Урок: «Железо и его соединения»

Урок: «Железо и его соединения».

Задачи урока:

Образовательные:

обеспечить в ходе урока повторение, закрепление и контроль знаний о железе и его соединениях. Сформировать (продолжить формирование, закрепить, проверить усвоение) следующих специальных понятий по данному предмету:

Умение характеризовать строение атома; Записывать уравнения, характеризующие химические свойства железа и его соединений; Составлять электронный баланс, указывая окислитель и восстановитель; Записывать уравнения, соответствующие цепочке превращений; Умение проводить лабораторные работы; Умение проводить качественные реакции на Fe2+ и Fe3+

Сформировать (продолжить формирование, закрепить, проверить усвоение) следующие общеучебные умения и навыки:

Умение устно и письменно отвечать на известные вопросы Умение монологически высказываться Умение действовать по инструкции, алгоритму

Развивающие

развивать у школьников следующие интеллектуальные умения и приемы умственной деятельности (анализ, синтез, сравнение); продолжить развитие логического мышления; развивать самостоятельность и волю школьников, используя для этого самостоятельные тестовые задания по изучаемой теме; развивать познавательный интерес школьников, используя для этого данные о биологическом значении соединений железа; развивать познавательный интерес школьников, используя демонстрационный эксперимент.

Воспитательные

1)содействовать в ходе урока формированию идеи материальности и познаваемости мира;

2)воспитывать умение высказывать собственное мнение, сотрудничать в группе;

3)создать условия для развития познавательного интереса к предмету.

Тип урока: комбинированный.

Методы и приёмы:

групповая деятельность; исследовательская; использование ТРИЗ технологии

Задачи для учащихся:

Проверить знание основных теоретических вопросов темы “Железо и его соединения”; Закрепить теоретические знания практическим путем. Провести контроль усвоения основных теоретических понятий.

Оборудование и реактивы:

для демонстрационных опытов: растворы FеSO4, FеС12, FеС13, NаОН, НСl, КСNS, пробирки. 

Ход урока.

  Мы продолжаем изучать – металлы и их соединения. Сегодня на уроке вы должны изучить металл, который является основой современной техники и сельскохозяйственного машиностроения, транспорта и средств связи, космических кораблей и вообще всей современной цивилизации. Большинство изделий, начиная от швейной иглы и заканчивая космическими аппаратами, не может быть изготовлено без применения его. Этот металл является основным для изготовления орудий. Смесь порошков алюминия, магния и соединения этого металла – основа зажигательных бомб и снарядов (термитов). Зачитать стихотворение.

Важнейший древний элемент.
В тяжелой индустрии – главный
Знаком с ним школьник и студент.
Родился в огненной стихии,
А сплав его течет рекой.
Важнее нет в металлургии,
Он нужен всей стране родной.

  Когда в жизнь человека вошли металлы  в истории человечества стали меняться века. Вспомните какие века сменяли друг друга? Каменный—медный – бронзовый – железный. Действительно, в настоящее время этот металл  и его сплавы используются очень широко. Самые древние предметы из него имеют возраст 3500 лет, 9/10 всех используемых человеком металлов и сплавов – это сплавы этого металла.

  Как вы думаете какова сегодня наша цель на уроке? (изучить железо и всё о нём….)  По каким параметрам мы давали характеристику металлам на предыдущих уроках?

1. Положение в ПСХЭ хим. элемента.

2. Строение атомов элементов.

3. Степени окисления у металлов.

4. Восстановительные свойства металлов.

5. Для металлов характерны физические свойства…  т. к. у них тип химической связи …, кристаллическая решетка ….

6. Химические свойства металлов.

7. Соединения металлов, нахождение в природе.

Приблизительно по этому плану мы и будем изучать железо. План изучения:

1.Строение и свойства атома железа.

2. Железо – простое вещество. Физические свойства.

3. Химические свойства железа.

4. Нахождение железа в природе.

5. Значения химического элемента железа в живых организмов.

1. Строение и  свойства атома железа.  Сейчас вы все заполните таблицу по строению атома железа. Затем один кто-нибудь это проговорит, остальные проверят на слух. Выдаются карточки, их оставите в тетради, если будете исправлять при проверке, то делайте это другими чернилами.

Заполните таблицу  для химического элемента железа.

Хим. знак	Порядк. номер	Атомная масса, Аr	Группа подгру	Период (малый или большой)	Заряд ядра атома	Число протонов в ядре	Число нейтронов в ядре	Общее число з  в атоме	Распределение  з  по уровням	Число з  на внешнем уровне	Химическая активность (сильно активный, средней активности или малоактивный)

Так как на внешнем слое  2электрона, значит С, О. может быть +2,  а также и +3 (Может отдать 1 электрон с  предвнешнего слоя).

Железо – простое вещество. Физические свойства.

По учебнику познакомиться с физическими свойствами железа  (с. 76). Выписать в тетрадь физические свойства железа. Затем проверяем. 

1. Блестит

2. Серебристо - серый

3.Температура плавлении 1539

4. Температура кипения 2800

5.Твёрдое, обладает магнитными свойствами

6. Достаточно ковкое и пластичное

7. Выше 770 градусов ферромагнитные свойства исчезают.

Железо:  1. Технически чистое (низкоуглеродистая сталь, содержит 0,02-0,04, кислород, сера, азот, фосфор еще меньше процентов)

  2. химически чистое (менее 0,01 процента примесей). Из него делают скрепки, кнопки, Железная колонна в Дели.

4. Химические свойства железа.

По учебнику познакомиться с химическими свойствами железа (с. 77-78)  . Записать их в тетрадь.

Горение в кислороде. Взаимодействие с хлором. Взаимодействие с серой. Взаимодействие с водой. Взаимодействие с растворами солей. Взаимодействие с растворами кислот.

Открыть слайд с возможными С. О. железа. Прокоментировать. Когда будет +2, а когда +3 (это зависит от  окислителя, с которым реагирует железо).

Учитель демонстрирует по видео взаимодействие железа с кислородом и хлором.  Далее (слайд)

Лабораторный опыт № 1.

Взаимодействие железа с раствором хлорида меди (II) и с раствором соляной кислоты.

Опыт 1. В пробирку налейте 2-3 мл раствора хлорида меди (II) и опустите туда железный гвоздик. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции.

Опыт 2. Насыпьте в чистую пробирку железную стружку и налейте туда 2-3 мл соляной кислоты. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции.

Лабораторный опыт № 2.

Качественные реакции на ионы железа  Fe+2  ,  Fe+3  .

Налейте в две пробирки  по 2 мл растворов сульфата железа (II) и сульфата железа (III). Добавьте в каждую пробирку по 1-2 мл щелочи гидроксида натрия. Что наблюдаете? Как изменяется цвет осадка в пробирке, в которой находился раствор соли сульфата железа (II) и сульфата железа (III). Как вы думаете, почему? Запишите уравнения реакций. Выделите осадок и укажите его цвет.

Вывод: каким реактивом можно распознать ионы железа  Fe+2  ,  Fe+3 ?

4. Нахождение металла  железа в природе.

Прочитать по учебнику (с. 78). Открыть слайд. Учащиеся всё записывают. На столах у  детей горные породы. Посмотреть их и проверить на магнитизм.

Важнейшие природные соединения железа (слайд)

Название минерала	Химическая формула	Содержание железа (в %)	Важнейшие месторождения
Магнитный железняк (магнетит)	Fe3O4	до 72	Ю. Урал, Магнитогорск, КМА, Кольский п-ов
Красный железняк (гематит)	Fe2O3	до 65	Кривой рог, Сев. Урал, КМА
Бурый железняк (лимонит)	2Fe2O3*3H2O	до 60	Керчь, Ю. Урал, Карелия, Липецкая и Тульская обл.
Шпатовый железняк (сидерит)	FeCO3	до 35	Ю. Урал, КМА, Керчь
Серный колчедан (пирит)	FeS2	до 47	Урал, Алтай, Закавказье

Каждая группа считает процентное содержание железа  в определённой горной породе. Вспомнить из географии, где залегают эти руды.

5. Роль  железа для человека.

  «Роль химического элемента железа в жизнедеятельность живых организмов очень велика. Оно входит в состав гемоглобина крови, который осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к другим органам и тканям.

Соединения железа издавна применяют для лечения малокровия, при истощении, упадке сил.

Для человека и животных источником железа служит пища. В зелёных овощах, таких, как шпинат, салат, капуста, много железа. Розовая черешня содержит наполовину меньше железа, чем чёрная. Светло-зелёный капустный лист в 6 раз беднее железом, чем зелёный. В говядине железа больше, чем в телятине.»

  Железо - это биогенный элемент. Он входит в состав гемоглобина, миоглобина, различных ферментов и других сложных железо-белковых комплексов, которые находятся в печени и селезенке. В организме взрослого человека имеется 4-5 г железа, из них 65% - в крови. Железо стимулирует функцию кроветворных органов. Красный пигмент крови – гемоглобин – осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к тканям и обратный перенос углекислого газа от тканей к легким.

Много железа содержится в коровьем и козьем молоке, яичном желтке.

У растений железо в порфиринах, которые отвечают за синтез хлорофилла. При недостатке железа растения не образуют хлорофилла (что разрушает процесс фотосинтеза), теряют возможность ассимилировать углекислый газ и выделять кислород, у животных и человека развивается анемия (малокровие).

Основные источники железа:

Зеленные овощи; Яичный желток; Печень; Горошек зеленый; Томаты сырые; Капуста; Чеснок; Яблоки, груши;

  Прием «Мозговой штурм»

Отчего у человека щеки румяные?

Улитки Crysomallon squamiferum, обитающие вблизи гидротермальных источников на дне Индийского океана, отличаются необычной «бронёй». Их раковина образована тремя слоями: внутренний состоит из арагонита, обычного для многих моллюсков минерала, средний слой образован мягким органическим наполнителем, а внешний — имеет соединение, которое и придает необычайную прочность улиткам. Кроме того, из элемента, который входит в состав этого соединения, состоят чешуйки, которые защищают ногу этой улитки. Такой панцирь делает моллюска слабо уязвимым к атакам крабов, сжимающих их клешнями, и уже заинтересовал американских военных, ищущих новые идеи для усовершенствования бронежилетов.

Какое вещество придает прочность раковинам данных улиток?

  В Антарктиде из ледника Тейлора временами выходит Кровавый водопад. Вода в нём содержит химические элемент со степенью окисления 2+, которое, соединяясь с атмосферным воздухом, окисляется и образует ржавчину. Это и придаёт водопаду кроваво-рыжий цвет. Однако этот элемент в воде возникает не просто так — его производят бактерии, живущие в изолированном от внешнего мира водоёме глубоко подо льдом. Эти бактерии сумели организовать жизненный цикл при полном отсутствии солнечного света и кислорода. Они перерабатывают остатки органики, а «дышат» этим элементом, забирая его из окружающих пород.

Из – за какого элемента водопад получил название Кровавый?

Закрепление. Заполните таблицу. Составьте формулы веществ, которые  могут образовать ионы железа в степени окисления: +2.  +3.

Соединения и свойства  Катионы	Fe+2	Fe+3
Формулы оксидов
Формулы гидроксидов
Хлориды
Сульфаты
Реактив для определения данного иона в растворе

Осуществить превращения (по группам). Задание на слайде. Тест для самоконтроля в парах.

  1. Заряд ядра атома железа 

  а) + 26  б) 56  в) - 26 

2. Температура плавления железа

  а) 770°С  б) 2800°С  в)  1539°С 

3. Число электронов на внешнем уровне атома железа

  а) 8з  б) 2з  в) 3з

4. При горении железа  в кислороде образуется

  а) гидроксид  железа (III)  б) оксид железа (III)  в) железная окалина 

5. Реактивом для распознавания ионов железа Fe+2 и Fe+3 является

  а) углекислый газ  б) гидроксид натрия  в) хлорид натрия

6. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции
Исходные вещества:   Продукты реакции:

1) Fe + Cl₂ →   а ) FeCl3 +  H₂

2) Fe + HCl →   б) Fe(NO3)3 + H₂O

3) Fe(OH)₂ + HNO3 →   в) FeCl3

4) Fe + CuCl2 →   г) FeCl₂ +  H₂

  д) Fe(NO3)2 + H₂O

  е) FeCl₂ +  Cu

7. Дома: П. 14, упр. 5.