Тип урока: изучение нового материала.
Цели урока:
- обучающие: формирование представление о физических и химических свойствах элемента железа и важнейших его соединениях, качественные реакции на ионы железа (II) и (III);
- воспитательные: побуждение к пониманию химических процессов, происходящих в окружающем нас мире;
- развивающие: развитие умения писать уравнения соответствующих реакций и устанавливать зависимость проявляемой степени окисления от природы окисления.
Задачи:
- знать о строение и свойства химического элемента железа и его соединений;
- уметь осуществлять химическую реакцию и составлять уравнение реакции соединений железа;
- давать сравнительную характеристику химического элемента;
- владеть приёмами диалогической речи и способами самоконтроля при выполнении тренажерных заданий.
На данном уроке используются следующие методы:
1. Словесные методы - беседа, дискуссия, работа с книгой.
2. Наглядные методы обучения - демонстрация, лабораторный опыт.
Формы работы учащихся:
изучение материала, формулирование вопросов по теме урока, выполнение практических опытов, фиксирование в тетради уравнений реакций и выводов по уроку, выполнение тренажерных заданий, осуществление самоконтроля по оцениванию уровня усвоения своих знаний, для подведения итогов использование приема “составление синквейна”.
I. Организационный момент
Тему урока вы узнаете из отрывка замечательного произведения Даниэля Дефо. Герою романа повезло. Корабль, с которого он спасся, сидел на мели совсем недалеко от острова. Робинзон сумел погрузить на плот все необходимое и благополучно переправился на остров. Ему повезло еще раз – цитируем роман: “После долгих поисков я нашел ящик нашего плотника, и это была для меня поистине драгоценная находка, которой я не отдал бы тогда за целый корабль с золотом”....
Что было в плотницком ящике? Обыкновенный железный инструмент: топор, пила, молоток гвозди.[1]
Алхимики обозначали железо в виде копья и щита – характерных атрибутов бога войны Марса.
В настоящее время железо – это основа современной техники и сельскохозяйственного машиностроения, транспорта, космических кораблей и вообще всей современной цивилизации. Большинство изделий, начиная от швейной иглы и кончая космическими аппаратами, не может быт изготовлено без применения железа.
Итак, тема сегодняшнего урока “ Железо. Соединения железа”
Учащиеся должны сами определить важность и необходимость данного элемента для человечества.
Как видим, без железа не может обойтись даже приключенческая литература. Чрезвычайно важное место занимает этот металл в жизни человека.
Для того чтобы изучить эту тему, что мы должны сделать, какую цель поставить?
Цель урока: Узнать все возможное о железе, о его использовании человеком.
Для успешного достижения цели, чтобы вы применили, какие задачи выдвинули?
Из перечисленных ответов учащихся учитель выбирает и формулирует основные задачи для решения данной цели:
1. Изучить положение металла в периодической системе и строение атома.
2. Описать физические и химические свойства
3. Рассмотреть биологическое значение и основные соединения железа.
II. Опрос учащихся по заданному на дом материалу
(проверка пройденного материала)
Проверка знаний по тестам (2 варианта)
1 вариант
1. Укажите два элемента, атомы которых проявляют подобные химические свойства:
а) Na и K
б) Na и S
в) F и Ne
2.Кристаллическая решетка, образованная металлами
а) атомная
б) молекулярная
в) ионная
г) металлическая
3. Элемент, электронная схема атома которого 2е–, 4е––:
а) Si
б) Be
в) AI
г) C
4. Водород вытесняется из кислот металлом:
а) Pt
б) Fe
в) Au
г) Ag
5. Сколько подуровней имеется на четвертом энергетическом уровне?
а) 3
б) 4
в) 5
г) 6
6. Наиболее активный металл
а) Li
б) Ca
в) Au
г) Fe
7. Какая реакция относится к реакциям соединения:
а) Al2O3+HCl —>,
б) Na2O + H2O —>,
в) Fe + H2SO4 —>,
г) CaCO3 —>.
2 вариант
1. Какой из металлов при н.у. является жидким
а) Ag
б) Cu
в) Hg
г) Cr
2.Общие физические свойства металлов:
а) твердые, электропроводны, теплопроводны, хрупкие
б) твердые, не проводят тепло, пластичные
в) твердые, имеют металлический блеск, тепло- и электропроводны, пластичные и ковкие
г) твердые, электроизоляторы
3. Укажите элемент, электронная схема атома которого 2е–, 8е– ,1е–:
а) AI
б) K
в) Na
г) C
4. Металлы, вытесняющие водород из растворов кислот
а) Cu, Li, Na, Fe
б) Cu, Ag, Au, Pt
в) Zn, Cr, Pt, As
г) K, Ca, Zn, Fe
5. Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами:
а) алюминий,
б) бор,
в) галлий,
г) индий
6. Наиболее пассивный металл
а) Li
б) Ca
в) Au
г) Fe
7. Какая реакция относится к реакциям замещения:
а) Al2O3+HCl —>,
б) Na2O + H2O —>,
в) Fe + H2SO4 —>,
г) CaCO3 —>.
III. Изучение нового учебного материала.
План изучения нового учебного материала
1. Положение железа в ПСХЭ
2. Строение атома
3. Нахождение в природе
4. Физические свойства
5. Химические свойства
6. Качественные реакции
7. Биологическое значение и основные соединения железа.
1. Положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.
Железо – это элемент побочной подгруппы. Строение атомов элементов побочных подгрупп отличается от строения атомов главных подгрупп. [2]
2. Строение атома железа.
+26) 2е, 8е, 14е, 2е.
3. Нахождение в природе.
Железо – второй по распространенности металл в земной коре. В природе встречается в виде оксидов и сульфидов.
Соединения железа:
Fe3O4 – магнитный железняк
Fe2O3 – красный железняк (гематит
2Fe2O3· 3H2O – бурый железняк
FeS2 – железный (серный) колчедан, пирит
FеСОз – сидерит
Fе(НСОз)2 – гидрокарбонат железа (II)
Железо в природе находится в виде соединений: руд и минералов, а самородное железо встречается очень редко.
4. Физические свойства железа.
Серебристо-серый металл, ковкий, пластичный, плотность 7,87г/см3; tпл.=1539°С; tкип.=2740°С; хорошо проводит тепло и электричество, обладает магнитными свойствами.
5. Химические свойства железа. Лабораторный опыт.
Железо дает два ряда соединений, соответствующих степени окисления +2, +3. Степень окисления Fe зависит от окислительной способности реагирующего вещества.
| Проявляют степень окисления | |
| Fe+2 | Fe+3 |
Взаимодействие с неметаллами |
|
| Fe + S —> FeS | 2Fe +3CL2 —> 2FeCL3 |
С кислородом |
|
| 3Fe + 2О2 —> Fe3O4(FeO·Fe2O3) | |
С кислотами |
|
| Fe + 2HCl —> FeCl2 + H2 | Fе + 6HNOз (конц.) —> Fе(NOз)з + 3NО2 + 3Н2О |
С солями |
|
| Fe + CuSO4 —> FeSO4 + Cu | |
С водой |
|
| 3Fe + 4H2O —> Fe3O4(FeO·Fe2O3) + 4H2 | |
Качественные реакции на ионы железа. Демонстрационный опыт.
Учитель: Качественные реакции – реакции, с помощью которых распознаются различные вещества. Качественные реакции, как правило, протекают с каким - либо ярким внешним эффектом. [3]
Качественная реакция на ион Fe2+
Реактив – красная кровяная сольK3[Fe(CN)6]
Результат воздействия – синий осадок (турнбулевой сини)
K3[Fe(CN)6] + FeCI2 = 2KCI + KFe[Fe(CN)6]
Качественная реакция на ион Fe3+
1) Реактив – желтая кровяная сольK4[Fe(CN)6]
Результат воздействия – синий осадок (берлинской лазури)
K4[Fe(CN)6] + FeCI3 = 3KCI + KFe[Fe(CN)6]
2) Реактив – роданидкалия КNCS
7. Биологическое значение и основные соединения железа.
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.
Для человека и животных источником железа является пища. В зеленых овощах. таких как шпинат, салат, капуста много железа. Богатыми источниками железа являются яичный желток, печень, горошек зеленый, томаты сырые, чеснок, а также, яблоки, груши.
Для железа характерны два ряда соединений: соединения Fe(II) и соединения Fe(III). Первые отвечают оксиду железа (II), или закиси железа FeO; вторые – оксиду железа (III), или окиси железа Fe2O3.
Кроме того известны соли железной кислоты H2FeO4, в которой степень окисленности железа +6.
Основные соединения железа (II).
Железный купорос – FeSO4 7H 2O – светло-зеленые кристаллы, хорошо растворимые в воде.
Гидроксид железа (II) – Fe(OH)2 – белый осадок, который на воздухе вследствие окисления быстро принимает зеленоватую, а затем бурую окраску, переходя в Fe(OH)2.
Оксид железа FeO, черный, легко окисляющийся порошок.
Карбонат железа FeCO3. При действии воды, содержащей CO2, карбонат железа, подобно карбонату кальция, частично переходит в более растворимую кислую соль Fe(HCO3)2. В виде этой соли железо содержится в природных железных водах.
Основные соединения железа (III).
Хлорид железа FeCl3 – темно-коричневые с зеленым отливом кристаллы. Сильно гигроскопичное вещество.
Сульфат железа Fe2(SO4)3 – очень гигроскопичные, расплывающиеся на воздухе белые кристаллы. Образуют кристаллогидрат Fe(SO4)3.9H 2O (желтые кристаллы). В водных растворах сульфат железа (III) сильно гидролизован.
Железо-аммонийные квасцы (NH4)Fe(SO4)2.H 2O – хорошо растворимые в воде светло-фиолетовые кристаллы.
Гидроксид железа (III) Fe(OH)3, более слабое основание, чем Fe(OH)2.
Соли железа (III) сильно гидролизуются.
Характерной реакцией, отличающей соли железа (III) от солей железа (II), служит действие роданида калия KCNS (или роданида аммония) – появляется кроваво-красная окраска роданида железа (III) – Fe(CNS)3.
Ионы железа (II) с роданидами не дают этой окраски.
Цианистые соединения железа.
Гексациано (II) феррат калия K 4[Fe(CN)6].3H 2O – светло-желтые
кристаллы. Эта соль называется желтой кровяной солью. Раствор ее не дает реакции, характерной для ионов Fe(II). Но с ионами Fe(III) желтая кровяная соль взаимодействует с образованием нерастворимой соли синего цвета – берлинской лазури:
Гексациано (III) феррат калия K3[Fe(CN)6] – красная кровяная соль, темно красные кристаллы (безводные).
Красная кровяная соль – реактив на ионы Fe(II), с которыми она образует синий осадок, так называемой турнбулевой сини.
IV. Закрепление учебного материала
Использование метода “составление синквейна” для подведения итогов. Напомнить учащимся о правилах составления.
Правила составления синквейна:
Первая строка
тема синквейна, заключает в себе одно слово (обычно существительное или местоимение), которое обозначает объект или предмет, о котором пойдет речь.
Вторая строка
два слова (чаще всего прилагательные или причастия), они дают описание признаков и свойств выбранного в синквейне предмета или объекта.
Третья строка
образована тремя глаголами или деепричастиями, описывающими характерные действия объекта.
Четвертая строка
фраза из четырёх слов, выражающая личное отношение автора синквейна к описываемому предмету или объекту.
Пятая строка
одно слово - резюме, характеризующее суть предмета или объекта.
Примеры составления синквейна.
Железо
Метеоритное, тугоплавкий
Реагирует, намагничивается, окисляется
Широко используется человеком
Металл
Железо
Серебристый, распространенный
Куется, прокатывается, взаимодействует
Римский бог войны – Марс
Магнит
VI. Подведение итогов и выставление оценок.
(Работа на тренажерах)
VII. Задание на дом
Домашнее задание: параграф 17, упражнения 2-4, 5.
Литература.
1. Популярная библиотека химических элементов. Книга первая. Изд-во “Наука”. Москва. 1983.
2. Химия. 9 класс. Учебник О.С. Габриелян. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2014. – 319 с.: ил.
3. Химия. 9 класс. Поурочные планы/ Авт. – сост.В.Г. Денисова – Волгоград: Учитель, 2004 .- 64 с.