Giáo án Hóa học 11 - Bài 10: Photpho

SỞ GD & ĐT TỈNH BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI HỌC GV hướng dẫn: Lê Thị Đặng Chi Sinh viên: Đinh Mỹ Ngọc Trâm Môn: Hóa học Trường: Đại học Quy Nhơn Lớp: Sư phạm Hóa K38 BÀI 10: PHOTPHO I.Mục Tiêu Bài Học: 1/Kiến thức: Biết được: Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố photpho. Các dạng thù hình, tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, khối lượng riêng, tính tan, độc tính), ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế photpho trong công nghiệp. Hiểu được: tính chất hóa học cơ bản của photpho là tính oxi hóa(tác dụng với kim loại Na, Ca)và tính khử (tác dụng với O2, Cl2). 2/Kĩ năng: Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận về tính chất của photpho. Quan sát thí nghiệm, hình ảnh,rút ra được nhận xét về tính chất của photpho. Viết được phương trình hóa học minh họa. Sử dụng được photpho hiệu quả và an toàn trong phong thí nghệm và thực tế. 3/Trọng tâm: So sánh 2 dạng thù hình chủ yếu của photpho là P trắng và P đỏ về cấu trúc phân tử, một số tính chất vật lí. Tính chất hóa học cơ bản của photpho là tính oxi hóa và tính khử. 4/Thái độ: - Rèn luyện thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc. - Xây dựng tính tích cực, chủ động, hợp tác, có kế hoạch và tạo cơ sở cho các em yêu thích môn hóa học II.Chuẩn Bị: 1/Đồ dùng dạy học: Giáo viên: Phiếu học tập, BTH, bài tập phù hợp. Học sinh: kiến thức cũ, coi trước bài mới. 2/Phương pháp dạy chủ yếu: Nêu vấn đề, đàm thoại, trực quan, hoạt động nhóm. III.Các hoạt động dạy học: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng Hoạt động 1: Vào bài mới GV cho HS xem video giới thiệu sơ qua về photpho. Vậy đó là nguyên tố gì? “Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về “Photpho” qua bài học cùng tên” Dẫn vào bài 10: Photpho Hoạt động 2: Vị trí Gv chiếu bảng tuần hoàn cho học sinh xem từ đó phát biểu về vị trí của photpho trong BTH, và hóa trị của nó trong các hợp chất Từ cấu hình electron ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích, hãy cho biết hóa trị có thể có của photpho trong các hợp chất? Tại sao photpho có hóa trị cao nhất là 5? Hoạt động 3: Tính chất vật lí. - Dạng thù hình của một nguyên tố hóa học là gì ? Photpho có mấy dạng thù hình ? - GV cho học sinh xem hình ảnh về trạng thái và cấu trúc của P đỏ và P trắng từ đó yêu cầu học sinh đưa ra so sánh P đỏ và P trắng về màu sắc, cấu trúc, độ tan, tính độc, và sự phát quang. (hoàn thành theo nhóm và cử đại diện trình bày) -Vì sao P trắng và P đỏ lại có tính chất khác nhau? - Dựa vào tính chất vật lý của photpho trắng, hãy cho biết cách bảo quản P trắng - GV cho HS xem video sự chuyển hóa qua lại của P đỏ và P trắng, yêu cầu HS lên bảng vẽ sơ đồ chuyển hóa giữa 2 dạng thù hình. Hoạt động 4: Tính chất hóa học Dựa và độ bền liên kết của P-P và N ≡ N hãy so sánh khả năng hoạt động của photpho và N2? GV tổng kết: Nitơ là phi kim khá hoạt động (độ âm điện = 3), nhưng ở nhiệt độ thường khá trơ về mặt hóa học. Do 2 nguyên tử N liên kết với nhau bằng 1liên kết ba không phân cực nên rất bền do năng lượng liên kết lớn, nên nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường nên Photpho có khả năng hoạt động mạnh hơn. Dựa vào tính chất vật lý đã học của P đỏ và P trắng, hãy nhận xét so sánh khả năng phản ứng của 2 dạng thù hình Hãy các định số OXH của photpho trong các hợp chất sau. Dựa vào các mức OXH của photpho hãy dự đoán TCHH của nó Để thể hiện tính OXH thì photpho sẽ tác dụng với những chất gì? Đưa ra các phản ứng minh họa để thể hiện tính oxihoa của photpho. Và nhận xét sự thay đổi số oxi hóa của P. Để thể hiện tính khử thì photpho sẽ tác dụng với những chất gì? Đưa ra các phản ứng minh họa để thể hiện tính khử của photpho. Và nhận xét sự thay đổi số oxi hóa của P. GV cho HS quan sát video PU giữa photpho và oxi, yêu cầu HS quan sát nhận xét hiện tượng và dự đoán phương trình. GV yêu cầu HS viết phương trình và gợi ý đây là phương trình có oxi dư. Vậy khi thiếu oxi thì sao? Mời một HS viết pt thiếu Oxi Tương tự như vậy, viết PT phản ứng giữa photpho và clo GV tổng kết lại kiến thức và đưa ra nhận xét: phản ứng đặc trưng của photpho là phản ứng khử Hoạt động 5: Ứng dụng Yêu cầu HS về nhà tìm hiểu trước về các ứng dụng của phốt pho và lên bảng trình bày: thuốc diệt chuột, phân bón, diêm, bom photpho Hoạt động 6:Trạng thái tự nhiên Vì sao trong tự nhiên P không tồn tại ở dạng tự do? P được sản xuất bằng phương pháp nào? Giải thích hiện tượng ma trơi? (HS nghiên cứu trước ở nhà) Học sinh chú ý quan sát và dự đoán nguyên tố. Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p3. Ô:15, nhóm VA, chu kì 3. Trong hợp chất P: có hóa trị 3 (PH3) và hóa trị 5 (PCl5) Do có 5e lớp ngoài cùng, có thể tạo ra 5e độc thân liên kết với các nguyên tử nên nó có hóa trị cao nhất trong các hợp chất là 5 P trắng P Đỏ -Chất rắn màu trắng hoặc hơi vàng giống sáp. -Cấu trúc mạng tinh thể phân tử. -Chất bột màu đỏ -Cấutrúc polime. -Không tan trong nước, tan trong benzene. -Rất độc, dễ gây bỏng. -Tự bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ thường, phát quang màu lục nhạt. - Không tan trong mọi dung môi. -Không độc -Không bị oxi hóa trong không khí, không phát quang. -Trạng thái, màu sắc. -Cấu tạo phân tử. -độc tính. -Tính bền. -Hiện tượng phát quang hóa học. HS nghiên cứu bảng so sánh và SGK để trả lời câu hỏi HS dựa vào hình ảnh và độ bền liên kết trả lời câu hỏi HS xem lại kiến thức vừa học và trả lời câu hỏi: P trắng mạnh hơn vì P trắng kém bền và dễ bị oxi hóa trong không khí Ngoài mức OXH 0 thì photpho còn có mức OXH -3, +3, +5 nên nó vừa có tính OXH vừa có tính khử. Photpho sẽ tác dụng với những chất khử như kim loại, vv 2P +3Ca Ca3P2 Photpho tác dụng với những chất có tính oxh mạnh như phi kim oxi, lưu huỳnh, halogen hay những hợp chất có tính OXH mạnh như HNO3, vv Thiếu Oxi: 4P+ 3O2 2P2 O3 Dư Oxi: 4P+ 5O2 2P2 O5 Thuốc chuột Thuốc chuột có thành phần chính là Zn3P2, khi uống vào, thì xảy ra phản ứng  Zn3P2 + 6H2O à 3Zn(OH)2 + 2PH3  Cơ thể bị mất nước nghiêm trọng, có khuynh hướng uống thêm nước, nhưng càng uống thì pản ứng càng mạnh, nên chuột bị "thuốc" thường chết ở mấy ống cống. Diêm P đỏ làm diêm, điều chế H3PO4. Phản ứng ở diêm quẹt: 6P + 5KClO3 à3P2O5 + 5 KCl Phân bón Phân lân: Có vai trò quan trọng trong đời sống của cây trồng. Lân có trong thành phần của hạt nhân tế bào, rất cần cho việc hình thành các bộ phận mới của cây. Lân tham gia vào thành phần các enzim, các prôtêin, tham gia vào quá trình tổng hợp các axit amin. Lân kích thích sự phát triển của rễ cây, làm cho rễ ăn sâu vào đất và lan rộng ra chung quanh, tạo thêm điều kiện cho cây chống chịu được hạn và ít đổ ngã. Lân kích thích quá trình đẻ nhánh, nảy chồi, thúc đẩy cây ra hoa kết quả sớm và nhiều. Lân làm tăng đặc tính chống chịu của cây đối với các yếu tố không thuận lợi: chống rét, chống hạn, chịu độ chua của đất, chống một số loại sâu bệnh hại v.v , công thức: Phân Super Lân[Ca(H2PO4)2] có chứa 16-20% P2O5] và Phân Lân nung chảy có chứa 16% P2O5 Bom photpho: "Thuốc đắng của quỷ" tại Syria, loại vũ khí kinh hoàng chỉ sau bom nguyên tử Phốtpho trắng là chất hóa học có khả năng gây cháy được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực quân sự, chủ yếu nó được nhồi vào các loại bom cháy, bom khói với mục đích tạo ra các màn khói hoặc gây sát thương, tiêu diệt sinh lực của đối phương. Phốt pho trắng cũng được coi là một loại vũ khí hóa học. Phốt pho trắng rất dễ cháy, khi ra ngoài không khí ở nhiệt độ bình thường nó cũng tự động bốc cháy. Lửa của phốt pho trắng rất nguy hiểm với con người, khi bị dính phốt pho trắng sẽ gây ra bỏng nặng do nó có khả năng ngấm sâu vào cơ thể người đến tận xương, vào các mô ở bên trong cơ thể và phá hủy chúng. Vì nó khá hoạt động về mặt hóa học. Tại các nghĩa địa, khi xác chết bị thối rữa do vi sinh vật hoạt động, ở não người chứa lượng photpho được giải phóng dưới dạng photphin PH3 có lẫn P2H4. Điphotphin là chất lỏng, dễ bay hơi và tự bốc cháy ngòai không khí ở nhiệt độ thường làm cho PH3 cháy tạo ra P4H10 và H2O: 2P2H4 + 7O2 ----> 2P2O5 + 4H2O + Q (1) Nhờ nhiệt Q tỏa ra ở phản ứng (1) mà: 2PH3 + 4O2 ----> P2O5 + 3H2O + Q' (2) Các pư (1) và (2) tỏa ra năng lượng dưới dạng ánh sáng. Do đó khi cháy hỗn hợp (PH3 và P2H4) có hình ngọn lửa vàng sáng, bay là là di động trên mặt đất, lúc ẩn lúc hiện mà người ta gọi đó là "ma trơi". Hiện tượng này thường gặp ở các nghĩa địa khi trời mưa có gió nhẹ. BÀI 10: PHOTPHO I.Vị trí: Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p3 Ô: 15, nhóm VA, chu kì 3 Các mức oxihoa: -3, 0, +3, +5 II.Tính chất vật lí: Photpho có 2 dạng thù hình: P trắng và P đỏ.(SGK) 250-3000c Ptrắng P đỏ Ngưng tụ t0c,pc thăng hoa P đỏ(hơi) III.Tính Chất Hóa Học: P trắng hoạt động hóa học mạnh hơn P đỏ. Trong hợp chất P có số oxi hóa -3,+3,+5. P thể hiện tính oxi hóa và tính khử. So với Nito tính oxi hóa của P thể hiện kém hơn. 1/Tính oxi hóa: tác dụng với kim loại 2P +3Ca Ca3P2 2/Tính khử: -P cháy trong không khí khi đốt. *Thiếu Oxi: 4P + 3O2 2P2 O3 (Điphotpho trioxit) * Dư Oxi: 4P + 5O2 2P2 O5 ( Điphotphopentaoxit) -P tác dụng với khí Clo khi đun nóng. * Thiếu Clo: 2P + 3Cl2 2PCl3 (photpho triclorua) * Dư Clo: 2P + 5Cl2 2PCl5 (photpho pentaclorua) IV.Ứng dụng: SGK V.Trạng thái thiên nhiên và điều chế: SGK IV.Củng Cố Và Dặn Dò: 1/Củng cố: GV nhấn mạnh tính chất hóa học của P. 2/Dặn dò: Bài tập 2,3,4,5/50 SGK.