Открытый урок в 9 классе 'Железо'.

Тема урока «Железо» 9 класс

Цель: Изучение свойств элементов побочных подгрупп Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева на примере железа.

Задачи:

1. Раскрыть особенности строения атомов элементов побочных подгрупп на примере железа. Показать роль окислителя на степень окисления атомов в соединениях.

2. Продолжить развитие логического мышления через умения сравнивать, анализировать, делать выводы.

3. Тип урока: изучение нового материала.

Технологии: технологии развивающего обучение, информационно - коммуникативные технологии, технология развития критического мышления

Оборудование: компьютер, мультимедийная установка, презентация, коллекция руд железа; S, Fe, растворы соляной, серной (разб) кислот, сульфата меди; пробирки, спиртовка, спички.

Ход урока:

Деятельность учителя

Деятельность ученика

I. Актуализация знаний. Проверка знаний по ранее изученному материалу

Вспомним особенности строения атомов элементов главных подгрупп I, II и III групп:

1. Какие свойства проявляют атомы металлов?

2. Как изменяются восстановительные свойства атомов элементов I - III групп главных подгрупп?

3. Как изменяются металлические свойства этих атомов?

4. Как называются электроны, которые участвуют в образовании химической связи между атомами? Где они располагаются в атомах элементов I - III групп главных подгрупп? (слайд 2)

Устно

1. Атомы металлов в реакциях проявляют восстановительные свойства, т.к. на внешних энергетических уровнях находится 1 - 3 электронов.

2. По мере увеличения зарядов ядер по подгруппе восстановительные свойства увеличиваются, по периоду - ослабевают.

3. По подгруппе металлические свойства возрастают, по периоду - ослабевают.

4. Электроны называются валентными. Располагаются они на внешних энергетических уровнях.

Стадия вызова

Что объединяет изображения?

(слайд3)

Обратимся к Периодической системе химических элементов. Каково положение железа в ней? В какой подгруппе ПСХЭ расположен химический элемент железо?

Проблемный вопрос:

По какой причине атом принадлежит к той или иной подгруппе ПСХЭ? Например, кальций - элемент главной подгруппы, а железо элемент побочной.

Сегодня на уроке мы рассмотрим особенности строения и свойств элементов побочных подгрупп на примере железа. (слайд 4)

Значение железа в жизни человека

В побочной.

Причина в электронном строении атомов химических элементов.

Железо - элемент побочной подгруппы.

Работа в печатных тетрадях

Стадия осмысления новой информации

А. СТРОЕНИТЕ АТОМА ЖЕЛЕЗА

1. Что можете сказать о положении химического элемента в ПСХЭ.

Самостоятельно в тетради запишите электронную и графическую формулы атома железа (слайд 5)

2. (слайд 6)

- В чем отличие в распределении электронов по энергетическим уровням в атомах железа и кальция?

- Сколько валентных электронов на внешнем уровне в атоме железа?

- схема отдачи 2 - х электронов. Обратите внимание на степень окисления атома железа.

- А не могут ли принять участие в образовании химических связей электроны с предпоследнего уровня? (сдайд 6). Оказывается еще один электрон с предпоследнего энергетического уровня может участвовать в образовании химической связи. Запишите схему. (слайд 7)

- Какой вывод можно сделать? Каковы особенности строения атомов элементов побочных подгрупп на примере железа?

(слайд 8)

Б Химические свойства

Дадим характеристику химическим свойствам простого вещества железа.

- По какому плану мы будем их изучать?

- Перечислите простые вещества, с которыми железо вступит в реакцию. Называемые вещества делит на две группы. Записывает схему:

Fe

+O₂, Cl₂, F₂ + S, I₂

Проблемный вопрос:

• По какому признаку перечисленные вещества разделены на две группы? При этом надо, что железо - восстановитель.

• Дополните схему (слайд 9):

Fe

+O₂, Cl₂, F₂ + S, I₂

Fe ^+? Fe ^+?

Демонстрирует слайд 10

и видеоопыты:

«Взаимодействие железа с кислородом, с серой». Виртуальная лаборатория

- Закончите уравнения реакций, используя текст учебника. Укажите условия их протекания. Обратите внимание на состав железной окалины.

1. Порядковый номер 26. Период 4 VIII группа побочная подгруппа.

Записывают заголовок «Строение атома»

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

В атоме железа электронами заполнен предпоследний энергетический уровень, а именно 3d - подуровень, 2 электрона.

Fe⁰ - 2e^- = Fe⁺²

Да.

Fe⁰ - 3e^- = Fe⁺³

Выводы в тетрадь:

1. В атоме железа электронами заполняется предпоследний энергетический уровень;

2. Валентными являются электроны внешнего и, частично, предпоследнего энергетических уровней;

3. Атомы железа проявляют переменную степень окисления (+2 и + 3).

План:

1.Взаимодействие с простыми веществами- неметаллами.

1. 2. Взаимодействие со сложными веществами: с водой, кислотами, солями.

в тетради: Химические свойства железа

1. Взаимодействие с простыми веществами- неметаллами.

По силе окислителя.

Fe

+ O₂, Cl₂, F₂ + S, I₂

сильные окислители слабые окислители

Fe ⁺³ Fe ⁺²

Записывают схему и вывод: степень окисления атома железа зависит от силы окислителя.

Записывают уравнения реакций:

1) 3Fe + 2O₂ = Fe₂O₃ · FeO или Fe₃O₄ (при нагревании)

2) 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃

3) Fe + S = FeS (при нагревании)

Cоставляют электронный баланс.

Рассмотрим свойства железа со сложными веществами.

Учитель создает проблемную ситуацию (слайд 11).

Предлагает ученикам вспомнить продукты взаимодействия с водой натрия, кальция и алюминия.

На стр. 64 учебника прочитайте условия течения реакции взаимодействия железа с водой.

Предлагает сделать вывод о химической активности железа, используя электрохимический ряд напряжений металлов.

-реакция железа с кислотами и растворами солей.

Записывает реакции:

Fe + HCl = ? + Н₂↑

Fe + CuSO₄ = ? + Cu

Какие частицы в данных реакциях являются окислителями?

Проблемный вопрос

Известно, что катионы водорода и катионы металлов являются слабыми окислителями. До какой степени окисления они окисляют атомы железа? По какой схеме (слайд 10)

Самостоятельно запишите формулу второго продукта реакции.

Проблемный вопрос

Возможна ли реакция и почему:

Fe + ZnCl₂ = ?

Растворы кислот нельзя перевозить в железной таре. А концентрированные HNO₃ и H₂SO₄ можно. Почему?

* Концентрированные кислоты HNO₃ и H₂SO₄ пассивируют железо при обычной температуре.

2. II. Взаимодействие со сложными веществами: с водой, кислотами, солями

С натрием:

а) выделяется большое количество тепла, при комнатной температуре;

б) образуется щелочь NaOH

С кальцием:

а) реакция протекает более спокойно, при комнатной температуре;

б) образуется малорастворимое основание Ca(OH)₂

С алюминием:

а) реакция протекает только после удаления оксидной пленки при комнатной температуре

С железом:

а) реакция с парами воды, при высокой температуре;

б) образуется железная окалина Fe₂O₃ · FeO

Записывают реакцию:

3Fe + 4H₂O_(пар) = Fe₂O₃ · FeO + Н₂↑ (700 - 900°С)

Вывод: Fe - металл средней активности.

С соляной кислотой:

Н⁺ и Cu²⁺ - окислители

Fe + 2HCl = FeCl₂ + Н₂↑

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

Нет. Fe менее активно, чем Zn (см. электрохимический ряд напряжений металлов).

Вывод:

Концентрированные кислоты HNO₃ и H₂SO₄ пассивируют железо при обычной температуре.

Стадия рефлексии

Мы рассмотрели строение и свойства железа. Что нового узнали о железе?

1.. Какие степени окисления проявляет железо в соединениях? Ответ поясните.

2. Что объединяет элементы побочных подгрупп?

3. Что можете сказать о химической активности простого вещества железа?

Проверим, как удалось усвоить материал. Опрос «Верите ли вы, что … ?»

Учащиеся самостоятельно письменно отвечают на вопросы «да» или «нет»:

1. Железо расположено в главной подгруппе ПСХЭ;

2. На внешнем электронном уровне железа находится 2 электрона;

3. Железо проявляет переменную степень окисления;

4. Состав железной окалины Fe₂O₃ · FeO

5. Медь активнее железа;

6. Железо реагирует с солями всех металлов;

7. Железо не реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами;

8. Железо реагируют с водой при комнатной температуре;

9. При взаимодействии железа с водой не выделяется водород.

Задает домашнее задание:

§14 упр. 4,7