Разработка урока на тему Железо

Разработка урока на тему: ЖЕЛЕЗО

</

Задачи:

Образовательныя:

1. Охарактеризовать железо по его положению в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

2. Познакомить с физическими и химическими свойствами железа как простого вещества.

3. Показать области распространения и применения железа.

Развивающие

1. Продолжить формирование умений устанавливать взаимосвязь между составом, строением и свойствами веществ.

2. Через лабораторнае опыты способствовать развитию исследовательских навыков.

3. Утвердить учащихся в познаваемости и единстве органического мира путем предоставления информации о разных формах существонания железа и его нахождении в природе.

4. Продолжить формирование умений работать в темпе, экономя время урока.

5. Повышение познавательной активности и самостоятельности учащихся в приобретении знаний, умений, навыков в составлении формул, характеристике веществ, определении степени окисления;

6. Продолжить обучение учащихся работе с лабораторным оборудованием; сформировать умение экспериментировать, наблюдать, анализировать опыты, делать выводы с соблюдением правил ТБ.

Воспитательные

1. Способствовать формированию интернациональных чувств, представив учащимся сведения об истории использования железа разными народами мира.

2. Утвердить учащихся в гордости за свою Родину, как самую богатую природными ресурсами страну.

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

Вид урока: лабораторный.

Форма урока: индивидуальная, парная,

Методы: репродуктивный, экспериментальный, словесный, проблемный, логический (сравнение, классификация, выделение главного), поисковый, наглядный.

Педагогические приемы: постановка проблемных вопросов, приемы формулирования новых учебных выводов, передача информации ( запоминание по ассоциации, заучивание, повторение, воспроизведение), постановка вопросов, прием формулирования выводов, оценка деятельности учащихся, выделения главного, классификации, обобщение, систематизация, демонстрация иллюстраций, опытов,

Средства обучения: справочный материал, лабораторное оборудование, раздаточный материал (таблицы), учебники

Оборудование: металлическая проволока с кнопками на пластилине, простейшая электрическая цепь, колбы, магнит, штатив с пробирками.

Реактивы: железные гвозди, разбавленные и концентрированные: серная, соляная и азотная кислоты, раствор гидроксида натрия, железные опилки, сера, вода, хлор, кислород, роданид аммония, хлорид железа (II), хлорид железа (III), красная кровяная соль, желтая кровяная соль.

на столах учащихся: растворы соляной кислоты , серной кислоты

Ход урока

I

Организационный момент

1. Ребята, сейчас вы услышите загадку и должны будете ответить, о каком металле в ней идет речь.

«Среди металлов самый славный,

Важнейший, древний элемент.

В тяжелой индустрии - главный,

Знаком с ним школьник и студент.

Родился в огненной стихии,

Расплав его течет рекой.

Важнее нет в металлургии,

Он нужен всей стране родной».

2. Тема урока железо

3. Цели урока (выведены на экран)

План урока:

1. Положение в периодической системе, строение атома.

2. Нахождение в природе.

3. Физические свойства железа.

4. Химические свойства железа.

5. Железо в организме человека, его роль.

6. Применение железа.

7. Закрепление и обобщение знаний, полученных на уроке.

8. Подведение итогов урока.

9. Домашнее задание.

Значить на уроке мы изучим, узнаем, наблюдаем

Учитель обобщает план урока

4. Вводное слово

5. Тема урока

Ответ: железо

Дети сами выводят план урока

Записывают в тетради

Карточки на столах учащихся

II

Актуализация знаний

? 1) Какие химические элементы изученные нами

относят к металлам?

2) По какому признаку химические элементы

относят к металлам?

3) А железо можно отнести к металлам?

Железо действительно находится в восьмой группе, но и побочной подгруппе.

Ответ: Натрий, калий, литий, кальций, барий

Ответ: По количеству электронов на последнем энергетическом уровне: от одного до трех.

Ответ: По свойствам, конечно, можно, но нахождение железа в восьмой группе ставит это под сомнение.

S

Изучение нового материала

1. Формирование знаний о железе - химическом элементе. Слайд 5

Давайте определим положение железа в ПСХЭ и составим его электронную формулу.

Fe +26 ) ) ) )

2 8 18 2

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²

Согласно этой формуле в атоме железа из восьми валентных электронов четыре находятся в спаренном состоянии. Два спаренных 3d электрона разъединять нельзя, т.к. на 3 ЭУ нет свободных орбиталей. Но на 4 ЭУ имеются 3 свободные орбитали, поэтому спаренные 4s электроны можно разъединить.

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s¹

4p¹

Вывод: Для железа наиболее характерные ст. ок. +2 и +3.

Где встречается

железо в природе?

В земной коре железо распространено достаточно широко.

На его долю приходится:

Около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире.

В морской воде 1·10^-5 - 1·10^-8% железа.

• бурый железняк слайд17

(руда гидрогетит НFeO2·nH2O)

• красный железняк

(руда гематит Fe2O3)

• шпатовый железняк

(руда сидерит FeСO3)

• магнитный железняк

(руда магнетит Fe2O4)

• пирит

FeS2 (другие названия - серный колчедан

1. Формирование знаний о железе - простом веществе.

? Действительно ли такими важными свойствами

обладает железо?

Убедиться в этом и познакомиться с железом, и будет целью нашего урока сегодня.

(На столах железные скрепки, кнопки, гвозди)

Демонстрация физических свойств железа

• теплопроводности (один конец стальной проволоки с кнопками на пластилине нагревается, кнопки по порядку падают на подставку демонстрационного стола)

Где используется теплопроводность железа?

• электропроводности (замыкается простейшая электрическая цепь со стальными проводами, лампочка загорается

Где используется электропроводность железа?

• наличие металлического блеска (металлическая пластина поворачивается при дневном свете),

• пластичности и ковкости (демонстрируются изделия из железа и его сплавов: трубки, решетки),

Где используется пластичность и ковкость железа?

• Где используется теплопроводность железа?

(к железным гвоздям подносится магнит, и гвозди притягиваются), учащиеся делают вывод: железо магнитно.

Где используется магнетизм железа?

Параллельно расматривается физические свойства и применение железа.

• Прочный металл (дети рассматривают стальные проволки)

Делаем вывод

Дома на след урок подготовить сообщ о магнитных свойствах железа

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. Так, знаменитая Эйфелева башня - «железная мадам», как часто называют ее парижане, летом на 15 см выше, чем зимой.

Плотность железа в кг/м³ - 7900, температура кипения - 2770° С, температура плавления - 1536° С.

3.Формирование знаний о химических свойствах железа.

Задача. Не так давно в Моравском музее города Брно появился новый экспонат - небольшой топор, найденный археологами при раскопках древнего поселения Мстенице, относящего к раннему средневековью. Масса топора 6 кг. Оказалось, что в отличие от других железных изделий, найденных при раскопках, топор изготовлен из природнолегированного железа, содержащего 2,8 % никеля и 0,6 % кобальта. Такой состав свидетельствует о небесном происхождении материала, который воспользовался средневековый мастер из Мстенице. Сколько кг железа в этом топоре? (Задача на дом)

А теперь рассмотрим химические свойства железа.

Железо -металл средней активности

Слайд 25

Демонстрация химических свойств.

Опыт 1. Взаимодействие железа с хлором.

Для этого опыта потребуется предварительно получить хлор в пробирке с пробкой и газоотводной трубкой путем взаимодействия КМпО₄ и НС1 (тяга!):

2КМпО₄ + 16НС1 = 2КС1 + 2МпС1₂ +5С1₂ +8Н₂О

Хлор собирают в колбу и закрывают пробкой.

Берут тонкую стальную проволоку (12-15 см). Конец ее обматывают вокруг небольшого кусочка спички и поджигают. Когда проволока накалится, опускают ее в колбу с хлором. Кусочек спички гаснет, а проволока раскаляется и сгорает, образуя бурый хлорид железа (III).

2Fе + ЗС1₂ = 2FеС1₃ (F, Cl, Br)слайд 27

Fе + S = 2FеS (S, I)

ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ

Опыт 2. Взаимодействие железа с кислородом.

Предварительно собирают кислород в колбу и закрывают пробкой. Реакцию проводят в пробирке с газоотводной трубкой.

2КМпО₄ = К₂МпО₄ + МпО₂ + О₂|

Нагрейте до воспламенения железные опилки и опустите в колбу с кислородом.

ЗFе + 2О₂ = FeО • Fе₂О₃ слайд 27

?Чем является железо в данных уравнениях реакций?

?Действует ли вода и кислород на железо?

При обычных условиях вода не действует на железо, однако, в присутствии кислорода протекает следующая реакция: (запись в тетради)

4Fe + 6Н₂О + 3О₂ = 4Fe(ОН)₃

Fe⁰ - 3ē = Fe⁺³ 4 восс-ль, окисления

О₂⁰ + 4ē = 2О^-2 3 окислитель, вос- ния

Слайд 28-30Fe(OH)₃ - гидроксид железа (III) - основная часть ржавчины. Для протекания данной реакции необходимо одновременно присутствие воды и кислорода, в противном случае коррозия так и не наступит.

Железная колонна высотой семь метров и весом в шесть с половиной тонн, входящая в состав архитектурного ансамбля Кутб-Минара, расположенного примерно в 20 километрах южнее Старго Дели. Широкую известность колонна приобрела тем, что за 1600 лет своего существования практически избежала коррозии. Почему?

?Может вытеснять железо водород из воды

Опыт 5. Взаимодействие железа с водой.

Для проведения этой реакции необходима высокая температура, поэтому учитель предлагает учащимся только записать уравнение реакции.

ЗFе + 4Н₂O = Fе₃O₄ + 4Н₂ слайд 31

Лабораторная работа

Инструктивная карточка к лабораторной работе «Взаимодействие железа растворами кислот, солей»

Опыт 3. Взаимодействие железа с медным купоросом.

В пробирки налейте по 4-5 мл сульфата меди и хлорида алюминия (II). Насыпьте немного

железных опилок или бросьте кнопку. Перемешивайте содержимое пробирки до тех пор, пока не изменится окраска растворов.

Fе + СuSО₄ = Сu +FеSО₄

Fе + AlCl₃ =

Опыт 4. Взаимодействие железа с кислотами.

В пробирки положите по 1 канцелярской кнопке и налейте по 4-5 мл раствора соляной кислоты, серной кислоты, Пробирку нагревают до начала выделения водорода (не до кипения). Когда реакция закончится (пузырьки водорода начнут выделяться медленно), обратите внимание на окраску раствора хлорида железа (II).

Fе + 2НС1_разб. = FеС1₂ + Н₂

Fе + Н₂SО₄ = FеSО₄+Н₂

Fе + Н₂SО_4(к) =

Fе + 6НNO₃ = Fе(NО₃)₃+ 3Н₂O + 3NO₂

слайд 32-33

Эти кислоты создают на поверхности металла такую прочную и плотную пленку оксида, что металл становится совершенно пассивным и уже не вступает в другие реакции.

Применение железа

Действительно, применение железа насчитывает уже много столетий, но настоящее вторжение железа в технику произошло на рубеже XVIII и XIX в.

Из сплавов, в состав которых входит железо, изготавливается плуг земледельца, станок рабочего, оружие воина, стоящего на страже мирного труда, игла, которой вы шьете. Без железа немыслима ни одна отрасль современной промышленности: кораблестроение строительство железных дорог, машиностроение, строительное дело, военное дело. Но не только техника нуждается в железе.

Железо в организме человека

Не будь его, на Земле не было бы жизни в привычных для нас формах: ведь этот элемент входит в состав крови почти всех представителей животного мира нашей планеты. Железо необходимо для образования хлорофилла. Железо, содержащееся в ферментах, в значительной степени влияет на интенсивность дыхания растений. В организме человека железо встречается в виде ионов железа. Оно входит в состав гемоглобина, который переносит кислород к клеткам, а обратно - углекислый газ. Обычно содержание железа в организме не превышает 5 г, но его значение очень велико.

При недостатке железа в организме человек быстро начинает утомляться, возникают головные боли, появляется плохое настроение.

Закрепление

Для закрепления задания даны ниже.

Рефлексия

Рефлексия проводится следующим образом, детям заранее раздается цветные кружочки трех цветов (красные, желтые, зеленые),

Предлагается выбрать цвет, если вам было комфортно, и все вам понятно желтые круги, если частично не понятно, имеются пробелы желтые, если не понятно вы себя чувствовали плохо красные круги.(зеленый-5, желтый -4, красный 3)

Оценка

Вернутся к плану урока, обсудить достигли ли мы цели урока

Записывают на доске схему электронного строения атома железа.

Один ученик работает у доски

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.

Выступления учащихся с докладом

Все выводы записываются в тетради.

учащиеся делают вывод: железо теплопроводно;

Для изготовления кабелей, проводов

учащиеся делают вывод: железо электропроводно;

учащиеся делают вывод: металлический блеск есть;

учащиеся делают вывод: железо пластично и ковко; кованные ворота заборы и друг изделия

учащиеся делают вывод: железо магнитно.

Магнитные свойства железа используется в сердечниках электроприборов.

Прочный металл (сплав сталь), используется как конструкционный материал (мосты, железная дорога, все виды транспорта)

Решение:

1)m(Ni) = 0,028-6 = 0,168 кг

2) m (Со) = 0,006 - 6 = 0,036 кг

3) m (Fе) = 6 - (0,168 + 0,036) =*$- 0,204 = 5,796 кг

Ответ: Железа в топоре 5,796 кг.

Записывают уравнения реакции

один человек у доски

Записывают уравнения реакции

один человек у доски

(уравнивают реакцию методом электронного баланса)

Ответ: Там сухой воздух

Демонстрация

На столах листы с задачей.

Один человек решает у доски остальные в тетради

Записывают уравнения реакции

один человек у доски

По ряду напряжения металлов определяют активность железа и прогнозируют химические свойства.

Записывают уравнения реакции

один человек у доски

Видео

Пишут реакции и рассматривают с точки зрения электролитической диссоциации, ионное краткое ионное уравнение пишут.

Обсуждение результатов

вывод: железо взаимодействует с неметаллами, водой, разбавленными кислотами и солями, образованными менее активными металлами

Доклад учащихся

Доклад учащихся

Дети само оценивают себя.

Задания для закрепления.