Автор: Петренко Елена Автор: Петренко Елена 8 «а» класс, МБОУ гимназия 63 8 «а» класс, МБОУ гимназия 63 г.Челябинска г.Челябинска Научный руководитель: Научный руководитель: Малышева Нина Васильевна, Малышева Нина Васильевна, Учитель химии высшей категории Учитель химии высшей категории VII городской конкурс реферативно-исследовательских работ для учащихся 1-8 класса «Интеллектуалы XXI века» ( секция естествознания, химия ) Фосфор – элемент жизни

Введение Введение Тема моей работы «Фосфор – элемент жизни». Я учусь в восьмом классе гимназии 63. Мне очень нравится химия и в будущем я собираюсь стать медиком. Мне стало интересно узнать о таком биогенном элементе, как фосфор: истории открытия этого элемента, его влиянии на жизнь и организм человека, где и для чего его применяют. Тема моей работы «Фосфор – элемент жизни». Я учусь в восьмом классе гимназии 63. Мне очень нравится химия и в будущем я собираюсь стать медиком. Мне стало интересно узнать о таком биогенном элементе, как фосфор: истории открытия этого элемента, его влиянии на жизнь и организм человека, где и для чего его применяют.

Цели моего исследования: Изучить физические свойства фосфора Изучить физические свойства фосфора Изучить химические свойства фосфора Изучить химические свойства фосфора Разобраться в правилах техники безопасности при работе с белым фосфором Разобраться в правилах техники безопасности при работе с белым фосфором Изучить воздействие фосфора на организм человека Изучить воздействие фосфора на организм человека Изучить применение фосфора в бытовой жизни человека Изучить применение фосфора в бытовой жизни человека

Актуальность Актуальность Фосфор действительно является элементом жизнь. Он содержится в костях человека, а так же в организмах животных и растений. При недостатке этого элемента у человека развиваются серьёзные заболевания. Ещё фосфор широко применяется на производстве. Я считаю, что каждому человеку необходимо знать о роли фосфора в жизни человека. Фосфор действительно является элементом жизнь. Он содержится в костях человека, а так же в организмах животных и растений. При недостатке этого элемента у человека развиваются серьёзные заболевания. Ещё фосфор широко применяется на производстве. Я считаю, что каждому человеку необходимо знать о роли фосфора в жизни человека.

Фосфор в периодической системе Д.И.Менделеева: Неметалл Неметалл Символ - Р Символ - Р Период - 3 Период - 3 Главная подгруппа V группы Главная подгруппа V группы Порядковый номер 15 Порядковый номер 15 Валентные электроны 3s23p3 Валентные электроны 3s23p3 Валентность 3,5 Валентность 3,5 Относительная электроотрицательность 2,1 Относительная электроотрицательность 2,1 Степень окисления в соединениях: +5, +4, +3, +1, -3, -2 Степень окисления в соединениях: +5, +4, +3, +1, -3, -2 Радиус атома 0,13 нм Радиус атома 0,13 нм Относительная атомная масса 30,97376 Относительная атомная масса 30,97376 Имеет 6 искусственных изотопов Имеет 6 искусственных изотопов tпл. – 44,15ºС tпл. – 44,15ºС tкип. – 276,85 ºС tкип. – 276,85 ºС

История открытия фосфора Фосфор открыт гамбургским алхимиком Хеннигом Брандом. Открытие фосфора Брандом стало первым открытием нового элемента со времён античности. В 1669 году Хеннинг Бранд при нагревании смеси белого песка и выпаренной мочи получил светящееся в темноте вещество, названное сначала «холодным огнём»А затем фосфором. Фосфор открыт гамбургским алхимиком Хеннигом Брандом. Открытие фосфора Брандом стало первым открытием нового элемента со времён античности. В 1669 году Хеннинг Бранд при нагревании смеси белого песка и выпаренной мочи получил светящееся в темноте вещество, названное сначала «холодным огнём»А затем фосфором.

Способ получения фосфора Фосфор получают из апатитов или фосфоритов в результате взаимодействия с коксом и кремнезёмом при температуре 1600 °С: Фосфор получают из апатитов или фосфоритов в результате взаимодействия с коксом и кремнезёмом при температуре 1600 °С: 2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 P4 + 10CO + 6CaSiO3. 2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 P4 + 10CO + 6CaSiO3.

Аллотропные модификации фосфора Красный фосфор Красный фосфор Белый фосфор Белый фосфор Черный фосфор Черный фосфор Металлический фосфор Металлический фосфор

Белый фосфор Белый фосфор белое вещество белое вещество по внешнему виду он очень похож на очищенный воск или парафин по внешнему виду он очень похож на очищенный воск или парафин легко режется ножом и деформируется от небольших усилий легко режется ножом и деформируется от небольших усилий ядовит ядовит растворим в сероуглероде растворим в сероуглероде

Молекула белого фосфора Р4 состоит из четырёх атомов, соединённых в виде тетраэдра. Фосфорный тетраэдр внутри пустой, это просто «клетка» из атомов фосфора.

Красный фосфор Красный фосфор Имеет оттенки от пурпурно-красного до фиолетового Имеет оттенки от пурпурно-красного до фиолетового Не ядовит Не ядовит Растворим в расплавленном свинце и висмуте Растворим в расплавленном свинце и висмуте

Молекулы красного фосфора имеют полимерное строение: это тетраэдры Р4, связанные друг с другом в бесконечные цепи

Черный фосфор Черный фосфор Наименее активная форма элементарного фосфора Наименее активная форма элементарного фосфора Чёрное вещество с металлическим блеском Чёрное вещество с металлическим блеском Жирное на ощупь Жирное на ощупь Похож на графит Похож на графит Не растворим в воде или органических растворителях Не растворим в воде или органических растворителях

Молекула чёрного фосфора построена из объёмных шестиугольников с атомами фосфора в вершинах, связанных друг с другом в слои.

Химические свойства фосфора Фосфор легко окисляется кислородом: Фосфор легко окисляется кислородом: 4P + 5O2 2P2O5 (с избытком кислорода), 4P + 3O2 2P2O3 (при медленном окислении или при недостатке кислорода). с металлами окислитель, образует фосфиды: с металлами окислитель, образует фосфиды: 2P + 3Ca Ca3P2, 2P + 3Mg Mg3P2 с неметаллами восстановитель: с неметаллами восстановитель: 2P + 3S P2S3, 2P 2P + 3Cl2 2PCl3 Восстановительные свойства Сильные окислители превращают фосфор в фосфорную кислоту: 3P + 5HNO3 + 2H2O 3H3PO4 + 5NO; 2P + 5H2SO4 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O.

Биологическая роль соединений фосфора Суточная потребность человека в фосфоре мг. Суточная потребность человека в фосфоре мг. Содержание фосфора: Содержание фосфора: 1. В организме человека 1. В организме человека Костная ткань (более 5000 мг/100 г сухого в-ва) Ткани мозга (около 4000 мг/100 г сухого в-ва) Мышцы ( мг/100 г сухого в-ва) 2. В тканях растений 2. В тканях растений мг/100 г сухого в-ва 3. В тканях морских животных мг/100 г сухого в-ва 4. В тканях наземных животных 4. В тканях наземных животных мг/100 г сухого в-ва 5. В организме бактерий 5. В организме бактерий около 3000 мг/100 г сухого в-ва

Избыток фосфора Вымывание кальция из костей Вымывание кальция из костей Воспаление слизистых оболочек верхних дыхательных путей Воспаление слизистых оболочек верхних дыхательных путей Токсический гепатит Токсический гепатит Остеопороз Остеопороз Ломкость Ломкость Омертвение костной ткани Омертвение костной ткани Поражение сердечно-сосудистой системы Поражение сердечно-сосудистой системы Поражение нервной системы Поражение нервной системы

Дефицит фосфора У человека и животных: У человека и животных: Остеопороз Остеопороз Заболевания костей Заболевания костей У растений: У растений: Фосфорное голодание Фосфорное голодание

Для поддержание кол-ва фосфора в организме нужно употреблять в пищу фосфорсодержащие продукты: сыр, мясо, рыба, яйца, зёрно бобовые культуры(горох, фасоль и др.) Для поддержание кол-ва фосфора в организме нужно употреблять в пищу фосфорсодержащие продукты: сыр, мясо, рыба, яйца, зёрно бобовые культуры(горох, фасоль и др.)

Опыты

Опыт 1. Получение небольшого количества белого фосфора из красного.

Опыт 2. Получение серебра из остатков белого фосфора

Опыт 4. Горение красного фосфора в кислороде.

Выводы: В ходе проведённых мною исследований я: Изучила физические свойства фосфора и историю его открытия Разобралась в аллотропных модификациях фосфора. Изучила химические свойства фосфора и применение каждой из аллотропных модификаций этого вещества в нашей жизни Узнала влияние фосфора на живые организмы и на человека В ходе проведенных мною опытов я: Получила белый фосфор из красного и, соответственно познакомилась с техникой безопасности при работе с белым фосфором Проведя опыты «Горение красного фосфора в воздухе» и «Горение красного воздуха в кислороде» я выяснила, что фосфор быстрее воспламеняется в чистом кислороде, т.к. в воздухе кислорода всего лишь 21% При попадании горящего красного фосфора в воду, окрашенную лакмусом, вода становится кислотой, т.к. индикатор меняет свой цвет с фиолетового на красный. При соединении белого фосфора с нитратом серебра получается металлическое серебро, при соединении с сульфатом меди – металлическая медь. После проведенных мною исследование можно сделать вывод: фосфор – очень важный элемент нашей жизни: он содержится в наших костях, тканях и органов, его недостаток или избыток приводит к серьезным заболеваниям. Так же фосфор применяют в производстве удобрений, которые очень важны для хозяйственной деятельности.