Конспект урока "Железо"

«Железо. Особенности строения атома. Свойства железа.

Получение. Применение».

Тип урока: Самостоятельная работа учащихся по изучению нового материала.

Вид урока: Проблемно – исследовательский с применением эксперимента.

Задачи обучения: Изучить особенности строения атома железа как элемента восьмой группы побочной подгруппы. Систематизировать знания о физических и химических свойствах атома железа. Закрепить умение составлять уравнения химических реакций. Сформировать представление о способах получения железа из руд; о применении железа и его биологической роли.

Задачи развития: Используя вытеснительный ряд металлов, обучить учащихся прогнозировать возможности протекания химических реакций между металлами и солями.

Эксперимент. Д. Вытеснение железом атома меди из соли этого металла, как менее активного, чем железо.

Л.О. Качественные реакции на двух- и трехзарядные ионы железа.

Реактивы и оборудование. Д. Железо, сульфат меди, химические стаканчики.

Л.О. Хлорид железа(II), сульфат железа(III), гидроксид натрия, штатив с пробирками.

План урока

1. Строение атома железа

2. Нахождение в природе

3. Получение металла

4. Физические свойства

5. Химические свойства железа.

6. Соединения железа. Сплавы железа.

7. Биологическая роль железа. Применение.

8. Закрепление

Ход урока

1. Работа с легендой. Читают текст легенд, сами формулируют тему урока. Определяют, каким символом обозначали железо

.

1. Строение атома железа (слайд). Находят железо в Периодической таблице, записывают строение его атома. Один из учащихся называет число электронов по слоям. На слайде появляются правильные ответы. 3 слой называет неверно, учитель поправляет и говорит о наличии 14 электронов на 3 слое и 2 электронах на последнем. Учащиеся делают вывод о степенях окисления железа (+2, +3).

1. Нахождение в природе. (слайд-карта). Рассматривают карту на парте и говорят о месторождениях железных руд в России

Железо – второй после алюминия по распространенности металл.

В свободном состоянии встречается только в метеоритах.

Природные соединения железа:

Красный железняк Fe₂O₃, магнитный железняк Fe₃O₄, серный колчедан

(пирит) FeS_2.

1. Физические свойства (слайд, ответы появляются на слайде опрос, железо-типичный металл, поэтому учащиеся сами формулируют физ. свойства, используя выданные коллекции металлов).

Серебристо-белого цвета.

Пластичный и ковкий материал.

Плотность железа 7,87 г/см³, температура плавления 1539 ⁰С.

Железо обладает магнитными свойствами.

1. Химические свойства (работа в группах, каждая записывает свои уравнения реакций. Затем представитель группы называет уравнение, на слайде появляется верный ответ).

Группа 1.Взаимодействие с простыми веществами (закончить уравнения реакции)

1) с кислородом

4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃

Б) с фтором, хлором, бромом

2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃

2) с серой, йодом

Fe + S = FeS

Группа 2. Взаимодействие со сложными веществами:

1) с растворами кислот, кроме азотной кислоты

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂

Fe + HCl = FeCl₃ + H₂

Концентрированные азотная и серная кислоты при обычной

температуре с железом не реагируют. (опыт под вытяжкой при нагревании)

Группа 3. 2) Железо вытесняет (восстанавливает) металлы, которые в ряду активности стоят правее него, из их растворимых солей. Для борьбы с вредителями садовых деревьев применяют раствор медного купороса (CuSO₄). Можно ли готовить и хранить раствор медного купороса в железном ведре? Ответ подтвердите соответствующими уравнениями реакций.

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

1. Качественные реакции на ионы железа (II) Fe²⁺ и железа (III) Fe³⁺. (работа в группах, каждая группа использует свой реактив для определения).

Перед учащимися 3 пронумерованные пробирки. Необходимо определить наличие ионов железа с помощью одного реактива. Учащиеся обнаружили по окраске в одной их пробирок ионы железа. С помощью учебника записывают уравнения реакций. Один учащийся от каждой группы их проговаривает. Правильные ответы на слайде.

Сплавы железа. (слайд, с помощью коллекций сплавов вспомнить сплавы на основе железа, черные и цветные металлы).

Чистое железо непрочное, мягкое. Все изделия, которые называют обычно железными, на самом деле изготовлены из сплавов железа с углеродом.

Углерод изменяет свойства железа: понижает температуру плавления, повышает твердость и хрупкость, уменьшает ковкость и свариваемость. В зависимости от содержания углерода в сплаве железа различают чугун и сталь.

Чугун содержит более 2% углерода, обладает высокой твердостью, хрупкостью, поэтому при ударе дробится на кусочки. При затвердевании чугун не сжимается, а расширяется. Поэтому из чугуна отливают станины машин, корпуса двигателей, трубы, ограды парков, изготавливают предметы домашнего обихода.

Сталь содержит менее 2% углерода. Сталь можно ковать, штамповать, прокатывать. Сталь, содержащая и другие элементы, называют легированной. Важнейшими легирующими элементами являются хром (Cr), никель (Ni), марганец (Mn), кремний (Si), ванадий(V), молибден (Mo). Сталь, легированную хромом и никелем, называют нержавеющей. Она применяется в химической, пищевой, машиностроительной и других отраслях промышленности. Сталь выплавляют из чугуна путем частичного удаления из него углерода окислением.

1. Биологическая роль железа. (слайд) самостоятельный ответ

У животных и человека железо- СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ГЕМОГЛОБИНА КРОВИ, благодаря которой осуществляется перенос кислорода из легких по тканям; соединениями железа являются многие ферменты. В организме человека содержится 4-5 г железа. Наиболее богаты железом печень и селезенка. При малокровии рекомендуют пищу, богатую соединениями железа (гречка, яблоки, салат). Железо необходимо для растений. При его недостатке растения не образуют хлорофилл, теряют зеленую окраску, задерживается их рост и развитие.

Домашнее задание:

§48 (У) 5 с 210.

1. Рефлексия. Сегодня на уроке мы…. (на слайде вопросы по теме)

Карта-задание

Экспериментално-исследовательская работа

(раздается каждому учащемуся)

Фамилия_____________________ Класс ________ Дата______________

Соблюдайте технику безопасности

Качественные реакции на ионы железа (II) Fe²⁺ и железа (III) Fe³⁺.

Докажите опытным путем, что сульфат железа(II) содержит ион

железа Fe²⁺, а хлорид железа (III) содержит ион железа Fe³⁺.

Опыт №1 Обнаружение иона железа Fe²⁺

1.Проведите опыт. В FeSO₄ прилейт 1мл гидроксида натрия NaOH.

2.Для реакций обмена составьте сокращенные ионно-молекулярные уравнения. Продолжите реакцию.

FeSO₄ + NaOH =

__________________________________________________________

___________________________________________________________

3.Цвет осадка: _______________

Опыт №2. Обнаружение иона железа Fe³⁺

1.Проведите опыт. В FeCl₃ прилейт 1мл гидроксида натрия NaOH.

2.Для реакций обмена составьте сокращенные ионно-молекуляр-ные уравнения. Продолжите реакцию.

FeCl₃ + NaOH =

____________________________________________________

_________________________________________________

3.Цвет осадка: ______________