Цели урока:
Образовательная:
- На основании знаний учащихся о строении атомов металлов, об особенностях химической связи, свойствах металлов - простых веществ и их соединений, изучить особенности строения атома железа и проследить взаимосвязь строения атома железа, его свойств и свойств его соединений; познакомиться с важнейшими соединениями железа.
- Развить познавательный интерес к предмету, реализоватьмежпредметныесвязи курсов химии, биологии, истории, географии и литературы.
Развивающая:
- Развить умение учащихся анализировать, сравнивать, обобщать и делать выводы на основании уже имеющихся и вновь полученных знаний, как по химии, так и по другим дисциплинам.
- Прививать навыки поисковой и самостоятельной работы.
- Продолжить работу над формированием навыков по применению знаний при решении теоретических и практических задач (формирование предметной компетентности).
Воспитательная: Содействовать в ходе урока формированию научного мировоззрения, коммуникативной и информационной компетенции.
Тип урока: Урок усвоения новых знаний. Первичное закрепление новых знаний.
Форма организации учебной деятельности обучающихся: групповая, преобладающая работа - самостоятельная. Урок с элементамитехнологии критического мышления.
Оборудование: ПСХЭ, кристаллические решетки металлов, видеоролики, подтверждающие химические свойства железа и его соединений, реактивы (железо в порошке, сера, растворы соляной и серной кислот, сульфат меди, гидроксид натрия, красная и желтая кровяные соли, сульфат железа (II), хлорид железа (III),тиоционат калия),мультимедийное оборудование, диск с записью презентации, электронное пособие по теме "Металлы".
ХОД УРОКА
I. Организационный момент (1-2 мин)
1 стадия "Вызов".На этой фазе происходит актуализация знаний, имеющихся у учащихся, возникает интерес к обсуждаемому вопросу.
Краткое вступительное слово учителя (3 мин.).
Сегодня мы с вами продолжим путешествие в мир металлов: мы не только будем исследовать настоящее, но и заглянем далекое прошлое. Внимание посетителей Всемирной промышленной выставки в 1958 г в Брюсселе привлекло здание Атомиума.Девять громадных, диаметром 18 метров, металлических шаров, как бы парили в воздухе: восемь по вершинам куба, девятый в центре. Это была модель элементарной ячейки кристаллического альфа-железа, увеличенная в 165 млрд. раз (слайд 2)
Учитель объявляет тему урока:"Железо и его соединения" (слайд 3)
Прием "Покопаемся в памяти"
Учитель предлагает взять лист бумаги и ручку и в течение 3 минут ответить на вопрос: Что вы знаете о железе? Или вам кажется, что вы это знаете? Или вы думаете, что вы это знаете? Важно записать все, что придет на ум. Не имеет значения, правильно ли то, что записали или нет. При этом необходимо опираться на знания об общих свойствах металлов.После того как учащиеся записали все, что знают о железе, необходимо это обсудить с партнером. После того, как партнеры завершат свое обсуждение, члены группы должны поделиться своими знаниями о железе. По мере того, как они делятся своими знаниями, учитель записывает их идеи на листе бумаги прикрепленном к стене или на доске. Любые разногласия должны быть вынесены на обсуждение. Задает вопрос, все ли согласны с тем, что сказано. Также хорошо способствуют дискуссии, дружественные разногласия по обсуждаемым вопросам.
2 стадия - Осмысление новой информации. Учитель предлагает учащимся новую информацию, которую они должны усвоить. На этом этапе может быть предложена работа с текстом, заполнение матричной таблицы, чтение текста с пометками, выписка из текста.
Нахождение железа в природе.
Учащимся раздается печатный материал (Важнейшие природные соединения железа), демонстрируются минералы содержащие железо.
Работа с таблицей.
Ответить на вопросы: а) Какие классы неорганических соединений входят в состав железных минералов? б) Какой минерал имеет самое высокое значение массовой доли железа? в) В каких регионах России добывают железо?
Важнейшие природные соединения железа (слайд 4)
| Название минерала | Химическая формула | Содержание железа (в %) |
Важнейшие месторождения |
| Магнитный железняк (магнетит) |
Fe3O4 | до 72 | Ю. Урал, Магнитогорск, КМА, Кольский п-ов |
| Красный железняк (гематит) |
Fe2O3 | до 65 | Кривой рог, Сев. Урал, КМА |
| Бурый железняк (лимонит) |
2Fe2O3*3H2O | до 60 | Керчь, Ю. Урал, Карелия, Липецкая и Тульская обл. |
| Шпатовый железняк (сидерит) |
FeCO3 | до 35 | Ю. Урал, КМА, Керчь |
| Серный колчедан (пирит) |
FeS2 | до 47 | Урал, Алтай, Закавказье |
2. Физические свойства железа. Кристаллические решетки железа (слайд 5,6,7)
Прием "Кластер"
1. Напишите в середине листа ключевое выражение: "Физические свойства железа"
2. Начните записывать слова или предложения, которые приходят на ум в связи с данным заданием.
З. По мере того, как у вас возникают идеи, и вы записываете их, начните устанавливать те связи между идеями, которые вам кажутся подходящими.
4. Выпишите столько идей, сколько придёт вам на ум, пока не будут исчерпаны все ваши идеи.
На этом этапе урока возможно использование приема " Маркировочная таблица"(работая с текстом, учащиеся заполняют таблицу)например:
| "+" (знаю) |
"-" (Противоречит моему знанию) |
"V" (Это для меня новое) |
"?" (Не понятно) |
| Простое вещество с металлической связью. Обладает пластичностью и ковкостью. | Железо символ планеты МАРС | Имеет 4 аллотропные модификации | |
| Железо проводит тепло и электрический ток. | Самый распространенный металл на Земле | ||
| Железо имеетметаллический блеск, обладает магнитными свойствами | Самый блестящий металл железо. | Свет поглощается поверхностью металла, и его электроны начинают испускать свои, вторичные, волны излучения. | Почему проводит тепло. |
3. Положение атома железа в периодической системе и строение атома (слайд 8)
26
Fe ) ) ) ) d - элемент VIII-В группы, Аr = 56 1s22s22p63s23p63d64s2
4. Химические свойства железа (Слайд 9,10)
На этом этапе урока возможно использование приема "Самоанализ" с опорой на знания общих свойств металлов.
| Содержание (химические свойства железа) | Знаю уверено | Надо повторить |
А) При нагревании взаимодействует со многими неметаллами:
* с кислородом 3Fe + 2O2 = Fe3O4
* c хлором 2Fe + 3Cl2= 2FeCl3
* cсерой Fe + S = FeS
* c азотом 2Fe + N2 = 2FeN
Б) Пары воды разлагаются раскаленным железом: 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2
В)РазбавленныеHCL и H2SO4 растворяют железо.
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Г) С концентрированными азотной и серной кислотами при обычных условиях не реагирует (кислоты пассивируют металл)
Д) При нагревании реакция с концентрированной серной кислотой идет по уравнению 2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Е) Взаимодействуетссолями: Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu
5. Свойства соединений Fe+2 и Fe+3 (слайд 11, 12)
| СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА | ||
| +2 | +3 | |
| ОКСИДЫ | ||
| FeO - основный | Fe2O3 - слабо амфотерный | |
| Общие свойства: 1. Не растворяются в воде |
||
| 2. Реагируют с кислотами | ||
| FeO+2HCl = FeCl2+ H2O FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O |
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3+3H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O |
|
| 3. Реагируют с кислотными оксидами | ||
| FeO + SO3 -> FeSO4 | Fe2O3 + 3SO3 -> Fe2(SO4)3 | |
| 4. Реагируют с восстановителями | ||
| Fe0 + H2 = Fe + H2O | Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O | |
| Различия: | ||
| 1. Неустойчивые соединения | 1.Реагируют с щелочами: Fe2O3+2NaOH -> 2NaFeO2+H2O Fe2O3+2KOH+3H2O=2K[Fe(OH)4] |
|
| Гидроксиды железа | ||
| Fe(OH)2 - основный | Fe(OH)3 - слабо амфотерный | |
| Общие свойства: | ||
| 1.Реагируют с кислотами: Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O 2.При t0 разлагаются: Fe(OH)2 = FeO + H2O |
1.Реагируютскислотами: Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O 2.При t0 разлагаются: 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O |
|
| Различия: | ||
| 1.Окисляется на воздухе: 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 |
1.Реагируют с щелочами: Fe(OH)3+KOH=K[Fe(OH)4] Fe(OH)3 + OH- = [Fe(OH)4]- |
|
6. Лабораторные опыты. Качественные реакции на ионы Fe+2, Fe+3.
1. К раствору сульфата железа (II) - (FeSO4) добавить несколько капель раствора гексацианоферрата (III) калия - красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Наблюдаем выпадение осадка турнбулевой сини. Какого цвета?
Записать уравнение реакции:FeSO4 +K3[Fe(CN)6] ->
2. К раствору хлорида железа (III) - (FeCl3) добавить несколько капель раствора гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6] - желтой кровяной соли. Отметить цвет осадка берлинской лазури. Записать уравнение реакции:
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] ->
3. К раствору хлорида железа (III) добавить несколько капель раствора тиоцианата калия (KCNS). Наблюдаем цвет раствора. Записать уравнение реакции:
FeCl3 + KCNS ->
7. Практическое значение солей железа (слайд 13)
- FeSO4 * 7H2O - железный купорос; применяется в текстильной промышленности при крашении тканей, в сельском хозяйстве для протравы семян и борьбы с вредителями сельского хозяйства, получение чернила.
- FeCl2 - хлорид железа (II); применяется для получения чистого железа, компонент антианемических препаратов, катализатор в органическом синтезе.
- FeCl3 - хлорид железа (III); применяется в технике как окислитель в производстве органических красителей, в текстильной промышленности - для протравки тканей при подготовке их к окраске, в медицине как кровоостанавливающее средство, компонент тонирующих растворов в фотографии, коагулянт при очистке воды, для определения фенолов.
- Fe2(SO4)3 - сульфат железа (III); применяется как химический реактив при гидрометаллургической переработке медных руд, как коагулянт при очистке сточных вод, для получения квасцов, пигмента Fe2O3.
3 стадия - Рефлексия, Размышление. Происходит осмысление всей информации, полученной на 2 стадии. Размышление и обобщение того, "что узнал"ребенок на уроке по данной проблеме. На этой стадии может быть составлен опорный конспект в тетради учащегося. Кроме того, могут быть осуществлены:
а) возврат к стадии вызова;
б) возврат к ключевым словам;
в) возврат к перевернутым логическим цепочкам;
г) возврат к кластерам.
Возможно использование приемов: "Перепутанные логические цепочки"
| Утверждение | Стадия "Вызов" | Стадия "Рефлексия" |
| 1. Железо проявляет свойства общие со свойствами других металлов | + | Есть особенности |
| 2.Оксиды и гидроксиды железа (II и III) проявляют основные свойства | + | Оксиды и гидроксиды железа ( III) проявляют слабо-амфотерные свойства |
| 3. Соединения железа (II) неустойчивы | - | + |
| 4. Железо d-элемент | + | + |
| 5. |
или "Синквейн":
- на первой строчке тема называется одним словом (существительным)
- вторая строчка - это описание темы в двух словах (прилагательных).
- третья строка-описание действия в рамках темы тремя глаголами.
- четвертая - это фраза из четырех слов, показывающая отношение к теме.
- пятая - синоним из одного слова, который повторят суть темы.
или "Конструирование текста" (слайд 14)
Задание: Из предложенных формул соединений составьте генетический ряд Fe+2 (для первого варианта) и генетический ряд Fe+2(для второго варианта).
Fe(OH)2, Fe, Fe(OH)2, FeCl3, Fe2O3, FeCl2, FeO
8. Домашнее задание (слайд 14)
1. Написать уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Fe -> FeCl3 -> Fe(OH)3 -> Fe2O3 -> Fe -> FeSO4 -> Fe(OH)2 -> FeOa Fe -> Fe3O4
2. Написать уравнения реакций ступенчатого гидролиза раствора Fe2(SO4)3.
3. В уравнении химической реакции расставить коэффициенты методом электронного баланса: Fe2O3 + KOH + KNO3 -> K2FeO4 + KNO2 + H2O