Конспект урока по химии 7 класс по теме 'Железо'

Тема. Ферум в природі. Застосування заліза. Руйнування заліза в природних умовах.

7 клас, 15.04.2014

Цілі уроку:

• закріпити знання про фізичні та хімічні властивості заліза;

• ознайомити учнів з поширеністю Феруму в природі;

• ознайомити учнів із застосуванням заліза;

• поглибити знання учнів про хімічні явища на прикладі іржавіння заліза4

• розглянути основні способи запобігання ржавінню заліза.

• Продовжувати розвивати вміння та навички :

• розрізняти поняття «хімічний елемент» та «проста речовина»;

• працювати з підручником, з додатковою літературою, узагальнювати, вибирати головне, робити висновки.

• виховувати дбайливе ставлення до навколишнього середовища.

Тип уроку: урок формування нових знань.

Форма уроку: фронтальна бесіда, еврістична бесіда, елементи гри «Знайди помилку», робота з підручником, групова робота.

Методи і прийоми: словесні (бесіда,розповідь), репродуктивні, частково-пошукові (робота з текстами, тестами), інтерактивні («мозковий штурм», «ажурна пилка»), практичні (розвʹязування завдань, демонстрація).

Компетентності:

інформаційна (самостійне опрацювання інформації, розуміння та усвідомлення інформації, залучення власного досвіду);

соціальна (стимулювання пізнавальної активності учнів, опора на діяльність учня, здійснення роботи в команді, усвідомлення власного внеску у спільну роботу, формування адекватної оцінки і самооцінки);

комунікативна (розвиток культури мовлення, вміння презентувати свій продукт, можливість до безпосереднього спілкування).

Обладнання: підручник, періодична система хімічних елементів Д. І. Мендєлєєва, ніж зі сталевим лезом, металевий цвях, малюнок із зображенням планети Марс, іржава вода, іржавий цвях, яблуко, гречка, квасоля, вівсяна крупа, насіння, горіхи, залізні руди ( пірит, гематит ).

Головна проблема уроку: спираючись на знання учнів про хімічні елементи, надати інформацію про Ферум, як про металічний елемент, який має велике значення у живій природі й широко використовується людиною.

Етапи й види діяльності учнів з орієнтовною розбивкою часу по хвилинах:

1.Організаційий момент…………………………………………........2хв.

ІІ. Перевірка домашнього завдання………………………………….3хв.

ІІІ. Актуалізація опорних знань та мотивація учбової діяльності..5хв.

ІV. Вивчення нового матеріалу……………………………………….15 хв.

V. Узагальнення, систематизація та контроль знань……………….10 хв.

VІ. Підсумок уроку, аргументація оцінок. Рефлексія………………..5 хв.

VІІ. Домашнє завдання…………………………………………………3хв.

Передбачувані результати виконання завдань учнями: учні мають змогу дізнатися у якому вигляді хімічний елемент Ферум може знаходитися у природі? Як людина застосовує залізо; чому відбувається руйнування заліза і як можна захистити металеві вироби. (А.Хуторской. Формы и методы обучения).

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап.

Добрий день, кажу сьогодні,

Рада дуже бачить вас.

Всі у зборі, посміхніться,

Починаємо ми зараз!

Сіли зручно за парти, приготувались до роботи. У нас сьогодні на уроці гості. А в Україні існує традиція доброзичливого, шанобливого ставлення до них. Тож нехай на сьогоднішньому уроці проявом гостинності будуть бадьорий настрій, кмітливий розум, творче мислення і натхненна праця протягом всього уроку.

Гра «Індикатор настрою». На ваших партах лежать усміхнені, засмучені, нейтральні смайлики. Будь ласка виберіть собі смайлик, який співпадає з вашим настроєм. А в кінці уроку ми перевіримо, чи змінився ваш настрій.

ІІ. Перевірка домашнього завдання. « Мозковий штурм»

А тепер ми з вами пригадаємо ті знання, які знадобляться нам сьогодні на уроці.

• В якій групі періодичної системи знаходиться хімічний елемент Ферум? (VIII група, побічна підгрупа)

• До якого типу хімічних елементів належить Ферум? (До металів)

• Які фізичні властивості відрізняють метали від неметалів? (Металевий блиск, тепло- й електропровідність, ковкість, пластичність та ін.)

• Що таке сплави? (Це суміші металів)

• Які хімічні властивості заліза ми вивчили? (Взаємодія з киснем і сіркою)

ІІІ. Актуалізація опорних знань та мотивація навчальної діяльності.

Героєві відомого роману Даніеля Дефо Робінзону в житті поталанило тричі: вперше,- коли він врятувався після аварії корабля, вдруге, - коли благополучно дістався до берега, і втретє, - коли «…після довгих розшуків знайшов ящик, який був куди ціннішою знахідкою, ніж цілий корабель золота…» Що знаходилось у ящику? Так, звичайні інструменти: сокира, пилка, молоток і цвяхи, які були зроблені із заліза. Як бачимо, без заліза не може обійтися навіть пригодницька література. Надзвичайно важливе місце займає цей метал в житті людини. На демонстраційному столі розташовані різні предмети: ніж зі сталевим лезом, металевий цвях, малюнок із зображенням планети Марс, іржава вода, іржавий цвях, яблуко, гречка, квасоля, вівсяна крупа, насіння, горіхи, залізні руди ( пірит, гематит ).

Зверніть увагу на предмети, які розташовані на столі (Вчитель називає їх). Чому саме ці предмети є об'єктом нашого уроку? Що їх єднає між собою? Чому звичайна вода може набувати червоного кольору? Чому інколи вода має металевий присмак? Чому металеві предмети з часом вкриваються нальотом червоного кольору? Чи має сенс твердження, що залізо цінніше за золото? Ось ті питання, на які ми повинні знайти відповіді сьогодні на уроці. І тому ми з вами продовжуємо вивчати другий розділ з курсу неорганічної хімії, який має назву «Прості речовини: метали та неметали».

Повідомлення теми уроку: Об'єктом нашого уроку є Ферум, як хімічний елемент та залізо, як проста речовина.…

ІV. Вивчення нового матеріалу

План засвоєння нового матеріалу.

1. Ферум у природі. (Розповідь вчителя з елементами бесіди).

2. Застосування заліза. Інтерактивна вправа за методом «Ажурна пилка»

3. Сплави заліза. Інтерактивна вправа за методом «Ажурна пилка».

4. Руйнування заліза

5. Захист металевих виробів від руйнування. Доповідь учня.

1. Ферум у природі.

У якому вигляді хімічні елементи можуть знаходитися у природі? (У вільному стані та у вигляді сполук).

Ферум є одним із найбільш поширених металічних елементів на Землі. У земній корі на нього припадає 4,7 % маси. Зустрічається переважно у вигляді сполук. Входить до складу багатьох мінералів, скупчення яких утворює залізні руди.

Найпоширенішими залізними рудами є:

• магнетит (магнітний залізняк (Fe₃O₄)),

• гематит (червоний залізняк (Fe₂O₃)),

• лимоніт (бурий залізняк (Fe₂O₃ ∙ nH₂O)),

• пірит (сірчаний колчедан (FeS₂)),

• сидерит (шпатовий залізняк (FeСO₃ ))

(Розповідь супроводжується демонстрацією малюнків залізних руд. )

Україна дуже багата на залізні руди. На її території розміщено 4 найбільших залізорудних басейнів: Криворізький, Кременчуцький, керченський і Білозерський.

Сполуки Феруму розчинені у водах деяких мінеральних джерел. Наявність у воді сполук двовалентного Феруму надає їй «металічного» присмаку.

Сполуки тривалентного Феруму мають специфічне забарвлення від жовтого до бурого, саме вони надають жовтуватого кольору піску й бурого забарвлення багатьом ґрунтам. Всі ви знаєте про те, що планету Марс називають червоною планетою. Назва пов'язана з червоним кольором її поверхні, який обумовлений великою кількістю сполук тривалентного Феруму, якого багато на планеті.

Залізо може знаходитися у природі і у чистому вигляді. Проте, самородне залізо є неабиякою рідкістю й за вартістю порівнюється із самородками золота. Залізні утворення завбільшки до 30 см і масою до 5 кг знайдено в базальтових породах поблизу капселя (Німеччина). На о. Диско (Поблизу Гренландії) виявили 25 - ти тонну брилу заліза.

Залізо є компонентом багатьох метеоритів. Вважають, що воно є складовою частиною внутрішнього ядра земної кулі.

Ферум - життєво важливий елемент. Він входить до складу всіх живих організмів. Так, в організмі людини його міститься близько 5 г. Входить до складу деяких білків, наприклад гемоглобіну, за допомогою якого кров переносить кисень і вуглекислий газ. Ферум необхідний для утворення еритроцитів - клітин крові, що містять гемоглобін. Добова потреба у Ферумі - 10-15 мг. Багаті на сполуки Феруму телятина, м'ясо кроля та індички, печінка, язик, жовток яйця. Чимало Феруму містять гречка, квасоля, горох, сливовий сік, яблука, курага, ізюм, гарбузове та соняшникове насіння, петрушка, кріп, чорний хліб. (Вчитель демонструє відповідні продукти, які знаходяться на демонстраційному столі).

Через нестачу Феруму в організмі виникає хвороба, яка має назву недокрів'я - зниження рівня гемоглобіну, еритроцитів у крові тощо.

Інтерактивна вправа.

1.Інструктування: вчитель розповідає учням про мету вправи за методом «Ажурна пилка», правила, послідовність дій і кількість часу на виконання завдання.

2.Учні отримують картку одного з кольорів (жовтого, червоного,) з номером на ній (від 1 до 8). Сформувалося дві «домашніх групи» (кольорові) групи по 8 чол. у кожній.

3. Учням пропонується об'єднатися в групи відповідно до кольору картки, яку вони отримали («домашні групи»).

У домашніх групах учні знайомляться зі змістом карток, обмінюються думками, користуючись текстом на картках, роблять в зошитах конспекти теоретичного матеріалу за планом:

2.Застосування заліза;

3. Сплави заліза;

Завдання для груп: ознайомитися з наведеними теоретичними відомостями, розібрати наведені приклади, виконати запропоновані досліди.

Зміст карток

Жовті картки

Застосування заліза;

Залізо - метал, використання якого у промисловості та побуті не має меж. Частка заліза у світовому виробництві металів становить 95%.

Застосування заліза базується на його фізичних властивостях пластичності, твердості, здатності проводити електричний струм та теплоту, піддаватися куванню.

Залізо є основним конструкційним матеріалом, тобто матеріалом, із якого виготовляють конструкції, що витримують великі механічні навантаження: рейки, палі, цвяхи, рами для автомобілів, корпуси кораблів і тепловозів, висотні башти та багато іншого.

Залізо притягується магнітом, крім того, може зберігати намагніченість після усунення дії магнітного поля. Завдяки цьому із заліза виготовляють магніти та матеріали для різноманітних носіїв інформації - магнітні стрічки, диски тощо.

Червоні картки

Сплави заліза

Однак чисте залізо в народному господарстві зазвичай не використовується, оскільки, як ми вже говорили раніше, навіть у наш час абсолютно чисте залізо коштує значно дорожче за золото, крім того, чисте залізо має низьку міцність. В основному залізо застосовується у вигляді двох сплавів: чавуну та сталі.

Чавун та сталь - це сплав заліза з вуглецем. У чавуні кількість вуглецю становить 4-5%

Він, на відміну від чистого заліза, значно твердіший і більш крихкий. Чавун не піддається куванню, від сильного удару він розбивається. Проте з нього утворюються предмети, які можуть витримувати значні механічні навантаження - станини для верстатів, лещата й інші вироби.

Якщо знизити вміст вуглецю в чавуні до 0,5 - 1 %, то утворюється сталь. Сталь за своїми фізичними властивостями ближча до чистого заліза, вона більш пластична й не така крихка. Проте для деяких цілей сталь є або недостатньо твердою, або недостатньо пластичною, або ж дуже швидко іржавіє. Для того щоб добути матеріали, які більше задовольняють певні цілі, у сталь додають спеціальні добавки. Цей процес називається легуванням сталі, а самі добавки - легуючими. Наприклад, для добування неіржавіючої сталі додають нікель і хром, а для добування стійкої до зносу сталі - манган (таку сталь використовують для виготовлення залізничних рейок).

Не можна обійти увагою «Пальму Мерцалова» - витвір мистецтва українських майстрів. Вона була викована Олексієм Мерцаловим у 1886 році.

На жаль, обмежені запаси заліза на планеті й недостатня стійкість до іржавіння ставлять перед людством завдання знайти матеріал, який міг би замінити залізо. Такі матеріали отримують на основі деяких пластмас, але їх вартість дуже висока, тому залізо досі залишається одним із найнеобхідніших матеріалів для людства.

4. Руйнування заліза. Розповідь учителя з елементами бесіди.

За звичайних умов залізо може вступати в хімічні реакції з речовинами, що містяться в навколишньому середовищі,- киснем і водою. Ця реакція призводить до появи на поверхні металевих виробів рудих плям - іржі. У хімії цей процес називають корозією.

Корозія - це хімічний процес руйнування металів під дією навколишнього середовища.

Чому ж відбуваються процеси корозії? Причина руйнування заліза полягає в його високій хімічній активності. Атомам Феруму «вигідніше» існувати у вигляді сполук, ніж у вигляді простої речовини.

Схематично реакцію руйнування заліза можна описати таким рівнянням:

Fе + Н₂0 + 0₂ = Fе(ОН)₃.

Завдання 1

Розставити коефіцієнти у хімічному рівнянні:

Fе + Н₂0 + 0₂ = Fе(ОН)₃.

(4Fе + 6Н₂0 + 30₂ = 4Fе(ОН)₃)

Чому рівняння є схематичним? Іржа є сумішшю речовин, якій важко приписати певну формулу, тому приблизно склад іржі відбивається формулою Fе(ОН)3.

Корозія - надзвичайно руйнівний процес. Поява іржі на поверхні металу - це тільки початкові симптоми руйнування, надалі корозія проникає всередину виробу. Іржа більш крихка, ніж залізо, і проіржавілий залізний предмет вже не може витримувати те навантаження, на яке розрахований. Це призводить до появи тріщин і руйнування всього виробу. Наприклад, якщо проіржавіє одна з паль моста, то через це може завалитися вся конструкція.

Залізо піддається корозії у вологому повітрі. Дуже сильно прискорює процес корозії контакт металів із солоною водою. З цієї причини нафтові вежі та кораблі іржавіють у морській воді швидше, ніж у прісній.

У сучасних умовах від ржавіння гине 1/6 частина виплавленого чавуну. Зупинити корозію неможливо, але її можна сповільнити. Існує багато способів захисту металів від корозії, але основним прийомом є запобігання контакту заліза з повітрям.

У курсі природознавства ви вивчали способи запобігання корозії, тож пригадаємо їх.

5. Як захистити металеві вироби від руйнування? Доповідь учня.

(Метал покривають лаком, фарбою, змащують мастилом).

Так, дійсно, щоб запобігти іржавінню залізних конструкцій їх фарбують, покривають лаком або вкривають шаром мастила. У більшості випадків цього достатньо, щоб метал не руйнувався протягом декількох десятків або навіть сотень років. Дуже розповсюдженим є використання нержавіючих сплавів. Досить часто сталеві вироби, які використовують у побуті (кухонний посуд, ложки, виделки, ножі, баки пральної машини та інші), виготовлені з нержавіючої сталі, яка не вимагає додаткового захисту.

Нержавіюча сталь дорога, і її використання не завжди економічно виправдане, як і використання захисних шарів мастил і фарб. Тому часто залізо покривають тонким шаром іншого металу - більш стійкішого до корозії (цинку, нікелю, хрому, олова). Так, залізо вкрите оловом (луджене залізо), особливо часто використовується при виготовленні консервів Використовуючи залізо не слід забувати, що покинуті залізні предмети завдають великої шкоди навколишньому середовищі. В землі вони руйнуються кілька десятків років, у прісній воді - близько 10 років, у солоній - 1,2 роки. Продукти руйнування заліза отруйні для багатьох організмів. Гострі краї, зокрема консервних бляшанок, можуть травмувати їх. Тож треба слідкувати за тим, щоб якомога менше заліза потрапляло у навколишнє середовище.

V. Узагальнення, систематизація та контроль знань

Бесіда

Гадаю, ми вже можемо дати відповіді на ті запитання, які визначені на початку уроку.

1. Чому саме ці предмети є об'єктом нашого уроку? (Всі ці предмети виготовлені з заліза або мають у своєму складі хімічний елемент Ферум).

2. Що їх єднає між собою? (Всі вони у своєму складі містять елемент Ферум).

3. Чому звичайна вода може набувати червоного кольору? (Водопроводні труби руйнуються і покриваються іржею, вода, яка проходить ними розчиняє іржу і тому набуває такого кольору).

4. Чому інколи вода має металевий присмак? (металевий присмак воді надають сполуки двовалентного феруму).

5. Чому металеві предмети з часом вкриваються нальотом червоного кольору? (Вони руйнуються під впливом навколишнього середовища і вкриваються іржею, до складу якої входять сполуки тривалентного Феруму. Саме вони надають бурий колір).

6. Чи є сенс твердження, що залізо цінніше за золото? (Так, чисте залізо є рідкістю і тому воно вважається ціннішим за золото)

Знайди помилку! Клас ділиться на дві групи, кожна група отримує лист. Треба прочитати, обговорити і знайти помилки.

Лист 1

Залізо - газоподібна речовина, що добре проводить електричний струм, взаємодіє з неметалами, добре розчиняється у воді, у земній корі зустрічається в сполуках з киснем і сіркою.

Лист 2

Ферум - хімічний елемент, що має постійну валентність II, з відносною атомною масою 56, входить до складу гемоглобіну крові, найпоширеніший елемент на Землі.

Виконання завдань.

Завдання 2

У скільки разів атом Феруму важчий чи легший за атом Оксигену?

VІ. . Підсумок уроку, аргументація оцінок. Рефлексія

1. Ферум у природі устрічається переважно у вигляді сполук, які називають рудами.

2. Ферум - необхідний елемент живих організмів, бо входить до складу гемоглобіну.

3. Багаті на сполуки Феруму телятина, м'ясо кроля та індички, печінка, язик, жовток яйця, гречка, квасоля, горох, сливовий сік, яблука, курага, ізюм, гарбузове та соняшникове насіння, петрушка, кріп, чорний хліб.

4. Застосування заліза базується на його фізичних властивостях.

5. Застосовується у вигляді чавуну та сталі - сплавів заліза з вуглецем.

6. Корозія - це хімічний процес руйнування металів під дією навколишнього середовища.

7. Для запобігання корозії використовують : фарбування, лакування, змащування мастилов, нанесення на залізо іншого металу, використання нержавіючої сталі.

Оцінювання роботи учнів.

Рефлексія.

Діти, ось і закінчився наш урок. Чи сподобався він вам чи ні? Я хочу, щоб ви продовжили фразу: Сьогодні на уроці я дізнався… Мені було цікаво… Що не сподобалося на уроці?

Давайте за допомогою смайликів дізнаємося, чи змінився ваш настрій?

VІІ. Домашнє завдання

1. Опрацювати матеріал підручника § 21, дати відповіді на запитання.

2. Виконати завдання 164, 165 ст. 125.

3. Повторити §16 - 20, підготуватися до узагальнення вивченого матеріалу.

Література

Для вчителя:

П. П. Попель, Л. С. Крикля Хімія. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів. 7 клас;

Хуторской А.В. Формы и методы обучения. [Электронный ресурс]. Версия 1.0. - М.: Центр дистанционного образования "Эйдос", 2005. - 509 Кб.;

"Проектування ефективного уроку" Охрименко Н.А., Федченко Л.Я., Коровка О.А., Чернишева Р.І. Денисова О.Д. (методичні рекомендації);

Даніель Дефо. Робінзон Крузо.

Старовойтова І. Ю. Усі уроки хімії. 7 клас ОНЛАЙН

Для учнів:

П. П. Попель, Л. С. Крикля Хімія. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів. 7 клас;

Вивчаємо хімію