Урок химии по теме "Металлы побочных подгрупп. Семейство железа". 11-й класс

Разделы: Химия

Класс: 11

Цели урока.

Образовательные:

  • ознакомить учащихся со свойствами соединений никеля и кобальта, как промышленно важных на Кольском п-ове;
  • продолжить формирование понятия о многообразии веществ на примере комплексных соединений кобальта и никеля;
  • применять знания и практические умения, работая по инструкции.

Развивающие:

  • расширить кругозор учащихся о свойствах минералов Кольского полуострова и о их исследователе академике А. Е. Ферсмане.

Воспитательные:

  • создать условия для формирования нравственного отношения к природе, к ученым и людям разных специальностей в окружающем мире.

Планируемые результаты обучения:

Ученик должен: Ученик может:
1. Знать положение Fe, Co, Ni в ПСХЭ -
2. Объяснять строение атома Fe, Co, Ni -
3. Называть физические свойства Fe, Co, Ni (не менее 4х по каждому) Объяснять физические свойства
4. Называть важнейшие месторождения Кольского п-ова (не менее 3х ) Записывать уравнения химических реакций получения Fe, Co, Ni
5. Называть окраску ионов Ni2+, Co2+ и проводить качественные реакции по инструкции Записывать уравнения химических реакций и объяснять причины изменения окраски
6. Проводить химические реакции “сухим” способом Объяснять некорректность названия метода
7. Получать гидроксид никеля (II) и гидроксид кобальта (II) Исследовать свойства гидроксидов

Оборудование для проведения урока.

  1. Карта Кольского п-ова (отмечены центры горно – химической промышленности), таблица “Распространенность элементов в земной коре по Вернадскому”, портрет А. Е. Ферсмана и его книги, книги о Кольском крае, о рудах и минералах.
  2. Коллекция образцов руд и минералов.
  3. На столах для проведения опытов: фарфоровые ступки и пестики; растворы H2SO4 и NaOH; NiSO4 • 7H2O; CoSO4 • 7H2O; NH4Cl; KSCN; K3[Fe(CN)6]; реактив Чугаева – диметилглиоксим:
  4. Инструкции для проведения опытов. Приложение 1.
  5. Информационный лист: “d – элементы в организме человека”, “Окраска комплексных соединений кобальта”. Приложение 2.

Этапы урока

I. Ориентировочно-мотивационный этап.

Учитель объявляет тему урока, цели урока, проводит рефлексию по изученному материалу.

II. Операционно-исполнительский этап.

1) Актуализация знаний о простом веществе Fe (изучали в 9 кл. – и на предыдущем уроке), выступление учащихся с сообщениями про Co, Ni и заполнение таблицы:

Строение атома Температура плавления, 0С Плотность, г/см Твердость
26Fe +26 2,8,14,2
1536 7,87 Мягкий
27Co +27 2,8,15,2
1493 8,84 Вязкий
28Ni +28 2,8,16,2
1455 8,91 Прочный

Учитель дополняет сообщения о Co и Ni: у кобальта известно несколько тысяч комплексных соединений и сплавов (“Победит” широко начал применяться в годы Великой Отечественной войны), а у никеля – 3000 сплавов. В природе известно 45 минералов никеля, а кобальт входит в состав самых разных минералов и на Кольском п-ове встречается в основном с рудами никеля и железа.

2) Учащиеся рассматривают образцы минералов железа и слушают выступления одноклассников у карты Кольского полуострова:

Магнетит FeO• Fe2O3: слава Кольского магнетита связана с историей открытия железорудных месторождений в Приимандровском районе и в Ковдорском щелочном массиве. Обнаружен в 1931 году. В 1956 г началась разработка магнетитовых кварцитов Оленегорского месторождения – первенца черной металлургии на Кольском п – ове. Сейчас это Оленегорский ГОК – крупнейшее горнорудное предприятие области. Запасы другого месторождения были подсчитаны 22 июня 1941 г, а утверждены в 1946 г: война приостановила все геолого – разведочные работы. На базе этого месторождения создан еще один центр железорудной промышленности Кольского п-ова – Ковдорский ГОК.

Пирит FeS2: самый распространенный сульфид железа. Этот минерал – постоянный спутник свинцово-цинковых и медно-никелевых руд. Окраска пирита – желтая с разными оттенками. Она, эта окраска, и определила его название – “пирос” по гречески значит “огонь”. На Кольском п-ове пирит распространен широко. Он может быть встречен в самых разных породах, в разных уголках нашего края, но наиболее типичен для месторождений медно-никелевых руд.

Халькопирит CuFeS2: медный колчедан (греч. “халькос” - медь, “пирос” - огонь) наиболее распространенный минерал меди. В качестве примесей в минерале часто присутствуют редкие и благородные металлы, в т.ч. серебро и золото. Это отмечали еще в древности рудознатоки. На Кольском п-ове главный минерал медно-никелевых руд. Можно встретить вместе с пиритом и в других породах.

Учитель делает вывод словами А. Е. Ферсмана: “Минерал есть химическое соединение химических элементов, образовавшихся естественным путем, без вмешательства человека. Это своего рода здание, построенное из определенных кирпичиков … по определенным законам природы”.

3) Сообщение учащихся о жизненном пути Александра Евгеньевича Ферсмана.

Учитель. На протяжении четверти века жизнь и деятельность Ферсмана была связана с Кольским п – овом. Таким людям посвящены строки Зои Журавлевой (бывшей мурманчанки):

Мы едем туда, где
Круг Полярный планету стиснул.
И натужно скрипят параллели,
Высекая искры…
Только очень сильные парни
Не споткнутся о круг Полярный.

Мало сказать, что было трудно, академик напишет потом: “Почти без продовольствия, без обуви и какого-либо специального снаряжения начали мы наши работы”. Но, наверняка, они несли то, что находится на ваших столах, что используется геологами при предварительных исследованиях.

Качественные реакции геологи проводят методом растирания исследуемого твердого вещества с твердым реагентом. Еще в каменном веке, растирая цветные минералы в порошок и смешивая их, человек научился получать первые краски.

Учитель. Большинство таких реакций идут с участием воды, адсорбированной из воздуха или содержащейся в данном соединении в виде кристаллизационной воды и к реакциям “сухим путем” могут быть отнесены условно. Что влияет в данном случае на скорость химической реакции?

4) Учащиеся изучают информационные листы и выполняют лабораторную работу по инструкции.

III. Рефлексивно-оценочный этап.

Что узнали нового? Оцените свою работу на уроке.

Домашнее задание. Дописать уравнения химических реакций, выполненных в ходе лабораторной работы.

Литература для подготовки урока.

  1. Мурманская область. География и история освоения. 1996 г.
  2. Минеральные месторождения Кольского полуострова. 1981 г.
  3. М. Я. Руттен. Три триады и шесть невидимок. 1976 г.
  4. Химический энциклопедический словарь.
  5. Энциклопедия для детей. Геология.
  6. Методика проведения проблемных опытов по химии. Библиотека “Химия в школе”, №2-98.
  7. “Химия в школе”, №5 -96, №3 – 98, №3,4 – 97.
  8. Подшивка газет “Мурманский вестник”.