Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: конспект урока "Железо и его соединения "
Автор: Буш Анна Илларионовна
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: конспект урока "Железо и его соединения "
Автор: Буш Анна Илларионовна
Конспект урока Железо и его соединения( 9 класс)
Задачи:
1.Повторить свойства соединений алюминия.
Охарактеризовать железо по его положению в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.
Познакомить с физическими и химическими свойствами железа как простого вещества.
Сформировать понятия о составе и свойствах оксидов и гидроксидов железа.
Познакомить учащихся с качественными реакциями на катионы железа (двух и трехзарядные).
6.На основе межпредметных связей продолжить формирование умений устанавливать взаимосвязь между составом, строением и свойствами веществ.
7. Способствовать развитию исследовательских навыков.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: металлическая проволока с кнопками на пластилине, простейшая электрическая цепь, колбы, магнит, штатив с пробирками.
Реактивы: железные гвозди, разбавленная и концентрированная серная, соляная и азотная кислоты, раствор гидроксида натрия, железные опилки, сера, вода, кислород, роданид аммония, хлорид железа(II),хлорид железа (III), красная кровяная соль, жёлтая кровяная соль.
План урока:
1.Организационный момент.
2.Мотивация.
3. Актуализация и подготовка мышления учащихся
4. Этап усвоения новых знаний и способов действий
5. Этап закрепления новых знаний и способов действий
6. Рефлексия
7. Домашнее задание.
Организационный момент.
Учитель приветствует учащихся, проверяет готовность к уроку, создаёт положительную психологическую атмосферу в классе, желает всем успеха
2. Мотивация Восточная легенда повествует о том, как египетский султан и полководец XII века Саладин (Салах-ад-дин) состязался в ловкости и воинском искусстве с английским королем Ричардом I по прозвищу Львиное Сердце. Могучим ударом меча Ричард разрубилпополам копье одного из рыцарей, продемонстрировав тем самым высокую прочность клинка и собственную силу. В ответ Саладин подбросил в воздух тонкий шелковый платок и рассек его на лету своей саблей, что говорило не только о ловкости султана, но и об удивительной остроте его оружия.По преданию, одни из лучших на Востоке клинков изготовляли мастера из Аджлуна (на севере Иордании).
3. Актуализация и подготовка мышления учащихся
Фронтально: дописать уравнения реакций(Учащиеся выходят по одному к доске и записывают по уравнению реакции):
Fe203 + А1 =A12(S04)3 + BaCI2 =А1(ОН)3 + NaOH =Al + 02 =Al + ? = H2 + ?? + KOH = Al(OH)3 + ?HC1 + ? = AIC13 + HzO
Осуществить превращения:
А1(ОН)3 - A1C13 - А1(ОН)3 -А12Оз
Al - А1203 - A12(S04)3- А1(ОН)3Индивидуально (данные задания необходимо предложить более подготовленным, интересующимся предметом):
Напишите уравнения реакций взаимодействия алюминия со следующими веществами: хлором, разбавленной серной кислотой, оксидом хрома (III), раствором сульфата меди (II). К каждому уравнению реакции составьте электронный баланс.
Напишите уравнения реакций получения хлорида алюминия четырьмя способами. К каждой реакции приведите электронный баланс или полные и сокращенные ионные уравнения.
Напишите уравнения реакций взаимодействия алюминия со следующими веществами: бромом, серой, водой, гидроксидом натрия. К каждой реакции приведите электронный баланс.
К раствору, в котором находится 42,6 г нитрата алюминия, прилили раствор, содержащий 16 г гидроксида натрия. Рассчитайте массу образовавшегося осадка.
3. Этап усвоения новых знаний и способов действий
Учитель: Какие еще химические элементы относят к металлам?
Планируемый ответ: Натрий, калий, литий, кальций, барий (учащиеся могут и не назвать d-элементы).
Учитель: По какому признаку химические элементы относят к металлам?
Планируемый ответ: По количеству электронов на последнем энергетическом уровне: от одного до трех.
Учитель: А железо можно отнести к металлам?
Планируемый ответ: По свойствам, конечно, можно, но нахождение железа в восьмой группе ставит это под сомнение.
Учитель: Железо действительно находится в восьмой группе, но в побочной подгруппе.
Записывает на доске схему электронного строения атома железа.
Fe + 26 ) ) ) )
2 8 14 2
1S2 2S 2 2P63S23P64S2 3d6
Поэтому степень окисления железа в соединениях +2 и +3 (при участии еще одного электрона с предпоследнего уровня).
Радиус атома железа - 0,126 нм, атомный радиус натрия - 0,186 нм, магния - 0,160 нм, алюминия - 0,14 нм. Какое влияние на свойства железа оказывают такие размеры атома и возможность отдавать электроны с внешнего и предвнешнего слоя?
Планируемый ответ: Железо, имеющее атомы небольших размеров и большое число электронов, участвующих в металлической связи, должно обладать высокой температурой плавления и значительной твердостью, но вместе с тем небольшой электропроводностью.
Учитель: Действительно ли такими важными свойствами обладает железо? Убедиться в этом и познакомиться не только с железом,но и его соединениями поможет наш сегодняшний урок.
(Демонстрируются физические свойства железа)
Теплопроводность (один конец стальной проволоки с кнопками на пластилине нагревается, кнопки по порядку падают на подставку демонстрационного стола), учащиеся делают вывод: железо теплопроводно:
Электропроводность (замыкается простейшая электрическая цепь со стальными проводами, лампочка загорается) .( Учащиеся делают вывод: железо электропроводно);
Наличие металлического блеска (металлическая пластина поворачивается при дневном свете), (Учащиеся делают вывод: металлический блеск есть):
Пластичность и ковкость (демонстрируются изделия из железа и его сплавов: трубки, решетки) (Учащиеся делают вывод: железо пластично и ковко);
Магнетизма(к железным гвоздям подносится магнит, и гвозди притягиваются) (Учащиеся делают вывод: железо магнитно).
(Слайд презентации) Способность притягиваться магнитом и самому быть магнитом - одно из удивительных свойств железа. Явление магнетизма известно с глубокой древности. Слово магнетизм происходит от названия горы Магнезии в Малой Азии. Здесь существовало богатое месторождение магнитного железняка. Практическое применение магнетизм получил значительно раньше, чем началось его научное исследование. Мореходы издавна пользовались компасом с магнитной стрелкой.
В 1755 году швейцарский ювелир Дитрих впервые изготовил подковообразный магнит. Электромагнит с железным сердечником изобрел в 1823 году самоучка, сын английского сапожника Стержен. Американец Генри усовершенствовал электромагнит, навив на железный сердечник провод в несколько слоев. В 1831 году он изготовил электромагнит, который мог поднимать 300 килограммов.
Кто сможет ответить на следующий вопрос: почему знаменитая Эйфелева башня - железная мадам, как часто называют ее парижане, летом на 15 см выше, чем зимой ? (Как известно, у металлов довольно высокий коэффициент теплового расширения. По этой причине стальные сооружения в зависимости от времени года, а следовательно, от температуры окружающего воздуха, становятся то длиннее, то короче)
(Слайд ) Плотность железа в кг/м3 - 7900, температура кипения - 2770 С, температура плавления - 1536 С.
Учитель: А что мы знаем о железе? Где встречается железо в природе?
1-й ученик(слайд): Железо имеет большое значение для биологии животных организмов, так как является основным катализатором дыхательных процессов. Организм взрослого человека содержит около 3 г железа, из которых приблизительно 75 % входит в состав гемоглобина. Основной функцией этой части железа является связывание молекулярного кислорода и перенос его в ткани. Последние, в свою очередь, содержат органические соединения железа, катализирующие процессы дыхания в клетках. Из отдельных частей организма наиболее богаты железом печень и селезенка.
2-й ученик(слайд): Интересное использование процесса окисления двухвалентного железа до трехвалентного имеет место в телах особого вида бактерий, так называемых железобактерий. Последние поглощают из окружающей среды соли двухвалентного железа и кислород, причем внутри их организмов протекает реакция, приблизительно выражающаяся уравнением: 4Fe(HC03)2 + 2Н20 + 02 = 4Fe(OH)2 + 8С02
После отмирания бактерий накопившийся в их организмах гидроксид железа оседает на дно служившего им жизненной средой водоема, что с течением времени приводит к образованию отложений так называемых болотных или озерных железных руд. В частности, именно таково происхождение Керченского месторождения железных руд.
Учитель: Это современные представления о железе, но человек знаком с железом очень давно. Действительно ли это так?
3-й ученик(слайд): Когда с помощью советских специалистов в Египте сооружалась Асуанская плотина, археологи вели многочисленные раскопки в Нубийской пустыне, которая после ввода плотины в строй должна была стать районом затопления. Однажды здесь был найден стальной нож, пролежавший в земле несколько тысяч лет. Вряд ли эта находка всерьез заинтересовала бы ученых, если бы не одно обстоятельство: лезвие ножа оказалось настолько острым, что им можно было легко резать даже мягкий хлеб. Столь высокое качество изделий свидетельствует о большом мастерстве древних металлургов и оружейников.
4-й ученик(слайд): Проблемой защиты от коррозии люди заинтересовались еще в Древние века. Об этом же свидетельствует и знаменитая железная колонна – одна из многочисленных достопримечательностей индийской столицы. Весит колонна около 6,5 тонны. Ее высота 7,2 метра, диаметр – от 42 сантиметров у основания до 30 сантиметров у верха. Изготовлена она почти из чистого железа (99,72 %).
Как же смогли древние металлурги изготовить эту чудо-колонну, перед которой бессильно время? Ваше мнение, ребята.
Учитель: А не так давно в Моравском музее города Брно появился новый экспонат - небольшой топор, найденный археологами. Масса топора 6 кг. Оказалось, что, топор изготовлен из природнолегированного железа, содержащего 2,8 % никеля и 0,6 % кобальта. Сколько кг железа в этом топоре?
К доске выходит ученик по желанию и решает задачу.
(Решение:
1)т(№) = 0,028-6 = 0,168 кг
т (Со) = 0,006 • 6 = 0,036 кг
т (Fe) = 6 - (0,168 + 0,036) = 6 - 0,204 = 5,796 кгОтвет: Железа в топоре 5,796 кг).
Учитель. Зная строение атома железа, попробуйте предположить, какими химическими свойствами будет обладать железо. ( Железо - активный металл).
Используем виртуальную лабораторию.
1. Взаимодействие железа с хлором.
( проволока раскаляется и сгорает, образуя бурый хлорид железа (III)).
2Fe + ЗС12 = 2FeCl3
Опыт 2. Взаимодействие железа с кислородом.
3Fe + 202 = FeO • Fe203
Опыт 3. Взаимодействие железа с медным купоросом ( учащиеся проделывают этот опыт самостоятельно. ТБ! Делают соответствующий вывод)
Fe + CиSO4 = Си +FeS04
Опыт 4. Взаимодействие железа с кислотами( учащиеся проделывают опыт самостоятельно. ТБ!)
При опускании железа в растворы соляной и серной кислот идет реакция с выделением водорода. В пробирку кладут 2-3 канцелярские кнопки или маленькие железные гвоздики и наливают по 4-5 мл раствора соляной кислоты (1 : 1). Пробирку нагревают до начала выделе-ния водорода (не до кипения). Когда реакция закончится (пузырьки водорода начнут выделяться медленно), обратите внимание на окраску раствора хлорида железа (II).
При взаимодействии железа с концентрированной азотной и серной кислот реакции не идут. Железо пассивируется.
Fe + 2НС1ра3 = FeCl2 + H2Fe + H2S04 = FeS04+ H2
Опыт 5. Взаимодействие железа с водой.
Для проведения этой реакции необходима высокая температура, поэтому учитель предлагает учащимся только записать уравнение реакции.
3Fe + 4Н20 = Fe304 + 4Н2|
Учащиеся записывают уравнения реакций в тетрадь и делают вывод:
Железо взаимодействует с неметаллами, водой, разбавленными кислотами и солями, образованными менее активными металлами.
Учитель. Мы выяснили с вами, что железо - активный металл. В каком виде он встречается в природе? ( встречается в природе в виде соединений, известны оксиды и гидроксиды и различные соли железа.)
Рассмотрим качественные реакции на ионы железы.
Учащиеся выполняют лабораторную работу и оформляют ее в тетради. ТБ!
Инструктивная карточка к лабораторной работеКачественные реакции на ионы железа
1. Качественные реакции на ионы железа (II)
Налейте в пробирку 1 мл раствора сульфата железа (II). Добавьте к нему по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка. Повторите опыт, заменив раствор гидроксида натрия растворомгексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль). Отметьте цвет.
Запишите все уравнения реакций.
2. Качественные реакции на ионы железа (III)
Возьмите три пробирки и налейте в каждую по 1 мл раствора хлорида железа (III). К раствору в первой пробирке прилейте по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка.Во вторую пробирку добавьте 1-2 капли раствора гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль). Перемешайте содержимое пробирки, отметьте цвет. К раствору в третьей пробирке добавьте 2 мл воды и одну каплю раствора роданида калия KSCN. Перемешайте содержимое пробирки и рассмотрите в проходящем свете. Отметьте цвет.
Запишите все уравнения реакций.
FeS04 + 2NaOH = Fe(OH)2l + Na2S04
Выпадает осадок белого цвета. В присутствии же воздуха окраска делается зеленоватой.
3FeS04 +2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2S04
Образуется темно-синий осадок - турнбулева синь.
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3| + 3NaCl
Образуется красно-бурый осадок.
4FeCl3 +3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KC1
Образуется темно-синий осадок - берлинская лазурь.
FeCl3 + 3KSCN = Fe(NCS)3 + ЗКС1
Образуется соединение кроваво-красного цвета - тиоционат железа (III).
Учитель: Обратите внимание на цвет осадков, образованных при добавлении щелочи. Учащиеся замечают, что осадки стали одинаковы по цвету. Действительно, гидроксид железа (II) превратился в гидроксид железа (III).
Записывается уравнение реакции на доске и в тетрадях.4Fe(OH)2 + 2Н20 + 02 = 4Fe(OH)3
Учитель. Сделайте вывод
Вывод: Реактивом на ионы железа (II) являются: щелочи и гексацианоферрат (III) калия (красная кровяная соль), а на ионы железа (III) - щелочи, гексацианоферрат (II) калия (желтая кровянаясоль) и тиоцианаты.
4.Этап закрепления новых знаний и способов действий
Учащиеся заполняют карточки-прогнозы (дают характеристику сложному веществу по плану). Нужно отметить подходящие свойство или элемент строения. Работа выполняется по вариантам. Первый вариант - оксид и гидроксид железа (II), а второй — оксид и гидроксид железа (III).
Карточка-прогноз
Отметьте правильное высказывание:
1.Ваше соединение:а) оксид,
б)гидроксид,в) соль.
2.Связь в соединении:
а)ковалентная полярная,
б)ковалентная неполярная,
в)ионная,
г)металлическая.
3.Железо в вашем соединении:
а)двухвалентно,
б)трехвалентно,
в)восьмивалентно.
4.Агрегатное состояние вашего вещества:
а)газообразное,
б)жидкость,
в)твердое.
5.Ваше соединение реагирует:
а)с водой,
б)с щелочами,
в)с кислотами,
г)с неметаллами,
д)разлагается при нагревании,
е)с металлами
Учащиеся галочками выделяют нужное, а где необходимо (в последнем пункте) записывают уравнения реакций.
5.Рефлексия.
Фиксирует степень соответствия поставленной цели контрольной деятельности и её результатов. Применяет приём Для меня сегодняшний урок. (слайд ) Даёт качественную оценку работы класса и отдельных учащихся
6. Домашнее задание: 14, упр. 5, 6.
Один из учеников читает отрывок из Поэмы о периодическом законе.
Громоподобные раскатыИ в небе раскаленный след:На землю огненный камень падалИ ужасался человек.Но редким был подарок с небаИм лишь счастливец обладал:Топор был выкован железный,Сверкает лезвием кинжал.Вот длинный ряд тысячелетийПроходит в поисках, в борьбе,И наступает век железныйКровавый беспокойный век.Он начинался резким звономЖестоко скрещенных мечейПотоком многомиллионнымОбрушил бомбы на людей.Железо в космосе, на звездах,Железа много на ЗемлеЖелезо образует горыГора Магнитка, например.Железо - труженик, строитель,Станки, заводы, кораблиВедь от иголки до машиныВсе из железа состоит.Железо в почве, в селезенке, В любом растении, в крови...В составе всех эритроцитовЧудеснейший гемоглобин!Таинственны земные недра,Но физики убеждены:Почти из чистого железаЯдро земное состоит.И верим мы, что век железаНе станет веком роковым,И дело мира неизбежноМрак на планете победит!
Задачи:
1.Повторить свойства соединений алюминия.
Охарактеризовать железо по его положению в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.
Познакомить с физическими и химическими свойствами железа как простого вещества.
Сформировать понятия о составе и свойствах оксидов и гидроксидов железа.
Познакомить учащихся с качественными реакциями на катионы железа (двух и трехзарядные).
6.На основе межпредметных связей продолжить формирование умений устанавливать взаимосвязь между составом, строением и свойствами веществ.
7. Способствовать развитию исследовательских навыков.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: металлическая проволока с кнопками на пластилине, простейшая электрическая цепь, колбы, магнит, штатив с пробирками.
Реактивы: железные гвозди, разбавленная и концентрированная серная, соляная и азотная кислоты, раствор гидроксида натрия, железные опилки, сера, вода, кислород, роданид аммония, хлорид железа(II),хлорид железа (III), красная кровяная соль, жёлтая кровяная соль.
План урока:
1.Организационный момент.
2.Мотивация.
3. Актуализация и подготовка мышления учащихся
4. Этап усвоения новых знаний и способов действий
5. Этап закрепления новых знаний и способов действий
6. Рефлексия
7. Домашнее задание.
Организационный момент.
Учитель приветствует учащихся, проверяет готовность к уроку, создаёт положительную психологическую атмосферу в классе, желает всем успеха
2. Мотивация Восточная легенда повествует о том, как египетский султан и полководец XII века Саладин (Салах-ад-дин) состязался в ловкости и воинском искусстве с английским королем Ричардом I по прозвищу Львиное Сердце. Могучим ударом меча Ричард разрубилпополам копье одного из рыцарей, продемонстрировав тем самым высокую прочность клинка и собственную силу. В ответ Саладин подбросил в воздух тонкий шелковый платок и рассек его на лету своей саблей, что говорило не только о ловкости султана, но и об удивительной остроте его оружия.По преданию, одни из лучших на Востоке клинков изготовляли мастера из Аджлуна (на севере Иордании).
3. Актуализация и подготовка мышления учащихся
Фронтально: дописать уравнения реакций(Учащиеся выходят по одному к доске и записывают по уравнению реакции):
Fe203 + А1 =A12(S04)3 + BaCI2 =А1(ОН)3 + NaOH =Al + 02 =Al + ? = H2 + ?? + KOH = Al(OH)3 + ?HC1 + ? = AIC13 + HzO
Осуществить превращения:
А1(ОН)3 - A1C13 - А1(ОН)3 -А12Оз
Al - А1203 - A12(S04)3- А1(ОН)3Индивидуально (данные задания необходимо предложить более подготовленным, интересующимся предметом):
Напишите уравнения реакций взаимодействия алюминия со следующими веществами: хлором, разбавленной серной кислотой, оксидом хрома (III), раствором сульфата меди (II). К каждому уравнению реакции составьте электронный баланс.
Напишите уравнения реакций получения хлорида алюминия четырьмя способами. К каждой реакции приведите электронный баланс или полные и сокращенные ионные уравнения.
Напишите уравнения реакций взаимодействия алюминия со следующими веществами: бромом, серой, водой, гидроксидом натрия. К каждой реакции приведите электронный баланс.
К раствору, в котором находится 42,6 г нитрата алюминия, прилили раствор, содержащий 16 г гидроксида натрия. Рассчитайте массу образовавшегося осадка.
3. Этап усвоения новых знаний и способов действий
Учитель: Какие еще химические элементы относят к металлам?
Планируемый ответ: Натрий, калий, литий, кальций, барий (учащиеся могут и не назвать d-элементы).
Учитель: По какому признаку химические элементы относят к металлам?
Планируемый ответ: По количеству электронов на последнем энергетическом уровне: от одного до трех.
Учитель: А железо можно отнести к металлам?
Планируемый ответ: По свойствам, конечно, можно, но нахождение железа в восьмой группе ставит это под сомнение.
Учитель: Железо действительно находится в восьмой группе, но в побочной подгруппе.
Записывает на доске схему электронного строения атома железа.
Fe + 26 ) ) ) )
2 8 14 2
1S2 2S 2 2P63S23P64S2 3d6
Поэтому степень окисления железа в соединениях +2 и +3 (при участии еще одного электрона с предпоследнего уровня).
Радиус атома железа - 0,126 нм, атомный радиус натрия - 0,186 нм, магния - 0,160 нм, алюминия - 0,14 нм. Какое влияние на свойства железа оказывают такие размеры атома и возможность отдавать электроны с внешнего и предвнешнего слоя?
Планируемый ответ: Железо, имеющее атомы небольших размеров и большое число электронов, участвующих в металлической связи, должно обладать высокой температурой плавления и значительной твердостью, но вместе с тем небольшой электропроводностью.
Учитель: Действительно ли такими важными свойствами обладает железо? Убедиться в этом и познакомиться не только с железом,но и его соединениями поможет наш сегодняшний урок.
(Демонстрируются физические свойства железа)
Теплопроводность (один конец стальной проволоки с кнопками на пластилине нагревается, кнопки по порядку падают на подставку демонстрационного стола), учащиеся делают вывод: железо теплопроводно:
Электропроводность (замыкается простейшая электрическая цепь со стальными проводами, лампочка загорается) .( Учащиеся делают вывод: железо электропроводно);
Наличие металлического блеска (металлическая пластина поворачивается при дневном свете), (Учащиеся делают вывод: металлический блеск есть):
Пластичность и ковкость (демонстрируются изделия из железа и его сплавов: трубки, решетки) (Учащиеся делают вывод: железо пластично и ковко);
Магнетизма(к железным гвоздям подносится магнит, и гвозди притягиваются) (Учащиеся делают вывод: железо магнитно).
(Слайд презентации) Способность притягиваться магнитом и самому быть магнитом - одно из удивительных свойств железа. Явление магнетизма известно с глубокой древности. Слово магнетизм происходит от названия горы Магнезии в Малой Азии. Здесь существовало богатое месторождение магнитного железняка. Практическое применение магнетизм получил значительно раньше, чем началось его научное исследование. Мореходы издавна пользовались компасом с магнитной стрелкой.
В 1755 году швейцарский ювелир Дитрих впервые изготовил подковообразный магнит. Электромагнит с железным сердечником изобрел в 1823 году самоучка, сын английского сапожника Стержен. Американец Генри усовершенствовал электромагнит, навив на железный сердечник провод в несколько слоев. В 1831 году он изготовил электромагнит, который мог поднимать 300 килограммов.
Кто сможет ответить на следующий вопрос: почему знаменитая Эйфелева башня - железная мадам, как часто называют ее парижане, летом на 15 см выше, чем зимой ? (Как известно, у металлов довольно высокий коэффициент теплового расширения. По этой причине стальные сооружения в зависимости от времени года, а следовательно, от температуры окружающего воздуха, становятся то длиннее, то короче)
(Слайд ) Плотность железа в кг/м3 - 7900, температура кипения - 2770 С, температура плавления - 1536 С.
Учитель: А что мы знаем о железе? Где встречается железо в природе?
1-й ученик(слайд): Железо имеет большое значение для биологии животных организмов, так как является основным катализатором дыхательных процессов. Организм взрослого человека содержит около 3 г железа, из которых приблизительно 75 % входит в состав гемоглобина. Основной функцией этой части железа является связывание молекулярного кислорода и перенос его в ткани. Последние, в свою очередь, содержат органические соединения железа, катализирующие процессы дыхания в клетках. Из отдельных частей организма наиболее богаты железом печень и селезенка.
2-й ученик(слайд): Интересное использование процесса окисления двухвалентного железа до трехвалентного имеет место в телах особого вида бактерий, так называемых железобактерий. Последние поглощают из окружающей среды соли двухвалентного железа и кислород, причем внутри их организмов протекает реакция, приблизительно выражающаяся уравнением: 4Fe(HC03)2 + 2Н20 + 02 = 4Fe(OH)2 + 8С02
После отмирания бактерий накопившийся в их организмах гидроксид железа оседает на дно служившего им жизненной средой водоема, что с течением времени приводит к образованию отложений так называемых болотных или озерных железных руд. В частности, именно таково происхождение Керченского месторождения железных руд.
Учитель: Это современные представления о железе, но человек знаком с железом очень давно. Действительно ли это так?
3-й ученик(слайд): Когда с помощью советских специалистов в Египте сооружалась Асуанская плотина, археологи вели многочисленные раскопки в Нубийской пустыне, которая после ввода плотины в строй должна была стать районом затопления. Однажды здесь был найден стальной нож, пролежавший в земле несколько тысяч лет. Вряд ли эта находка всерьез заинтересовала бы ученых, если бы не одно обстоятельство: лезвие ножа оказалось настолько острым, что им можно было легко резать даже мягкий хлеб. Столь высокое качество изделий свидетельствует о большом мастерстве древних металлургов и оружейников.
4-й ученик(слайд): Проблемой защиты от коррозии люди заинтересовались еще в Древние века. Об этом же свидетельствует и знаменитая железная колонна – одна из многочисленных достопримечательностей индийской столицы. Весит колонна около 6,5 тонны. Ее высота 7,2 метра, диаметр – от 42 сантиметров у основания до 30 сантиметров у верха. Изготовлена она почти из чистого железа (99,72 %).
Как же смогли древние металлурги изготовить эту чудо-колонну, перед которой бессильно время? Ваше мнение, ребята.
Учитель: А не так давно в Моравском музее города Брно появился новый экспонат - небольшой топор, найденный археологами. Масса топора 6 кг. Оказалось, что, топор изготовлен из природнолегированного железа, содержащего 2,8 % никеля и 0,6 % кобальта. Сколько кг железа в этом топоре?
К доске выходит ученик по желанию и решает задачу.
(Решение:
1)т(№) = 0,028-6 = 0,168 кг
т (Со) = 0,006 • 6 = 0,036 кг
т (Fe) = 6 - (0,168 + 0,036) = 6 - 0,204 = 5,796 кгОтвет: Железа в топоре 5,796 кг).
Учитель. Зная строение атома железа, попробуйте предположить, какими химическими свойствами будет обладать железо. ( Железо - активный металл).
Используем виртуальную лабораторию.
1. Взаимодействие железа с хлором.
( проволока раскаляется и сгорает, образуя бурый хлорид железа (III)).
2Fe + ЗС12 = 2FeCl3
Опыт 2. Взаимодействие железа с кислородом.
3Fe + 202 = FeO • Fe203
Опыт 3. Взаимодействие железа с медным купоросом ( учащиеся проделывают этот опыт самостоятельно. ТБ! Делают соответствующий вывод)
Fe + CиSO4 = Си +FeS04
Опыт 4. Взаимодействие железа с кислотами( учащиеся проделывают опыт самостоятельно. ТБ!)
При опускании железа в растворы соляной и серной кислот идет реакция с выделением водорода. В пробирку кладут 2-3 канцелярские кнопки или маленькие железные гвоздики и наливают по 4-5 мл раствора соляной кислоты (1 : 1). Пробирку нагревают до начала выделе-ния водорода (не до кипения). Когда реакция закончится (пузырьки водорода начнут выделяться медленно), обратите внимание на окраску раствора хлорида железа (II).
При взаимодействии железа с концентрированной азотной и серной кислот реакции не идут. Железо пассивируется.
Fe + 2НС1ра3 = FeCl2 + H2Fe + H2S04 = FeS04+ H2
Опыт 5. Взаимодействие железа с водой.
Для проведения этой реакции необходима высокая температура, поэтому учитель предлагает учащимся только записать уравнение реакции.
3Fe + 4Н20 = Fe304 + 4Н2|
Учащиеся записывают уравнения реакций в тетрадь и делают вывод:
Железо взаимодействует с неметаллами, водой, разбавленными кислотами и солями, образованными менее активными металлами.
Учитель. Мы выяснили с вами, что железо - активный металл. В каком виде он встречается в природе? ( встречается в природе в виде соединений, известны оксиды и гидроксиды и различные соли железа.)
Рассмотрим качественные реакции на ионы железы.
Учащиеся выполняют лабораторную работу и оформляют ее в тетради. ТБ!
Инструктивная карточка к лабораторной работеКачественные реакции на ионы железа
1. Качественные реакции на ионы железа (II)
Налейте в пробирку 1 мл раствора сульфата железа (II). Добавьте к нему по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка. Повторите опыт, заменив раствор гидроксида натрия растворомгексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль). Отметьте цвет.
Запишите все уравнения реакций.
2. Качественные реакции на ионы железа (III)
Возьмите три пробирки и налейте в каждую по 1 мл раствора хлорида железа (III). К раствору в первой пробирке прилейте по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка.Во вторую пробирку добавьте 1-2 капли раствора гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль). Перемешайте содержимое пробирки, отметьте цвет. К раствору в третьей пробирке добавьте 2 мл воды и одну каплю раствора роданида калия KSCN. Перемешайте содержимое пробирки и рассмотрите в проходящем свете. Отметьте цвет.
Запишите все уравнения реакций.
FeS04 + 2NaOH = Fe(OH)2l + Na2S04
Выпадает осадок белого цвета. В присутствии же воздуха окраска делается зеленоватой.
3FeS04 +2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2S04
Образуется темно-синий осадок - турнбулева синь.
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3| + 3NaCl
Образуется красно-бурый осадок.
4FeCl3 +3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KC1
Образуется темно-синий осадок - берлинская лазурь.
FeCl3 + 3KSCN = Fe(NCS)3 + ЗКС1
Образуется соединение кроваво-красного цвета - тиоционат железа (III).
Учитель: Обратите внимание на цвет осадков, образованных при добавлении щелочи. Учащиеся замечают, что осадки стали одинаковы по цвету. Действительно, гидроксид железа (II) превратился в гидроксид железа (III).
Записывается уравнение реакции на доске и в тетрадях.4Fe(OH)2 + 2Н20 + 02 = 4Fe(OH)3
Учитель. Сделайте вывод
Вывод: Реактивом на ионы железа (II) являются: щелочи и гексацианоферрат (III) калия (красная кровяная соль), а на ионы железа (III) - щелочи, гексацианоферрат (II) калия (желтая кровянаясоль) и тиоцианаты.
4.Этап закрепления новых знаний и способов действий
Учащиеся заполняют карточки-прогнозы (дают характеристику сложному веществу по плану). Нужно отметить подходящие свойство или элемент строения. Работа выполняется по вариантам. Первый вариант - оксид и гидроксид железа (II), а второй — оксид и гидроксид железа (III).
Карточка-прогноз
Отметьте правильное высказывание:
1.Ваше соединение:а) оксид,
б)гидроксид,в) соль.
2.Связь в соединении:
а)ковалентная полярная,
б)ковалентная неполярная,
в)ионная,
г)металлическая.
3.Железо в вашем соединении:
а)двухвалентно,
б)трехвалентно,
в)восьмивалентно.
4.Агрегатное состояние вашего вещества:
а)газообразное,
б)жидкость,
в)твердое.
5.Ваше соединение реагирует:
а)с водой,
б)с щелочами,
в)с кислотами,
г)с неметаллами,
д)разлагается при нагревании,
е)с металлами
Учащиеся галочками выделяют нужное, а где необходимо (в последнем пункте) записывают уравнения реакций.
5.Рефлексия.
Фиксирует степень соответствия поставленной цели контрольной деятельности и её результатов. Применяет приём Для меня сегодняшний урок. (слайд ) Даёт качественную оценку работы класса и отдельных учащихся
6. Домашнее задание: 14, упр. 5, 6.
Один из учеников читает отрывок из Поэмы о периодическом законе.
Громоподобные раскатыИ в небе раскаленный след:На землю огненный камень падалИ ужасался человек.Но редким был подарок с небаИм лишь счастливец обладал:Топор был выкован железный,Сверкает лезвием кинжал.Вот длинный ряд тысячелетийПроходит в поисках, в борьбе,И наступает век железныйКровавый беспокойный век.Он начинался резким звономЖестоко скрещенных мечейПотоком многомиллионнымОбрушил бомбы на людей.Железо в космосе, на звездах,Железа много на ЗемлеЖелезо образует горыГора Магнитка, например.Железо - труженик, строитель,Станки, заводы, кораблиВедь от иголки до машиныВсе из железа состоит.Железо в почве, в селезенке, В любом растении, в крови...В составе всех эритроцитовЧудеснейший гемоглобин!Таинственны земные недра,Но физики убеждены:Почти из чистого железаЯдро земное состоит.И верим мы, что век железаНе станет веком роковым,И дело мира неизбежноМрак на планете победит!
