氮和磷
★第二课时
[观看录像]小专辑《磷的存在与用途》
[师]通过观看录像,请同学小结磷的存在和用途。
[生]在自然界中磷只以化合态——磷酸盐的形式存在于矿石中,是构成蛋白质的成分之一,在动物的骨骼、牙齿和神经组织,植物的果实和幼芽,生物的细胞里都含磷,对于维持生物体正常的生理机能起着重要的作用;可以制磷酸、农药等。
[师]正确。我们这节课就来学习和讨论氮族元素的另一种典型代表磷。
[板书]二、磷
1. 磷的存在和用途
[师]我们在学习碱金属的钠和钾以及卤素的氯和溴时,它们的性质之间有什么关系?试用元素周期律的知识解释。
[生]由同主族元素性质递变规律可知,它们具有相同的最外层电子数,因此化学性质相似,但随着核电荷数的增加,原子半径变大,故性质也会有差异性,如钾比钠的金属性强,而溴比氯的非金属性差。
[师]正确,那么氮和磷的性质如何呢?
[生]也应该有类似的结论吧,氮的非金属性比磷强,因为氮原子的半径比磷原子的半径小,更易得电子。
[师]事实上,磷在化学性质上与氮有相似的地方,如单质也能与非金属反应等,可是单质磷的化学性质比氮要活泼,容易与非金属等其他物质反应,这些差异主要是由氮分子的特殊的叁键结构所造成的。
[板书]2. 磷的化学性质
[师]请同学们回忆一下,初中学过的有关红磷的燃烧情况。
[生]如果将红磷在空气中点燃,会发出黄白色的火焰,伴随着放热和大量白烟;如果在氧气中点燃,则发出耀眼的白光,放出热量,生成大量白烟,白烟易溶于水,均生成五氧化二磷。
[师]说得很准。
点燃
[板书]4P+5O2====2P2O5
[生]笔记,书写化学方程式。
[问]五氧化二磷是酸性还是碱性氧化物,主要有什么作用?
[生]五氧化二磷是酸性氧化物,因其有强烈的吸水性,故可用作干燥剂。
[问]五氧化二磷吸水以后变成什么呢?
[生]磷酸。
[师]不准确。因为五氧化二磷与水反应有两种情况,即和冷水反应生成的是剧毒的偏磷酸(HPO3),当然,化学方程式对大家不作要求;和热水反应生成的才是磷酸。
加热
[板书]P2O5+3H2O====2H3PO4
[投影展示]小资料——磷酸
[生]熟悉,了解有关磷酸的知识。
[师]磷不仅可以与氧气反应,而且在点燃条件下可以与Cl2反应。那么,请问磷与氯气反应时,谁将表现正价,谁又将表现负价?为什么?
[生]磷将显正价,氯将显负价,因为氯和磷的原子都是有三个电子层,而氯最外层是7个电子,磷原子最外层是5个电子,氯原子吸引电子的能力比磷原子强。
[师]磷随着氯气的充分或不足,将表现出不同的价态,当氯气不足时,磷显正三价,生成白雾三氯化磷,氯气充分时,磷显正五价,生成白烟五氯化磷。请问,烟和雾有何区别?
[生]烟是固体小颗粒,雾是液体小颗粒。
点燃
[板书] 2P+3Cl2====2PCl3(氯气不足)
白雾
点燃
2P+5Cl2=====2PCl5(氯气充分)
白烟
[师]请同学们回忆一下,什么是同素异形现象?什么是同素异形体?已学过的典型的同素异形体有哪些?
[生]由同一种元素形成不同种单质的现象叫同素异形现象,所形成的不同单质互称为同素异形体。已学过的典型同素异形体有氧气和臭氧(O3);金刚石、石墨、碳—60、碳—70等,还有晶体硅和无定形硅等。
[师]说得很对。磷元素的单质也有多种同素异形体,其中最常见的有白磷和红磷两种。
[实物展示]白磷与红磷
[生]观察白磷、红磷的颜色和状态,同时注意白磷的存放。
[板书]3. 红磷和白磷
[演示实验1—1]先请两个同学按图1—7所示安装好仪器,放少量红磷于长玻璃管的中部,其中一端用湿纸团塞紧,另一端敞开,先均匀加热红磷周围的玻璃管,然后在放红磷的地方加强热。
[生]细心观察实验现象。实验现象为:刚开始加热时玻璃管内产生小火花,但火花很快消失,玻璃管内有黄色蒸气产生,并且在玻璃管内壁冷的地方有黄色固体附着。
[设问]在开始加热时为什么会有火花产生,且很快消失?玻璃管内壁附着的黄色固体为何物?
[生]思考、讨论。
[解释]刚开始加热时,由于红磷受热而变成磷蒸气,并与玻璃管内的少量氧气反应产生火花,由于管内氧气不足,故火花很快消失。内壁附着的黄色固体就是由红磷转变而得到的白磷。