Место урока в курсе «Неорганическая химия» 9 класс: данная тема может рассматриваться при изучении раздела «Металлы».
Тип урока: комбинированный (изучение нового учебного материала, закрепление).
Цели урока по содержанию:
образовательные
- ознакомиться с природными соединениями железа, качественными реакциями на ионы железа Fе2+ и Fе3+,
- рассмотреть генетические ряды железа Fе2+ и Fе3+;
развивающие
- создание условий для развития умения самостоятельно приобретать знания, используя различные источники информации;
- формирование опыта творческой деятельности;
- развитие способности эффективно использовать знаковые системы, приемы наблюдения, сравнения;
- определения выводов и представления результатов аналитической работы
воспитательная
- формирование социальной активности учащихся через установление межпредметных связей химии с биологией, медициной;
- воспитание опыта делового общения.
Методы обучения: репродуктивный, частично-поисковый.
Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, индивидуальная, групповая.
Оборудование и реактивы:
- вещества : FeCl3, FeSO4, NaOH, K3[Fe(CN)6], K4[Fe(CN)6], KCNS,
- пробирки,
- листы оценки урока,
- АРМ учителя,
- Презентация (приложение 1)
Ход урока
1. Ориентировочно-мотивационный этап.
Слайд 1. Учитель: Наш век называют по-разному: и атомным, и найлоновым, и веком полупроводников. Тем не менее существует традиция, по которой век называют именем материала, из которого делают самые нужные и сложные орудия труда. Если следовать этой традиции, то мы живем во времени железа, которое около двух тысячелетий назад пришло на смену бронзовому веку.
Слайд 2. Почему люди называют наш век железным?
Поиски ответа на этот вопрос начнем со строения атома железа. А затем будем рассматривать его соединения.
2. Операционно-исполнительский этап.
Зачитываем эпиграф урока:
Элементы и атомы,
В менделеевский взятые круг,
Сделали химию самой богатой
И самой творческой из наук.
Г.Санников.
Слайд 3. Тема урока. Cоединения железа и их значение.
Учитель: Оформлять работу мы будем в ваших тетрадях.
Слайд 4. Наши задачи:
- Ознакомиться с соединениями железа и качественными реакциями на ионы железа Fе2+ и Fе3+
- Освоить навык определения ионов железа Fе2+ и Fе3+
- Развить способность эффективно использовать знаковые системы, наблюдения, сравнения; делать выводы
Итак, охарактеризуйте положение железа в таблице Д.И. Менделеева.
Ученик: Железо располагается в 7 группе, побочной подгруппе, 4 большого периода. Атомы железа имеют 4 энергетических уровня, но заполняется у них не последний, а предпоследний уровень. На последнем уровне 2 электрона. Следовательно, распределение электронов по уровням в атомах железа таково: 2, 8, 14, 2
Валентные электроны находятся у атома железа на последнем электронном слое и предпоследнем. В химических реакциях железо может отдавать эти электроны и проявлять степень окисления +2 и +3 и +6(иногда)
Учитель: Атомы железа входят в состав различных соединений: оксидов, гидроксидов, солей.
Слайд 5. Организация самостоятельной работы.
Определите степени окисления железа в соединениях:
FеСl3, FеSО4, Fе(ОН)2, Fе(ОН)3, Fе2(SО4)3, FеВr2
Два человека работают на доске, остальные на местах.
Слайд 6. Проверка на слайде. Ученики, обмениваясь тетрадями, проверяют работы друг друга.
Учитель. После проверки все, кто правильно выполнил задание, получают по 1 баллу. (Отметьте на полях).
Слайд 7.Химически чистое железо в природе встречается в составе метеоритов. Обычно железо в природе встречается в виде соединений. Это Fе3О4 - магнитный железняк, Fе2О3 - красный железняк (гематит), 2Fе2О3.3Н2О - бурый железняк, FеS2 - железный колчедан (пирит).
В этих соединениях железо имеет степени окисления +2 и +3.
Итак, для железа характерны два ряда соединений: соединения железа(II) и соединения железа (III).
Оксид железа (II) и соответствующий ему гидроксид железа (II) получают косвенно, в частности по следующей цепочке превращений: FеSО4> Fе(ОН)2>FеО
Вспомните основные правила техники безопасности при работе с реактивами.
Ученик. Работать с химическими веществами необходимо аккуратно. Приливать вещества в пробирку, держа ее в наклоненном положении. Пробирку держать перед глазами.
Практическая работа.
Эксперимент1. Получение гидроксида железа Fе(ОН)2.
Слайд 8. Получение Fе(ОН)2
Ход эксперимента.
В чистую пробирку прилейте 1-2 мл раствора соли FеSО4, добавьте щелочь NaOH. Что наблюдаете?
Рассмотрите реакцию с точки зрения ТЭД, запишите уравнение реакции в трех видах.
Ученики выполняют задания. Затем учащиеся составляют 2 уравнение реакции цепочки.
Учитель. Оксид и гидроксид железа (II) имеют ярко выраженные основные свойства. С какими веществами они будут взаимодействовать?
Ученик. Данные соединения железа будут взаимодействовать с кислотами.
Учитель. Обменяйтесь тетрадями, проверьте работу вашего соседа. Поставьте 1 балл за каждое правильно выполненное уравнение реакции.
Слайд 9. Fе(ОН)2 зеленый осадок. В сухом виде – белый порошок.
FеSО4+ 2NaOH=Na2SО4+ Fе(ОН)2
Fе2++SО42-+ 2Na++2OH- =2Na++SО42-+
Fе(ОН)2
Fе2++ 2OH- = Fе(ОН)2
.Fе(ОН)2>FеО+ Н2О
FеО – черное кристаллическое вещество.
Учитель. Оксид железа (III) и соответствующий ему гидроксид железа (III) получают также косвенно, в частности по следующей цепочке превращений: FеСl3>Fе(ОН)3>Fе2О3
Практическая работа.
Эксперимент 2. Получение гидроксида железа Fе(ОН)3
Слайд 10. Получение Fе(ОН)3
В чистую пробирку прилейте 1-2 мл. раствора соли FеСl3, добавьте щелочь NaOH. Что наблюдаете?
Рассмотрите реакцию с точки зрения ТЭД, запишите уравнение реакции в трех видах.
Ученики выполняют задания. Затем учащиеся составляют 2 уравнение реакции.
Учитель. Обменяйтесь тетрадями, проверьте работу вашего соседа. Поставьте 1 балл за каждое правильно выполненное уравнение реакции.
Слайд 11. Проверка. Fе(ОН)3- бурый осадок, обладает амфотерными свойствами.
FеСl3+ 3NaOH=3NaСl + Fе(ОН)3v
Fе3++3Сl- + 3Na++3OH- =3Na++ 3Сl- + Fе(ОН)3 v
Fе3++ 3OH- = Fе(ОН)3 v
2Fе(ОН)3>Fе2О3+ 3Н2О
Учитель. Ионы железа Fе2+ и Fе3+ можно определить с помощью качественных реакций. Это реакции с ярким внешним эффектом (изменение окраски, выделение осадка, газа).
Слайд 12. Качественные реакции на ион железа Fе2+.
Ученики выполняют эксперимент, переписывают со слайда и разбирают с учителем уравнение реакции.
Эксперимент 3. Качественная реакция на ион Fе2+
1. Реактив – красная кровяная соль К3[Fе(СN)6 ]
Результат – синий осадок (турнбулева синь)
Слайд 13. Качественные реакции на ион железа Fе3+.
Ученики выполняют эксперимент, переписывают со слайда и разбирают с учителем уравнение реакции.
Эксперимент 4. Качественная реакция на ион Fе3+
1Реактив – желтая кровяная сольК4[Fе(СN)6]
Результат – синий осадок (берлинская лазурь)
Слайд 14. Качественные реакции на ион железа Fе3+.
2. Реактив – роданид калия КСNS
Результат – интенсивно-красный цвет
Слайд 15. Практическое значение соединений железа.
Из солей железа наибольшее техническое значение имеют сульфаты и хлориды.
FеSО4 . 7Н2О – железный купорос (степень окисления +2). Применяют для борьбы с вредителями растений, для приготовления минеральных красок, для обработки древесины.
FеСl3 – хлорид железа (III). Степень окисления +3. Применяют для очистки воды, в качестве протравы при крашении тканей.
Fе2(SО4)3.9Н2О – сульфат железа(III)Степень окисления +3. Применяют при очистке воды, в качестве растворителя в гидрометаллургии.
Слайд 16. Железо – основа всех черных сплавов
Работа со слайдом.
Учитель. Где используются сплавы железа?
Ученик. Чугун и сталь - сплавы на основе железа, материальная основа нынешней техники.
Слайд 17. Применение булата. Характеризует ученик на основе слайда.
Слайд 18. Значение железа для организма человека.
Учитель. Интересно, что железо используется не только для строительства, не только в производстве, но и в наших с вами организмах.
Какую роль железо и его соединения выполняет в организме?
Ученики. Железо входит в состав гемоглобина крови.
Учитель. Действительно, роль химического элемента железа в жизнедеятельности 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. Так, тонкий серый порошок восстановленного железа – «Феррум редуктум» – назначается при малокровии довольно большими дозами – по одному грамму 3 раза в день. Это свидетельствует о важной роли железа в жизни человека и высших животных. Организм
взрослого человека содержит в среднем 3,5 грамма железа. Это очень немного по сравнению с содержанием, скажем, кальция или калия. Однако в крови концентрация того же кальция в пять раз меньше, чем железа.
Почти все железо нашего организма сосредоточено в красных клетках крови – эритроцитах.
Слайд 19. Гемоглобин, который переносит кислород из легких во все органы и ткани, это сложное металлорганическое соединение, в состав которого обязательно входит железо( степень окисления + 2) Собственно, молекула гемоглобина состоит из двух частей – чисто белковой (глобина) и элементоорганического комплекса (гемма), в центре которого и находится атом железа. Именно железо придает гемоглобину важнейшее его свойство – способность связывать кислород и отдавать его там, где это нужно организму. Характерно, что масса железа в гемоглобине сравнительно мала: килограмм эритроцитов содержит лишь грамм железа, но это не умаляет его роли.
В человеческом организме железо есть не только в крови. Его содержат мышцы, костный мозг, селезенка, печень. В организм железо попадает с пищей. Много железа в зеленых овощах – салате, шпинате, капусте. Розовая черешня содержит наполовину меньше железа, чем черная. Светло-зеленый капустный лист в 6 раз беднее железом, чем зеленый. В говядине железа больше, чем в телятине. Причем, самый богатый железом пищевой продукт это не яблоки, а курага: в ее составе железа в 5 раз больше.
В организме железо претерпевает ряд химических превращений. Главное из них – переход из трехвалентного состояния в двухвалентное.
3. Рефлексивно-оценочный этап.
«Жизнь ставит цели науке, наука освещает путь жизни» Н. Михайловский.
читель. Почему наш век можно назвать железным?
Учащиеся подводят итоги урока, отмечая, что железо является основой чугуна и стали, это материальная основа всей нашей техники, соединения железа используются для очистки воды, протравливания тканей, в гидрометаллургии, для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений, железо входит в состав гемоглобина, мышц, костей, печени, селезенки. Поэтому мы и можем наш век назвать железным.
Слайд 20.
Я научился…
Я узнал…
Мне понравилось…
Учитель. У вас на столах находятся листы оценки урока. Продолжите в них предложения о нашем уроке.
Ученики работают с листами оценки урока.
Несколько вариантов ответов заслушиваются.
Слайд 21. Учитель. На слайде приведена расшифровка полученных вами баллов.
Пользуясь расшифровкой на слайде, поставьте себе оценки.
Подсчитав общее количество баллов, учащиеся выставляют себе отметки: 8-9 баллов - 5,
6-5 баллов - 4, 4 балла - 3. Учитель заносит оценки в классный журнал.
Слайд 22. Домашнее задание:
- Написать эссе, миниатюру, сказку на тему «Почему наш век можно назвать железным?»,
- Сделать подборку текстовых материалов о соединениях железа из Интернет - источников.
- Создать коллекцию цифровых фотографий о соединениях железа и их применении.
Литература
1. Настольная книга учителя. Химия. О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов 9 кл., ДРОФА Москва 2002.
2. Химия. Пособие для школьников старших классов и поступающих в вузы. О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов ДРОФА Москва 2005..
3. Поурочные разработки по химии. 9 класс. М.Ю. Горковенко. Москва «Вако» 2005.
4. Занимательная химия. Л.Ю. Аликберова. Москва «АСТ -ПРЕСС» 1999.