Конспект урока по химии
I. Вводная часть
- Тема урока: «Железо и его соединения»
- Цель: Изучить химические свойства соединений железа (ІІ) и (ІІІ), познакомить с качественными реакциями на ионы Fe2+ и Fe3+.
3. Тип урока: комбинированный
4. Структура:
- Организационный момент (2-3 мин)
- Проверка домашнего задания (10 мин)
- Объяснение нового материала (20 мин)
- Закрепление (5 мин)
- Домашнее задание (2 мин)
- Оборудование: схемы, таблицы, видео-материалы.
Ход урока
Этапы урока. Методы и методические приемы
Содержание
1. Организационный момент
«Здравствуйте, ребята! Садитесь. Итак, вспомним, что мы проходили в прошлый раз?»
2. Проверка домашнего задания
- 1. Какие калийные удобрения вы знаете?
- 2. К чему приводит недостаток калия в почве?
- 3. Решите задачку:
- При взаимодействии натрия с водой выделилось 3,4 (н.у) газа. Определите количество вещества и массу натрия, вступившего в реакцию.
3. Объяснение нового материала
Вводная беседа
Итак, ребята, сегодня мы рассмотрим с вами строение, свойства и соединения железа. Запишите, пожалуйста, новую тему в тетрадь.
Рассказ
Особенности строения электронной оболочки атома железа.
В ПС Д.И. Менделеева железо находится в 4-м периоде, в побочной подгруппе VIII группы.
Итак, рассмотрим особенность атомов элементов побочных подгрупп на примере элементов IV периода.
В IV периоде, начиная со скандия, у атомов элементов продолжает заполняться третий от ядра слой, на котором может быть 18 электронов. У железа на предвнешнем слое 14 электронов.
Запишите схему строения атома железа.
Нахождение в природе
Железо – второй после алюминия по распространенности металл. В свободном состоянии встречается только в метеоритах. Посмотрите на экран.
Наиболее важными соединениями являются: лимонит, красный железняк(гематит), магнитный железняк(магнетит), серный колчедан(пирит) и др.
Соединения железа входят в состав живых организмов.
Получение
Железо можно получить восстановлением его из железных руд углеродом, оксидом углерода II, водородом, алюминием, т.е пирометаллургическим способом:
Физические свойства
Чистое железо серебристо-белого цвета. Это пластичный и ковкий металл. Плотность 7,87 г/см3, температура плавления 1539 гр. по Цельсию. Железо обладает магнитными свойствами.
Химические свойства
В хим.реакциях атомы железа кроме двух электронов внешнего слоя могут отдавать один электрон с предвнешнего слоя и проявлять степени окисления +2 и +3, из которых последняя наиболее устойчива.
При обычных условиях железо малоактивно, но при нагревании реагирует почти со всеми неметаллами.
При взаимодействии с кислородом оно образует окалину – двойной оксид железа (III,II).
Активные неметаллы(фтор, хлор, бром) окисляют железо до устойчивой степени окисления(+3), а менее активные (сера, йод) – до степени окисления +2:
Только при высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой, образуя двойной оксид железа.
Железо реагирует с разбавленным серной и соляной кислотами, вытесняя из них водород и образуя соответствующую соль, в которой оно проявляет степень окисления +2:
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
Fe + HСL = FeCL + H2↑
Посмотрите, пожалуйста, на экран.
(видео-опыт железа с серной кислотой)
Концентрированная азотная и серная пассивирует железо.
Железо вытесняет металлы, которые в ряду активности стоят после него, из растворов их солей.
Соединения железа(II)
Оксид железа (II) FeО обладает основными свойствами, ему отвечает основание Fe(ОН)2. Оксид железа (III) Fe2O3 слабо амфотерен, ему отвечает еще более слабое, чем Fe(ОН)2, основание Fe(ОН)3, которое реагирует с кислотами:
2Fe(ОН)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O
Гидроксид железа (III) Fe(ОН)3 проявляет слабо амфотерные свойства; он способен реагировать только с концентрированными растворами щелочей:
Fe(ОН)3 + КОН = К[Fe(ОН)4]
Соединения железа (III)
Оксид железа (III) Fe2O3 — самое устойчивое природное кислородсодержащее соединение железа. Растворяясь в кислотах, образует соли железа (III).
Оксид железа (II-III). Оксид железа (II, III) Fe3O4 встречается в природе в виде минерала магнетита. Он хороший проводник тока, поэтому используется для изготовления электродов.
Оксидам соответствуют гидроксиды железа.
Гидроксид железа (II). Гидроксид железа (II) Fe(OH)2 образуется при действии щелочей на соли железа (II) без доступа воздуха:
Выпадает осадок белого цвета. В присутствии воздуха окраска делается зеленоватой, а затем бурой. Катионы железа (II) Fe2+ очень легко окисляются кислородом воздуха или другими окислителями в катионы железа (III) Fe3+. Поэтому в растворах соединений железа (II) всегда имеются катионы железа (III). По этой же причине белый гидроксид железа (II) Fe(OH)2 на воздухе становится сначала зеленоватым, а затем бурым, переходя в гидроксид железа (III) Fе(ОН)3:
Fe(OH)2 проявляет основные свойства, хорошо растворяется в минеральных кислотах, образуя соли.
Гидроксид железа (III). Гидроксид железа (III) Fe(ОН)3 образуется в виде красно-бурого осадка при действии щелочами на соли железа (III):
Fе(ОН)3 — более слабое основание, чем гидроксид железа (II). Это объясняется тем, что у Fе2+ меньше заряд иона и больше его радиус, чем у Fe3+ а значит, Fe2+слабее удерживает гидроксид-ионы, т. е. Fе(ОН)2 более легко диссоциирует. Поэтому соли железа (II) гидролизуются незначительно, а соли железа (III) — очень сильно:
Гидроксид железа (III) обладает слабо выраженной амфотерностью: он растворяется в разбавленных кислотах и в концентрированных растворах щелочей:
