Тема урока:
«Почетный гражданин Белогорья – ЖЕЛЕЗО»
Цели урока:
- Обеспечить знание учащихся особенностей строения атомов металлов побочных подгрупп, физические и химические свойства простого вещества железа, области его применения.
- Создать условия для развития умений составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций, конспектировать, проводить химический эксперимент, делать выводы.
- Воспитывать любовь к родному краю, бережное отношение к природе.
Тип урока: изучение нового материала.
Вид: Деловая игра.
Оборудование и материалы: коллекция «Полезных ископаемых», «Чугун и сталь», лозунги, магнит, портреты учёных, выставка книг по данной теме. Железо восстановленное, растворы соляной, серной кислот, сульфата меди (II), пробирки, штативы для пробирок, железный гвоздь, стакан.
Эпиграф:
Где бесновались «пантеры»,
«Тигры» сходили с ума,
Там распахнулись карьеры,
Железорудного КМА…. Ю. Грязнов.
Ход урока:
- Организационный момент.
- Изучение нового материала.
Секретарь (учащийся): Сегодня мы собрались для проведения расширенного заседания научного совета. Слово предоставляется председателю совета.
Председатель (учитель): На повестке дня у нас обсуждение одного вопроса о присвоении железу звания «Почётный гражданин Белгородчины». Почему именно железу мы предлагаем присудить его звание? (Вопрос задаётся классу, идёт обсуждение).
Ответ: Белгородская земля богата запасами железных руд. Прошу Вас коллеги вести подробнейший протокол обо всём, о чём здесь будет говориться. А я передаю слово химику.
Химик: Железо – это название химического элемента и знакомого металла: железный гвоздь, железная машина. Однако химический элемент железо есть не только там, но и в воде, в земле, в деревьях, в организме человека. Железо скапливается в болотах, отчего вода там иногда красноватая. А почему кровь красная? Догадались? Потому что в крови тоже есть частички железа. В организме человека его меньше напёрстка. Железо среди металлов занимает 2 место после алюминия.
Секретарь: Уважаемое «ЖЕЛЕЗО», просим Вас изложить кратко свою автобиографию.
ЖЕЛЕЗО (учащийся): Я проживаю и работаю на улице Менделеевской уже много сотен лет. Пусть обо мне расскажут мои коллеги. Что вам известно об элементе Железо? (обращается к классу, идёт обсуждение).
- Положение в п. с.: 4 период VIII группа, побочная подгруппа.
- Строение атома Ar (Fe) =56, Z+26)2 )8 )14 )2 P=26, e=26, n=30,
- Возможно степени окисления: +2, +3, +6,0.
- Соединение железа: оксиды, гидроксиды, соли.
ЖЕЛЕЗО: В отличие от изученных элементов валентные электроны находятся в атоме как на внешнем 4S подуровне, так и на предвнешнем 3d подуровне.
Появляются геологи (учащиеся) с рюкзаками за спиной.
Председатель научного совета: Постойте, постойте. А вы кто такие? (Поднимает рюкзак). Что это у вас здесь, камни что ли?
Геологи: Вы почти угадали. Мы геологи, путешествовали по всей стране, исследуя её подземные богатства. У нас в рюкзаках (показывает) полезные ископаемые – железные руды.
Геолог (учащийся №2): Вот это, например лимонит, им богат Крым (показывает по карте).
Геолог (учащийся №1): А это руда цвета живительной жидкости – крови, она так и называется гематит. От названия фермента крови – гемоглобина. Она была найдена нами на Украине. (Показывает по карте).
Геолог (учащийся №2): А это руда очень удивительная. Посмотрите, стрелка компаса в её присутствии отклоняется.
Геолог (учащийся №1): И это руда в огромных количествах встречается в Белгородской области, составляя запасы КМА.
Историк: Ещё в 1918 году в разгар гражданской войны, когда не утихали споры вокруг проблем и загадок магнитной аномалии, В.И. Ленин говорил:
“Мы имеем здесь почти, наверное, невиданные в мире богатства, которые способны перевернуть все дело металлургии”.
Ныне это действительно могучая кладовая подземных ископаемых, основная часть которых находиться на территории Белгородской области.
Краевед: Летом 1920 года президиум ВАСХНИЛ создал особую комиссию по изучению КМА, возглавили которую И.М. Губкин и его заместитель П.П. Лазарев. В августе 1931 г. принято решение заложить первую шахту КМА. Сейчас именем академика И.М. Губкина назван один из городов Белгородской области.
Председатель: Прошу секретаря представить нам характеристику простого вещества-железа.
Секретарь: (кратко о физических свойствах железа, его химической активности): характер мягкий, пластичный, общителен, притягивается магнитом, бел как снег, блестящая личность. (Демонстрирует образец железа, притяжение магнитом).
Председатель: Спасибо. А что же вы коллеги (обращается к учащимся класса) можете нам рассказать о химической активности железа (обсуждение фронтально на местах).
ЖЕЛЕЗО: Совершенно верно я очень дружу с кислородом, серой и другими металлами. Дружба наша носит окислительно-восстановительный характер.
Записи уравнений на доске и в тетради учащимся.
С простыми веществами
3Fe+2002 → Fe+3203*Fe+2O
вос-ль ок-ль.
Fe0+Se → Fe+2 S-2
Кислоты: Дайте и нам сказать доброе слово о железе. Мы его, ну просто обожаем. Из меня оно вытесняет взрывоопасный и зловредный водород /соляная кислота/
2H+1Cl+Fe0=Fe+2Cl-12+H02
ок- ль вос-ль
Со мною /серная кислота/ реагирует по-разному: когда я разбавленная, вытесняет водород, когда концентрированная действует по схеме:
Fe +H2 SO4→ SO2 + Fe2 (SO4) 3 + H2 O
Дома: электронный баланс коэффициенты.
ЖЕЛЕЗО:
Я дружу еще с некоторыми солями:
Я известно с давних пор и имею спрос
Опусти меня в раствор в медный купорос
Изменить хочу я соль, ну-ка выйди, соизволь.
Удивительный момент, стал другими раствор.
Вытесняя элемент, не вступаю в спор
На меня взгляни, ответь, начинаю я ржаветь (/класс дает ответ).
Fe +CuSO4→ Fe SO4 +Cu
Железо с водой при нагревании:
3Fe0 +4H+12O-2 → Fe+2O*Fe+32O3+4H2
Секретарь: Спасибо ЖЕЛЕЗО, просим МЕТАЛЛУРГА.
МЕТАЛЛУРГ: Железо можно получить в чистом виде восстановлением водородом, и алюминием из его оксидов, а также электролизом солей с валентностью железа (II).Чистое железо применяется для изготовления трансформаторов, но в основном его применяют в виде сплавов чугуна и стали /Демонстрирует сплавы /.
Краевед: Я хочу добавить, что сплавы железа бездоменным методом в электропечах выплавляют на Оскольском электрометаллургическом комбинате. Он является одним из ведущих предприятий черной металлургии России и единственным крупным комбинатом в нашей стране, работающим по технологии прямого восстановления железа.
Историк: комбинат расположен в непосредственной близости от месторождений высококачественных железных руд, входящих в состав Курской магнитной аномалии. Строительство комбината началось в 1978 году, первая промышленная продукция - окисленные железорудные окатыши - произведена в 1982 году. В 1983 году введена в эксплуатацию первая установка металлизации, в 1984 году – первые две электропечи.
Передовая технология производства, современное оборудование, высокая квалификация и богатый опыт рабочих, инженеров и управленцев комбината позволяет коллективу ОЭМК выпускать металл, пользующийся высоким спросом в России и за рубежом.
Секретарь: Вы приняли самое активное участие в обсуждении вопроса вынесенного на повестку дня. Просим вас заполнить листы для голосования. Чем больше правильных ответов, тем больше голосов в пользу железа (отвечают на тесты, самопроверка, собирают в конце урока).
Председатель: Наш научный совет подошел к концу. Большое спасибо всем за участие.
Подведение итогов урока. Выставление оценок.
Домашнее задание: изучить параграф 43, упр. №1-5, задача №1, подготовить презентацию (тема на выбор)
- Сплавы железа, их многообразие и свойства
- Физические свойства железа
- Об истории открытия железа
- Применение железа
