Thuyết minh bài giảng Hóa học Lớp 11 - Photpho - Nguyễn Hồng Thái

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO | QUỸ LAWRENCE S.TING
Cuộc thi quốc gia Thiết kế bài giảng e-Learning lần thứ 4
Bài giảng: PHOTPHO – Hóa học 11 (Nâng cao)
Nhóm tác giả:
1. Nguyễn Hồng Thái - GV Trường THPT Trần Phú – Vĩnh Yên – Vĩnh Phúc
2. Hoàng Thị Kim Liên - GV Trường THPT Trần Phú – Vĩnh Yên – Vĩnh Phúc
3. Nguyễn Thị Lan Phương – GV Trường THPT Vĩnh Yên – Vĩnh Yên – Vĩnh Phúc.
Slide
Tiêu đề
Thuyết minh
1
Trang bìa
Giới thiệu về bài học, tên tác giả, địa chỉ nơi công tác
2
Giới thiệu nguyên tố phôtpho
Video giới thiệu về nguyên tố phôtpho sưu tầm trên internet.
Thông qua đoạn phim vừa rồi có thể thấy: photpho đang hiện hữu trong cơ thể chúng ta!
Vậy, Photpho có tính chất như thế nào ? ứng dụng của photpho trong đời sống, sản xuất ra sao và photpho có vai trò gì trong cơ thể chúng ta ? Để giải đáp các câu hỏi này, chúng ta cùng cứu bài hôm nay: Bài 14. PHOTPHO
3
Mục tiêu bài học
Sau khi nghiên cứu xong bài học này, các em cần:
Biết:
Tính chất vật lý của photpho.
Phương pháp điều chế và ứng dụng của photpho.
Hiểu:
Tính chất hóa học và ứng dụng của photpho.
Vận dụng:
Viết được phương trình phản ứng minh họa tính chất của phốt pho. 
Giải được bài tập liên quan đến tính chất của photpho. 
4
Cấu trúc bài học
Bài học của chúng ta gồm 4 phần:
I. Tính chất vật lý
II. Tính chất hóa học
III. Ứng dụng
IV. Trạng thái tự nhiên. Điều chế.
5
Tính chất vật lí
Photpho có nhiều dạng thù hình, trong đó có hai dạng thù hình quan trọng nhất là photpho đỏ và photpho trắng.
Để nắm vững tính chất vật lý của hai dạng thù hình này và xem tính chất của chúng giống nhau, khác nhau ở điểm nào. Em hãy sử dụng sgk và điền vào bảng theo mẫu sau: 
Vậy là em đã hoàn thành xong bảng so sánh tính chất vật lý giữa Phootpho trắng và photpho đỏ. Nhìn khái quát bảng so sánh này có thể thấy tính chất vật lý của chúng rất khác nhau, tại sao ?
Nguyên nhân là do cấu trúc phân tử của photpho trắng và photpho đỏ rất khác nhau. 
Photpho trắng:
Có cấu trúc mạng tinh thể phân tử: ở các nút mạng là các phân tử hình tứ diện đều P4. Các phân tử P4 liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu, do đó, nó có hoạt tính cao. Photpho trắng mềm, không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như benzen, cacbon disunfua.
Photpho trắng rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da.
Ở nhiệt độ thường, photpho trắng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối. 
Photpho trắng bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 400C, nên được bảo quản bằng cách ngâm trong nước.
Trong khi đó Photpho đỏ: 
Là chất bột màu đỏ có cấu trúc polime. Vì cấu tạo như vậy nên photpho đỏ khó nóng chảy, khó bay hơi hơn photpho trắng.
Photpho đỏ không tan trong dung môi thường; dễ hút ẩm và chảy rữa.
Photpho đỏ không độc, bền trong không khí ở nhiệt độ thường và không phát quang trong bóng tối.
Photpho đỏ chỉ bốc cháy ở nhiệt độ trên 2500C, cao hơn nhiều nhiệt độ bốc cháy của phopho trắng.

6
Sơ đồ chuyển hóa giữa 2 dạng thù hình của photpho
Trong điều kiện không có oxi: Khi đung nóng đến nhiệt độ 2500C, P trắng chuyển dần thành P đỏ là dạng bền hơn.
Ngược lại, nếu đun nóng P đỏ chuyển thành hơi rồi làm lạnh thì hơi của nó ngưng tụ lại thành P trắng
Như vậy 2 dạng thù hình photpho trắng và photpho đỏ có thể chuyển hóa cho nhau. 
Để kết thúc nội dung này, sau đây cô có một số câu hỏi giành cho các em:
7

Câu hỏi tương tác
Mệnh đề nào sau đây là sai ?
Công thức phân tử của photpho đỏ là P2
Photpho đỏ là chất bột màu đỏ, dạng polime
Công thức phân tử của photpho trắng là P4
Photpho trắng có cấu trúc tinh thể phân tử
10

Câu hỏi tương tác
Tại sao phải bảo quản photpho trắng bằng cách ngâm trong nước ?
Vì photpho trắng không tan trong nước.
Vì photpho trắng có khả năng phản ứng cao và không phản ứng với nước. 
Vì photpho trắng dễ hóa hơi trong không khí.
Vì nước có tác dụng ngăn cản quá trình chuyển photpho trắng thành photpho đỏ. 


Dựa vào cấu trúc của photpho trắng và photpho đỏ, em hãy dự đoán xem dạng nào hoạt động hóa học mạnh hơn ?
A. Phopho trắng.
B. Phopho đỏ.
12

Kết quả kiểm tra
Hiển thị kết quả kiểm tra kiến thức phần tính chất vật lí
13

Tính chất hóa học
II. Tính chất hóa học
BT1: Như các em đã đươc biết thì nguyên tố N và nguyên tố P cùng nhóm VA. Vậy, theo em giữa đơn chất nitơ và đơn chất photpho, đơn chất nào hoạt động hóa học mạnh hơn ?
A. Đơn chất nito.
B. Đơn chất photpho.
Nếu các em vận dụng đơn thuần quy luật biến đổi tính kim loại phi kim thì dễ dàng tìm thấy câu trả lời: Đơn chất Nito hoạt động hóa học mạnh hơn. Nhưng thực tế không phải vậy, đáp án đúng là đơn chất P. Tại sao ?
 photpho có độ âm điện 2,19, còn nguyên tố N có độ âm điện 3,04
Nhưng vì liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn trong phân tử nito nên ở điều kiện thường photpho hoạt động hóa học mạnh hơn nito 
BT2: Em hãy xác định số oxi hóa của P trong đơn chất và các hợp chất sau, từ đó, dự đoán tính chất hóa học của photpho ?
Dễ dàng xác định được số oxi hóa của P trong chất đã cho lần lượt là -3, 0, +3, +5. Đơn chất P có số oxi hóa 0 là số oxi hóa trung gian giữa -3 và +5. Do vậy, khi tham gia các phản ứng hóa học, số oxi hóa của photpho có thể giảm từ 0 xuống -3 thể hiện tính oxi hóa hoặc có thể tăng từ 0 lên +3 hoặc +5 thể hiện tính khử. 
Như vậy có thể kết luận photpho là một phi kim khá hoạt động, vừa thể hiện tính khử vừa có tính oxi hóa.
Để đơn giản, trong các phản ứng hóa học người ta viết phân tử photpho dưới dạng một nguyên tử P.
14
Tính oxi hóa
Tính oxi hóa
- Theo các em, P thể hiện tính oxi hóa khi nào ?
Photpho thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất khử. Các chất khử thường gặp nhất đó là kim loại. Do photpho không phải là phi kim hoạt động mạnh, nên nó chỉ phản ứng được với một số kim loại hoạt động khi đun nóng sinh ra photphua kim loại (photpho có hóa trị III) 
Em hãy hoàn thành phương trình phản ứng của Ca, Zn với P. Xác định số oxi hóa của P trước và sau phản ứng. 
Khi Photpho tác dụng với canxi và kẽm thu được sản phẩm canxi photphua và kẽm photphua có công thức phân tử tương ứng là: Ca3P2 và Zn3P2 .
Trong hai phản ứng này, P có soxh từ o giảm xuống -3, thể hiện tính oxi hóa. 
Lưu ý: Kẽm photphu được dùng làm thuốc diệt chuột. Sau khi chuột ăn phải thức ăn có trộn lẫn Zn3P2 bị thủy phân theo phương trình: 
Zn3P2 + 6H2O 3Zn(OH)2 + 2PH3 (phôtphin) (rất độc, làm chuột chết). 
Zn3P2 bị thủy phân rất mạnh làm lượng nước trong cơ thể chuột giảm, nó khát và đi tìm nước. Càng uống nhiều nước, lượng PH3 sinh ra càng nhiều, chuột càng nhanh chết. Nếu không có nước, chuột lâu chết hơn. 
15

Photpho tác dụng với oxi
Tính khử
- Ngoài tính oxi hóa, P còn thể hiện tính khử. Vậy, theo các em, P thể hiện tính khử khi nào ?
Photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa. Các chất oxi hóa có thể là đơn chất hoặc hợp chất. 
a. Tác dụng với đơn chất
Chúng ta cùng nghiên cứu phản ứng của photpho tác dụng với oxi: mời các em xem thí nghiệm, hãy chú ý quan sát các hiện tượng xẩy ra và dự đoán sản phẩm thu được rồi hoàn thành phương trình phản ứng. 
P tác dụng với oxi trong điều kiện dư oxi thì sản phẩm thu được là điphotpho pentaoxit có công thức là P2O5
P tác dụng với oxi trong điều kiện thiếu oxi thu được điphotpho trioxit có công thức P2O3. 
Em hãy xác định số oxi hóa của P trước và sau phản ứng, từ đó xác định vai trò của P trong các phản ứng này. 
Trong hai phản ứng này, P có số oxi tăng từ 0 lên +3 trong P2O3, +5 trong P2O5 thể hiện tính khử. 
16

Photpho tác dụng với clo
Tiếp theo, chúng ta cùng nghiên cứu phản ứng của P tác dụng với clo. Mời các em xem phim thí nghiệm, hãy chú ý quan sát các hiện tượng xẩy ra, dự đoán sản phẩm thu được rồi hoàn thành phương trình phản ứng. 
Tương tự như trong phản ứng với oxi, trong điều kiện dư clo thì thu được photpho penta clorua có công thức PCl5 với số oxi hóa của P là +5
Trong điều kiện thiếu clo thu được photpho triclorua có công thức PCl3 với số oxi hóa của P là +3
Trong hai phản ứng này, P có số oxi tăng từ 0 lên +3 trong PCl3, +5 trong PCl5 thể hiện tính khử.

17
Photpho tác dụng với hợp chất
a. Tác dụng với hợp chất
Qua nghiên cứu, người ta thấy rằng Phot pho còn dễ dàng tác dụng với nhiều hợp chất có tính oxi hóa mạnh như axit nitric đặc, kali clorat, kali nitrat Khi đó thường thu được sản phẩm là hợp chất của photpho là điphotpho pentaoxit hoặc axit photphoric. Trong đó, photpho có số oxi hóa +5
Các em xem thí nghiệm photpho tác dụng với kaliclorat theo dõi hiện tượng, dự đoán sản phẩm và viết phương trình phản ứng. 
Dùng búa đập hỗn hợp phản ứng sinh ra nhiệt làm phân hủy KClO3 sinh ra O2. O2 tác dụng với P sinh ra P2O5. Vậy phương trình phản ứng là: 
5KClO3 + 6P 2P2O5 + 5KCl
19

Ứng dụng
III. Ứng dụng
Phôt pho là nguyên tố hóa học đóng vai trò quan trọng trong đời sống và trong sản xuất của con người. Hãy kể một vài ứng dụng của P mà em biết ?
Phần lớn photpho sản xuất ra được dùng để sản xuất axit photphoric. Một lượng đáng kể axit này được dùng để sản xuất phân lân (đây là một loại phân hóa học) có tác dụng thúc đẩy quá trình sinh hóa, trao đổi chất và năng lượng của cây, rất cần thiết cho cây trong quá trình sinh trưởng. 
Do dễ cháy nên phốtpho còn được sản xuất diêm (chính là diêm an toàn ngày nay).
Ngoài ra, do dễ cháy, và khi cháy sinh ra nhiều khói và đồng thời tỏa nhiều nhiệt nên photpho còn được dùng vào mục đích quân sự: sản xuất bom cháy, đạn cháy, đạn khói. Trong chiến tranh Việt Nam, quân đội Mỹ đã sử dụng loại vũ khí này gieo rắc bao đau thương, tang tóc cho đồng bào ta. 
20
 
Trạng thái tự nhiên
Trạng thái tự nhiên
Theo em photpho trong tự nhiên tồn tại được dưới dạng nào ?
Không giống như nitơ, trong tự nhiên photpho không tồn tại dưới dạng đơn chất mà chỉ tồn tại dưới dạng hợp chất. Tại sao ?
Như chúng ta đã biết ở phần trên, photpho là nguyên tố khá hoạt động hóa học. Vì vậy không gặp photpho ở trạng thái tự do.
Dạng hợp chất: 
+ Có trong quặng: Phần lớn photpho trong vỏ trái đất nằm ở dạng muối của axit photphoric, trong 2 khoáng vật chính là apatit có công thức hóa học là 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphorit có công thức hóa học là Ca3(PO4)2. Ở nước ta có mỏ quặng apatit lớn ở Lào Cai, một số mỏ photphorit ở Thái Nguyên, thanh hóa..
+ Có trong cơ thể sinh vật (động vật và thực vật). Tổng khối lượng P trong cơ thể mỗi người chiếm khoảng 1% trọng lượng cơ thể. Vậy, P có vai trò gì trong cơ thể chúng ta ?
	P cùng với Ca cấu tạo nên xương, răng, photpho hoá hợp với protein, lipit và gluxit để tham gia cấu tạo tế bào và đặc biệt màng tế bào trong đó có cơ bắp và tế bào thần kinh. Ngoài ra còn tham gia vào các cấu tạo của AND, ARN, ATP 
Nếu P trong xương mất đi thì thân thể chúng ta trở thành một khối không có hình dáng, nếu P trong bắp thịt mất đi thì cúng ta sẽ mất khả năng cử động, và nếu P trong tổ chức thần kinh mất đi thì chúng ta sẽ ngừng suy nghĩ.
- Viện sĩ người Nga Fecman (1833-1945) đã gọi P là “nguyên tố của sự sống và tư duy”. Thật vậy, chúng ta vui mừng hay sợ hãi, lo lắng hoặc buồn rầu, ăn một bát cơm hay hát một bài hát....làm bất cứ một việc gì, chúng ta sẽ không thể thực hiện được nếu cơ thể thiếu vắng photpho. 
Người lao động trí óc cần lượng photpho nhiều hơn để không bị suy mòn các tế bào thần kinh giữ chức năng truyền tải những suy nghĩ khi làm việc bằng trí óc. Vậy, chúng ta ăn gì để bổ sung lượng photpho cho cơ thể ? 
Ăn các loại rau quả như xà lách, đỗ, cà rốt, cà chua, dưa chuột, cà tím, ớt ngọt, dâu tây, mơ... sẽ bổ sung cho cơ thể lượng P thiếu hụt. Các thực phầm giàu P có nguồn gốc động vật bao gồm: thịt nạc, óc, gan bò, cá, trứng và các sản phẩm từ sữa. 

21

Điều chế
Điều chế
Vậy, photpho được điều chế như thế nào ?
Ngày nay trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng phương pháp hiện đại: nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc ở 12000C trong lò điện theo phương trình như trên màn hình:
22

Củng cố bài học
Vậy là chúng ta đã nghiên cứu xong bài P. Các em hãy quan sát lên màn hình, bài học của chúng ta được tóm tắt như sau: 
Về tính chất vật lí: photpho có 2 dạng thù hình quan trọng là photpho trắng và photpho đỏ. Hai dạng thù hình này có nhiều tính chất vật lí khác nhau do chúng có cấu trúc phân tử khác nhau. 
Về tính chất hóa học: photpho là phi kim khá hoạt động hóa học, vừa có tính khử - vừa có tính oxi hóa. Photpho thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các kim loại hoạt động. photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với phi kim như oxi, clo và các hợp chất có tính oxi hóa.
Trạng thái tự nhiên: P chỉ tồn tại dưới dạng hợp chất, có trong quặng, trong cơ thể sinh vật. 
Ứng dụng: photpho có nhiều ứng dụng trong các ngành khác nhau: phần lớn dùng để sản xuất axit photphoric, sản xuất diêm, ngoài ra còn dùng trong sản xuất bom, đạn cháy..
Điều chế: hiện nay, photpho được sản xuất đi từ quặng photphoric.
Và để kết thúc bài học này, sau đây, cô có một số bài tập nhỏ giành cho các em. 
23

Câu hỏi tương tác
Chọn phát biểu đúng:
Điểm giống nhau giữa photpho đỏ và photpho trắng
Đều tác dụng với oxi tạo oxit photpho.
Đều có cấu trúc tinh thể và cấu trúc polime.
Đều tự bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ phòng.
Đều khó nóng chảy và dễ tan trong nước.
25

Câu hỏi tương tác
Photpho tác dụng với oxi dư tạo ra hợp chất A. Công thức của A là?
26

Câu hỏi tương tác
Cho sơ đồ phản ứng:
P tác dụng với HNO3 đặc thu được sản phẩm X, cộng với NO2, cộng với nước. Công thức của X là?
27

Câu hỏi tương tác
Nối tên gọi các chất ở cột A với công thức tương ứng ở cột B
 
Trong cơ thể người chứa nhiều photpho. Vậy khi người chết và được địa táng (chôn xuống đất), dưới tác dụng của các VSV, các hợp chất chứa photpho bị phân hủy thành:
P2O5 B. PH3 
C. PH3 và một lượng nhỏ P2H4
P2O5 và một lượng nhỏ PH3 
Đáp án đúng là C. Em đã bao giờ nghe nói đến hiện tượng “ma chơi” chưa ? Đáp án C giúp em hiểu và lý giải hiện tượng này dưới góc độ khoa học. 
Như em đã biết, trong xương và não người có nhiều photpho, sau khi chết, các vi khuẩn sẽ phân hủy xác và sinh ra photphin (PH3) và điphotphin (P2H4). PH3 chỉ có thể bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ 150 độ C, tuy nhiên, do có lẫn P2H4 nên cả hai sẽ tự bốc cháy trong không khí ở điều kiện thường.
Ở nghĩa địa, những chất khí độc hại này len lỏi theo đất thoát ra và bốc cháy ngay khi tiếp xúc với không khí trên mặt đất. Đó chính là nguyên nhân tạo nên ngọn lửa đốm xanh. Phản ứng hóa học này xuất hiện cả ngày lẫn đêm, tuy nhiên ánh sáng ban ngày làm ta không nhìn thấy được, mà chỉ có thể hiện rõ vào ban đêm.
Còn về việc ma trơi đuổi theo người, đó là do luồng gió được tạo ra khi thân người chuyển động (chạy vì quá sợ hãi). 
Như vậy, ma trơi được giải thích là một hiện tượng hóa học rất bình thường của tự nhiên. Nó huyền bí và làm chúng ta sợ hãi chỉ bởi nó thường xảy ra tại những khu nghĩa địa. Về bản chất nguyên nhân sâu sa gây ra hiên tượng lại như một thí nghiệm trong khoa học về hóa học

33

Kiểm tra kết quả
Hiển thị kết quả kiểm tra kiến thức phần câu hỏi kiểm tra
34

Tài liệu tham khảo
Giới thiệu các tài liệu tham khảo
35

Lời cảm ơn