Урок 11. Железо

Железо. Химия. 9 класс. Разработка урока

Тип урока: изучение нового материала.

Цели урока:

  • обучающие: формирование представление о физических и химических свойствах элемента железа и важнейших его соединениях, качественные реакции на ионы железа (II) и (III);
  • воспитательные: побуждение к пониманию химических процессов, происходящих в окружающем нас мире;
  • развивающие: развитие речи и мышления.

Задачи:

  • знать о строение и свойства химического элемента железа и его соединений;
  • уметь осуществлять химическую реакцию и составлять уравнение реакции соединений железа;
  • давать сравнительную характеристику химического элемента;
  • владеть приёмами диалогической речи и способами самоконтроля при выполнении тренажерных заданий.

Формы работы учащихся: изучение материала, формулирование вопросов по теме урока, выполнение практических опытов, фиксирование в тетради уравнений реакций и выводов по уроку, выполнение тренажерных заданий, осуществление самоконтроля по оцениванию уровня усвоения своих знаний.

Оборудование и материалы:

  • персональный компьютер и мультимедийные средства;
  • таблицы «Периодическая система химических элементов» и «Растворимость кислот, солей и оснований»;
  • на столах у учеников химическое оборудование: по 2 пробирки, хлорид железа (II), хлорид железа (III), роданид калия, красная кровяная соль (гексацианоферрат (III) калия);
  • карточки для составления плана урока: местоположение Fe в Периодической системе, строение атома, физические свойства, химические свойства, природные соединения железа, качественные реакции Fe +2 , Fe +3 , биологическое значение;
  • магнитики для прикрепления к доске;
  • дидактический материал (тест и вопросы для вывода по итогам урока);
  • презентация к уроку.

Использованные источники:

  • О.С. Габриелян. Химия. 9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – 13-е изд. – М.: Дрофа, 2005.
  • О.С. Габриелян, И.Г. Остроумова. «Химия». 9 класс. Настольная книга учителя. – М.: Дрофа, 2003.
  • О.С. Габриелян, А.В. Яшукова. Химия. 9 класс: тетрадь для лабораторных опытов и практических работ к учебнику О.С. Габриеляна «Химия. 9 класс» – М.: Дрофа, 2011.
  • О.С. Габриелян. Программы курса химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений. – Москва: Дрофа, 2010.
  • www.fcior.edu.ru

Ход урока

I. Стадия вызова

Учитель: Прежде, чем сообщить тему сегодняшнего урока, я загадаю вам загадку, а вы должны угадать, о чем пойдет речь на уроке.

Очень древний я металл,
Счёт столетьям потерял!
Я давно в названии века,
В организме человека.
Называют мной характер,
Из меня почти весь трактор.
Очень в яблоке полезно,
И зовут меня … (Железо).

Объявление темы, постановка цели

Из предложенных карточек составить на доске с помощью магнитиков план работы по теме урока: местоположение Fe в Периодической системе, строение атома, физические свойства, химические свойства, природные соединения железа, качественные реакции Fe +2 , Fe +3 , биологическое значение.

Учитель. Какой карточки не хватает для плана характеристики элемента?

II. Стадия изучения нового материала

1. Положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева

Учитель: Определите положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Учитель: Железо – это элемент побочной подгруппы. Строение атомов элементов побочных подгрупп отличается от строения атомов главных подгрупп.

2. Строение атома железа

Задания: Составьте электронную схему строения атома железа.

Ответ. +26) 2е, 8е, 14е, 2е.

Какие степени окисления проявляет железо в соединениях?

Ответ. Fe +2 , Fe +3 .

3. Физические свойства железа

Учитель. Какие физические свойства железа вы знаете?

Ответ. Серебристо-серый металл, ковкий, пластичный, плотность 7,87 г/см 3 ; tпл.=1539°С; tкип.=2740°С; хорошо проводит тепло и электричество, обладает магнитными свойствами.

4. Химические свойства железа

Учитель: Железо дает два ряда соединений, соответствующих степени окисления +2, +3. Степень окисления Fe зависит от окислительной способности реагирующего вещества. У сильных окислителей железо принимает степень окисления +3, у более слабых +2.

+2+3

+2, +3

Проявляют степень окисления

Урок 11. Железо

Ключевые слова конспекта: железо, характеристика элемента железо, свойства железа, ферраты, оксиды железа, железная окалина, взаимодействие с неметаллами, гидрооксиды железа, сульфид железа, ржавление.

Железо Fe – элемент № 26, 4-го периода, VIIIB группы. Электронная конфигурация атома железа в стационарном состоянии 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 .

Электронная конфигурация валентного слоя атома железа изображена также на схеме:

Наиболее устойчивые электронные конфигурации ионов железа:
Fe 2+ – 3d 6 4s 0 ;
Fe 3+ – 3d 5 4s 0 .

Жeлeзо проявляет следующие степени окисления:

  • 0 – в простых веществах;
  • +2 – в оксиде FeO, в гидроксиде Fe(OH)2 и солях, например FeCl2, FeSO4 и т. д.;
  • +3 – в оксиде Fe2O3, в гидроксиде Fe(OH)3 и солях, например FeCl3, Fe(NO3)3 и т. д.

Можно окислить жeлeзо до степени окисления +6, которую оно проявляет в ферратах, например K2FeO4. Несмотря на существование ферратов калия и бария, железная кислота H2FeO4 не получена – под действием кислот ферраты разлагаются.

Железо образует оксиды FeO и Fe2O3. Кроме того, существует оксид Fe3O4, оксид дижелеза (III) – железа (II), или железная окалина.

Формулу оксида Fe3O4 можно записать по-другому:

Желeзo образует гидроксиды Fe(OH)2 и Fe(OH)3. Оба они являются слабыми электролитами, проявляют амфотерные свойства, но основные заметно преобладают над кислотными.

Жeлезo образует несколько кристаллических модификаций, устойчивых при определённых температурах.

При обычных условиях чистое железо – мягкий, ковкий серебристо–серый металл, относится к тяжёлым (р = 7,87 г/см 3 ), тугоплавким (t°пл. = 1539 °С) металлам.

В электрохимическом ряду напряжений металлов жeлезо находится в его средней части, железо – металл средней активности.

При нагревании (особенно в измельчённом состоянии) железо взаимодействует практически со всеми неметаллами.

Железo взаимодействует с кислородом (при нагревании на воздухе), образуется двойной оксид Fe3O4:

Желeзо реагирует с галогенами (см. конспект «Галогены»).

Читайте также:
Урок 16. Галогены

При взаимодействии с азотом, фосфором и углеродом образуются металлообразные соединения нестехиометрического состава, например Fe2N, Fe3C (цементит).

При нагревании железа с серой образуются сульфид железа (II) FeS или дисульфид железа FeS2:

Раскалённое желeзo реагирует с парами воды, при этом образуется двойной оксид железа (II, III) – железная окалина:

На влажном воздухе при условиях, близких к стандартным, железо окисляется кислородом (ржавление железа):

Жeлезo реагирует с кислотами, окисляющими металлы за счёт Н + , с выделением водорода. При этом железо окисляется до степени окисления +2 (если бы получились соли железа со степенью окисления +3, то водород в момент выделения восстановил бы железо до +2):

Концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют железо, но с разбавленной азотной кислотой железо реагирует. При этом могут образоваться как Fe(NO3)2, так и Fe(NO3)3, в зависимости от концентрации кислоты (степени её разбавления) и от температуры:

Железо реагирует с растворами солей металлов, расположенных в ряду напряжений правее железа. При этом обычно железо окисляется до +2:

Конспект урока по химии «Жeлeзо: характеристика и свойства». Выберите дальнейшее действие:

  • Вернуться к Списку конспектов по химии
  • Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
  • Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии

Урок химии на тему “Железо и его соединения”. 9-й класс

Разделы: Химия

Класс: 9

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.

  • 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 Fe 2+ , Fe 3+
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Вид урока: Лабораторный.

Оборудование: Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева, таблица растворимости веществ, таблица “Генетические ряды неорганических веществ”, инструктивные карты к лабораторной работе, тесты, презентация “Соединения железа”, Коллекция минералов: красный железняк, бурый железняк, магнитный железняк, железный колчедан.

На столах учащихся:

Для занимательного опыта: скальпель, вата, пинцет, растворы: FeCI3 растворы: FeCI3, KSCN, желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6], красная кровяная соль K3[Fe(CN)6], нашатырный спирт.

1. Организационный момент.

Среди металлов самый славный
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.

О каком металле идет речь?

Учитель: Сегодня на уроке мы продолжим изучение металла 8 группы, побочной подгруппы Fe и рассмотрим его соединения. А для этого нам необходимо повторить те сведения о железе, которые вы приобрели на прошлом уроке.

2. Проверка знаний (индивидуальный опрос).

Цель: повторение изученного материала, необходимого для открытия “нового знания” и выявления затруднений в работе учащихся.

1-й ученик. Написать на доске схему строения атома железа, электронную и графическую формулы. Какие степени окисления может проявлять железо? Окислитель или восстановитель?

Проверка: (Презентация. Слайд 2)

2-й ученик. Написать на доске уравнения реакций взаимодействия железа с простыми веществами: хлором, серой, кислородом. Расставить степени окисления, уравнять методом электронного баланса. Проверка (Слайд 3)

3-й ученик. Написать уравнения реакций взаимодействия железа со сложными веществами: с растворами кислот, солей, водой при нагревании. Для одной из реакций ионного обмена написать полное и сокращенное ионное уравнение. (Слайд 4)

4-й ученик. Рассказать о распространенности железа в земной коре. Среди предложенных образцов выбрать важнейшие руды железа и назвать их.

3. Обобщение по опросу.

  1. Какие степени окисления может проявлять железо?
  2. В каких случаях образуются соединения железа(II)?
    Планируемый ответ: При действии на железо слабых окислителей, например, растворов кислот (кроме HNO3), солей и простых веществ, например, серы.
  3. А как можно получить соединения железа(III)?
    Планируемый ответ: При действии сильных окислителей на железо, например, галогенов, раствора азотной кислоты.
  4. Почему концентрированные азотную и серную кислоты можно перевозить в железной таре?
    Планируемый ответ: они пассивируют железо и реакции с ними не происходит.

Учитель: Железо дает два ряда соединений, соответствующих степени окисления +2, +3. Степень окисления Fe зависит от окислительной способности реагирующего вещества. У сильных окислителей железо принимает степень окисления +3, у более слабых +2.

Ученики записывают схему в тетрадь. (Слайд 6)

Читайте также:
Урок 12. Водород и кислород

4. Актуализация знаний

Цель: на основе имеющихся знаний о металлах подготовить учащихся к восприятию новых знаний о соединениях железа.

(Фронтальный опрос по таблице “Генетические связи”.)

  1. Какие соединения образуют металлы со степенью окисления +2? (Планируемый ответ: основные оксиды, основания, соли.)
  2. Какие соединения образуют металлы со степенью окисления +3? (Планируемый ответ: амфотерные оксиды, амфотерные гидроксиды, соли.)
  3. Сделайте вывод о характере оксида и гидроксида железа со степенью окисления +2 (Планируемый ответ: FeO – oсновный оксид, Fe(OH)2 – основание.)
  4. Сделайте вывод о характере оксида и гидроксида железа со степенью окисления +3. (Планируемый ответ: Fe2O3 – амфотерный оксид, Fe(OH)3 – амфотерный гидроксид.)
  5. Какие химические свойства следует ожидать от этих соединений? (Планируемый ответ: взаимодействуют с кислотами, амфотерные окиды и гидроксиды еще взаимодействуют и со щелочами, нерастворимые основания разлагаются при нагревании)

5. Формирование знаний о получении гидроксидов железа и качественных реакциях на ионы Fe 2+ , Fe 3+ .

Учитель: Как можно получить гидроксиды железа в лаборатории?

Предполагаемый ответ: нерастворимые основания можно получить при взаимодействии раствора соответствующей соли со щелочью.

Лабораторный опыт 1. Получение гидроксида железа(II) и гидроксида железа(III) (Приложение 1)

(Выполняют по инструкции в парах.)

Получить гидроксиды железа в лаборатории можно взаимодействием солей железа со щелочью.

а) Налейте в пробирку 1 мл раствора хлорид железа(II). Добавьте к нему по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка. Записать уравнения реакций.

б) К хлориду железа(III) прилейте по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка.

Что наблюдаете? Записать уравнения реакции.

Слайд 6 – уравнение реакций (самопроверка)

FeCI2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaCI
Осадок темно-
зеленого цвета
FeCI3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCI
бурый осадок

Вывод: Это один из способов распознавания соединений железа с различной степенью окисления, качественные реакции на ионы Fe 2+ Fe 3+ .

Fe(OH)2 окисляется на воздухе: сначала зеленеет, потом приобретает бурую окраску.

(Демонстрация разрезанного яблока и пробирки с Fe(OH)2, на стенках которой видно как осадок становится бурого цвета.)

Учитель: Существуют и другие качественные реакции, позволяющие распознать соли железа с различными степенями окисления. Вспомним сценку, которую вам в 7 классе на Дне школы демонстрировали девятиклассники.

Выходят 2 учащихся в белых халатах – “доктор” и его “ассистент”. Учитель представляет их классу.

Доктор: (держит в руках нож)

Вот еще одно развлечение:
Кто даст руку на отсечение?

Жалко руку на отсечение?

Тогда нужен больной для лечения. (Приглашают к столу ученика из класса.)

Оперируем без боли,
правда, будет много крови.

При каждой операции
Нужна стерилизация.

Помогите, ассистент, дайте йод

Один момент! (Подает “иод” – раствор FeCI3.)

Йодом смочим мы обильно,
Чтобы было все стерильно. (Тампоном, смоченным раствором FeCI3, смазывает обильно руку “пациента”.)
Не вертитесь, пациент,
Нож подайте, ассистент! Скальпель “дезинфицирует” “спиртом” (раствором KSCN).

Доктор делает “разрез” ножом, смоченным обильно раствором KSCN, течет “кровь”.

Посмотрите, прямо струйкой кровь течет,

Живой водой я смою руку

И от раны – ни следа! (Смывает “кровь” ваткой, смоченной раствором нашатырного спирта.)

Помните, ребята, в 7-ом классе мы вам говорили:

“Этот опыт объяснить мы пока не можем
В класс девятый перейдем – объяснение найдем”

Конечно, эта кровь не настоящая и рана – тоже, зато помогает определить в растворе ионы Fe 3+ . “Йод” – в нашем случае – это раствор FeCI3, а спирт – это роданид калия KSCN. А реакция между ними – это еще одна качественная реакция на ионы Fe 3+ .

Кроме перечисленных реакций, ионы Fe 2+ и Fe 3+ можно определить и с помощью других реактивов – желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6] и красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Качественные реакции на ионы железа вы сейчас проделаете сами в процессе лабораторной работы.

Лабораторный опыт 2. (Приложение 1)

Качественная реакция на ион Fe 3+

1. Реактив – роданид калия KSCN.

К раствору хлорида железа(III) добавить одну каплю раствора роданида калия (KSCN). Перемешайте содержимое пробирки и рассмотрите на свету. Отметьте цвет.

Результат воздействия – интенсивно красный цвет

2. Реактив – желтая кровяная соль K4 [Fe(CN)6]

г) К раствору хлорида железа(III) Во 2-ю пробирку добавьте 1–2 капли раствора гексацианоферрата(II) калия K4[Fe(CN)6] (желтой кровяной соли). Перемешайте содержимое пробирки, отметьте цвет.

Результат воздействия – синий осадок берлинской лазури.

Лабораторный опыт 3.

Качественная реакция на ион Fe 2+ .

Реактив – красная кровяная соль K3[Fe(CN)6].

Налейте в пробирку 1 мл раствора хлорида железа(II). Добавьте к нему по каплям раствор осадка. гексацианоферрата(III) калия K3[Fe(CN)6] (красной кровяной соли). Отметьте цвет осадка.

Результат воздействия – синий осадок (турнбулевой сини)

  1. Реактивами на ионы Fe 2+ являются щелочи и красная кровяная сольK3[Fe(CN)6].
  2. Реактивами на ионы Fe 3+ являются щелочи, роданид калия и желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6].

Учащиеся записывают уравнения качественных реакций в тетради и выводы. (Слайд 9)

6. Первичное закрепление знаний.

(Работа по цепочке.) (Слайд 5–9)

  1. Перечислите, какие соединения образует железо со степенью окисления +2.
  2. Каков характер оксида и гидроксида железа(II)?
  3. Перечислите формулы соединений железа со степенью окисления +3.
  4. Каков характер оксида и гидроксида железа(III)?
  5. Как можно получить гидроксиды железа?
  6. По каким признакам можно распознать осадки гидроксида железа(II) и гидроксида железа(III)?
  7. При помощи каких качественных реакций можно распознать соли железа(II) и соли железа(III)?

7. Генетические ряды соединений железа(II) и железа(III).

(Конструирование схем из приведенных формул.) (Слайд 14)

FeCI2 Fe FeCI3
Fe(OH)2 Fe3O4 Fe(OH)3
FeO FeSO4 Fe2O3

Из приведенных формул составить схемы генетических рядов:

Вариант 1. От оксида железа(II) до железа.

Вариант 2. От железа до оксида железа(III).

Написать уравнения соответствующих реакций.

Ответы учеников проверяются по слайду.

9. Формирование знаний о соединениях железа, имеющих наибольшее практическое значение.

(Самостоятельная работа с учебником и образцами минералов.)

Задания для самостоятельной работы

  1. Рассмотреть образцы выданных вам минералов, отметить их агрегатное состояние, цвет.
  2. Выписать в тетради формулы, название этих соединений, их практическое значение.

Формула вещества Название вещества Практическое значение
Систематическое техническое
FeSO4•7H2O кристаллогидрат сульфата железа(II) железный купорос Для борьбы с вредителями растений, для приготовления минеральных красок, обработки древесины
FeCI3 хлорид железа(III) При очистке воды, в качестве протравы при крашении тканей
Fe2(SO4)3•9H2O кристаллогидрат сульфата железа(III) При очистке воды, в качестве растворителя в гидрометаллургии и в других целях

10. Первичное закрепление.

Цель: зафиксировать изученное содержание.

Ребята, давайте еще раз повторим, что мы сегодня изучили.

Формы и способы организации учебной деятельности (по “цепочке” учащиеся повторяют все вопросы этого урока, используя слайды презентации учителя,)

Выявление возможных затруднений и способы их коррекции.

11. Контроль знаний. Тест. (Приложение 2)

12. Подведение итогов. Выставление оценок.

Д/З. § 44 – 45 , стр.135 упр. 6 письменно, упр. 11 а); б) желающим получить оценку.

13. Рефлексия учебной деятельности на уроке. (Слайд 15)

  1. Зафиксировать новое знание, полученное на уроке.
  2. Оценить собственную деятельность на уроке.
  3. Оценить учебную деятельность класса.
  4. Зафиксировать неразрешенные затруднения как направления будущей учебной деятельности.
  5. Обсудить и записать домашнее задание. (Слайд 16)

  1. Венецкий С. И. В мире металлов. М., 1988.
  2. Габриелян О. С. Химия 9 класс, М.: Дрофа, 2010 Химия – 9 с. 76–82.
  3. Денисова В. Г. Химия. 9 класс: поурочные планы по учебнику О. С. Габриеляна – Волгоград: Учитель, 2009.
  4. Книга для чтения по неорганической химии. Под ред. В. А. Крицмана. М., 1979.
  5. Мезин Н. А. Занимательно о железе. М., Металлургия, 1977.
  6. Пузынина М. А. Занимательный час “Чудеса своими руками” Химия в школе. 1991. № 5. С. 66–67.

Урок по теме: «Металлы побочных подгрупп. Железо»
план-конспект урока по химии (11 класс) на тему

Цели урока:

· Показать строение железа, его физические свойства, разнообразие химических свойств железа на примере задания С-2; рассмотреть качественные реакции на ионы Fe 2+ и Fe 3+ .

· Расширить и углубить знания, связанные с ролью железа в организме человека(проектная деятельность учащихся).

· Привить навыки самостоятельной работы, научить выражать свои мысли четко и грамотно; использовать знания, полученные при изучении других предметов: биологии, экологии, физики ( межпредметные связи).

Скачать:

Вложение Размер
otkrytyy_urok.docx 44.11 КБ

Как сдать ЕГЭ на 80+ баллов?

Репетиторы Учи.Дома помогут подготовиться к ЕГЭ. Приходите на бесплатный пробный урок, на котором репетиторы определят ваш уровень подготовки и составят индивидуальный план обучения.

Бесплатно, онлайн, 40 минут

Предварительный просмотр:

«Металлы побочных подгрупп. Железо»

(11 класс, профильный уровень)

Учитель химии Гумецова Л.Ш.

  • Показать строение железа, его физические свойства, разнообразие химических свойств железа на примере задания С-2; рассмотреть качественные реакции на ионы Fe 2+ и Fe 3+ .
  • Расширить и углубить знания, связанные с ролью железа в организме человека(проектная деятельность учащихся).
  • Привить навыки самостоятельной работы, научить выражать свои мысли четко и грамотно; использовать знания, полученные при изучении других предметов: биологии, экологии, физики ( межпредметные связи).
  • Штативы с пробирками, спиртовки, спички, держатели.
  • Реактивы: растворы FeCl 3 , KCNS, K 4 [Fe(CN) 6 ], HCl, CuSO 4 , HNO 3 , NaOH, яблочный сок.

Раздаточный материал: таблицы.

УРОК НАЧИНАЕТСЯ С РЕФЛЕКСИИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ И НАСТРОЕНИЯ.

Учитель: С каким настроением вы пришли на урок?

Ученики поднимают соответствующие смайлики. В конце урока учитель смотрит как изменилось эмоциональное состояние учащихся.

Учитель: Отсутствие какого металла описал академик А. Е. Ферсман?

«На улицах стоял бы ужас разрушения: ни рельсов, ни вагонов, ни паровозов, ни автомобилей не оказалось бы, даже камни мостовой превратились бы в глинистую труху, а растения начали бы чахнуть и гибнуть без этого металла. Разрушение ураганом прошло бы по всей Земле, и гибель человечества сделалась бы неминуемой. Впрочем, человек не дожил бы до этого момента, ибо лишившись трех граммов этого металла в своем теле и в крови, он бы прекратил свое существование раньше, чем развернулись бы нарисованные события».

Учитель: Про какой металл писал А.Е. Ферсман?

Учитель: Итак тема урока: « Металлы побочных подгрупп. Железо.

Рассмотрим строение атома железа.

Ученики: Железо находится в четвертом периоде, 8 группе, побочной подгруппе . Fe +26) 2 ) 8 ) 14 ) 2

Учитель: Определите степень железа в следующих соединениях: FeO, Fe 2 O 3 , FeSO 4 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , K 2 FeO 4 .

Рассмотрим задание А-4(cлайд)

Одинаковую степень окисления железо проявляет в соединениях:

2.Fe 2 O 3 и Fe(NO 3 ) 2

3.Fe(OH) 3 и FeCl 2

Учитель: Какие физические свойства характерны для железа?

Железо — типичный металл , в свободном состоянии — серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл пластичен , различные примеси (в частности — углерод ) повышают его твёрдость и хрупкость . Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. Часто выделяют так называемую « триаду железа » — группу трёх металлов (железо Fe, кобальт Co, никель Ni), обладающих схожими физическими свойствами , атомными радиусами и значениями электроотрицательности .

Для железа характерен полиморфизм , оно имеет четыре кристаллические модификации:

Химические свойства железа

В химическом отношении железо относится к металлам средней активности. В электрохимическом ряду напряжений металлов железо расположено левее водорода.

  1. Взаимодействие с неметаллами

При нагревании на воздухе выше 200 °С железо взаимодействует с кислородом, образуя оксиды нестехиометрического состава Fe x O, мелкодисперсное железо сгорает с образованием смешанного оксида железа (II, III):

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 .

С галогенами железо реагирует, образуя галогениды :

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3 ,

При взаимодействии с азотом при невысокой температуре железо, кобальт и никель образуют нитриды различного состава, например:

4Fe + N 2 = 2Fe 2 N

Взаимодействие с серой экзотермично и начинается при слабом нагревании, в результате образуются нестехиометрические соединения, которые имеют состав, близкий к ЭS:

С водородом металлы триады железа не образуют стехиометрических соединений, но они поглощают водород в значительных количествах.

С углеродом, бором, кремнием, фосфором также при нагревании образуют соединения нестехиометрического состава, например

  1. Взаимодействие с водой

В воде в присутствии кислорода железо медленно окисляется кислородом воздуха (корродирует):

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O = 4Fe(OH) 3 .

При температуре 700–900 °С раскаленное железо реагирует с водяным паром:

3Fe + 4H 2 O = Fe 3 O 4 + 4H 2 .

Кобальт и никель с водой не взаимодействуют.

  1. Взаимодействие с кислотами

Железо реагирует с разбавленными растворами соляной и серной кислот, образуя соли железа (II):

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 ,

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 ;

с разбавленной азотной кислотой образует нитрат железа (III) и продукт восстановления азотной кислоты, состав которого зависит от концентрации кислоты, например:

Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O.

При обычных условиях концентрированные (до 70 мас. %) серная и азотная кислоты пассивируют железо. При нагревании возможно взаимодействие с образованием солей железа (III):

2Fe + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O,

Fe + 6HNO 3 = Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

  1. Взаимодействие со щелочами

Разбавленные растворы щелочей на металлы триады железа не действуют. Возможно только взаимодействие железа с щелочными расплавами сильных окислителей:

Fe + KClO 3 + 2KOH = K 2 FeO 4 + KCl + H 2

  1. Восстановительные свойства

Железо, кобальт и никель вытесняют металлы, которые расположены правее в электрохимическом ряду напряжений их растворов солей:

Fe + SnCl 2 = FeCl 2 + S

На грани химии, биологии и медицины возникла новая научная область бионеорганическая химия. Бионеорганическая химия рассматривает роль металлов в возникновении и развитии различных процессов в здоровом и больном организме, создаёт новые эффективные препараты на основе металлоорганических соединений, активно участвует в борьбе за сохранение здоровья людей и продление человеческой жизни. Особенно чутко организм реагирует на изменение концентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, марганец, кобальт, железо, никель, молибден.

Открывается слайд 3: «Содержание некоторых металлов в организме человека в %».

Литий – 0,0001
Натрий – 0,03
Калий – 0,025
Кальций – 0,4
Магний – 0,05
Железо – 0,001
Марганец – 0,000001
Алюминий – 0,001
Цинк – 0,001

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЖЕЛЕЗА

В организм человека железо поступает с пищей. Пищевые продукты животного происхождения содержат железо в наиболее легко усваиваемой форме. Некоторые растительные продукты также богаты железом, однако его усвоение организмом происходит тяжелее. Считается, что организм усваивает до 35% «животного» железа. В то же время другие источники сообщают, что этот показатель составляет менее 3% . Большое количество железа содержится в говядине, в говяжьей печени, рыбе (тунец), тыкве, устрицах, овсяной крупе, какао, горохе, листовой зелени, пивных дрожжах, инжире и изюме. При заметном дефиците железа в организме он может ликвидироваться приемом пищевых добавок, содержащих железо в хелатной (легкоусваиваемой) форме: глюконат железа, фумарат железа, цитрат железа и другие.

Усвоение железа снижается при чрезмерном потреблении чая и кофе, а также яиц. Чрезмерные дозы железа могут быть опасными для детей, больных наследственной анемией, поэтому железосодержащие добавки к пище могут быть использованы для детей только по назначению врача.

В организме взрослого человека содержится около 3-5 г железа; почти две трети этого количества входит в состав гемоглобина. Считается, что оптимальная интенсивность поступления железа составляет 10-20 мг/сутки. Дефицит железа может развиться, если поступление этого элемента в организм будет менее 1 мг/сутки. Порог токсичности железа для человека составляет 200 мг/сутки. Потребность в железе у женщин на 30-60 % больше, чем у мужчин вследствие его физиологических потерь. В течение месяца женщины теряют в 2 раза больше железа, чем мужчины. При беременности у женщин потребность в железе превышает обычную физиологическую. Потребность в железе особенно увеличена у будущей матери в последние три месяца беременности. Учитывая, что железо впрок не накапливается в организме, при недостаточном его поступлении с пищей (железо главным образом содержится в мясе) может возникнуть гипохромная микроцитарная анемия.

Всасывание железа в кишечнике зависит от потребности всего организме в этом элементе. У больных анемией всасывание железа происходит более эффективно, чем у здоровых людей. Это обусловлено тем, что переход железа из содержимого кишечника в плазму регулируется ферритином (комплексное образование соединений железа с белком апоферритином).

Недостаточность железа может развиться из-за его дефицита в пище (у грудных детей, содержащихся на искусственном вскармливании, при несвоевременном прикорме на фоне естественного вскармливания, так как с грудным молоком железо не поступает). Недостаточность железа возникает при наличии в диете больших количеств неорганического фосфора, с которым оно образует плохо растворимые соединения, либо при воспалительных процессах в кишечнике, которые сочетаются с нарушением ферритинового механизма.

Избыточное поступление в организм трехвалентного железа приводит в депонированию железа в плазме крови и тканях (гемосидерозу).

– На примере ионов железа попробуем определить, действительно ли оно содержится в организме?
– Какие качественные реакции на катионы железа 2+ и 3+ вы знаете?

(Учащиеся называют: на катион железа 3+ реактивы роданид калия и желтая кровяная соль, на катион железа 2+ реактив красная кровяная соль.)

– У вас на столах имеется оборудование для выполнения лабораторной работы.

Проведем качественную реакцию на ионы железа 3+, добавив к раствору соли железа роданид калия (КCNS).

(Образуется раствор кроваво-красного цвета ).

– На что похож полученный раствор?

Ученики: На кровь, венозную. Значит, ионы железа 3+ содержатся в организме.

Качественная реакция на ион железа (III) например вот такая

FeCl3 + 3 NaOH = Fe(OH)3 ↓+ 3 NaCl – реакция со щелочью

Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с желтой кровяной солью.

3 К4[Fe(CN)6 ] +4 FeCl3 = KFe[Fe(CN)6])↓ + 12 KCl

Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с роданидом калия.

FeCl3 + 3 КCNS = Fe(CNS)3 + 3 KCl

Качественная реакция на ион железа (II) – реакция с красной кровяной солью.

турнбуллева синь – KFe[Fe(CN)6]).

2 К3[Fe(CN)6 ] +3 FeSO4 = KFe[Fe(CN)6])↓ + 3K2SO4

Качественная реакция на ион железа (II) – реакция со щелочью.

FeSO4 +2 NaOH = Fe(OH)2 ↓ + Na2SO4

Учитель: Проверим, есть ли ионы железа 3+ в продуктах питания?

В пробирку с яблочным соком учащиеся приливают раствор желтой кровяной соли K 3 [Fe(CN) 6 ].

(Образуется осадок синего цвета .)

Учитель: Проанализируем Таблицу 1 «Металлы в организме человека» (см. Приложение 1 ).

– Скажите, где содержится в основном железо в организме?

Учащиеся: В мышечной ткани, большая часть в крови.

Учитель: Что нужно делать при недостатке железа в организме? Какие продукты употреблять?

По Таблице 2 «Содержание железа в продуктах питания» (см. Приложение 2 ) определите, в каких продуктах больше всего содержится железа?

Рассмотрим задание С-2.

Железо сожгли в хлоре. Продукт реакции растворили в воде и в раствор внесли железные опилки. Через некоторое время раствор профильтровали и в фильтрат добавили сульфид натрия. Выделившийся осадок отделили и обработали 20% ной серной кислотой, получив бесцветный раствор. Напишите уравнения описанных реакций.

Рассмотрим задание С-4.

5,6 г чистого железа растворили в 100 мл 10%- ного раствора соляной кислоты (р=1,05г/мл). Вычислите массовую долю хлороводорода в полученном растворе.

Оцени себя на уроке . (Карточки с фразами, подчеркнуть нужное)

Урок Я на уроке Итог

1.Интересно 1.Работал 1.Понял материал

2.Скучно 2.Отдыхал 2.Узнал больше, чем знал

3.Безразлично 3.Помогал другим 3.Не понял

Учитель: С каким настроением вы уходите с урока?

Домашнее задание. Стр. 255-261, индивид. задания на карточках.

Конспект урока по химии “Железо. Соединения железа”

Описание разработки

Цели урока:

– обучающие: формирование представление о физических и химических свойствах элемента железа и важнейших его соединениях, качественные реакции на ионы железа (II) и (III);

– воспитательные: побуждение к пониманию химических процессов, происходящих в окружающем нас мире;

– развивающие: развитие умения писать уравнения соответствующих реакций и устанавливать зависимость проявляемой степени окисления от природы окисления.

Задачи:

– знать о строение и свойства химического элемента железа и его соединений;

– уметь осуществлять химическую реакцию и составлять уравнение реакции соединений железа;

– давать сравнительную характеристику химического элемента;

– владеть приёмами диалогической речи и способами самоконтроля при выполнении тренажерных заданий.

На данном уроке используются следующие методы:

1. Словесные методы – беседа, дискуссия, работа с книгой.

2. Наглядные методы обучения – демонстрация, лабораторный опыт.

Формы работы учащихся:

изучение материала, формулирование вопросов по теме урока, выполнение практических опытов, фиксирование в тетради уравнений реакций и выводов по уроку, выполнение тренажерных заданий, осуществление самоконтроля по оцениванию уровня усвоения своих знаний, для подведения итогов использование приема “составление синквейна”.

Ход урока.

I. Организационный момент.

Тему урока вы узнаете из отрывка замечательного произведения Даниэля Дефо. Герою романа повезло. Корабль, с которого он спасся, сидел на мели совсем недалеко от острова. Робинзон сумел погрузить на плот все необходимое и благополучно переправился на остров. Ему повезло еще раз – цитируем роман: “После долгих поисков я нашел ящик нашего плотника, и это была для меня поистине драгоценная находка, которой я не отдал бы тогда за целый корабль с золотом”.

Что было в плотницком ящике? Обыкновенный железный инструмент: топор, пила, молоток гвозди.[1]

Алхимики обозначали железо в виде копья и щита – характерных атрибутов бога войны Марса.

В настоящее время железо – это основа современной техники и сельскохозяйственного машиностроения, транспорта, космических кораблей и вообще всей современной цивилизации. Большинство изделий, начиная от швейной иглы и кончая космическими аппаратами, не может быт изготовлено без применения железа.

Итак, тема сегодняшнего урока “Железо. Соединения железа

Учащиеся должны сами определить важность и необходимость данного элемента для человечества.

Как видим, без железа не может обойтись даже приключенческая литература. Чрезвычайно важное место занимает этот металл в жизни человека.

Для того чтобы изучить эту тему, что мы должны сделать, какую цель поставить?

Цель урока: Узнать все возможное о железе, о его использовании человеком.

Для успешного достижения цели, чтобы вы применили, какие задачи выдвинули?

Из перечисленных ответов учащихся учитель выбирает и формулирует основные задачи для решения данной цели:

1. Изучить положение металла в периодической системе и строение атома.

2. Описать физические и химические свойства

3. Рассмотреть биологическое значение и основные соединения железа.

II. Опрос учащихся по заданному на дом материалу.

(проверка пройденного материала)

Проверка знаний по тестам (2 варианта)

1 вариант.

1. Укажите два элемента, атомы которых проявляют подобные химические свойства:

2. Кристаллическая решетка, образованная металлами

3. Элемент, электронная схема атома которого 2е , 4е –– :

4. Водород вытесняется из кислот металлом:

5. Сколько подуровней имеется на четвертом энергетическом уровне?

6. Наиболее активный металл

Весь материал – в документе.

Содержимое разработки

Железо. Соединения железа

Тип урока: изучение нового материала.

– обучающие: формирование представление о физических и химических свойствах элемента железа и важнейших его соединениях, качественные реакции на ионы железа (II) и (III);

– воспитательные: побуждение к пониманию химических процессов, происходящих в окружающем нас мире;

– развивающие: развитие умения писать уравнения соответствующих реакций и устанавливать зависимость проявляемой степени окисления от природы окисления.

– знать о строение и свойства химического элемента железа и его соединений;

– уметь осуществлять химическую реакцию и составлять уравнение реакции соединений железа;

– давать сравнительную характеристику химического элемента;

– владеть приёмами диалогической речи и способами самоконтроля при выполнении тренажерных заданий.

На данном уроке используются следующие методы:

1. Словесные методы – беседа, дискуссия, работа с книгой.

2. Наглядные методы обучения – демонстрация, лабораторный опыт.

Формы работы учащихся:

изучение материала, формулирование вопросов по теме урока, выполнение практических опытов, фиксирование в тетради уравнений реакций и выводов по уроку, выполнение тренажерных заданий, осуществление самоконтроля по оцениванию уровня усвоения своих знаний, для подведения итогов использование приема “составление синквейна”.

I. Организационный момент

Тему урока вы узнаете из отрывка замечательного произведения Даниэля Дефо. Герою романа повезло. Корабль, с которого он спасся, сидел на мели совсем недалеко от острова. Робинзон сумел погрузить на плот все необходимое и благополучно переправился на остров. Ему повезло еще раз – цитируем роман: “После долгих поисков я нашел ящик нашего плотника, и это была для меня поистине драгоценная находка, которой я не отдал бы тогда за целый корабль с золотом”.

Что было в плотницком ящике? Обыкновенный железный инструмент: топор, пила, молоток гвозди.[1]

Алхимики обозначали железо в виде копья и щита – характерных атрибутов бога войны Марса.

В настоящее время железо – это основа современной техники и сельскохозяйственного машиностроения, транспорта, космических кораблей и вообще всей современной цивилизации. Большинство изделий, начиная от швейной иглы и кончая космическими аппаратами, не может быт изготовлено без применения железа.

Итак, тема сегодняшнего урока “ Железо. Соединения железа”

Учащиеся должны сами определить важность и необходимость данного элемента для человечества.

Как видим, без железа не может обойтись даже приключенческая литература. Чрезвычайно важное место занимает этот металл в жизни человека.

Для того чтобы изучить эту тему, что мы должны сделать, какую цель поставить?

Цель урока: Узнать все возможное о железе, о его использовании человеком.

Для успешного достижения цели, чтобы вы применили, какие задачи выдвинули?

Из перечисленных ответов учащихся учитель выбирает и формулирует основные задачи для решения данной цели:

1. Изучить положение металла в периодической системе и строение атома.

2. Описать физические и химические свойства

3. Рассмотреть биологическое значение и основные соединения железа.

II. Опрос учащихся по заданному на дом материалу

(проверка пройденного материала)

Проверка знаний по тестам (2 варианта)

1. Укажите два элемента, атомы которых проявляют подобные химические свойства:

2.Кристаллическая решетка, образованная металлами

3. Элемент, электронная схема атома которого 2е , 4е –– :

4. Водород вытесняется из кислот металлом:

5. Сколько подуровней имеется на четвертом энергетическом уровне?

6. Наиболее активный металл

7. Какая реакция относится к реакциям соединения:

1. Какой из металлов при н.у. является жидким

2.Общие физические свойства металлов:

а) твердые, электропроводны, теплопроводны, хрупкие

б) твердые, не проводят тепло, пластичные

в) твердые, имеют металлический блеск, тепло- и электропроводны, пластичные и ковкие

г) твердые, электроизоляторы

3. Укажите элемент, электронная схема атома которого 2е , 8е ,1е :

4. Металлы, вытесняющие водород из растворов кислот

5. Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами:

6. Наиболее пассивный металл

7. Какая реакция относится к реакциям замещения:

III. Изучение нового учебного материала.

План изучения нового учебного материала

1. Положение железа в ПСХЭ

2. Строение атома

3. Нахождение в природе

4. Физические свойства

5. Химические свойства

6. Качественные реакции

7. Биологическое значение и основные соединения железа.

1. Положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Железо – это элемент побочной подгруппы. Строение атомов элементов побочных подгрупп отличается от строения атомов главных подгрупп. [2]

2. Строение атома железа.

+26) 2е, 8е, 14е, 2е.

3. Нахождение в природе.

Железо – второй по распространенности металл в земной коре. В природе встречается в виде оксидов и сульфидов.

Fe2O3 – красный железняк (гематит

FeS2 – железный (серный) колчедан, пирит

Fе(НСОз)2 – гидрокарбонат железа (II)

Железо в природе находится в виде соединений: руд и минералов, а самородное железо встречается очень редко.

4. Физические свойства железа.

Серебристо-серый металл, ковкий, пластичный, плотность 7,87г/см 3 ; tпл.=1539°С; tкип.=2740°С; хорошо проводит тепло и электричество, обладает магнитными свойствами.

5. Химические свойства железа. Лабораторный опыт.

Железо дает два ряда соединений, соответствующих степени окисления +2, +3. Степень окисления Fe зависит от окислительной способности реагирующего вещества.

Урок 11. Железо

Это интересно.

Удивительные факты о железе.

1.В 1813 году во время войны с Наполеоном прусская принцесса Марианна придумала способ пополнения казны. Немецким женщинам предложили обменивать золотые украшения на аналогичные ювелирные предметы из железа, на которых был надпись «Gold gab ich für Eisen» («Золотом отдам я за Железо»). Ношение таких украшений быстро вошло в моду и подчёркивало патриотизм обладательницы. Похожая идея способствовала созданию в том же 1813 году одной из самых знаменитых немецких наград, Железного креста. В отличие от других существующих медалей, Железный крест из драгоценного имел только скромную серебряную оправу.

2.Ледник Тейлора в Антарктиде знаменит Кровавым водопадом. Содержащееся в нем в двухвалентное железо, окисляясь кислородом воздуха, образует красного цвета окись железа, которое придаёт водопаду кроваво-рыжий оттенок. Производят двухвалентное железо бактерии, живущие на глубине под толщей льда.

3.На дне Индийского океана в области гидротермальных источников существуют улитки, раковина которых состоит из трех слоев: арагонита (материала обычного для моллюска), мягкого среднего слоя из органического наполнителя и внешнего из минерала железа. Кроме того, минералы железа входят в состав чешуек, покрывающих ногу улитки.

4.Атомиум — это гигантская молекула железа построенная в Брюсселе в 1958 году. Имеет девять круглых сфер диаметром 18 м, и является увеличенной копией молекулы железа в 165 миллиардов. Высота 102 метра, а суммарный вес этой конструкции превышает 2400 тонн. Туристы могут передвигаться от сферы к сфере по трубам длинна которых составляет 23 метра.

5.В Дели есть колонна, сделанная из железа, в котором есть немного примесей. Фактически это чистое железо. За много веков часть, которая находится на воздухе, практически не окислилась (вероятно, из-за сухости воздуха и наличию в составе фосфора), часть колонны, которая находится в земле, покрыта сантиметровым слоем ржавчины. Так что ничего сверхъестественного в том, что колона не ржавеет нет. Колонна изготовлена методом ковки отдельных криц, о чем говорят следы ковки и сварки (сварка также была сделана методом ковки).

Железо – химический элемент

Положение железа в периодической таблице химических элементов и строение его атома

Железо – это d- элемент VIII группы; порядковый номер – 26; атомная масса Ar ( Fe ) = 56; состав атома: 26-протонов; 30 – нейтронов; 26 – электронов.

Схема строения атома:

Электронная формула: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

Металл средней активности, восстановитель:

Fe 0 -2 e – → Fe +2 , окисляется восстановитель

Fe 0 -3 e – → Fe +3 , окисляется восстановитель

Основные степени окисления: +2, +3

Распространённость железа

Железо – один из самых распространенных элементов в природе . В земной коре его массовая доля составляет 5,1%, по этому показателю оно уступает только кислороду, кремнию и алюминию. Много железа находится и в небесных телах, что установлено по данным спектрального анализа. В образцах лунного грунта, которые доставила автоматическая станция “Луна”, обнаружено железо в неокисленном состоянии.

Железные руды довольно широко распространены на Земле. Названия гор на Урале говорят сами за себя: Высокая, Магнитная, Железная. Агрохимики в почвах находят соединения железа. Железо входит в состав большинства горных пород. Для получения железа используют железные руды с содержанием железа 30-70% и более.

Основными железными рудами являются :

миспикель — FeAsS — содержит 34,3 % железа

Р оль 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 субстрате, не содержащем железа, имеют белые листья. Маленькая добавка железа к субстрату – 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.

Физические свойства железа

Железо – это серебристо-серый металл. Температура плавления чистого железа (99,9917 %) равна 1539 °С, кипения – 3200 °С. Удельный вес его равен 7874 кг/м 3 . 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.

Аллотропия железа

Понятие аллотропия (от греч. allos – другой и tropos – направление) означает существование одного и того же химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ. Аллотропия может быть результатом образования молекул с различным числом атомов (например, кислород О 2 и озон О 3 ) или различных кристаллических форм (например, углерод образует графит и алмаз). Таким образом, различные кристаллические формы железа называют полиморфными или аллотропическими модификациями.

Особенно важным свойством железа является его аллотропия, т.е. наличие нескольких кристаллических модификаций, что дает возможность упрочнять сплавы на основе железа.

Получение железа

Восстановлением из оксидов углём или оксидом углерода (II), а также водородом:

Получение железа алюминотермией

Алюминий используется для получения некоторых металлов. Этот метод называется алюминотермией. Метод основан на том, что порошкообразный алюминий при воспламенении восстанавливает оксиды многих металлов. При этом образуется очень чистый, свободный от углерода металл. Получим железо способом алюминотермии. Смесь порошкообразного алюминия и оксидов железа называется термитом. Приготовим термит и подожжем его. При горении термита алюминий восстанавливает железо из его оксида.

Fe 2 O 3 + 2 AI = AI 2 O 3 + 2 Fe

Получение железа.wmv


Химические свойства железа

1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O = 4Fe(OH) 3

2) Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину – оксид железа (II,III) – вещество чёрного цвета:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

Взаимодействие железа с кислородом

горение железа.wmv

3) При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды:

3Fe + 4H 2 O t˚C → Fe 3 O 4 + 4H 2 ­

4) Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

2Fe + 3Br 2 t˚C → 2FeBr 3

5) Железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах при обычных условиях:

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 ­

6) В концентрированных кислотах – окислителях железо растворяется только при нагревании. На холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо!

Взаимодействие железа с концентрированными кислотами

Безводная серная и азотная кисло ты пассивируют железо, не реагируют с ним. Однако концентрированные растворы этих кислот растворяют железо.

Концентрированная азотная кислота бурно реагирует с железом. Продукты реакции – нитрат железа ( III ) и бурый газ – диоксид азота ( IV ).

Концентрированная серная кислота тоже реагирует с железом. Выделяется сернистый газ.

И в том, и в другом случае происходит окисление железа до степени окисления + III . Даже небольшие количества воды, содержащиеся в концентрированных кислотах, сильно влияют на их свойства. Концентрированные и безводные кислоты – не одно и то же.

7) Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

Железо и его соединения.mp4

Кроссенс – это ассоциативная головоломка.

Название «кроссенс» переводится с английского языка как «пересечение смыслов»

и придумано по аналогии с словом «кроссворд», что означает «пересечение слов»…

Рассмотрите изображения. Как они связаны с темой этого урока?

Найдите ассоциации с изображениями и темой урока.

Разработка урока химии в 9 классе по теме- Железо: нахождение в природе и свойства железа

Урок Каморной Ирины Михайловны МБОУ СОШ№15 г. Заринска, Алтайского края

Каморная И.М . учитель химии и биологии

МБОУ СОШ №15 с УИОП города Заринска, Алтайского края

Технологическая карта урока химии в 9 классе

Железо: нахождение в природе и свойства железа.

Комбинированный урок открытия новых знаний

Рассмотреть электронное строение атома железа. Изучить физические и химические свойства железа.

Задачи урока:

Сформировать у учащихся представление об элементе и простом веществе – железе;

Сформировать у учащихся представление о физических свойствах железах, опираясь на знания зависимости свойств металлов от строения их атомов;

Сформировать у учащихся представление о характерных химических свойствах железа;

На основе межпредметных связей продолжить развитие умений устанавливать взаимосвязь между составом, строением и свойствами веществ;

Способствовать развитию исследовательских навыков в ходе проведения опытов, демонстрирующих химические свойства железа;

Способствовать развитию у учащихся представления о познаваемости и единстве окружающего нас мира на основе информации о разных формах существования железа и его нахождении в природе;

Способствовать формированию интернациональных чувств, на основе сведений об истории использования железа разными народами мира;

Продолжить формирование у учащихся чувства гордости за свою Родину как самую богатую природными ресурсами страну;

Продолжать воспитание культуры учебного труда, аккуратность, внимание при проведении эксперимента.

Планируемый результат

Предметные: Знать строение атома железа, физические и химические свойства железа. Уметь разъяснять свойства железа. в свете представлений об окислительно-восстановительных процессах и электролитической диссоциации.

Метапредметные : Формировать умения соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией.

Личностные: Формировать целостное мировоззрение, соответствующее современному уровню развития науки, и коммуникативную компетентность в общении и сотрудничестве со сверстниками в процессе учебной деятельности

Основные виды деятельности учащихся

Отрабатывать умение составлять уравнения реакций, характеризующих химические свойства железа с точки зрения окислительно-восстановительных процессов. Самостоятельно работать с учебным материалом.

Основные понятия

Сидерит, магнетит, гематит, лимонит, пирит.

Мыслительные операции на этапе проектирования:

анализ, синтез, сравнение, обобщение, классификация

– дополнительные

раздаточный материал для работы группе

энциклопедия и научная литература

наглядные предметы быта

химическое оборудование( пробирки, держатели, реактивы- NaOH , FeCl 3, FeSO 4, Fe , CuSO 4

Демонстрации

Образование нерастворимых оснований, осаждение меди на железо

Формы организации учебно-познавательной деятельности :

работа фронтальная, индивидуальная, самостоятельная и в парах

словесный, наглядный, деятельностный, исследовательский

Технологии обучения:

здоровьесберегающая технология , обучение развитию критического мышления, проблемное обучение, метод эвристического обучения, обучение в сотрудничестве

Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 6-е изд. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2019

Структура и ход урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

I . Организационный этап урока.

настроить учащихся на учебный процесс.

1. Здравствуйте, ребята! Садитесь! Сегодня у нас необычный урок мы совершим путешествие по станциям. Для организации работы на уроке,

нам необходима сплочённость коллектива, чтобы достичь желаемого результата. Возьмите за руку своего соседа и пожелайте успеха в работе. У вас получилось я даю Вам зелёный свет!

На уроке вы можете заработать баллы, получить оценку, шкала оценивания перед вами. ( приложение )

Фронтальная работа:

Высказывания учащихся о качествах, необходимых каждому для достижения поставленных целей.

Самостоятельная работа:

Знакомство с раздаточным материалом

II .Актуализация знаний через повторение

обобщение материала, проверка домашнего задания

Ребята, скажите, пожалуйста, какую тему мы изучили?

Я предлагаю обобщить материал прошлой темы по вашему тесту. (приложение )

Учащиеся отвечают на вопрос, повторяют пройденный материал.

Систематизируют знания. Готовятся к тесту.

Самопроверка экспертной группой

III . Целеполагание

формирование познавательных мотивов учебной деятельности, определение учебной цели

А начну я урок с загадки (слайд2)

– О каком понятии сегодня пойдёт речь? Сформулируйте тему урока”. ( слайд №3)

-Какие цели поставим перед собой? Постарайтесь сформулировать цель урока исходя из темы

Работая в парах, обсудите: “Что ещё вы не знаете и хотели бы узнать о Fe ?”

– изучить особенности минералов!?

Обсуждение в паре темы урока.

Высказывание -ученики класса выражают своё согласие или нет. Тема урока записывается в тетрадь

IV . Планирование предстоящей деятельности

организация планирования своей деятельности

снять напряжения с глаз

План достижения цели:

1. работа с текстом

2.познакомимся с новыми понятиями;

3.научиться применять знания

4.выслушать сообщения учащихся

Разминка для глаз ( «ВВЕРХ И ВНИЗ», «СМОТРИМ ПО СТОРОНАМ», «ПО ДИАГОНАЛИ», «РИСУЕМ ПРЯМОУГОЛЬНИК» «ЗМЕЙКА»)

Обсуждают, высказывают своё мнение в паре. Варианты ответов ребят (устно)

Выполняют упражнения за учителем

V .Реализация плана

формирование способности анализировать, строить высказывания

Формирование основ теоретического мышления, развитие умений высказывать свою точку зрения, предположения

развитие умения пользоваться инструкцией для выполнения практической работы (рассмотрено на первых уроках химии) Т.Б

развитие умения осуществлять анализ предъявляемой информации для поиска ответа на вопрос

1 .Мы отправляемся в путь (гудок паровоза и стук колёс). (слайд 4)

станция «историческая»

Что вам удалось узнать из дополнительной литературы о появлении железа?

2. станция «теоретическая» (слайд5)

Метод «Фишбоун» рыбий скелет. (слайд 6 )

Ребята, дайте характеристику химическому элементу согласно нахождения в периодической таблице. Предположите свойства данного элемента, какие вам известны его соединения? (слайд7-8)

3 . станция «практическая » (слайд 9-13)

Давайте познакомимся с видеопытами как различить Fe (2) и Fe (3). Качественные реакции.

Проведём эксперименты. 3 NaOH + FeCl 3= Fe ( OH )3+ 3 NaCl

2 NaOH + FeSO 4= Fe ( OH )2+ Na 2 SO 4

Спорим в моих руках железо может тоже, как человек «стыдиться» и оно покраснеет!?

Fe + CuSO 4 = Fe SO 4 + Cu

4.ФИЗКУЛЬТИНУТКА ( слайд14)

5. станция «химическая» (слайд15-22)

6. станция «геологическая » (слайд 23-24)

7. станция «биологическая» (слайд25)

Читают научный текст. Выделяют главные мысли. Отвечаю на вопросы

Фронтальная работа.

Получение жетонов .

Получение жетонов за верные ответы

Записи в тетради электронное строение Fe

Работа с учебником

Запись в тетрадь

Проводят опыты, наблюдают за экспериментом

Повторяют движения за физруком класса

Учащиеся выполняют физические упражнения на расслабление мышц рук, туловища

Записать в тетради химические уравнения

Высказывают мнение

Представляют самостоятельную работу в виде презентаций

Высказывают свои суждения, объясняют материал

Класс заполняет таблицу минералы – по материалам выслушанных сообщений.

Возможно дать на д/з

VI . Этап проверки понимания нового. Закрепление материала

организовать закрепление изученного на уроке

развитие умений в оценочной деятельности

VII .Рефлексия

узнать эмоциональное настроение учащихся

-Вспомните цели, стоявшую перед вами.

-Смогли ли мы достичь их?

Что Вы узнали нового на уроке?

Оцените свою работу на уроке, подсчитав общий балл.

-Кто доволен своей работой на уроке?

-Как поступить тем, кто не доволен своей работой?

Поставьте галочку в таблице по рефлексии, а на цветочке нарисуйте смайлик своего настроения

Фронтальная и самостоятельная работа учащихся.

Оценивают работу на уроке

Перевод баллов в отметку

Личные мнения учащихся

Домашнее задание

разъяснить методику выполнения,

Для закрепления полученных знаний предлагаю выполнить домашнее задание.

1. Работа с учебником § 43, ответы на вопросы после параграфа 1-5, задачи1-2

2. Отработать записи по ОВР. Решить задачу в сетевом городе –это дополнительное задание. Всем спасибо за работу на уроке! Удачного дня!

Вносят задания в дневник

Используемая литература:

1. Н.А.Гара Уроки химии 9 класс,

2.Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: учебник для 9 класса

3. www . catalogmineralov . ru – сайт содержит каталог минералов, большую коллекцию фотографий и описание минералов.

4. http ://. elementy . ru – сайт « Элементы большой науки», содержит каталоги и статьи научно-популярных журналов «Химия и жизнь», « Наука и жизнь», «Природа» и др.

5. http :// www . ovitanah . com – сайт посвящен витаминам и микроэлементам, содержит интересную информацию.

Вариант 1. Ф.И.________________________________________

Выберите правильный ответ.

1. Степень окисления алюминия в его оксиде

а) +2 б) +1 в) +3 г) -3 д) -2

2. Номер группы, в которой расположен алюминий

а) VII б) III в) II г) I

3. Порядковый номер алюминия

а) 13 б) 11 в) 19 г) 17

4 .Относительная атомная масса алюминия

а) 27 б) 23 в) 36 г) 35,5

5 .Число валентных электронов в атоме алюминия

а) 1 б) 4 в) 3 г) 2

6. Название минерала с формулой Al 2 O 3

а) боксит б) лимонит в) корунд

7. Способ промышленного получения алюминия

а) алюмотермия б) электролиз

в) пиролиз г) гидролиз

8. Температура плавления алюминия

а) 1200 0 С б) 120 0 С в) 360 0 С г) 660 0 С

9.Сопоставьте :

Исходные вещества: Продукты реакции:

1) 2AlCI 3 – А ) 2Al 2 O 3

2) 3CI 2 + 2Al – Б ) 2AlCl 3

3) 2Al + 6HCI – В ) 2AlCl 3 + 3H 2 O

4) 4Al + 3O 2 – Г ) 2Al + 3CI 2

5) Al 2 O 3 + 6HCI – Д ) 2AlCI 3 + 3H 2

Количество баллов ­­_____________ оценка_______________

Проверил______________________

Шкала оценивания:

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. 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.

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.

Знаменитую булатную сталь (или булат) делали на Востоке еще во времена Аристотеля (IV в. до н.э.). Но технология ее изготовления держалась в секрете много веков.

Поскольку булат – это сталь с очень большой твердостью и упругостью, изготовленные из нее изделия обладают способностью не тупиться, будучи остро заточенными. Раскрыл секрет булата русский металлург П.П. Аносов. Он очень медленно охлаждал раскаленную сталь в специальном растворе технического масла, подогретого до определенной температуры; в процессе охлаждения сталь ковалась.

В Индии в 415 г. была изготовлена железная колонна в честь правителя древнего государства Чандрагупты II . Высота ее 7,3 м, диаметр у основания 41,6 см, у верха 29,5 см, масса 6,5 т.»

В Египте в период Древнего и Нового царства железо первоначаль­но применялось в основном для ювелирных изделий — амулетов и украшений. Еще в XIV веке до н.э. железо считалось драгоценным метал­лом и из него, как и из золота, из­готовляли украшения. Железо наряду с золотом и серебром входило в состав дани, которую платили поко­ренные народы Ассирии в IX веке до н.э.

Известно, что женщины многих африканских племен носили на руках и на ногах железные кольца. Жены богатых людей несли на себе иногда чуть ли не целый пуд таких украше­ний. Невесту одного из негритянских племен Западной Африки так нагру­жали железными украшениями, что она не могла двигаться без посторон­ней помощи, считали железо дороже всех металлов.

Английский мореплаватель XVIII века Джеймс Кук рассказывал, что на всех островах Полинезии, известных ему, любимым подарком для жите­лей было железо. Спутники Кука говорили, что за один крупный гвоздь туземцы охотно давали нес­колько ярдов местной ткани, а за десяток железных костылей моряки получали десять свиней. Кук приво­дит пример, как один из вождей на о.Таити, имея у себя два гвоздя, по­лучал за них довольно значительный доход. Он давал эти гвозди для пробития отверстий в тех случаях, когда другим способом сделать это не удавалось и получал за это деньги.

Джеймс Кук рассказывает в своих дневниках, как во время одного из первых путешествий он подарил несколько железных гвоздей жителям тихоокеанских островов. Те долго с недоумением вертели в руках, а затем, посоветовавшись с верховным жрецом, начали закапывать гвозди в землю. Это, в свою очередь, вызвало недоумение у англичан. Тогда туземцы знаками объяснили гостям, что гвозди прорастут и дадут много металлических бананов, с помощью которых их племя победит своих врагов. Правда, уже вскоре островитяне поняли, что железо не следует закапывать в землю, и стали находить ему самое разнообразное применение. Из-за этих гвоздей на корабле Кука начали твориться невообразимые вещи: матросы вытаскивали гвозди ото всюду, они даже пытались утащить якорь, чтобы наковать из него новых гвоздей. Кук вынужден был вывесить особый приказ, грозивший самым суровым наказанием каждому, кто решится унести с корабля какой-либо железный предмет.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: