Урок химии в 9 классе.
Учебник: Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман, М., Просвещение, 2012 г.
Разработка учителя химии МБОУ СОШ №41 г.Шахты И.А.Калашниковой.
Тема урока «Железо. Получение, свойства. Соединения железа»
Образовательная цель: обеспечить усвоение знаний о важнейших соединениях железа +2 и +3, качественных реакциях на ионы железа +2 и +3, биологической роли железа, используя опорные знания о строении железа, демонстрацию занимательных опытов, лабораторную работу, сообщения учащихся, мультимедийное приложение.
Задачи:
Продолжить формировать умения составлять схемы строения атома, электронную формулу, графическую формулу; на основе этого определять степени окисления, окислитель, восстановитель.
Систематизировать знания о характере оксидов и гидроксидов со степенями окисления +2 и +3 на примере оксидов и гидроксидов железа +2 и +3.
Формировать умения сравнивать свойства важнейших соединений железа(II) и железа(III), научиться определять с помощью качественных реакций соединения, содержащие ионы Fe2+, Fe3+
Совершенствовать умения школьников из предложенных формул составлять генетические ряды, осуществлять цепочки превращений, составлять уравнения химических реакций.
Совершенствовать навыки работы с реактивами при выполнении опытов, соблюдать правила по ТБ.
Раскрыть значение железа в природе и жизни человека.
Развивающая цель:
Продолжить развитие:
мыслительных способностей: умения пользоваться опорными знаниями, умения сравнивать, обобщать, делать выводы, объяснять ход эксперимента;
навыков самостоятельности при работе с учебником, инструктивной картой и реактивами;
исследовательских навыков при исследовании свойств соединений железа(II) и железа (III) и проведении качественных реакций;
способности к рефлексии, коммуникативные умения.
Воспитывающая цель:
Продолжить воспитание:
положительной мотивации обучения, используя привлечение учащихся к подготовке занимательных опытов, сообщений о роли железа, лабораторной работы, мультимедийного сопровождения;
чувство ответственности при подготовке сообщений, выполнения домашнего задания;
правильной самооценки.
Тип урока: Комбинированный. Сообщение новых знаний и их совершенствование.
Оборудование.
На столе учителя: железные опилки, железный гвоздь, концентрированная азотная кислота, соляная кислота, водный раствор сульфата меди, раствор сульфата железа ( II), хлорида железа (III), гидроксид натрия, штатив для пробирок.
Ход урока.
1 Изучение нового материала.
Историческая справка. Смена эпох.
Нахождение в природе.
Познакомимся с одним из самых распространенных элементов в природе – железом. Его массовая доля в земной коре составляет 5,1%.
Встречается железо в виде различных соединений: оксидов, сульфидов, силикатов. В свободном состоянии железо находят только в метеоритах. Железо входит в состав большинства горный пород. Основными железными рудами являются:
магнитный железняк Fe3O4 ( магнетит)
красный железняк Fe2O3 ( гематит)
бурый железняк Fe2O3 *n H2O ( лимонит)
шпатовый железняк FeCO3 ( сидерит)
серный колчедан FeS2 (пирит)
Получение.
Учитель подводит учащихся к тому, что в природе железо встречается в основном в виде соединений. Каким способом можно получить в свободном виде? ( восстановлением из оксидов водородом, углем, оксидом углерода ( II)).
Учащиеся составляют уравнения реакций и рассматривают их с точки зрения окислительно- восстановительных процессов.
Положении атома железа в ПСХЭ и строение атома..
Дать общую характеристику элементу «железо» согласно его положение в ПСХЭ.
Составить электронную схему строения атома. Чем отличается строение атомов элементов главных подгрупп от строения атомов элементов побочных подгрупп?
( у элементов главных подгрупп заполняется электронами последний энергетический уровень, а у элементов побочных подгрупп- предпоследний энергетический уровень).
Fe +26 1s2 2s2 2p63s23p63d64s2
Железо- такой же восстановитель, как и другие металлы. Однако атомы железа при окислении отдают не только электроны последнего уровня, приобретая степень окисления +2, но и способны к отдаче электрона с предпоследнего уровня, приобретая степень окисления +3.
Физические свойства.
Железо представляет собой серебристо-белый металл. На воздухе он подвергается коррозии, покрываясь ржавчиной. Чистое железо- пластичный металл. Плотность составляет 7,87 г/см3, температура плавления 15390С Обладает магнитными свойствами.
Химические свойства.
При взаимодействии со слабыми окислителями проявляет степень окисления +2. К слабым окислителям относятся : сера, растворы солей, растворы кислот
( кроме HNO 3 ). Составить уравнения химических реакций, указать степени окисления элементов, определить окислитель и восстановитель, указать переход электронов. ( ПРОСМОТР ВИДЕОРОЛИКОВ «Взаимодействие железа с хлором и серой).
При взаимодействии с сильными окислителями железо проявляет степень окисления +3. К сильным окислителям относятся галогены, азотная кислота и концентрированная серная кислота.
Л.О №1 Взаимодействие железных опилок с азотной кислотой.
(Составить уравнения окислительно-восстановительной реакции, расставить коэффициенты, используя схему электронного баланса.)
СИЛЬНО КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ АЗОТНАЯ И СЕРНАЯ КИСЛОТА НЕ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ С ЖЕЛЕЗОМ, ЖЕЛЕЗО ПАССИВИРУЕТСЯ, ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ ПЕРЕВОЗИТЬ И ХРАНИТЬ КИСЛОТЫ В ЖЕЛЕЗНОЙ ТАРЕ!
Л.О. №» Взаимодействие железа с разбавленной серной и соляной кислотой, ратвором сульфата меди.
К какому типу относятся данные реакции? ( реакции замещения, окислительно- восстановительные).
ЛО №3. Взаимодействие соединений железа( II) и (III) с гидроксидом натрия. Отмечаем образование осадка бурого цвета Fe(OH)3 и осадка зеленого цвета Fe(OH)2, который с течением времени буреет, что свидетельствует о неустойчивости соединений железа со степенью окисления +2. Составить молекулярные и ионные уравнения данных реакций.
Обобщение изученного материала – тест.
8. Подведение итогов.
9 . Домашнее задание: параграф 43,44. Составить уравнения реакций, подтверждающие химические свойства оксидов и гидроксидов железа (II)-х и (III) – х валентных.
Историческая справка.
Появление железа в человеческой
цивилизации положило начало железному веку.
Откуда же древние люди брали железо в то время, когда еще не умели добывать его из руды? Железо в переводе с шумерского языка - это металл, “капнувший с неба, небесный”. Первое железо, с которым столкнулось человечество, было железом из метеоритов. Впервые доказал, что “железные камни падают с неба”, в 1775 г. русский ученый П.С. Палас, который привез в Петербург глыбу самородного железного метеорита весом 600 кг. Самым крупным железным метеоритом является найденный в 1920 г. в Юго-Западной Африке метеорит “Гоба” весом около 60 т. Вспомним гробницу Тутанхамона: золото, золото. Великолепная работа восхищает, блеск слепит глаза. Но вот что пишет К.Керрам в книге “Боги, гробницы, ученые” о маленьком железном амулете Тутанхамона: “Амулет относится к числу наиболее ранних изделий Египта, и …в гробнице, наполненной чуть ли не до отказа золотом, именно эта скромная находка имела наибольшую с точки зрения истории культуры ценность”. Всего несколько железных изделий было найдено в гробнице фараона, среди них железный амулет бога Гора, небольшой кинжальчик с железным клинком и золотой рукояткой, маленькая железная скамеечка “Урс”.
Ученые предполагают, что именно страны Малой Азии, где проживали племена хеттов, были местом возникновения черной металлургии. В Европу железо пришло из Малой Азии уже в I тыс. до н.э.; так в Европе начался железный век.
Физические свойства железа.
Железо - это серебристо-белый металл с температурой плавления 1539 оС. Очень пластичный, поэтому легко обрабатывается, куется, прокатывается, штампуется. Железо обладает способностью намагничиваться и размагничиваться, поэтому применяется в качестве сердечников электромагнитов в различных электрических машинах и аппаратах. Ему можно придать большую прочность и твердость методами термического и механического воздействия, например, с помощью закалки и прокатки.
Различают химически чистое и технически чистое железо. Технически чистое железо, по сути, представляет собой низкоуглеродистую сталь, оно содержит 0,02 -0,04% углерода, а кислорода, серы, азота и фосфора - еще меньше. Химически чистое железо содержит менее 0,01% примесей. Химически чистое железо - серебристо-серый, блестящий, по внешнему виду очень похожий на платину металл. Химически чистое железо устойчиво к коррозии и хорошо сопротивляется действию кислот. Однако ничтожные доли примесей лишают его этих драгоценный свойств.
Роль железа в жизни человека и растений?
Биохимики открыли важную роль железа в жизни растений, животных и человека. Входя в состав чрезвычайно сложно построенного органического соединения, называемого гемоглобином, железо обусловливает красную окраску этого вещества, от которого в свою очередь, зависит цвет крови человека и животных. В организме взрослого человека содержится 3 г чистого железа, 75% которого входит в состав гемоглобина. Основная роль гемоглобина - перенос кислорода из легких к тканям, а в обратном направлении - CO2.
Железо необходимо и растениям. Оно входит в состав цитоплазмы, участвует в процессе фотосинтеза. Растения, выращенные на почве, не содержащем железа, имеют белые листья. Маленькая добавка железа к почве - и они приобретают зеленый цвет. Больше того, стоит белый лист смазать раствором соли, содержащей железо, и вскоре смазанное место зеленеет.
Так от одной и той же причины - наличия железа в соках и тканях - весело зеленеют листья растений и ярко румянятся щеки человека.
Тестирование Железо. Соединения железа.
Ф.И._____________________________________
Вариант 1
Металл, реагирующий с разбавленной серной кислотой при обычных условиях:
а) Ag; б) Сu; в) Fe; г) Hg.
2. При горении железа в кислороде образуется.
а) FeO . б) Fe2 O3 . в) Fe3O4 .
3. Гидроксид железа (III) проявляет свойства :
а) амфотерные; б) кислотные; в) основные.
4. Электронная формула внешнего энергетического уровня и предвнешнего d – подуровня:
а)…3d6 4s2; б) …3d74s2; в) … 3d84s2 .
5.При взаимодействии солей Fe3+ со щелочами образуется осадок:
а) белого цвета; б) серо-зеленого цвета; в) бурого цвета.
6. Соли железа (III) получают при взаимодействии железа
а) с растворами кислот; б) с концентрированными кислотами.
7. Химическое соединение Fe3O4 называется:
а) магнетит; б) лимонит; в) пирит.
8. Гидроксид железа (III) проявляет свойства :
а) амфотерные; б) кислотные; в) основные.
9. При взаимодействии, с какими веществами железо образует соединения со степенью окисления +3?
А) СI2 Б) S В) p-рHCI Г) HNO3
Тестирование
Железо. Соединения железа.
Ф. И _____________________________
Вариант 2.
С какими из веществ реагирует железо?
А) О2 Б) Na2O В) p-р H2SO4 Г) СО2
2. .При взаимодействии солей Fe2+ со щелочами образуется осадок:
а) белого цвета; б) серо-зеленого цвета; а) бурого цвета
3. Гидроксид железа (II) проявляет свойства:
а) амфотерные; б) кислотные; в) основные.
4. Формула соли, с водным раствором которой реагирует железо:
а) Zn (NO3)2; б) Mn (NO3); в) Pb (NO3)2 ; г) Ca(NO3)2.
5. Соли железа (II) получают при взаимодействии железа
а) с растворами кислот; б) с концентрированными кислотами.
6. Химическое соединение FeS2 называется:
а) магнетит; б) гематит; в) пирит.
7. Оксид железа (3) проявляет свойства
а) кислотные; б) основные; в) амфотерные.
8. В состав гемоглобина крови человека входит:
а) железо; б) медь; в) золото.
При взаимодействии, с какими веществами железо образует соединения со степенью окисления +2?
А) СI2 Б) S В) p-р HCI Г) HNO3
