Урок по химии 'Железо - химический элемент и простое вещество' (9 класс)

План-конспект урока по теме:

ЖЕЛЕЗО - ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО.

(интегрированный урок)

Мосиенко Валентина Владимировна, учитель химии МОУ СОШ № 32

г. Подольска, Московская область

Предмет: химия

Возраст детей: 9 класс

Место проведения: класс

Цели:

- образовательная: расширить знания обучающихся о металлах, рассмотреть особенности строения электронных оболочек атомов металлов побочных подгрупп на примере железа, изучить физические и химические свойства железа - простого вещества, учить детей применять полученные знания и умения на практике;

- воспитательная: воспитывать самостоятельность, трудолюбие, творческое отношение к учебе, прививать потребность в здоровом образе жизни, культуре питания человека, экологической культуре, воспитывать у обучающихся уверенность в себе, чувство ответственности, повышение своей самооценки;

- развивающая: развивать творческие навыки, навыки работы с дополнительной литературой, работы в Интернете, навыки создания компьютерной презентации; способствовать развитию у обучающихся логического мышления, формирование умений устанавливать взаимосвязь между составом, строением и свойствами вещества, умения анализировать полученную информацию, поддерживать и развивать интерес к химии

Формируемые компетенции:

общеучебная, информационная, ценностно-смысловая, коммуникативная, личностного самосовершенствования.

Тип урока: урок изучения нового материала. Сообщение новых знаний и их совершенствование

Методы и педагогические приемы:

-самостоятельная познавательная деятельность при подготовке сообщений;

-беседа;

- постановка проблемных вопросов;

-частично - поисковый, химический эксперимент;

-письменный контроль и взаимоконтроль,

- дифференцированное домашнее задание

Межпредметные связи с историей, географией, биологией.

Оборудование:

-минералы железа: магнитный, бурый и красный железняк

-штатив для пробирок, пробирки, спиртовка, спички, держатель пробирок, железный гвоздь, железные опилки, магнит. раствор сульфата меди (II), скрепки, растворы соляной и серной кислот, колба, наполненная кислородом, концентрированная азотная кислота, сера

-технические средства: компьютер, медиапроектор, экран.

Ход урока.

Вступительное слово учителя.

Мы продолжаем изучение раздела - химия металлов. Предлагаю обучающимся отгадать загадку и сформулировать тему и вопросы, которые мы будем сегодня изучать на уроке.

Среди металлов самый славный,

Важнейший древний элемент,

В тяжелой индустрии главный,

Знаком с ним школьник и студент.

Родился в огненной стихии,

А сплав его течет рекой.

Важнее нет его в металлургии,

Он нужен всей стране родной.

Учащиеся дают ответ.

Тема и задачи урока уточняются учителем.(Высвечиваются на экране).

Итак, сегодня нам предстоит знакомство с химическим элементом и простым веществом - железом. Ввиду того, что информации о железе очень много, а мы ограничены во времени, этот урок будут помогать вести мне ребята, которые заранее подготовили для вас интересный материал по некоторым вопросам темы. Обучающиеся получили вопросы, на которые необходимо найти ответы в учебнике, дополнительной литературе, Интернете и создали презентацию в программе Power Point по изучаемому вопросу. Время выступления - до 5 минут.

План изучения темы.

(высвечивается на экране)

1. Железо - химический элемент. Строение атома железа. Характерные степени окисления.

2. Из истории железа.

3. Нахождение железа в природе. Получение.

4. Строение железа - простого вещества.

5. Физические и химические свойства железа.

6. Применение железа. Биологическая роль железа.

Учащиеся ведут в рабочих тетрадях конспект «Паспорт железа», который будет включать все пункты плана.

1. Железо - химический элемент. Строение атома железа. Степени окисления.

Учитель:

Охарактеризуйте положение железа в ПСХЭ Д.И. Менделеева. (Ученик работает у доски)

Железо - элемент побочной подгруппы VIII группы 4-го периода ПСХЭ Д.И. Менделеева. Порядковый номер - 26. Это означает, что в состав атома железа входят 26 электронов и 26 протонов (заряд ядра +26). Относительная атомная масса железа - 56, следовательно, в состав ядра входят 30 протонов (56-26=30).

Чему равно число электронов на внешнем энергетическом уровне для металлов главных подгрупп? Как определить степень окисления металлов главных подгрупп?

Какие вам известны степени окисления, характерные для железа?

Как определить степень окисления металлов побочных подгрупп? (проблемный вопрос).

Обучающиеся сталкиваются с проблемой причинно-следственной связи: положение в ПСХЭ → строение атома → характерные степени окисления.

Учитель отмечает, что строение атомов элементов побочных подгрупп отличается от строения атомов главных подгрупп. Особенностью электронного строения элементов побочных подгрупп является заполнение электронами не последнего, а предпоследнего уровня. Записываем на доске распределение электронов в атоме железа по энергетическим уровням: ₊₂₆Fe 2ē; 8; 14ē; 2ē

Составляем электронно-графическую формулу атома Fe.

Учащиеся дают ответ на вопрос о характерных степенях окисления железа.

Железо - такой же восстановитель, как и другие металлы, однако, в отличие от ранее изученных металлов, атомы железа при окислении отдают не только электроны последнего уровня, приобретая с.о. +2, но и способны к отдаче одного электрона с предпоследнего уровня, принимая при этом с.о. +3.

2. Из истории железа. (станция Историческая)

Выступление учащегося.

Железо - один из семи металлов, известных человеку с глубокой древности (золото, серебро, медь, олово, свинец, железо, ртуть).

По археологической классификации третий и последний период первобытной эпохи, характеризующийся распространением железной металлургии и железных орудий, знаменует собой железный век, представление о котором возникло впервые еще в античном мире. В XVIII - начале XIX в. гипотезу о железном веке развивали уже многие ученые, в том числе и российские (А. Н. Радищев). В современном значении этот термин был введен в употребление в середине XIX в. датским археологом К. Ю. Томсоном и вскоре распространился в литературе наряду с терминами «каменный век» и «бронзовый век».

В отличие от других металлов железо, кроме метеоритного, почти не встречается в природе в чистом виде. Этот металл можно назвать доисторическим, т.к. он применялся человеком еще до изобретения письменности. Наиболее древний сохранившийся образец кованого железа обнаружен при изучении большой пирамиды Хеопса и принадлежит к 2000-1500 гг. до н. э. Однако не только в Египте, но и в Древней Греции было известно о существовании железа. Так, герои «Илиады» Гомера облачались в «меднокованные доспехи» и имели «сердца, твердые как железо», а героев его «Одиссеи», победителей игр, награждали куском золота и куском железа.

Астрологи того времени утверждали, что каждой планете на небе соответствует свой металл на Земле, например красноватому Марсу - гремящее в боях железо. Каждая планета издревле обозначалась особым знаком. Этими же знаками долгое время (вплоть до конца XIX в.) обозначали и «родственные» этим планетам металлы. Железо обозначали в виде копья и щита (♂).

Ученые предполагают, что первое железо, попавшее в руки человека, было метеоритного происхождения. Не случайно на некоторых древних языках железо именуется «небесным камнем». Самый крупный железный метеорит нашли в Африке, он весил около 60 т. А во льдах Гренландии нашли железный метеорит весом 33 т. Уже в древности из этих небесных тел, так как они были прочными и твердыми, изготавливались различные предметы. Современные химические анализы огромного числа метеоритов, упавших на нашу планету, показали, что в составе железных метеоритов на долю железа приходится 91%.

В Америке, Австралии и на большинстве островов Тихого океана железо стало известно лишь во II тысячелетии н. э. вместе с появлением в этих областях европейцев. Предполагают, что железо было известно некоторым племенам Центральной и Северной Африки, однако каких-либо достоверных данных по этому вопросу нет.

Культурой железного века называется обычно культура первобытных племен Европы и Азии, живших к северу от области древних рабовладельческих цивилизаций. В них металлургия железа распространилась в VIII-VII вв. до н. э. Так начался железный век - тот век, в котором мы и сейчас еще живем. Ведь в настоящее время железные сплавы составляют почти 90% всего количества металлов и металлических сплавов.

3. Нахождение железа в природе. Получение. (станция Геологическая)

(на стене карта « Полезные ископаемые России»)

Выступления учащихся-2 чел.

Железо - второй по распространенности металл (после алюминия) в земной коре. В земной коре его почти 5 %. В природе встречается в виде оксидов и сульфидов: Fe₃O₄ - магнитный железняк, Fe₂O₃ - красный железняк (гематит), бурый железняк - 2Fe₂O₃•3H₂O, FeS₂ - железный колчедан. Помимо железа в состав этих минералов входят другие элементы. Природное химически чистое железо бывает только метеоритного происхождения. Считается, что в глубинах нашей планеты находится расплавленное «ядро» Земли, состоящее из сплава железа с никелем.

По запасу железных руд наша страна занимает первое место в мире. Они залегают на Урале, в Курской, томской областях и других местах.

Мировые разведанные запасы железной руды составляют порядка 160 млрд тонн, в которых содержится около 80 млрд тонн чистого железа. По данным Геологической службы США, на долю месторождений железной руды Бразилии и России (57% руды добывается на Бакчарском железорудном месторождении) приходится по 18 % мировых запасов железа.

Распределение запасов железной руды по странам: