9 класс Химия Урок №5

Урок 57 9 класс

Тема: Железо. Нахождение в природе. Свойства железа.

Ход урока:

1. Ознакомиться с параграфами 48 и 49

2. Ребята, откройте свои тетради и запишите:

13 апреля

Домашняя работа

Железо. Нахождение в природе. Свойства железа.

Железо было известно еще в доисторические времена, но широкое применение получило гораздо позже, т.к. в чистом виде его в природе встречается очень редко, а получение его из руды стало возможным гораздо позже. Железо один из важнейших металлов в настоящее время. Одновременно это и оружие войны и средства мирного производства. Поэтому, сегодня речь пойдет о железе.

Самостоятельная работа с учебником

Характеристика по плану:

1.Положение железа в ПСХЭ (период, ряд, группа, подгруппа, порядковый номер)

2.Атомное строение (число электронов, протонов, нейтронов, относительная атомная масса)

3.Электронные слои, распределение электронов по слоям, электронная конфигурация, возможные валентности и степени окисления

4.Распространенность железа в природе, его роль

5.Физические свойства

Ответы:

Железо - это d- элемент VIII группы; порядковый номер – 26; атомная масса Ar(Fe) = 56; состав атома: 26-протонов; 30 – нейтронов; 26 – электронов.Схема строения атома: Электронная формула: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s², Металл средней активности, восстановитель:Fe⁰-2e^-→Fe⁺², окисляется восстановитель, Fe⁰-3e^-→Fe⁺³, окисляется восстановитель. Основные степени окисления: +2, +3

4. Распространённость железа

Железо – один из самых распространенных элементов в природе. В земной коре его массовая доля составляет 5,1%, по этому показателю оно уступает только кислороду, кремнию и алюминию. Много железа находится и в небесных телах, что установлено по данным спектрального анализа. В образцах лунного грунта, которые доставила автоматическая станция “Луна”, обнаружено железо в неокисленном состоянии.Железные руды довольно широко распространены на Земле. Названия гор на Урале говорят сами за себя: Высокая, Магнитная, Железная. Агрохимики в почвах находят соединения железа.Железо входит в состав большинства горных пород. Для получения железа используют железные руды с содержанием железа 30-70% и более.

Основными железными рудами являются: магнетит (магнитный железняк) – Fe₃O₄ содержит 72% железа, месторождения встречаются на Южном Урале, Курской магнитной аномалии. Гематит (железный блеск, кровавик)– Fe₂O₃ содержит до 65% железа, такие месторождения встречаются в Криворожском районе. Лимонит (бурый железняк) – Fe₂O_3*nH₂O содержит до 60% железа, месторождения встречаются в Крыму:Пирит (серный колчедан, железный колчедан, кошачье золото) – FeS₂ содержит примерно 47% железа, месторождения встречаются на Урале.

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 субстрате, не содержащем железа, имеют белые листья. Маленькая добавка железа к субстрату – 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.

5. 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.

Записываем получение и химические свойства:

Получение железа

Восстановлением из оксидов углём или оксидом углерода (II), а также водородом:

FeO + C = Fe + CO

Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂

Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O

Химические свойства железа

Как элемент побочной подгруппы железо может проявлять несколько степеней окисления. Мы рассмотрим только соеди­нения, в которых железо проявляет степени окисления +2 и +3. Таким образом, можно говорить, что у железа имеется два ряда соединений, в которых оно двух- и трехвалентно.

1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):

4Fe + 3O₂ + 6H₂ O = 4Fe(OH)₃

2) Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину - оксид железа (II,III) - вещество чёрного цвета:

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄

C кислородом во влажном воздухе образуется Fe2O3*nH2O

3) При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды:

3Fe + 4H₂O t˚C→ Fe₃O₄ + 4H₂­

4) Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

2Fe + 3Br₂ t˚C→ 2FeBr₃

Fe + S t˚C→ FeS

5) Железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах при обычных условиях:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂­

Fe + H₂SO₄(разб.) = FeSO₄ + H_2­

6) В концентрированных кислотах – окислителях железо растворяется только при нагревании

2Fe + 6H₂SO₄(конц.) t˚C→ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO_2­ + 6H₂O

Fe + 6HNO₃(конц.) t˚C→ Fe(NO₃)₃ + 3NO_2­ + 3H₂O

Проходим по ссылке, усваиваем информацию

https://www.youtube.com/watch?v=zbgv9ADaaqQ

3. Выучить пар.48-49., по параграфам учебника составить 10 вопросов.