Урок по теме "Железо", 9-й класс

Цели урока:

• образовательные: рассмотреть положение химического элемента железа в Периодической системе химических элементов Д. И Менделеева., строение атома. Изучить химические свойства простого вещества - железа, познакомиться с природными соединениями железа; рассмотреть биологическую роль железа;
• развивающие: развивать интеллектуальные умения: выделять главное, анализировать, сравнивать, делать выводы, использовать ранее накопленные знания по химии в контексте нового материала, расширить научную лексику путем введения в активный словарь новых терминов;
• воспитательные: воспитывать коммуникативные навыки, формировать научное мировоззрение, интерес к предмету, поддерживать устойчивую мотивацию к изучению химии на основании положительного эмоционального восприятия предмета.

Планируемые результаты обучения.

- учащиеся должны знать положение химического элемента железа в ПСХЭ, уметь характеризовать свойства атома на основании положения в ПСХЭ, особенности строения атома железа;

- уметь объяснять химические реакции, протекающие между простым веществом железом и простыми и сложными веществами;

- уметь записывать ОВР, указывать окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления;

- знать общие физические свойства, области применения и биологическую роль железа.

Ресурсы необходимые для проведения урока:

• лабораторное оборудование и реактивы: растворы соляной кислоты, сульфата меди (II), железная скрепка или гвоздь, пробирки;
• мультимедиапроектор, компьютер, электронная презентация;
• литература: О. С. Габриелян. Химия. 9 класс. М.: Дрофа, 2006.

ХОД УРОКА

Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлым, настоящим и будущими судьбами человечества.

А. Е. Ферсман.

Презентация

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

Задание: прочитайте текст учебника стр. 76 и охарактеризует положение химического элемента железа в ПСХЭ Д. И. Менделеева и особенности строения атома данного элемента, укажите возможные степени окисления элемента.

После ответов учащихся ПКМ и появляется характеристика положения атома железа в ПСХЭ Д. И. Менделеева (слайд №2).

Вывод: Железо – элемент побочной подгруппы VIII группы 4-го большого периода. Железо относится к d-элементам, электронная формула атома имеет окончание …3d⁶4s². Железо в соединениях проявляет степени окисления +2 и +3. Максимальная степень окисления железа +6. Она проявляется в ферратах – солях несуществующей железной кислоты. Например, Na₂FeО₄ – феррат натрия.

2. Нахождение в природе. Рассматривается распространенность железа в природе. Один из учащихся, заранее подготовивший сообщение, знакомит присутствующих с природными соединениями железа (демонстрируются слайды №3 – 4).

Ученик. 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. Железо входит в состав большинства горных пород. Для получения железа используют железные руды с содержанием железа 30–70% и более. Основными железными рудами являются:

– магнетит Fe₃O₄ – содержит 72% железа, месторождения магнетита встречаются на Южном Урале, Курской магнитной аномалии;

– гематит Fe₂O₃ – содержит до 65% железа, такие месторождения - железа встречаются в Криворожском районе;

– лимонит Fe₂O₃•nH₂O – содержит до 60% железа, месторождения лимонита встречаются в Крыму, например керченское месторождение;

– пирит FeS₂ – содержит примерно 47% железа, месторождения пирита встречаются на Урале.

Редчайший каприз природы – самородное железо земного происхождения (его еще называют “теллурическим”, от латинского “теллурс” - земля). Такое железо получается в уникальных геологических условиях – там, где потоки расплавленной лавы, богатой оксидом железа, на пути своего извержения из земных глубин пересекали пласты каменного угля. Метеоритное железо – всегда самородное. Правда, “небесный металл” всегда содержит примесь никеля, поэтому он почти не поддается ковке в обычных условиях. Его следует обрабатывать только в холодном виде, а не разогретом, как обычное железо. (Аликберова Л. Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. – М.: АСТ-ПРЕСС,2002.- 560 с.)

3. Физические свойства железа. Учитель характеризует физические свойства простого вещества – железа демонстрируя слайд №5.

4. Химические свойства. Рассматривается взаимодействие простого вещества железа с простыми и сложными веществами. Особое внимание уделяется взаимодействию железа с разбавленными и концентрированными растворами кислот.

1. Взаимодействие с неметаллами.

• Железо реагирует с неметаллами (слайд №6):

Fe + S = FeS

При нагревании до 200-250 0С реагирует с хлором

Fe+Cl₂=FeCl₃

Задание: Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления (после выполнения задания, проверяется правильность составления электронного баланса).

2. Взаимодействие с кислотами. Железо реагирует с кислотами (слайд № 7)

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂

В концентрированных азотной и серной кислотах железо не растворяется, так как на поверхности металла возникает пленка, препятствующая реакции металла с кислотой, поэтому концентрированные серную и азотную кислоты можно перевозить в железной таре (происходит пассивация металла).

Задание: Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления

Fe + HCl = FeCl₂ + H₂.

• Задание: Прочитайте текст учебника, составьте уравнения реакций

Fe+H₂О =

Fe+CuSO₄ =

Fe+O₂ =

Сделайте вывод о химической активности простого вещества – железа.

5. Биологическая роль железа. Рассмотрение вопроса о биологической роли железа можно построить в виде межпредметной беседы, ряд которых будет носить проблемно-поисковый характер (слайд №10).

• Какое значение имеет железо для жизнедеятельности растений?
• Какое значение имеет железо для жизни животных и человека?
• К каким последствия для здоровья человека может привести снижение его содержания в крови?
• Как восполнить недостаток железа в организме?
• Какие продукты богаты этим элементом?

В ходе поиска ответов на эти вопросы школьники выходят на проблему сохранения здоровья, рассматриваются принципы правильного и сбалансированного питания, рассматриваются продукты богатые железом (одновременно демонстрируется слайд).

В завершении урока приводятся интересные ссылки на Интернет-источники.

• www.catalogmineralov.ru – сайт содержит каталог минералов, большую коллекцию фотографий и описание минералов.
• http://.elementy.ru – сайт “ Элементы большой науки”, содержит каталоги и статьи науно-популярных журналов “Химия и жизнь”, “ Наука и жизнь”, “Природа” и др.
• http://www.ovitanah.com - сайт посвящен витаминам и микроэлементам, содержит интересную информацию.
• http://alhimik.ru – сайт “Алхимик” содержит самую разнообразную информацию по химии.

Домашнее задание.

Разгадав ключевые слова и заменив цифры буквами по горизонтальным рядам, прочитайте отрывок из стихотворения Николая Рыленкова, объясните его смысл.

1. Бог войны, атрибуты которого использовали алхимики для обозначения железа – 11, 1, 15, 16
2. Зеленый овощ, содержащий железо – 18, 14, 7, 12, 1, 17.
3. Один важных компонентов крови, содержащее железо – 4, 6, 11, 13, 4, 10, 13, 2, 7, 12
4. Природное соединение железа, называемое еще пирит – 16, 6, 15, 12,22, 9 8, 13, 10, 23, 6, 5, 1, 12
5. Лабораторный прибор, используется для закрепления пробирок – 18, 14, 1, 17, 7, 3
6. Минерал, содержащий железо – 24, 1, 10, 19, 8, 13, 14, 7, 15, 7, 17
7. Состояние здоровья человека, при лечении которого используются железосодержащие препараты – 25, 14, 1, 5, 13, 8 16, 7, 10

Ответ: марс, шпинат, гемоглобин, серный колчедан, штатив, халькопирит, упадок сил.

Борьба с природой?
Нет, мне странно слышать это.
Борьбу ведут с врагом,
А нам природа – мать.

Н. Рыленков

Список литературы:

1. Габриелян О. С. Химия. 9 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений.- М.: Дрофа, 2006.
2. Аликберова Л. Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей – М.: АСТ-ПРЕСС. 2002. – 560 с.
3. Бердоносов С. С., Менделеева Е. А. Химия. Новейший справочник. – М.: Махаон, 2006. – 368 с.