Урок с использованием технологии развития критического мышления "Железо – главный металл нашего времени". 9-й класс

Урок c применением технологии развития критического мышления

Учебная цель: познакомить учащихся с историческими фактами, связанными с железом, дать учащимся представление о строении атома железа, рассмотреть его свойства и применение.

Метод обучения: проблемно-поисковый.

Тип урока: изучение нового материала.

Организационная форма: беседа по проблемным вопросам, практическая и самостоятельная работы, сообщения учащихся, рефлексия.

Средства обучения: схема маршрута изучения материала о железе, таблицы, химическое оборудование и реактивы.

Оборудование и реактивы:

На столах: правила ТБ, листы самооценки учащихся, штатив с пробирками, держатель для пробирок, ложечка, спиртовка, спички, зачищенный железный гвоздь, порошок восстановленного железа, растворы соляной кислоты HCl и гидроксида калия КОН, насыщенный раствор сульфата меди (II) CuSO₄.

На демонстрационном столе: прибор для сжигания железа.

Видеоматериал:

• таблички групп с составом участников;
• инструкции по охране труда при выполнении практических и лабораторных работ на уроках химии;
• таблица периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева;
• таблица растворимости;
• схема маршрута «Путешествия по стране Железа и его соединений»;
• схемы генетических рядов;
• карточки с автомобилями и запчастями к ним;
• задания на карточках;
• диск с записью музыки для релаксации.

Для демонстрации:

• коллекция минералов, содержащих железо;
• коллекция изделий из металла и его сплавов (канцелярские скрепки, гвозди, чугунная сковорода, стальная трубка и т.п.);
• набор продуктов, содержащих железо (яблоко, гречневая крупа, яйца, свёкла, хлеб, бобовые, печень, мясо и т.п.).

Девиз урока (эпиграф): «Наши знания суть зерна наших творений!» Жорж Бюффон

I. Организационный момент.

Учитель: Здравствуйте, ребята! Садитесь, пожалуйста, на свои места и мы начнём наш урок, который, я надеюсь, будет для вас продуктивным, а главное - полезным! Ведь не зря девизом нашего урока взяты слова известного французского натуралиста Жоржа Бюффона «Наши знания суть зерна наших творений!» (Приложение 1). А вот в чём заключается суть наших творений, мы попробуем разобраться на уроке.

II. Постановка темы и учебной цели.

Учитель:Я бы хотела начать урок со слов известного академика А. Е. Ферсмана (Приложение 2), который писал, что при отсутствии этого металла « ... на лицах стоял бы ужас разрушения: ни рельсов, ни вагонов, ни автомобилей, камни мостовой превращаются в труху, растения начинают чахнуть. Впрочем, человек бы этого не заметил, так как, лишившись 3 г этого металла, он бы моментально умер». О каком металле сегодня пойдёт речь? (железо) Именно об этом металле пойдёт сегодня речь: мы рассмотрим его строение, свойства и применение, используя для этого знания и практические навыки, которые вы приобрели в ходе учебной деятельности.

Вам выданы листы с таблицей для самоанализа учебной деятельности, в которой необходимо будет отметить по 5-баллной системе вашу работу на разных этапах урока как в личной так и в групповой деятельности (Приложение 3).

III. Изучение нового материала.

Учитель: А что вы знаете об этом металле? Давайте попробуем заполнить корзину знаний сведениями о металле, а в конце урока мы сравним насколько ваша информация была достоверной по поводу железа. Учащиеся перечисляют различного рода сведения о железе, а учитель не перебивая и не исправляя их, записывает все сказанное в корзину знаний.

Учитель: Я предлагаю вам сегодня побывать в стране Железа и его соединений (Приложение 4). В эту страну мы отправимся пешком, чтобы лучше познакомиться со всеми достопримечательностями, то есть веществами, их свойствами и процессами, протекающими между ними. Но в конце половины пути нас ожидает приз - автомобиль, который, вы и будете собирать по частям в течение всего путешествия. Та группа, которая вперёд всех соберёт автомобиль, первой получит суперприз. Запчасти к ней вы будете получать при каждом правильном ответе на вопросы, заданные на остановках в стране Железа и его соединений. Вопросы есть?

Итак, в путь!

Учитель: Первая остановка «Историческая» (выступление учащихся со стендовым сообщением) – 5минут

Учитель: Вторая остановка заставит вас окунуться в русскую лирику - «Железо в стихах», на которой необходимо будет вспомнить русских поэтов, упоминающих в своих произведениях железо и его сплавы. А отрывки этих стихов я сейчас вам и зачитаю:

1. Отговорила роща золотая
   Берёзовым весёлым языком…
   Я не знаю, что будет со мною,
   Может, в новую жизнь не гожусь,
   Но и всё же хочу я стальною
   Видеть бедную, нищую Русь.
    (Сергей Есенин)
   
   
2. Всё моё – сказало злато,
   Всё моё – сказал булат.
   Всё куплю – сказало злато,
   Всё возьму – сказал булат.
   (А.С.Пушкин)
   
   
3. Век девятнадцатый, железный,
   Воистину жестокий век.
   Тобою в мрак ночной, беззвёздный
   Беспечный брошен человек.
   (А. Блок)

Учитель: Третья остановка «Железо - элемент и простое вещество» (работа в парах). 5 минут

Используя Периодическую таблицу химических элементов Д.И. Менделеева, составьте визитную карточку для железа по алгоритму, который вам выдан на парту (Приложение 5).

Учащиеся самостоятельно записывают характеристики железа как химического элемента, после чего учитель выслушивает ответы учащихся.

Учитель: Работа в группах. А какими физическими свойствами будет характеризоваться железо как простое вещество? Чтобы ответить на этот вопрос, вам необходимо будет поработать с учебником (§14), справочной литературой и записать в тетрадь характерные физические свойства по плану (раздаётся на парту):

1. Цвет
2. Металлический блеск
3. Твёрдость
4. Пластичность
5. Теплопроводность
6. Электропроводность
7. Плотность
8. Температура плавления
9. Распространённость в земной коре

Учащиеся самостоятельно записывают физические свойства железа как простого вещества, после чего учитель выслушивает ответы учащихся и задаёт вопросы для логического мышления.

Вопросы для учащихся:

• Если температура плавления железа 1540°С, Т.е. больше 1000°С, к каким металлам относится железо? (тугоплавким)

• Если плотность железа 7,85 г/см³, Т.е. больше 5 г/см³, к каким металлам можно отнести железо? (тяжёлым)

Учитель: Чтобы добраться до следующей остановки, необходимо выполнить физминутку:

Физминутка

Утром бабочка проснулась,
Потянулась, улыбнулась.
Раз - росой она умылась,
Два - изящно покружилась,
Три - нагнулась и присела,
На четыре - улетела.

Следующая остановка (четвёртая) – «Откуда берётся железо?»

Выступление учащегося со стендовым сообщением о минералах, содержащих железо (3 минуты). Учащимся демонстрируется коллекция минералов, содержащих железо.

Учитель: Согласно выданной схеме получения железа из его соединений, написать уравнения реакций (работа в парах):

а) Fe₂O₃ -+ ? Н₂ ? .. + ? ..

б) Fe₂O₃ + ? СО  ? .. + ? ..

в) Fe₂O₃ + ? Аl ... +? ..

Учитель: Пятая остановка - «Экспериментальная».

Переходя к описанию химических свойств железа, вспомним, что оно в сложных веществах может проявлять степени окисления +2, +3.

Учащимся индивидуально выдаётся задание на определение степени окисления атома железа в сложных веществах (FeS, Fe₂O₃, FeCl₂, FeO, FeSO₄, Fe(OH)₃)

Учитель: Железо легко вступает во взаимодействие со многими веществами. Степень окисления зависит от силы окислителя, с которым оно взаимодействует (схема):

Учитель или учащиеся в качестве примера со степенью окисления +2 записывает уравнение реакции с серой.

• Учащиеся самостоятельно проводят реакцию «Взаимодействие железа с соляной кислотой» и записывают уравнение.

Учитель: Реагирует железо точно также с серной кислотой, а вот с разбавленной азотной кислотой в качестве продуктов реакции образуется нитрат железа, где железо проявляет степень окисления +3, вода и один из продуктов восстановления азотной кислоты - N2, NO, NН4NОз.

Учитель: В соответствии с положением железа в электрохимическом ряду напряжений металлов оно может вытеснять металлы, стоящие левее или правее его, из водных растворов их солей?

• Учащиеся проводят опыт «Вытеснение меди из её соли железом» и записывают уравнение химической реакции.

- Учитель или учащиеся в качестве примера со степенью окисления +3 приводит уравнение реакции с хлором.

- Учитель проводит опыт «Сжигание железа в кислороде» и отмечает, что в результате этой реакции образуется железная окалина, где присутствуют атомы железа со степенью окисления +2 и +3 (Учащиеся записывают на доске).

Учитель: При обычных условиях вода не взаимодействует с железом, однако, в присутствии кислорода может протекать следующая реакция:

4Fe⁰ + 6H₂O + 3O₂  4Fe+3(OH)₃

Fe(OH)₃ – гидроксид железа (III) – основная часть ржавчины. Чтобы данная реакция протекла, то есть произошёл процесс коррозии, необходимо одновременное присутствие воды и кислорода.

Вопрос: Почему знаменитая железная колонна в столице Индии Дели вот уже на протяжении нескольких столетий не подвергается коррозии? (Там сухой воздух).

Учитель: Шестая остановка нашего путешествия – «Важнейшие сплавы железа».

Выступление учащегося со стендовым сообщением о сплавах железа - чугуне и стали (5 минут). Учитель демонстрирует коллекцию изделий из железа и его сплавов.

Учитель: И вот перед нами последняя седьмая остановка – «Биологическая».

Выступление учащегося со стендовым сообщением о биологической роли железа (5 минут). Учитель демонстрирует коллекцию продуктов богатых содержанием железа.

IV. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Учитель: Давайте вернёмся к корзине знаний и посмотрим, что было верным, а что оказалось не правдой (учащиеся анализируют содержание корзины знаний, сопоставляют с полученными сведениями о металле и делают соответствующие выводы).

Подводя итоги нашего урока, вы по собранным машинам (а ведь их основа – это корпус и большое количество других деталей состоят из железа!!!) можете легко догадаться, кто очень хорошо работал в паре (или группе), а теперь оцените свой личный вклад в изучении нового материала (Приложение 3).

Окончательные результаты вы узнаете на следующем уроке после обработки ваших анкет по самоанализу деятельности на уроке.

V. Домашнее задание по уровням:

Для всех: §14 (стр. 63-64 до соединений железа)

• 1 уровень («3»): Составить синквейн по изученной теме
• 2 уровень («4»): Учебник химии для 9 класса О.С.Габриелян стр. 68 № 6
• 3 уровень («5»): Сборник задач по химии для средней школы Г.Хомченко 17.4,17.8, 17.21. 

Литература

1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей.- М.: АСТ-ПРЕСС, 1999
2. Габриелян О.С. Учебник: Химия. 9 класс. М.: Дрофа, 2007
3. Малышкина В. Занимательная химия. – Санкт-Петербург: Тригон, 2001