Урок химии в 9 классе по теме Железо и его соединения

Урок химии в 9 классе.

Учебник: Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман, М., Просвещение, 2012 г.

Разработка учителя химии МБОУ СОШ №41 г.Шахты И.А.Калашниковой.

Тема урока «Железо. Получение, свойства. Соединения железа»

Образовательная цель: обеспечить усвоение знаний о важнейших соединениях железа +2 и +3, качественных реакциях на ионы железа +2 и +3, биологической роли железа, используя опорные знания о строении железа, демонстрацию занимательных опытов, лабораторную работу, сообщения учащихся, мультимедийное приложение.

Задачи:

Продолжить формировать умения составлять схемы строения атома, электронную формулу, графическую формулу; на основе этого определять степени окисления, окислитель, восстановитель.

Систематизировать знания о характере оксидов и гидроксидов со степенями окисления +2 и +3 на примере оксидов и гидроксидов железа +2 и +3.

Формировать умения сравнивать свойства важнейших соединений железа(II) и железа(III), научиться определять с помощью качественных реакций соединения, содержащие ионы Fe^2+, Fe³⁺

Совершенствовать умения школьников из предложенных формул составлять генетические ряды, осуществлять цепочки превращений, составлять уравнения химических реакций.

Совершенствовать навыки работы с реактивами при выполнении опытов, соблюдать правила по ТБ.

Раскрыть значение железа в природе и жизни человека.

Развивающая цель:

Продолжить развитие:

мыслительных способностей: умения пользоваться опорными знаниями, умения сравнивать, обобщать, делать выводы, объяснять ход эксперимента;

навыков самостоятельности при работе с учебником, инструктивной картой и реактивами;

исследовательских навыков при исследовании свойств соединений железа(II) и железа (III) и проведении качественных реакций;

способности к рефлексии, коммуникативные умения.

Воспитывающая цель:

Продолжить воспитание:

положительной мотивации обучения, используя привлечение учащихся к подготовке занимательных опытов, сообщений о роли железа, лабораторной работы, мультимедийного сопровождения;

чувство ответственности при подготовке сообщений, выполнения домашнего задания;

правильной самооценки.

Тип урока: Комбинированный. Сообщение новых знаний и их совершенствование.

Оборудование.

На столе учителя: железные опилки, железный гвоздь, концентрированная азотная кислота, соляная кислота, водный раствор сульфата меди, раствор сульфата железа ( II), хлорида железа (III), гидроксид натрия, штатив для пробирок.

Ход урока.

1 Изучение нового материала.

1. Историческая справка. Смена эпох.

2. Нахождение в природе.

Познакомимся с одним из самых распространенных элементов в природе - железом. Его массовая доля в земной коре составляет 5,1%.

Встречается железо в виде различных соединений: оксидов, сульфидов, силикатов. В свободном состоянии железо находят только в метеоритах. Железо входит в состав большинства горный пород. Основными железными рудами являются:

1. магнитный железняк Fe₃O₄ ( магнетит)

2. красный железняк Fe₂O₃ ( гематит)

3. бурый железняк Fe₂O₃ *n H₂O ( лимонит)

4. шпатовый железняк FeCO₃ ( сидерит)

5. серный колчедан FeS₂ (пирит)

3. Получение.

Учитель подводит учащихся к тому, что в природе железо встречается в основном в виде соединений. Каким способом можно получить в свободном виде? ( восстановлением из оксидов водородом, углем, оксидом углерода ( II)).

Учащиеся составляют уравнения реакций и рассматривают их с точки зрения окислительно- восстановительных процессов.

4. Положении атома железа в ПСХЭ и строение атома..

1. Дать общую характеристику элементу «железо» согласно его положение в ПСХЭ.

2. Составить электронную схему строения атома. Чем отличается строение атомов элементов главных подгрупп от строения атомов элементов побочных подгрупп?

( у элементов главных подгрупп заполняется электронами последний энергетический уровень, а у элементов побочных подгрупп- предпоследний энергетический уровень).

Fe +26 1s² 2s² 2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

Железо- такой же восстановитель, как и другие металлы. Однако атомы железа при окислении отдают не только электроны последнего уровня, приобретая степень окисления +2, но и способны к отдаче электрона с предпоследнего уровня, приобретая степень окисления +3.

5. Физические свойства.

Железо представляет собой серебристо-белый металл. На воздухе он подвергается коррозии, покрываясь ржавчиной. Чистое железо- пластичный металл. Плотность составляет 7,87 г/см³, температура плавления 1539⁰С Обладает магнитными свойствами.

6. Химические свойства.

• Железо взаимодействует с простыми и сложными веществами.

При взаимодействии со слабыми окислителями проявляет степень окисления +2. К слабым окислителям относятся : сера, растворы солей, растворы кислот

( кроме HNO ₃ ). Составить уравнения химических реакций, указать степени окисления элементов, определить окислитель и восстановитель, указать переход электронов. ( ПРОСМОТР ВИДЕОРОЛИКОВ «Взаимодействие железа с хлором и серой).

При взаимодействии с сильными окислителями железо проявляет степень окисления +3. К сильным окислителям относятся галогены, азотная кислота и концентрированная серная кислота.

Л.О №1 Взаимодействие железных опилок с азотной кислотой.

(Составить уравнения окислительно-восстановительной реакции, расставить коэффициенты, используя схему электронного баланса.)

СИЛЬНО КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ АЗОТНАЯ И СЕРНАЯ КИСЛОТА НЕ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ С ЖЕЛЕЗОМ, ЖЕЛЕЗО ПАССИВИРУЕТСЯ, ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ ПЕРЕВОЗИТЬ И ХРАНИТЬ КИСЛОТЫ В ЖЕЛЕЗНОЙ ТАРЕ!

• Соединения железа (II)-х и (III) - х валентного.

Л.О. №» Взаимодействие железа с разбавленной серной и соляной кислотой, ратвором сульфата меди.

К какому типу относятся данные реакции? ( реакции замещения, окислительно- восстановительные).

ЛО №3. Взаимодействие соединений железа( II) и (III) с гидроксидом натрия. Отмечаем образование осадка бурого цвета Fe(OH)₃ и осадка зеленого цвета Fe(OH)₂, который с течением времени буреет, что свидетельствует о неустойчивости соединений железа со степенью окисления +2. Составить молекулярные и ионные уравнения данных реакций.

7. Обобщение изученного материала - тест.

8. Подведение итогов.

9 . Домашнее задание: параграф 43,44. Составить уравнения реакций, подтверждающие химические свойства оксидов и гидроксидов железа (II)-х и (III) - х валентных.

Историческая справка.

Появление железа в человеческой

цивилизации положило начало железному веку.

Откуда же древние люди брали железо в то время, когда еще не умели добывать его из руды? Железо в переводе с шумерского языка - это металл, "капнувший с неба, небесный". Первое железо, с которым столкнулось человечество, было железом из метеоритов. Впервые доказал, что "железные камни падают с неба", в 1775 г. русский ученый П.С. Палас, который привез в Петербург глыбу самородного железного метеорита весом 600 кг. Самым крупным железным метеоритом является найденный в 1920 г. в Юго-Западной Африке метеорит "Гоба" весом около 60 т. Вспомним гробницу Тутанхамона: золото, золото. Великолепная работа восхищает, блеск слепит глаза. Но вот что пишет К.Керрам в книге "Боги, гробницы, ученые" о маленьком железном амулете Тутанхамона: "Амулет относится к числу наиболее ранних изделий Египта, и …в гробнице, наполненной чуть ли не до отказа золотом, именно эта скромная находка имела наибольшую с точки зрения истории культуры ценность". Всего несколько железных изделий было найдено в гробнице фараона, среди них железный амулет бога Гора, небольшой кинжальчик с железным клинком и золотой рукояткой, маленькая железная скамеечка "Урс".

Ученые предполагают, что именно страны Малой Азии, где проживали племена хеттов, были местом возникновения черной металлургии. В Европу железо пришло из Малой Азии уже в I тыс. до н.э.; так в Европе начался железный век.

Физические свойства железа.

Железо - это серебристо-белый металл с температурой плавления 1539 ^оС. Очень пластичный, поэтому легко обрабатывается, куется, прокатывается, штампуется. Железо обладает способностью намагничиваться и размагничиваться, поэтому применяется в качестве сердечников электромагнитов в различных электрических машинах и аппаратах. Ему можно придать большую прочность и твердость методами термического и механического воздействия, например, с помощью закалки и прокатки.

Различают химически чистое и технически чистое железо. Технически чистое железо, по сути, представляет собой низкоуглеродистую сталь, оно содержит 0,02 -0,04% углерода, а кислорода, серы, азота и фосфора - еще меньше. Химически чистое железо содержит менее 0,01% примесей. Химически чистое железо - серебристо-серый, блестящий, по внешнему виду очень похожий на платину металл. Химически чистое железо устойчиво к коррозии и хорошо сопротивляется действию кислот. Однако ничтожные доли примесей лишают его этих драгоценный свойств.

Роль железа в жизни человека и растений?

Биохимики открыли важную роль железа в жизни растений, животных и человека. Входя в состав чрезвычайно сложно построенного органического соединения, называемого гемоглобином, железо обусловливает красную окраску этого вещества, от которого в свою очередь, зависит цвет крови человека и животных. В организме взрослого человека содержится 3 г чистого железа, 75% которого входит в состав гемоглобина. Основная роль гемоглобина - перенос кислорода из легких к тканям, а в обратном направлении - CO₂.

Железо необходимо и растениям. Оно входит в состав цитоплазмы, участвует в процессе фотосинтеза. Растения, выращенные на почве, не содержащем железа, имеют белые листья. Маленькая добавка железа к почве - и они приобретают зеленый цвет. Больше того, стоит белый лист смазать раствором соли, содержащей железо, и вскоре смазанное место зеленеет.

Так от одной и той же причины - наличия железа в соках и тканях - весело зеленеют листья растений и ярко румянятся щеки человека.

Тестирование

Железо. Соединения железа.

Ф.И._____________________________________

Вариант 1

1. Металл, реагирующий с разбавленной серной кислотой при обычных условиях:

а) Ag; б) Сu; в) Fe; г) Hg.

2. При горении железа в кислороде образуется.

а) FeO . б) Fe₂ O₃ . в) Fe₃O₄ .

3. Гидроксид железа (III) проявляет свойства :

а) амфотерные; б) кислотные; в) основные.

4. Электронная формула внешнего энергетического уровня и предвнешнего d - подуровня:

а)…3d⁶ 4s²; б) …3d⁷4s²; в) … 3d⁸4s² .

5.При взаимодействии солей Fe³⁺ со щелочами образуется осадок:

а) белого цвета; б) серо-зеленого цвета; в) бурого цвета.

6. Соли железа (III) получают при взаимодействии железа

а) с растворами кислот; б) с концентрированными кислотами.

7. Химическое соединение Fe₃O₄ называется:

а) магнетит; б) лимонит; в) пирит.

8. Гидроксид железа (III) проявляет свойства :

а) амфотерные; б) кислотные; в) основные.

9. При взаимодействии, с какими веществами железо образует соединения со степенью окисления +3?

А) СI₂ Б) S В) p-рHCI Г) HNO₃

Тестирование

Железо. Соединения железа.

Ф. И _____________________________

Вариант 2.

1. С какими из веществ реагирует железо?

А) О₂ Б) Na₂O В) p-р H₂SO₄ Г) СО₂

2. .При взаимодействии солей Fe²⁺ со щелочами образуется осадок:

а) белого цвета; б) серо-зеленого цвета; а) бурого цвета

3. Гидроксид железа (II) проявляет свойства:

а) амфотерные; б) кислотные; в) основные.

4. Формула соли, с водным раствором которой реагирует железо:

а) Zn (NO₃)₂; б) Mn (NO₃)_; в) Pb (NO₃)₂ ; г) Ca(NO₃)_2.

5. Соли железа (II) получают при взаимодействии железа

а) с растворами кислот; б) с концентрированными кислотами.

6. Химическое соединение FeS₂ называется:

а) магнетит; б) гематит; в) пирит.

7. Оксид железа (3) проявляет свойства

а) кислотные; б) основные; в) амфотерные.

8. В состав гемоглобина крови человека входит:

а) железо; б) медь; в) золото.

2. При взаимодействии, с какими веществами железо образует соединения со степенью окисления +2?

А) СI₂ Б) S В) p-р HCI Г) HNO₃