Giáo án chủ đề hóa học 11 Photpho và hợp chất của Photpho

https://www.youtube.com/watch?v=JbhRYmPYbiU

Tên chủ đề: PHOTPHO VA HỢP CHẤT

Số tiết:

Ngày soạn

Tiết theo phân phối chương trình:……… Tuần dạy: ………

I Nội dung chủ đề

Chủ đề Phopho và hợp chất gồm các nội dung chủ yếu sau:

Nội dung 1: Photpho

Nội dung 2: Axit photphoric và muối photphat

Chủ đề được thiết kế thành chuỗi các hoạt động cho học sinh theo các phương pháp,

kĩ thuật dạy học tích cực, giúp HS giải quyết trọn vẹn một vấn đề học tập, phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực của HS GV chỉ là người tổ chức, định hướng còn học sinh là người trực tiếp thực hiện các nhiệm vụ do GV giao một cách tích cực, chủ động sáng tạo

II Mục tiêu

1 Kiến thức

Biết được:

-Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố

photpho

2 Kĩ năng

Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận về tính chất của photpho

3 Thái độ

- Yêu thích bộ môn

-Tính trật tự , suy luận logic

-Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường

-Làm việc chăm chỉ, khách quan

-Nghiêm túc học tập, hứng thú với những kiến thức về thế giới vi mô

4 Định hướng năng lực hình thành

-Năng lực giải quyết vấn đề

- Năng lực hợp tác

- Năng lực làm việc độc lập

- Năng lực tính toán hóa học

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học

- Năng lực thực hành hóa học

- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống

V Chuẩn bị của giáo viên và học sinh.

1 Chuẩn bị của giáo viên

- Phiếu học tập, Giấy A0, thẻ màu, bút lông, keo dán

-Thiết kế sẳn các trò chơi có liên quan đến nội dung bài học

-Các đoạn phim thí nghiệm, phóng sự có liên quan

-Giáo án

2 Chuẩn bị của học sinh

-Chuẩn bị bài cũ

- Tìm kiếm những kiến thức có liên quan đến bài học mới

VI Tổ chức các hoạt động học tập

1 Ổn định lớp

2 Kiểm tra bài cũ: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau ( ghi rỏ điều kiện phản ứng)

(NH 4)2CO 3 1⃗ NH 3 2⃗ Cu ⃗3NO ⃗4NO 25⃗HNO 36⃗ Al ( NO 3)3

3 Thiết kế tiến trình dạy học

3.1 Hoạt động khởi động

Mục tiêu:

- Được thiết kế nhằm gây hứng thú, kích thích sự tò mò để hướng học sinh tham gia khám phá kiến thức mới

b Phương thức tổ chức

-Phương pháp:Quan sát

-Cách thức hoạt động : GV cho học sinh xem đoạn video “ Photpho-nguyên

tố của sự sống” Sau đó đặt câu hỏi:

Em biết gì về nguyên tố photpho?

www.youtube.com/watch?v=Tvt7jXScwXo

Dự kiến sản phẩm: HS trả lời tốt hoặc chưa tốt yêu cầu của Gv Từ đó GV nhận xét, dẫn dắt vào bài mới

3.2 Hoạt động hình thành kiến thức

Nội dung 1: PHOTPHO Hoạt động 1: Tính chất vật lí, ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế photpho Mục tiêu hoạt động

Biết được:

-Vi 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

Kĩ năng:

-Hoạt động nhóm

-Viết PTHH minh họa

-Sử dụng được photpho hiệu quả và an toàn trong phòng thí nghiệm và thực tế

Phương thức tổ chức

Phương pháp: Thảo luận nhóm, đóng vai

Cách thức hoạt động: Hoạt động riêng từ nhóm nhỏ( tại chỗ ngồi)

Bước 1:

-GV chia lớp thành 2 nhóm lớn: 1 nhóm đóng vai là “ các thành viên của dòng

họ Photpho đỏ” Nhóm còn lại đóng vai “ các thành viên của dòng họ Photpho trắng”

-Giao nhiệm vụ cho cả 2 nhóm thông qua phiếu học tập số 1

-GV hướng dẫn cách thực hiện nhiệm vụ các nhóm lớn, mỗi nhóm lớn chia thành các nhóm nhỏ và làm việc nhóm với nhau dưới sự hỗ trợ, giám sát của giáo viên

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 NỘI DUNG PHOTPHO ĐỎ PHOTPHO TRẮNG

Cấu

tạo,

tính

chất

vật lí

Cấu hình, vị trí

trong BTH, hóa

trị

Trạng thái, cấu

trúc phân tử,

màu sắc

Tính tan, hút ẩm

Khả năng bắt

lửa

Độc tính →

ứng dụng

Bảo quản

Chuyển hóa qua

lại

Ứng dụng

Trạng thái tự nhiên

Sản xuất

Bước 2: Học sinh làm việc theo nhóm nhỏ

Bước 3: Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ:

Gv tạo môi trường thuận lợi, thoải mái để HS có thể đóng vai Tạo không khí vui tươi trong giờ học( Nếu có điều kiện có thể chiếu video thí nghiệm đốt photpho

đổ cho HS xem)

Bước 4: HS trình bày, báo cáo sản phẩm

-Gv chỉ định nhanh bất kì mỗi nhóm 1 thành viên cùng nhau lên bục giảng, xưng hô theo ý thích của mình với bạn đối diện về một trong các vấn đề sau

1 Bạn khác tôi ở điểm nào ( mỗi HS phải nêu một ý)

2 Ban và tôi giống nhau điểm nào

3 Gv yêu cầu HS giải thích sự khác nhau về tính chất vật lí của photpho trắng

và photpho đỏ

Bước 5: GV nhận xét, đánh giá hoạt động sản phẩm của học sinh

Sản phẩm gồm nội dung HS ghi trên phiếu học tập Gv chốt lại các nội dung kiến thức về: Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, sản xuất, ứng dụng

I VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

-Photpho ở ô thứ 15, nhóm VA, chu kì 3 trong bảng tuần hoàn

-Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p3

II TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Photpho có thể tồn tại ở một số dạng thù hình như: Photpho trắng và photpho đỏ

1 Photpho trắng

-Là chất rắn, màu trắng hoặc hơi vàng, rất độc và gây bỏng nặng khi rơi vào

da -Photpho trắng không tan trong nước, nhưng tan trong dung môi hữu cơ

-Photpho trắng bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 400C, nên được bảo quản bằng cách ngâm trong nước

-Ở nhiệt độ thường photpho trắng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối

2 Photpho đỏ

-Là chất bột màu đỏ, dễ hút ẩm và chảy rữa

-Photpho đỏ không tan trong nước và các dung môi thông thường

-Photpho đỏ chỉ bốc cháy ở nhiệt độ trên 2500C

-Photpho đỏ khó nóng chảy và khó bay hơi hơn photpho trắng

III ỨNG DỤNG

-Dùng để sản xuất axit photphoric, sản xuất diêm, sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói

IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Trong tự nhiên, không gặp photpho ở trạng thái tự do.Hai khoáng vật chính của photpho là photphorit Ca3(PO4)2 và apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 Ngoài ra, photpho có trong protein thực vật Trong xương, răng, bắp thịt, tế bào não, của người và động vật

Hoạt động 2: Tính chất hóa học

Mục tiêu hoạt động

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)

Kĩ năng:

-Dự đoán, kiểm tra bằng t hí nghiệm và kết luận về tính chất của photpho

-Viết được PTHH minh họa

-Sử dụng được photpho hiệu quat và an toàn trong phòng thí nghiệm và thực tế

Phương thức tổ chức

Phương pháp: Thảo luận nhóm, quan sát

Cách thức hoạt động:

Bước 1: GV chiếu đoạn video “ nguyên tố photpho đốt cháy mọi thứ xung quanh nó”

Sau đó yêu cầu các nhóm hoàn thành phiếu học tập số 2

www.youtube.com/watch?v=e9ZICzP8XjI

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2

Thí nghiệm ở hình 2.13 chứng minh khả năng bốc cháy khác nhau của P trắng và P

đỏ

1 Hãy quan sát, mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra

2 Nhận xét khả năng hoạt động của P trắng và P đỏ

3 Trình bày tính chất hóa học của photpho? Viết PTHH minh họa?

Bước 2: Hs tiếp nhận nhiệm vụ, nghiên cứu SGK và xem đoạn video, thảo luận nhóm Bước 3: Gv dự kiến sản phẩm:

HS dễ dàng mô tả được thí nghiệm và trình bày được tính chất hóa học của photpho.HS có thể gặp một chút khó khăn khi viết các phương trình hóa học Hướng dẫn HS học sinh kết luận về tính chất hóa học của photpho Rút ra được tính chất hóa học cơ bản của photpho là tính oxi hóa và tính khử

Bước 4: Các nhóm dán sản phẩm lên bảng, GV gọi 1 nhóm trình bày các nhóm còn

lại nhận xét và bổ sung

Bước 5: GV nhận xét, đánh giá hoạt động, sản phẩm của học sinh

V TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Photpho là phi kim tương đối hoạt động Trong các hợp chất, photpho có số oxi hóa -3, +3, +5 Do đó khi tham gia phản ứng hóa học photpho thể hiện tính oxi hóa hoặc tính khử

1 Tính oxi hóa

Photpho thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với một số kim loại hoạt động, tạo

ra photphua kim loại

2P + 3 Ca ⃗t0 Ca3P2 ( Canxi photphua)

2 Tính khử

Photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với các phi kim hoạt động mạnh và các hợp chất có tính oxi hóa mạnh khác

Thiếu oxi: 4 P + 3O2t⃗0 2P2O3( điphotpho trioxit )

Dư oxi: 4 P + 5O2t⃗0 2 P2O5( điphotpho pentaoxit )

Thiếu clo: 2P + 3Cl2⃗t0 2 PCl3 ( photpho triclorua )

Dư clo: 2P + 5O2t⃗0 2P Cl5( photpho pentaclorua )

Nội dung 2: AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT

Hoạt động 3: Tìm hiểu cấu tạo phân tử, tính chất vật lí và điều chế, ứng dụng axit photphoric

Mục tiêu hoạt động:

Biết được:

-Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí ( trạng thái, màu sắc, tính tan…)của axit photphoric

-Biết được những ứng dụng và phương pháp điều chế axit phophoric trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm

Kĩ năng:

-Viết công thức cấu tạo của H3PO4

-Viết phương trình điều chế axit photphoric trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm

Phương thức tổ chức:

Phương pháp: Thảo luận nhóm, phương pháp quan sát

Cách thức hoạt động:

GV chia lớp thành 4 nhóm, chiếu đoạn video” Hóa chất trong bột và tăm hương”

https://vtv.vn/chuyen-dong-24h/giat-minh-nhung-doc-to-khong-the-ngo-toi-trong-huong20160224161611431.htm

Bước 1: Sau khi học sinh xem xong video, giáo viên yêu cầu hoàn thành phiếu học

tập 3

PHIẾU HỌC TÂP 3

Câu 1: Hãy viết công thức electron và công thức cấu tạo của axit photphoric H3PO4

Câu 2: Trình bày những tính chất vật lí của axit photphoric

Câu 3: HS đọc thông tin sau và cho biết axit photphoric có nững ứng dụng gì?

Công dụng của hóa chất axit photphoric

Axit photphoric đậm đặc, có thể chứa tới 70%-75% P2O5 là rất quan trọng đối với ngành nông nghiệp do nó được dùng để sản xuất phân bón Nhu cầu toàn cầu

về phân bón đã dẫn đến sự tăng trưởng đáng kể trong sản xuất photphat trong nửa

sau của thế giới Ngoài ra axit photphoric còn có nhiều ứng dụng khác bao gồm dùng làm chất ức chế rỉ sét, điện, chất phân tán, công nghiệp etchant, phân bón, nguyên liệu và thành phần của các sản phẩm tẩy rửa làm sạch.

Đồng thời hóa chất axit photphoric còn có trong coca, để cải thiện mùi vị và tạo vị chua Axit này kết hợp với Hfcs ( đã xử lý enzymem ) với mục đích để tạo thêm vị ngọt.

Dung dịch đậm đặc của axit photphoric thường bán trên thị trường có nồng độ 85% Axit photphoric là bán thành phẩm trong quá trình sản xuất phân bón, dược phẩm, thức ăn gia súc, làm chất xúc tác trong tổng hợp chất hữu cơ, chất tẩm gỗ chống cháy, chất chống ăn mòn kim loại, sản xuất thuốc trừ sâu, điều chế phân lân

Bước 2: Học sinh tiếp nhận nhiệm vụ và phân công công việc cho các thành viên Bước 3: GV dự kiến sản phẩm

HS có thể viết được công thức cấu tạo của H3PO4 ,trả lời được các nội duung về tính chất vật lí và ứng dụng của axit photphoric nhưng có thể sẽ gặp một chút khó khăn khi viết công thức electron

Bước 4: HS nghiên cứu thông tin, và SGK , thảo luận nhóm ( nói với nhau, nghe lân

nhau…) sau đó đưa ra kết luận Các nhóm dán sản phẩm lên bảng GV gọi 1 nhóm trình bày Các nhóm còn lại nhận xét , bổ sung

Bước 5: GV nhận xét, đánh giá sau đó hướng dẫn học sinh tự rút ra nội dung bài học

A AXIT PHOTPHORIC

I CẤU TẠO PHÂN TỬ

Axit photphoric ( H3PO4) có công thức cấu tạo:

Trong hợp chất H3PO4, photpho có số oxi hóa cao

nhất là +5

H H

H O O

O

O P+5

II TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Axit phophoric là chất tinh thể trong suôt, nóng chảy ở 42,50C, rất háo nước, dễ chảy rữa, tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào

Axit photpho ric thường dùng là dung dịch đặc, sánh,không màu, có nồng độ 85%

III ỨNG DỤNG

Một lượng lớn axit H3PO4 được dùng để điều chế muối photphat và để sản xuất phân lân, làm thuốc trừ sâu…

H3PO4 tinh khiết được dùng trong công nghiệp dược phẩm

Hoạt động 4: Tìm hiểu tính chất hóa học của axit photphoric

Mục tiêu hoạt động:

Biết được:

-Tính chất hóa học của axit photphoric

Kĩ năng:

-Viết các PTHH dạng phân tử hoặc ion thu gon, minh họa tính chất của axit

H3PO4

Nhận biết được axit H3PO4 bằng phương pháp hóa học

Phương thức tổ chức:

Phương pháp: Thảo luận nhóm

Cách thức hoạt động:

Bước 1: GV chia lớp thành 5 nhóm nhỏ và hướng dẫn học sinh hoạt động nhóm để

hoàn thành phiếu học tập số 4

PHIẾU HỌC TẬP 4 Câu 1: Nêu những điểm giống nhau và khác nhau về tính chất hóa học giữa axit nitric

và axit photphoric Dẫn ra những phản ứng hóa học để minh họa

Câu 2: Viết PTHH dạng phân tử và ion thu gon của phản ứng giữa H3PO4 với NaOH

và Ca(OH)2

Bước 2: Học sinh tiếp nhận nhiệm vụ, phân công nhiệm vụ cho các thành viên

Bước 3: Dự kiến sản phẩm

HS nêu được điểm giống nhau và khác nhau của axit photphoric và axit nitric Khó khăn học sinh có thể gặp phải là viết PTHH xảy ra giữa H3PO4với NaOH

và Ba(OH)2

Bước 4: GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả, giải thích, viết PTHH minh

họa… Các nhóm còn lại có ý kiến nhận xét, bổ sung

Bước 5: GV nhận xét sản phẩm của các nhóm, đánh giá kết quả hoạt động và bổ sung

kiến thức về dạng toán H3PO4 tác dụng với bazo

IV TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1 Axit photphoric là axit ba nấc, có độ mạnh trung bình Trong dung dịch nước nó phân li theo 3 nấc:

Nấc 1: H3PO4 H+ + H2PO4-

Nấc 2: H2PO4- H+ + HPO42-

Nấc 3: HPO42- H+ + PO43-

2 Khi tác dụng với dung dịch kiềm, tùy theo lượng chất tác dụng mà axit photphoric tạo ra muối axit , muối trung hòa, hoặc hỗn hợp các muối đó

H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O

H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + H2O

H3PO4 + 3 NaOH → Na3PO4 + H2O

Hoạt động 4: Tìm hiểu về điều chế axit photphoric

Mục tiêu hoạt động:

Biết được:

Phương pháp điều chế axit photphoric trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm

Trong tự nhiên không có sẵn H3PO4

Kĩ năng:

-Viết các PTHH điều chế H3PO4 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp

Phương thức tổ chức:

Phương pháp: Thảo luận nhóm

Cách thức hoạt động:

Bước 1: GV yêu cầu HS làm việc theo căp đôi

PHIẾU HỌC TẬP 5

Câu 1: Trình bày các phương pháp điều chế axit photphoric trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp

Bước 2: HS tiếp nhận nhiệm vụ và thảo luận nhóm

Bước 3: Gv dự kiến sản phẩm

HS có thể gặp một chút khó khăn khi viết PTHH của phản ứng giữa quạng photphoric và H2SO4

Bước 4: GV gọi 2 HS trình bày sản phẩm ( 1 HS trình bày và viết PTHH điều chế

H3PO4 trong phòng thí nghiệm 1 HS viêt PTHH điều chế H3PO4 trong công nghiệp

Bước 5: GV nhận xét, đánh giá sản phẩm của HS Sau đó GV chiếu cho HS xem 1

đoạn video phóng sự “ Khai thác gắn liền với chế biến nguồn vàng nâu Apatic”

www.youtube.com/watch?v=zHyi2xJLJz0&t=529s

V ĐIỀU CHẾ

1 Trong phòng thí nghiệm

Axit photphoric được điều chế bằng cách dùng axit nitric đặc oxi hóa photpho

P + 5HNO3(đặc) ⃗t0 H3PO4 + 5NO2 + H2O

2 Trong công nghiệp

-Cho axit sunfuric đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit:

Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4( đặc ) ⃗t0 2H3PO4 + 3CaSO4

-Để sản xuất H3PO4 tinh khiết và nồng độ cao hơn, người ta đốt cháy photpho

để thu P2O5 , rồi cho P2O tác dụng với nước

4P + 5O2 ⃗t0 2P2O5

P2O + 3H2O → 2H3PO4

Hoạt động 5: Tìm hiểu về muối photphat

Mục tiêu hoạt động:

Biết được:

Tính chất của muối photphat ( tính tan, tác dụng với axit, phản ứng với dung dịch muối khác)

Nhận biết ion photphat

Kĩ năng:

-Viết các PTHH dạng phân tử và dạng ion rút gọn minh họa tính chất của muối photphat

-Dựa vào bảng tính tan của một số chất trong nước để xác định tính tan của muối photphat và từ thí nghiệm rút ra cách nhận biết ion photphat

Phương thức tổ chức:

Phương pháp: Thảo luận nhóm

Cách thức hoạt động:

B MUỐI PHOTPHAT

Muối photphat là muối của axit photphoric Có 3 loại muối photphat

-Muối đihidrophotphat: NaH2PO4, NH4H2PO4, Ca(H2PO4)2

-Muối hidrophotphat: Na2HPO4, (NH4)2HPO4, CaHPO4

-Muối photphat trung hòa: Na3PO4, ( NH4)3PO4, Ca3(PO4)2

I TÍNH TAN

-Các muối H2PO4- điều tan trong nước

-Tất cả các nuối PO43- điều không tan ( trừ muối photphat của kiềm loại kiềm

và amoni)

-Tất cả các muối HPO42- điều không tan (trừ muối hidrophotphat của kiềm loại kiềm và amoni)

II NHẬN BIẾT ION PHOTPHAT

Thuốc thử để nhận biết ion PO43- trong dung dịch muối photphat là AgNO3

Hiện tượng: Kết tủa màu vàng xuất hiện ngay lập tức Kết tủa này không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch axit nitric loãng

3 Ag+

+ PO 4 3− → Ag 3 PO 4↓ ( màu vàng )

3.3 Hoạt động luyện tập

Mục tiêu:

-Hoạt động này yêu cầu HS phải vận dụng những kiến thức vừa tiếp thu được

để giải quyết những nhiệm vụ cụ thể, qua đó GV xem HS đã nắm được kiến thức hay chưa và nắm được ở mức độ nào

-Tiếp tục phát triển các năng lực tự học, sử dụng ngôn ngữ hóa học Phát hiện

và giải quyết vấn đề thông qua môn học

Phương thức:

Phương pháp: thảo luận nhóm, đàm thoại

Cách thức hoạt động: Gv yêu cầu học sinh trao đổi và thảo luận theo nhóm để gải

quyết các bài tập ở phiếu học tập số 7

PHIẾU HỌC TẬP 7 Câu 1 Viết PTHH thực hiện sự biến đổi dưới đây ghi rỏ điều kiện phản ứng ( nếu có)

Quặng photphoric ⃗1 Photpho ⃗2 điphotphopentaoxt ⃗3 axitphotphoric ⃗4

amonophotphat

Câu 2 Lập phương trình hóa học của phương trình hóa học sau:

Zn + HNO3( đ ) t⃗0 NH4NO3 + ? + ?

Câu 3 Đốt cháy A gam photpho trong không khí dư oxi, rồi hòa tan hoàn toàn sản

phẩm vào nước thu được dung dịch A Trung hòa dung dịch A bằng 100 gam dung dịch NaOH thu được dung dịch B Thêm lượng dư dung dịch AgNO3 vào dung dịch B thì thu được 41,9 gam kết tủa C màu vàng

a Viết phương trình hoas học xảy ra Xác định A, B, C

b Tính a

c Tính nồng độ phần trăm của dung dịch NaOH

Dự kiến sản phẩm: Học sinh có thể gặp một chút khó khăn khi giải quyết bài tập 3

Nếu bài tập 1 và 2 đa số HS không làm được thì có thể HS vẫn chưa hiểu hết nội dung bài GV sẽ phải hỗ trợ bằng cách giảng lại cho các em nắm rỏ phần lý thuyết

Nhận xét, đánh giá sản phẩm, hoạt động: