Тайны 15-го элемента Выполнили: ученики 9 класса МОУ Совхозная сош п. свх. «Селезневский» Тамбовского района

Гипотеза проекта Фосфор можно назвать магическим элементом

Цели и задачи проекта Собрать и изучить интересные данные по элементу Научиться работать с различными источниками информации Развивать творческие способности Приобрести навыки работы в группе

Ход исследования Изучить историю получения «холодного огня» Познакомиться со строением химического элемента фосфора Сравнить аллотропные модификации фосфора Выяснить причину свечения фосфора Выяснить, какую ошибку допустил А.К. Дойл в своей книге о Шерлоке Холмсе Провести эксперимент с участием фосфора Выяснить, почему А.Е. Ферсман назвал фосфор «элементом жизни и мысли» Описать применение фосфора

Результаты исследования

История открытия «холодного огня» Датой открытия фосфора считается 1669 г. Автором открытия считается Хенниг Бранд Подобно другим алхимикам, Бранд пытался отыскать эликсир жизни или философский камень, а получил светящееся вещество, которое было названо им «холодным огнем» (kaltes Feuer). Современники Бранда назвали это вещество фосфором (от греч. phosphoros светоносный). Несколько позже фосфор был получен другим немецким химиком Иоганном Кункелем. Независимо от Бранда и Кункеля фосфор был получен Р. Бойлем, описавшим его в статье «Способ приготовления фосфора из человеческой мочи», датированной 14 октября 1680 года и опубликованной в 1693 году.

История открытия «холодного огня» Усовершенствованный способ получения фосфора был опубликован в 1743 году Андреасом Маргграфом. То, что фосфор простое вещество, доказал Лавуазье. Однако Гефер сообщает, что в алхимическом манускрипте из сборника, хранящегося в Парижской библиотеке, говорится о том, что еще в ХII в. некто Алхид Бехиль получил при перегонке мочи с глиной и известью вещество, названное им "эскарбукль". Может быть, это и был фосфор, составляющий большой секрет алхимиков. Фосфор явился первым элементом, открытие которого документально зафиксировано.

Аллотропные модификации фосфора Известно более 10 модификаций фосфора. Красный: Красный: недостаточно изученная форма простого вещества. Доказано его полимерное строение. Был открыт в 1847 в Швеции профессором химии Антоном Риттером фон Кристелли Шреттером Обычно окрашен в пурпурный цвет. Белый (желтый): Белый (желтый): P 4, наиболее активная, летучая метастабильная форма простого вещества. Нерастворим в воде. Очень ядовит. Смертельная доза для человека 0,05-0,15 г. Попадая на кожу, белый фосфор воспламеняется, давая тяжелые ожоги. Фиолетовый: Фиолетовый: получен впервые в 1797 г. русским ученым А.А. Мусиным-Пушкиным. Образуется при нагревании белого фосфора при 500 °С. Кристаллы крупнее, чем у красного. Черный и коричневый: Черный и коричневый: можно встретить только в лабораториях.

Почему фосфор светится? Белый фосфор очень активен. Только белый фосфор на воздухе светится в темноте, с чем исторически связано его название. Свечение обусловлено окислением (с образованием низших оксидов) паров фосфора - белый фосфор обладает заметной летучестью даже при низких температурах. Явление такого рода свечения вследствие химических реакций окисления называется хемилюминесценцией. Хемилюминесценция связана с экзотермическими химическими процессами. Мелкодисперсный белый фосфор самовоспламеняется на воздухе, для компактного t воспл °С.

Свечение фосфора В темноте можно наблюдать холодное зеленоватое свечение белого фосфора На результатах исследования этого процесса советским физико-химиком Н.Н.Семеновым в х была создана теория разветвленных цепных реакций. На результатах исследования этого процесса советским физико-химиком Н.Н.Семеновым в х была создана теория разветвленных цепных реакций. А. Конан Дойл, вдохновленный чудесными свойствами фосфора, придумал историю о собаке Баскервиллей. При этом он допустил ошибку. А. Конан Дойл, вдохновленный чудесными свойствами фосфора, придумал историю о собаке Баскервиллей. При этом он допустил ошибку. Белый фосфор ядовит Белый фосфор ядовит При попадании на кожу вызывает ожоги При попадании на кожу вызывает ожоги Белый фосфор самовозгорается на воздухе, а органические вещества (шерсть) катализируют процесс окисления Белый фосфор самовозгорается на воздухе, а органические вещества (шерсть) катализируют процесс окисления Поэтому собака Баскервилей не могла быть раскрашена белым фосфором.

Биологическое значение фосфора Жизнь не может существовать без фосфора, этот элемент необходим как субмикроскопическим частицам – вирусам, так и высокоорганизованным живым системам – животным и человеку. Фосфор – шестой по содержанию элемент в организме человека после кислорода, водорода, углерода, азота и кальция. Количество фосфора составляет 1–1,5% от массы тела. Можно выделить несколько важнейших функций, выполняемых соединениями фосфора в организме человека: Рост и поддержание целостности костной ткани и зубов Участие в катаболических и анаболических реакциях. Особенно важны содержащие фосфор коферменты (АТФ, НАДФ и др.) Служит предшественником в синтезе фосфолипидов –важных компонентов клеточных мембран Служит предшественником в синтезе ДНК и РНК. Участвует (около 1% P в организме) в создании буферной емкости жидкостей и клеток тела.

Биологическое значение фосфора Во всех живых организмах элемент 15 находится исключительно в виде ортофосфат-аниона или органических эфиров фосфорной кислоты, поэтому, наряду с термином «фосфор», при обсуждении биологической роли элемента, часто используют понятие «неорганический фосфат». Значение фосфатов в питании человека огромно. Практически весь фосфор усваивается организмом человека в виде неорганических фосфатов, в среднем всасывается около 70% потребляемого с пищей фосфора. Суточная потребность в элементе для беременных и кормящих женщин составляет 1500 мг, для детей 2–6 лет 800 мг, детей 10–12 лет – 1200 мг, взрослого человека 800 мг. В силу распространенности фосфатов в природе, обычный дневной рацион взрослого человека содержит фосфора в 7–10 раз больше суточной потребности в нем, поэтому встречаться со случаями недостаточного поступления этого элемента в организм приходится очень редко. Важнее правильное сочетание в рационе кальция и фосфора, ведь образование костной ткани связано с обоими этими элементами. Суточная норма фосфора, поступающего с продуктами питания, должна быть эквивалентна таковой для кальция. Известны и некоторые заболевания, связанные с избытком неорганического фосфата в пище.

Содержания фосфора и кальция в обычной пище Продукт Ca, мг/100г P, мг/100г Ca/P Жареная говядина ,05 Цельное молоко ,26 Вареная фасоль 50371,35 Жареная треска ,11 Пшеничный хлеб ,33 Картофель7530,13 Яблоки7100,70 Яйцо куриное ,26

Содержания фосфора и кальция в обычной пище

Применение фосфора

Выводы Фосфор элемент уникальный Фосфор играет важную роль в жизнедеятельности растений, животных и человека Способностью светиться обладает только одна его модификация белый фосфор Свечение белого фосфора обусловлено его химической активностью Фосфор широко используется в народном хозяйстве Благодаря своим свойствам, фосфор вдохновлял не только ученых, но и писателей, изобретателей и художников

Подтверждение гипотезы В средние века фосфор действительно считали магическим, но с развитием науки выяснилось, что все его волшебные свойства можно объяснить с физической и химической точки зрения. Наша гипотеза не подтвердилась

Информационные источники Астахов К. В. Фосфор, M., Везер В.-Дж. Фосфор и его соединения, пер. с англ., M., Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. Москва: Большая Российская энциклопедия, Т. 5. С Корбридж Д. Фосфор: основы химии, биохимии, технологии. М.: «Мир», Крутяков Ю. Фосфор. L-101 Некрасов Б.В. Неорганическая химия. Популярная библиотека химических элементов. М.: Наука, Свободная энциклопедия Википедия. Фигуровский Н.А. Открытие элементов и происхождение их названий. М.: Наука, Фосфор в окружающей среде / Под ред. Э.Гриффита. М.: «Мир», Фосфор: Химическая энциклопедия. Фософор.