«Модульный урок «Общая характеристика элементов VА группы. Азот и фосфор»»

Тема: «Общая характеристика элементов VА группы. Азот и фосфор».
№ УЭ
Учебный материал с указанием заданий
Рекомендации по выполнению

УЭ-0
Цели урока: Углубить знания об азоте и фосфоре как представителей неметаллов VА группы, ознакомиться с основными соединениями азота и фосфора, их физическими и химическими свойствами, а также способами получения; определить роль в жизни человека и их применение.
Внимательно прочитайте цели урока, запишите тему в тетрадь

УЭ-1
Цель: проверить знание ранее изученного материала.
Задание: Поставьте знак «+», рядом с номером задания, если утверждение верно, и знак «-», если не верно.
1. К элементам IVА группы относятся C, Si, Ge, Sn, Pb.
2. В подгруппе углерода на внешнем уровне 5 электронов.
3. Алмаз имеет наибольшую твердость среди природных веществ.
4. Кристаллическая решетка графита имеет слоистое строение.
5. Чаще всего в реакциях углерод является окислителем.
6. При недостатке кислорода в реакциях с углеродом образуется углекислый газ.
7. Углерод взаимодействуя с водяным паром образует угарный газ.
8. В углекислом газе степень окисления углерода +4.
Выполняйте самостоятельно. Записывайте номер утверждения и соответствующий знак согласия с ним. За каждый правильный ответ 1 балл.

УЭ-2
Цель: ознакомиться с общей характеристикой элементов VА группы.
Задание 1. Внимательно прочитайте учебный материал.
Подгруппа азота V группа, главная подгруппа «А» - азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут.
Наличие трех неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне объясняет то, что в нормальном, невозбужденном состоянии валентность элементов подгруппы азота равна трем.
У атомов элементов подгруппы азота (кроме азота - внешний уровень азота состоит только из двух подуровней - 2s и 2p) на внешних энергетических уровнях имеются вакантные ячейки d-подуровня, поэтому они могут распарить один электрон с s-подуровня и перенести его на d-подуровень. Таким образом, валентность фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута равна 5.
Элементы группы азота образуют с водородом соединения состава RH3, а с кислородом оксиды вида - R2O3 и R2O5. Оксидам соответствуют кислоты HRO2 и HRO3 (и ортокислоты H3PO4, кроме азота). Высшая степень окисления этих элементов равна +5, а низшая -3. 
Так как заряд ядра атомов увеличивается, число электронов на внешнем уровне постоянно, число энергетических уровней в атомах растёт и радиус атома увеличивается от азота к висмуту, притяжение отрицательных электронов к положительному ядру ослабевает и способность к отдаче электронов увеличивается, и, следовательно, в подгруппе азота с ростом порядкового номера неметаллические свойства убывают, а металлические усиливаются. 
Азот - неметалл, висмут - металл. От азота к висмуту прочность соединений RH3 уменьшается, а прочность кислородных соединений возрастает.
Задание 2. Запишите электронную и графическую формулы атомов азота и фосфора.
Задание 3. Письменно ответьте на вопросы:
Какие элементы относятся к VА группе?
Сколько электронов на внешнем уровне у азота и фосфора?
Какую степень окисления проявляют элементы VА группы?
Напишите в общем виде формулу водородного соединения элементов подгруппы азота?
Какие свойства увеличиваются в группе от азота к висмуту?
Выполняйте самостоятельно. 2 задание оценивается в 2 балла. За каждый правильный ответ в 3 задании 1 балл.

УЭ-3
Цель: изучить физические свойства элементов подгруппы азота.
Задания 1. Внимательно ознакомьтесь с таблицей.
Задание 2. Запишите по таблице характеристику азота и фосфора.
Элемент
Азот N
Фосфор Р
Мышьяк As
Сурьма Sb
Висмут Bi

Свойство






Порядковый номер элемента
7
15
33
51
83

Относительная атомная масса
14,007
30,974
74,922
121,75
208,980

Температура плавления,С0
-210
44,1 (белый)
817 (4МПа)
631
271

Температура кипения,С0
-196
280 (белый)
613
1380
1560

Плотность г/см3
0,96 (твёрдый)
1,82 (белый)
5,72
6,68
9,80

Степени окисления
+5, +3,-3
+5, +3,-3
+5, +3,-3
+5, +3,-3
+5, +3,-3

У фосфора имеется несколько модификаций: белый, красный и черный. По своим свойствам они существенно отличаются.
Выполняйте самостоятельно. Задание 2 оценивается в 2 балла.

УЭ-4
Цель: изучить химические свойства и способы получения азота и фосфора.
Задание 1. Запишите по одному уравнению реакции, характеризующее химические свойства азота и фосфора.
Задание 2. Расставьте степени окисления всех элементов в уравнениях реакций:
6P + 5KClO3 3P2O5 +
·5KCl
N2 + 3Mg Mg3N2
Задание 3. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронного баланса:
Ca3(PO4)2 + C + SiO2 CaSiO3 + CO + P4
Химические свойства азота и фосфора:
1) Взаимодействие с неметаллами.
А) с кислородом:
N2 + O2 2NO (условия: электроразряд)
4Р + 5О2 2Р2О5 (условия: температура)
Б) с водородом:
N2 + 3Н2 2NН3 (условия: 5000С, р, катализаторы Fe, Pt)
4Р(белый) + 3Н2 2РН3 (условия: 300-3600С)
2) Взаимодействие с металлами.
Соединения, в которых азот имеет степень окисления -3, называются нитридами.
N2 + 3Mg Mg3N2 (условия: на воздухе при 780-8000С)
При взаимодействии фосфора с металлами образуются фосфиды, которые легко разлагаются водой с образованием фосфина РН3.
2Р(красный) + 3Са Са3Р2 (условия: 350-4500С)
Са3Р2 + 6Н2О 3Са(ОН)2 + 2РН3
3) Взаимодействие с другими веществами. В обычных условиях азот химически не активен, не реагирует с кислотами и щелочами. Фосфор взаимодействует с окислителями (азотной, серной кислотой и т.д.) и восстановителями.
Р(красный) + 5НNO3(конц.) H3PO4 + 5NO2 + H2O (условия: кипячение)
6P(красный) + 5KClO3 3P2O5 + 5KCl (условия: 500С)
намазка головка
на коробке спички
4) Получение. В промышленности азот получают дистилляцией воздуха, в лаборатории – термическим разложением соединений (чаще всего NH4NO2):
NH4NO2 N2 + 2H2O
Фосфор получают путем прокаливания фосфата кальция с углем и песком в электропечах при 15000С:
2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 6CaSiO3 + 10CO + P4
Выполняйте самостоятельно. Задание 1 оценивается в 4 балла. Задание 2 оценивается в 2 балла. Задание 3 оценивается в 4 балла.

УЭ-5
Цель: ознакомиться с применением азота и фосфора и их соединений.
Задание: Составить схему «Применение азота и фосфора и их соединений».
Жидкий азот применяется в основном для глубокого охлаждения. Газообразный азот используется для получения аммиака, азотной кислоты и других азотсодержащих продуктов, как инертная среда проведения химических и металлургических процессов и хранения огнеопасных веществ. Наибольшие количества соединений азота расходуются в виде минеральных удобрений и на производство взрывчатых веществ.
Аммиак (NН3) применяется в производстве соды, азотных удобрений, красителей и взрывчатых веществ. Промышленностью выпускается концентрированный раствор аммиака – аммиачная вода, или нашатырный спирт, который используется в медицине (массовая доля аммиака 25-28%). Аммиак относят к ядовитым веществам.
Азотная кислота (НNO3) применяется для производства минеральных удобрений, взрывчатых веществ, нитратов металлов, органических нитропроизводных, искусственных волокон и пластмасс, красителей и лекарственных препаратов.
Красный фосфор применяется для производства спичек. Белый фосфор иногда используется для создания дымовых завес. Черный фосфор применяется очень редко.
Оксид фосфора(V) – ядовитое вещество. Применяется для осушения твердых веществ, жидкостей и газовых смесей, реагент в производстве фосфатных стекол.
Фосфорная кислота (Н3РО4) используется в производстве минеральных удобрений, при осветлении сахарозы, как катализатор в органическом синтезе, как компонент антикоррозийных покрытий на чугуне и стали.
Выполняйте в парах. Задание оценивается в 5 баллов.

УЭ-6
Цель: проверить полученные знания.
Дополнительное задание. Отгадайте кроссворд. Ключевое слово – тема следующего урока.




1











2














3











4















5














6












7










8














Вещество, образующееся в результате взаимодействия фосфора с кислородом.
Из него получают нашатырный спирт.
Вещество, в состав которого входят атомы фосфора и водорода.
Чем является фосфор в реакции получения фосфида кальция.
Кислота, в состав которой входит атомы водорода, азота и кислорода.
Одна из модификаций фосфора.
В качестве чего используют соединения азота и фосфора.
Соединения, в которых азот имеет степень окисления -3.
Выполняйте самостоятельно. Отгаданный кроссворд оценивается в 8 баллов.

УЭ-7
Цель: определить уровень усвоения знаний по изученной теме.
Лист контроля:
Количество баллов
Оценка

36-40
«5»

30-35
«4»

20-29
«3»


Самостоятельно оцените свою работу на занятии. Поставьте оценку в тетрадь.




Приложенные файлы


Добавить комментарий