосфор мен күкірт арасындағы қосылыс түзілгенде ,электрондар фосфордан күкіртке қарай ма, әлде керісінше ме, қай элементке қарай ығысады? Солардан құралған оң электрлігі жоғары элементтің максимал тотығу дәрежесін көрсететін қосылысының формуласын жазыңдар.

Жауабы: Фосфор мен күкірт арасында қосылыс түзілгенде электрондар фосфордан күкіртке қарай ығысады. Оң электрлігі жоғары элементтің максимал тотығу дәрежесін көрсететін қосылыстардың формуласы: Р2S5

2-карточка. Фосфор мен фтор арасында қосылыс түзілгенде электрондар фосфордан фторға қарай ма, әлде керісінше ме, қай элементке қарай ығысады? Солардан құралған оң электрлігі жоғары элементтің максимал тотығу дәрежесін көрсететін қосылысының формуласын жазыңдар.

Жауабы: Фосфор мен фтор арасында қосылыс түзілгенде электрондар фосфордан фторға қарай ығысады. Оң электрлігі жоғары элементтің максимал тотығу дәрежесін көрсететін қосылыстардың формуласы: РҒ5

3-карточка.Ақ фосфор кристалдары өте мөлдір және түссіз, бірақ жарықта , ауасыз жерде болса, көмескіленеді де қызарады. Мұны қалай түсіндеруге болады?

Жауабы: Ақ фосфор кристалдары жарықтың әсерінен жылу алып, қызыл фосфорға айналады. Қызыл фосфор ақ фосфордың аллотропиялық түр өзгерісі.

4-карточка. Қызыл фосфор мен ақ фосфор шынында бір элементтің екі аллотропиялық түр өзгерісі екенін қалай дәлелдейсіңдер? Дәлелдеудің екі тәсілін келтіріңдер.

Жауабы: Қызыл фосфорды тез суыту арқылы ақ фосфор алуға болады, ал ақ фосфорды ауа қатыстырмай қыздыру арқылы қызыл фосфор алады.

5-карточка. Фосформен бір топта орналасқан азот табиғатта негізінен бос күйінде кездеседі, ал фосфордың табиғатта тек қосылыс түрінде ғана таралуы неліктен?

Жауабы: Химиялық активтігі жоғары болғандықтан фосфор табиғатта тек қана қосылыстар түрінде кездеседі.

 6-карточка. Қызыл және ақ фосфор бірдей жағдайда жанғанда бірдей қосылыстар түзіле ме әлде әртүрлі қосылыстар түзіле ме?

Жауабы: Бірдей қосылыс түзіледі: 4Р + 5О2 → 2Р2О5

Жаңа  сабақ

димерленген күйінде жүреді, яғни Р4О6, Р4О10

Алынуы. Фосфорды жағу арқылы:

4Р + 3О2 = 2Р2О3 (оттегі жетіспегенде)

4Р + 5О2 = 2Р2О5→Р4О10 (оттегі артық болғанда)

Химиялық қасиеттері. Фосфор (V) оксиді - қышқылдық оксид, су тартқыш, ақ қопсыған ұнтақ.

1) сумен әрекеттесіп қышқыл түзеді

Р2О5 + Н2О = 2НРО3 метафосфор қышқылы

Р2О5 + ЗН2О = 2Н3РО4 ортофосфор қышқылы

2) негізбен әрекеттесіп тұз бен су түзеді

Р2О5 + 6NaOH = 2Na3PО4+ ЗН2О натрий ортофосфаты

3) негіздік оксидпен тұз түзіледі

Р2О5 + ЗСаО = Са3(РО4)2 кальций ортофосфаты

Қолданылуы. Р2О5 - су тартқыштығы (гигроскопиялық) жоғары болғандықтан газдарды құрғату үшін қолданылады.

Фосфор қышқылы. Физикалық қасиеттері. Фосфор қышқылы — түссіз кристалды, улы емес зат. Суда жақсы ериді. Фосфор қышқылы H3РО4 орташа қышқыл катарына жатады.

 Алынуы. Фосфор (V) оксидін суда еріту арқылы

Р2О5 + ЗН2О = 2Н3РО4 

Фосфоритке концентрлі қышқылмен әрекет ету арқылы

Са3(РО4)2 + 3H2SО4(конц) = 2Н3РО4+ 3CaSО4 

Фосфор қышқылы суда ерігенде, сатылап диссоциацияланады:

Н3РО4 ⇄ Н+ + Н2РО4- дигидрофосфат ион

Н2РО4 ⇄ Н+ + Н2РО4- дигидрофосфат ион

Н3РО4 ⇄ Н+ + Н2РО4- дигидрофосфат ион

Ортофосфор қышқылының алғашқы сатысына қарағанда келесі сатыларында иондарға ыдырау мүмкіндігі біртіндеп төмендейді. Сондықтан ерітіндіде басқа иондарға қарағанда дигидрофосфат Н2Р04 ионы көбірек болады.

Фосфор қышқылы үш түрлі тұз түзеді: NaH2PО4 - натрий дигидрофосфаты; Na2HPО4 - натрий гидрофосфаты; Na3PО4 - натрий фосфаты.

Фосфор қышқылының Na, К тұздары - ортофосфаттары, гидро- және дигидрофосфаттары суда жақсы ериді.

Химиялық қасиеттері. Фосфор қышқылы тотықтырғыш қасиет көрсетпейді, қышқылдарға тән барлық реакцияларға түседі.

1) активті металдармен сутек бөле әрекеттеседі:

2Н3РО4 + ЗСа = Са3(РО4)2+ ЗН2↑

2) негіздік оксидтермен тұз бен су түзеді:

2Н3РО4 + 3MgO = Mg3(PО4)2+ ЗН2О

3) негіздермен тұз бен су түзе әрекеттеседі:

Н3РО4 + 3NaOH = Na3PО4 + 3H2О

4) әлсіз қышқылдардың тұздарымен әрекеттеседі;

2H3PО4 + 3Na2S = 2Na3PО4 + 3H2S↑

жаңа тұз және жаңа қышқыл түзеді.

Фосфор қышқылының қалдығына (РО43-) сапалық реакция жасау үшін күміс ионы (Ag+) қолданылады.

Н3РО4+ 3AgNО3 = Ag3PО4↓+ 3HNО3 

РО43-+ 3Ag+→ Ag3PО4↓

Қолданылуы. Н3РО4→фосфаттар→тыңайтқыш.

Фосфор қышқылы тірі ағзалардың өмір сүруіне қажетті органикалық фосфорлы қосылыстар күйінде көптеп кездеседі (АТФ; глюжкозофосфат).

Фосфат ионға РО43- сапалық реакция: Фосфор қышқылының қалдығына (РО43-) сапалық реакция жасау үшін күміс ионы (Ag+) қолданылады.

күміс нитратының 3- 4 мл ерітіндісін H3PО4, Nа3РО4 немесе Na2HPО4 ерітінділеріне тамызса, сары түсті күміс (I) фосфаты түнбаға түседі:

Н3РО4+ 3AgNО3 = Ag3PО4↓+ 3HNО3

РО43-+ 3Ag+→ Ag3PО4↓

Қолданылуы.Фосфор қышқылы дәрі-дәрмек жасайтын өнеркәсіпте пайдаланылады. Кальций дигидрофосфаты Са(Н2РО4)2 нан пісіруде пайдаланатын және алкогольсіз сусындар алуға арналған ұнтақтар ретінде қолданылады. Ал сілтілік металдардың фосфаттарынан жуғыш заттар алынады. Фосфор қышқылы және оның тұздары көбінесе минералдың тыңайтқыш алуға жүмсалады

Тапсырмалар

І-тапсырма. Сұрақ жауап.

1. Фосфор қышқылы қалай алынады?

2. Фосфор (V) оксидінің физикалық қасиеттері.

3. Фосфор қышқылының химиялық қасиеттері.

4. Мына тұздардың формуласын жазыңдар:

а) калий фосфаты;

ә) калий гидрофосфаты;

б) калий дигидрофосфаты;

в) кальций  фосфаты;

г) кальций гидрофосфаты;

д) кальций дигидрофосфаты;

е) алюминий фосфаты;

ІІ-тапсырма. Карточкамен жұмыс.

1-карточка. Ең алдымен тек оксидтер ғана алынып, соңынан олар бір-бірімен әрекеттеседі деп жорамалдап, фосфиннің жану реакциясының теңдеуін жазыңдар.

Жауабы: 2РН3 + 4O2 → Р2О5+ ЗН2О

                  Р2О5 + ЗН2О = 2Н3РО4

2-карточка. Метафосфор қышқылының ортофосфор қышқылына айналуы тотығу-тотықсыздану реакциясы бола ма? Жауаптарыңды дәлелдеңдер.

Жауабы: НРО3 + Н2О = Н3РО4

Бола алмайды, себебі ешкандай элементтің тотығу дәрежесі өзгермейді.

3-карточка. Фосфор (V) оксиді мыс сульфатымен қатар ылғал сіңіретін зат ретінде қолданылады. Осы екі зат сумен байланысқанда қандай өзгерістер болады?

Жауабы:  Р2О5 + ЗН2О = 2Н3РО4

                  СuSO4 + Н2О →Сu(ОН)2 + Н2SO4

4-карточка. Ортофосфор қышқылын қатты қыздырғанда ол метафосфор қышқылына айналады. Реакциясының теңдеуін жазыңдар.

Жауабы: Н3РО4  НРО3 + Н2О

ІІІ-тапсырма. Есеп шығару.

1. Фосфор (V) оксидінің 9,03 · 1022 молекуласының массасы (г)

Шеуші: М(Р2О5) =  142 г/моль

NА = 6,02 · 1023  

9,0,3 · 1022  Р2О5  -----  х г Р2О5

6,02 · 1023 Р2О5   ---- 142 г Р2О5 

2. 100 % ортофосфор қышқылын алу үшін 500 г 64 %-ті ортофосфор қышқылына қыздырып қосатын фосфор ангидридінің массасы:

Шешуі: P₂O₅+3H₂O→2H₃PO4

М(P₂O₅) = 142 г/моль

3М(H2O) = 54 г/моль

 (H₂O) = 100 % -  (H₃PO4) = 100 % - 64 % = 36 %

 180 г H2O-----  х г  P₂O₅

 54 г H2O ---- 142 г P₂O₅

3. Құрамында 71 % фосфор ангидриді бар 50 г фосфориттен алуға болатын тығыздығы 1,526 г/мл, 70 % фосфор қышқылының көлемі

Шешуі: P₂O₅+ 3H₂O→ 2HPO₃

М(P₂O₅) = 142 г/моль

2М(НРО3) = 160 г/моль

50 г НРО3-----  х г  P₂O₅

  160 г НРО3 ---- 142 г P₂O₅

m( P₂O₅) = 44 г · 0,71= 31 г

P₂O₅+3H₂O→ 2H₃PO4

2М(H₃PO4) = 196 г/моль

 х г H₃PO4-----  31 г  P₂O₅

 196 г H₃PO4 ---- 142 г P₂O₅

V(H₃PO4 ) = 42,89 г · 1,526 г/мл  = 65,53 мл

    х мл-----  70 %

65,53 мл ---- 100 %

4. Калий фосфатының 8,7 · 1023 молекуласының зат мөлшері (моль)

Шеуші: ν(К3РО4) =  1 моль

NА = 6,02 · 1023  

8,7 · 10²³  К3РО4  ----- х моль К3РО4

6,02 · 1023  К3РО4 ----  1 моль К3РО4

ІV-тпасырма. Мына өзгерістерді жүзеге асыратын реакция теңдеулерін жаз:

P →Mg3P2  →  PH3  → P2О5 → Na3PО4 → Ag3PО4

Шешуі:

1. 2P + 3Mg →  Mg3P2 
2. Mg3P2  +  6HCI → 3 PH3↑ + 3MgCI2
3. 2PH3 + 4O2 → P2O5 +  3H2O
4. P2O5 + 3Na2O → 2 Na3PО4
5. Na3PО4 + 3AgNO3 → Ag3PО4 + 3NaNO3

V-тапсырма. Тест жұмысы (4-сұрақ)

І-нұсқа.

1. Фосфор (V) оксидінің физикалық қасиеттеріне сай емес:

A) борпылдақ ұнтақ.    B) ақ ұнтақ.      C) балық иісі бар.    

D) су тартқыш ұнтақ.     E) суда жақсы ериді.

2. Метафосфор қышқылы формуласы:

A) HPO4.    B) H4P2O7.     C) HPO3.      D) H3PO3.    E) H3PO4.

3. Қатты күйде кездесетін қышқыл:

A) HNO3.     B) H3PO4.     C) H2SO4.      D) HCl.     E) H2CO3.

4. Ортофосфор қышқылының физикалық қасиеті:

A) сұйықтық.    B) газ, суда жақсы ериді.    C) бөлме температурасында балқиды.     D) сары зат.     E) қатты кристалл зат.

ІІ-нұсқа.

1. Ортофосфор қышқылымен әрекеттеспейтін зат:

A) негіздік оксид.     B) аммиак.       C) күшті қышқылдардың тұздары.    

 D) активті металл.       E) негіздер.

2. Ортофосфор қышқылымен реакцияға түсетін зат:

A) NaCl.     B) SO3.      C) KNO3.     D) Cu.     E) K.

3. Ортофосфат-ионның сапалық реактиві:

A) натрий ионы.    B) сутек ионы.     C) алюминий ионы.     D) күміс ионы.    E) калий ионы.

4. Ортофосфор қышқылын өндірісте алу:

A) P2O5+H2O=.       B) K3PO4+HCl=.       C) Na3PO4+H2SO4 (сұйыт) =.  

D) Ca3(PO4) 2+H2SO4 (конц) =.    E) Na3PO4+CaCl2=.

Бағалау

Формативті бағалау: екі жұлдыз, бір ұсыныс.

Топтағы  оқушылар бағалау парақшаларына   критерий арқылы  бағалайды  

Кері байланыс

Бүгінгі сабақта  не  үйрендім?  Оқушы рефлексиясы

Үйге тапсырма

  §22,23