Giáo án Hóa học 11 - Bài 14: Photpho (lớp 11 – Ban nâng cao)

Bài 14
PHOTPHO
(Lớp 11 – Ban Nâng cao)
Người soạn: Đặng Thị Ngọc Hoan
A. Mục tiêu 
1. Kiến thức
- Trình bày được các dạng thù hình, tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, khối lượng riêng, tính tan, độc tính).
- Nêu được ứng dụng của phốt pho.
- Phát biểu được trạng thái tự nhiên của photpho.
- Nêu được phương pháp điều chế photpho trong công nghiệp. 
- Giải thích được tính chất hóa học cơ bản của photpho là tính oxi hóa và tính khử. 
2 .Kĩ năng
- So sánh giữa tính chất hóa học của Nitơ và Photpho
- Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét tính chất của Photpho.
- Viết được phương trình phản ứng minh họa tính chất của Photpho.
B. Chuẩn bị
* GV : Hệ thống câu hỏi vào phiếu học tập, máy tính, máy chiếu.
C. Tiến trình bài giảng
I. Ổn định lớp
II. Nội dung bài học
Hoạt động của thầy và trò
Nội dung
Hoạt động 1: ( 5-7 ph) 
Tìm hiểu về vị trí cấu hình electron và tính chất vật lí của photpho
GV: Yêu cầu học sinh cho biết vị trí và cấu hình electron nguyên tử của P, các số oxi hóa có thể có của photpho? 
GV: Chiếu 2 dạng thù hình của photpho, yêu cầu học sinh quan sát, kết hợp với đọc SGK về tính chất vật lý điền vào phiếu học tập số 1 (hai bàn học sinh tạo thành một nhóm)
GV: Gọi hai học sinh của 2 nhóm lên trình bày. Nhóm khác bổ sung.
HS: Hoạt động nhóm, hoàn thành phiếu học tập.
GV: Tại sao P trắng mềm và dễ nóng chảy hơn P đỏ?
Bảo quản P trắng bằng cách nào?
Có sự chuyển hóa qua lại giữa P trắng và P đỏ không? Viết sơ đồ chuyển hóa?
GV lưu ý: Để đơn giản khi viết phương trình phản ứng của photpho ta dùng P thay cho P4
Hoạt động 2: (10 – 15 ph)
Tìm hiểu về tính chất hóa học của photpho. 
GV: Dựa vào vị trí, cấu hình electron dự đoán tính chất hóa học của P? Giải thích?
HS: Dự đoán P vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử.
GV: So sánh độ hoạt động hóa học của P trắng với P đỏ? Giải thích?
GV: Viết phương trình phản ứng của P với Ca, P với Zn. Yêu cầu HS nhận xét sự thay đổi số oxi hóa của photpho trong phản ứng và nêu vai trò của photpho.
GV: chiếu clip P tác dụng với Oxi, yêu cầu học sinh quan sát hiện tượng, giải thích và viết phương trình phản ứng.
GV chiếu câu hỏi bài tập 2 SGK yêu cầu học sinh suy nghĩ trả lời.
GV: Viết phương trình phản ứng chứng minh vai trò của P?
Đặt câu hỏi: Vì sao độ âm điện của N2 cao hơn P nhưng P hoạt động hóa học mạnh hơn N2?
HS thảo luận và trả lời
GV: Yêu cầu học sinh rút ra kết luận về tính chất hóa học của photpho
Hoạt động 3: (3 – 5 ph)
Tìm hiểu về ứng dụng của photpho
GV: Chiếu những hình ảnh về ứng dụng của photpho và đặt câu hỏi Photpho có những ứng dụng nào?
Hoạt động 4: (3- 5 ph)
Tìm hiểu về trạng thái tự nhiên và điều chế photpho 
GV: Photpho tồn tại trong tự nhiên ở những dạng nào?
GV: Chiếu hình ảnh về trạng thái tự nhiên của photpho 
GV: Photpho được sản xuất bằng phương pháp nào?
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELETRON NGUYÊN TỬ
- Photpho ở ô thứ 15, nhóm VA, chu kì 3 trong bảng tuần hoàn.
- Cấu hình electron: P (Z =15): 1s22s22p63s23p3.
- Photpho có các số oxi hóa -3, +3, +5.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Photpho có 2 dạng thù hình chính là: photpho đỏ và photpho trắng.
P trắng
P đỏ
Trạng thái, màu sắc
Chất rắn trong suốt, màu trắng hay hơi vàng, mềm.
Chất bột, màu đỏ.
Cấu tạo phân tử
Cấu trúc mạng tinh thể phân tử (P4)
Cấu trúc polime.
Độc tính
Rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da.
Không độc
Tính bền
Kém bền, dễ nóng chảy; t ≥ 400C bốc cháy trong không khí, phát quang màu lục nhạt trong bóng tối.
Bền trong không khí ở nhiệt độ thường, không phát quang trong bóng tối. 
Tính tan
Không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ.
Không tan trong nước và các dung môi thông thường.
Sơ đồ chuyển hóa: 
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC:
P có các số oxi hóa -3, 0, +3, +5 do đó
P vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử
 P-3 P0 P+3 P+5
Tính oxi hóa Tính khử
P trắng hoạt động hóa học hơn P đỏ vì liên kết P – P trong P trắng yếu hơn trong P đỏ.
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.
Thí dụ: ( can xi photphua)
2. Tính khử: 
Phot pho thể hiện tính khử khi tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halogen, lưu huỳnh, hợp chất có tính oxi hóa.
 a/ Tác dụng với oxi: khi đốt nóng
Thiếu oxi: (điphotpho trioxit)
Dư oxi: (điphotpho pentaoxit)
 b/ Tác dụng với clo: khi đun nóng
thiếu clo: (photpho triclorua)
dư clo: (photpho pentaclorua)
c/ Tác dụng với hợp chất: 
Trong điều kiện thường P hoạt động hóa học mạnh hơn N2
Hai nguyên tử N liên kết với nhau bằng liên kết ba rất bền vững, ở điều kiện thường N2 rất trơ về mặt hóa học. Những phân tử P4 nằm ở nút mạng và liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu. Liên kết P - P là liên kết đơn kém bền hơn liên kết ba của N2
Kết luận: 
- P vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử.
- P trắng hoạt động hơn P đỏ.
- Trong điều kiện thường P hoạt động hóa học mạnh hơn N2.
IV. ỨNG DỤNG:
Phần lớn photpho dùng để sản xuất axit photphoric, sản xuất diêm. Ngoài ra, còn dùng trong quân sự: sản xuất bom, đạn
V. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN:
Trong tự nhiên, photpho tồn tại dạng hợp chất, hai khoáng vật chính của photpho là: photphorit Ca3(PO4)2 và apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2. ngoài ra, còn có trong protein thực vật; trong xương, bắp thịt, tế bào não  của người, động vật.
VI. ĐIỀU CHẾ
Trong công nghiệp:
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C 2P + 3CaSiO3 + 5CO
D. Củng cố bài
GV: Phát phiếu học tập số 2
GV: Yêu cầu học sinh hoàn thành bài tập. Gọi học sinh lên bảng làm bài 
E. Dặn dò. Giao bài tập về nhà
I. Chuẩn bị bài tập mới axit photphoric và muối photphat theo dàn ý sau:
1. Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý và tính chất hóa học của axit photphoric.
2. Tính chất của các muối photphat và cách nhận biết ion photphat.
3. Ứng dụng và phương pháp điều chế axit photphoric.
II. Làm các bài tập: 4, 5, 6 SGK trang 62
Phiếu học tập số 1:
P trắng
P đỏ
Trạng thái, màu sắc
Cấu tạo phân tử
Độc tính
Tính bền
Tính tan
Phiếu học tập số 2
Câu 1: Câu nào sau đây không đúng
A. Photpho trắng hoạt động hóa học mạnh hơn photpho đỏ.
B. Photpho đỏ có tính chất hóa học khác tính chất hóa học của photpho trắng.
C. Photpho trắng rất độc, gây bỏng còn photpho đỏ không độc.
D. Photpho trắng có thể tự bốc cháy trong không khí còn photpho đỏ thì không.
Câu 2: Viết phương trình hóa học thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau: