Железо и его свойства.

МАОУ «Давыдовская гимназия» Московской области Орехово-Зуевского муниципального района. Урок по химии для 9 класса: «Железо и его свойства» Учитель:Марченко О.В.

Цель урока: формирование на основании положения в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева строения атома железа представлений о физических и химических свойствах железа.

Задачи.

Воспитывающая: создать условия для воспитания активности и самостоятельности при изучении данной темы, а также умения слушать своих одноклассников.

Развивающая: развивать умения работать в атмосфере поиска, творчества, дать каждому обучающемуся возможность достичь успеха; умение давать самооценку деятельности на уроке.

Обучающая: организовать деятельность учащихся на усвоение:

знаний: взаимосвязи между строением и свойствами железа; его применением; нахождение в природе;

умений: записывать уравнения химических реакций, характеризующих химические свойства железа в ионном и окислительно-восстановительном виде.

Ход работы.

Учитель. Здравствуйте, ребята! Я рада вновь видеть вас на уроке химии. Сегодня у нас необычный урок, на нем присутствуют гости. Но мы будем работать в привычном для нас режиме. Всем успешной работы!

Ребята, скажите о чем мы с вами говорили на предыдущих уроках? (О металлах). Верно, вот сейчас вы мне и продемонстрируете свои знания о металлах. Проведем небольшой блиц-опрос. За каждый правильный ответ вы будете получать жетон. Чем больше жетонов вы наберете за весь урок, тем будет выше ваша оценка.

Блиц-опрос.

1.Каковы особенности строения атомов металлов?

2. Самый распространенный на Земле металл. (Алюминий.)

3. Какие металлы самые активные? (Щелочные)

4. Какая область промышленности занимается получением металлов? (Металлургия)

5. Какие способы получения металлов вам известны? (пиро-, гидро-, электрометаллургия)

6. Какие металлы реагируют с водой при комнатной температуре? (активные)

7. Какие металлы не будут вытеснять водород из раствора кислот? (неактивные)

8. Какой металл чаще всего подвергается коррозии? (Железо.)

9. Назовите фамилию химика, впервые получившего натрий, калий, кальций, магний (Английский химик Деви)

10.Самый твердый металл. (Хром)

11.Металл- жидкость. ( Ртуть)

12.Самый пластичный металл. (Золото).

13.Какой металл убивает бактерий? (Серебро).

Учитель. Ребята, сегодня мы с вами будем изучать тему, без знаний которой не обходятся люди многих профессий: врачи, фармацевты, биологи, химики, физики, минерологи, геологи, агрономы, ветеринары, инженеры, повара, и список этот можно продолжать до бесконечности. Одна легенда гласит: “Водяной царь сидит на троне, вокруг него танцуют русалки. Вдруг забрасываются сети, русалки уплывают, а царя рыбаки вытаскивают на берег. Взмолился царь, чтоб отпустили его обратно в озеро, а он за это предложил выкуп: либо золота на один год, либо серебра на десять лет, либо железа на вечные времена (Слайд 1.). Как вы думаете, ребята, что выбрали местные жители? Местные жители без колебания выбрали железо. А водяной, судя по всему, слово свое сдержал: железные запасы до сих пор не иссякли. Эта легенда сложена жителями Австрии. Штирия – одна из крупнейших земель богатых запасами железной руды. (Слайд 2.). Как вы считаете, какую тему урока мы сегодня будем изучать? Запишем тему нашего урока: »Железо и его свойства». (Слайд 3.).

Учитель.  Как видим, без железа не может обойтись даже легенда. Чрезвычайно важное место занимает этот металл в жизни человека. Поэтому цель сегодняшнего урока – составить полное представление об элементе и о простом веществе – железе.

Эпиграфом нашего урока послужат слова академика А. Е. Ферсмана: (зачитывает ученик) (Слайд 4.)..

« …железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда. и трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлым, настоящим и будущими судьбами человечества».

Учитель: Ребята, сегодня на уроке мы должны выяснить – продолжается ли в настоящее время железный век?

Новый материал мы будем изучать по плану, обратите внимание он лежит у вас на столе и вы видите его на экране(Слайд 5.)

Положение в ПСХЭ

Историческая справка.

Нахождение в природе

Физические свойства. Значение.

Химические свойства.

Биологическая роль.

1. Учитель: Теперь давайте поработаем вместе. Ребята, определите положение элемента железа в периодической системе . (работа ученика у таблицы .Железо – элемент 4 большого периода, 8 группы, побочной подгруппы,  имеющий заряд  ядра +26, общее число электронов-26).

Учитель Строение атомов элементов побочных подгрупп отличается от строения атомов главных подгрупп. Схема строения атома железа следующая. (Слайд 6.). Как и положено элементу 4 –го периода атом имеет 4 энергетических уровня. Но в отличии от атомов элементов главных подгрупп, у атома железа заполняется не последний, а предпоследний энергетический уровень. На последнем же уровне атомы железа содержат  2 электрона. На предпоследнем уровне, который может вместить 18 электронов, у атома железа находится 14 электронов. Атомы железа проявляют восстановительные свойства, отдавая при химических реакциях не только 2е с последнего уровня и приобретая степень окисления +2, но часто и 1е  с предпоследнего уровня, при этом степень окисления повышается до  +3.Запишите схему строения атома железа.

1. Учитель: Откуда же  древние люди брали железо в то время, когда еще не умели добывать его из руды? Об этом нам расскажет …(Слайды 7-10).

Учитель (Слайд 11). Ребята, по распространённости в земной коре железо занимает 4-е место среди всех элементов (уступает лишь кислороду, кремнию и алюминию). Железо в природе находится в виде соединений: руд и минералов, а самородное железо встречается очень редко(Слайд 12.). . Соединения железа:Fe₃O₄ – магнитный железняк, Fe₂O₃ – красный железняк, гематит 2Fe₂O₃· 3H₂O – бурый железняк, FeS₂ – железный (серный) колчедан, пирит. Этот металл содержится в морской воде и на дне океанов. Если извлечь всё железо, растворённое в воде, то его придется 35 тонн на каждого жителя планеты. Запишите соединения железа.

1. Учитель. Ребята, что означает поговорка «Куй железо, пока горячо»? Какое свойство железа отражает поговорка? (Очень пластичный, поэтому легко обрабатывается, куется, прокатывается, штампуется).

На столах у вас образцы железа: скрепки, кнопки, гвозди, порошок. Рассмотрите образцы, охарактеризуйте физические свойства железа. (Железо – это серебристо-белый металл с температурой плавления 1539^оС. 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). (Слайд 13.).

Учитель. (Слайд 14) 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 устойчиво к коррозии

Свойства железа нашли применение в различных отраслях промышленности, архитектуре строительстве. Давайте послушаем сообщение. (Выступление ученика по презентации) (Слайды

Учитель. Ребята, а теперь давайте с вами немного отдохнём. Сделаем несколько физических упражнений для улучшения мозгового кровообращения. …

1.Исходное положение –руки на поясе. Плавно наклонить голову назад, наклонить голову вперед, не поднимая плеч. Повторить 2 раза. Темп медленный. 
2. Исходное положение –руки на поясе. 1. Поворот головы вправо. 2. Исходное положение. 3. Поворот головы влево. 4. Исходное положение. Повторить 2 раза. Темп медленный. 
3. Исходное положение –руки на поясе. Закроем глаза, сделаем круговые движения головой, вправо, а затем влево.4. Сделаем глубокий вдох, выдох. 5.Упражнение для глаз (с закрытыми глазами напишите слова «Железо» или «Ferrum»)

5) Учитель. Отдохнули? Продолжим работу. Обратимся к ряду напряжений металлов. Что вы можете сказать о химической активности железа? (Железо стоит в середине ряда напряжений металлов, следовательно, оно довольно активно). Железо является восстановителем, а вещества, вступающие в реакции с ним – окислителями. В реакциях со слабыми окислителями атомы железа проявляют степень окисления+2, с сильными окислителями +3.  В реакциях  с водой и кислородом оно проявляет одновременно степень окисления +2 и +3.)

Учитель. (Слайд 18) Железо, как и любой металл, взаимодействует с простыми и со сложными веществами.

Железо взаимодействует

С простыми

веществами

Со сложными веществами

веществами.

Учитель. Железо является восстановителем, а вещества, вступающие в реакции с ним – окислителями. В реакциях со слабыми окислителями атомы железа проявляют степень окисления+2, с сильными окислителями +3.  В реакциях  с водой и кислородом оно проявляет одновременно степень окисления +2 и +3.) (Слайды 19,20)

1. 3 Fe + 2 О₂ → Fe₃О₄ Сгорая в кислороде, железо образует смесь оксидов – железную окалину

2. Fe + S → FeS (видеоопыт).

3. 2 Fe + 3 Cl₂ → 2 FeCl₃

4. Fe + 2 HCl → 2 FeCl₂ + H₂ ↑

5. Fe + H₂SO₄ →FeSO₄ + H₂ (опыт делают учащиеся)

6. ↑Концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют железо (Что это означает? Объясните) Образуют на поверхности металла плотную, прочную оксидную плёнку

7. В соответствии с положением железа в электрохимическом ряду напряжений оно может вытеснять металлы, стоящие правее него, из водных растворов их солей Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu (опыт выполняют ученики).

8. С водой железо реагирует при высокой температуре (700-800 ° С), с образованием железной окалины 3Fe +4 H₂O — Fe₃O₄ + 4H₂O

Учитель. Каково же биологическое значение железа. Об этом нам расскажет Наташа. (Выступление ученика по презентации). (Слайды 21-28)

Учитель.У вас на столах лежат листочки с анкетой, ответив на вопросы которой вы сможете узнать, всё ли в порядке с железом в вашем организме. Ответьте на неё дома. А на следующем уроке мы проанализируем результаты.

Учитель. Ребята, а теперь проверим, что вы поняли на уроке и выполним тест по вариантам. (3 мин).

Учитель. Теперь давайте поменяемся листочками и проверим друг у друга. (Слайд 29)

Учитель. Итак, ребята, что сегодня мы с вами узнали на уроке. достигли ли мы поставленной цели? Ну и как мы ответим на наш вопрос: Продолжается ли век железа?

Учитель . (Слайд 30) Запишем домашнее задание: параграф 14, №1,3 , а также творческое задание: найти материал о курорте Марциальные воды и представьте в виде сообщения, реферата или презентации. Курорт “Марциальные воды” находится у нас в Карелии в Кондопожском районе, всего в 57 км. от Петрозаводска. Самоизливающаяся вода этих источников богата двухвалентным железом. Подумайте, почему воду из этих источников не продают в бутылках. И даже тех,

Учитель. (Слайд 31) Хотелось бы наш урок закончить высказыванием академика А.Е.Ферсмана.

«А задумывался ли кто-нибудь из вас, что было бы, если все железо исчезло на земле и не осталось бы ни одного грамма этого элемента?... На улицах стоял бы ужас разрушения: ни рельсов, ни вагонов, ни паровозов, ни автомобилей... не оказалось бы, даже камни мостовой превратились бы в глинистую труху, а растения начали бы чахнуть и гибнуть без живительного металла.

Разрушение ураганом прошло бы по всей Земле, и гибель человечества сделалась бы неминуемой. Впрочем, человек не дожил бы до этого момента, ибо, лишившись трех граммов железа в своем теле и в крови, он бы прекратил свое существование раньше, чем развернулись бы нарисованные события. Потерять все железо пять тысячных процента своего веса было бы для него смертью!».

Литература.

1. Габриелян, О.С. Химия. 9 класс: учеб. Для общеобразоват. учреждений / О.С. Габриелян. – М.: Дрофа, 2008. – 270 с.

2. Горковенко М.Ю Химия. 9 класс. Поурочные разработки к учебникам О.С. Габриеляна (М.Дрофа); Л.С. Гузея и др. (М.Дрофа); Г.Е. Рудзиса, Ф.Г. Фельдмана (М. Просвещение). – М.: «ВАКО», 2004, 368 с. -  (В помощь школьному учителю).

3. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас.: Справ. пособие. – М.: Высш. шк.,1992. – 192 с.: ил.

.Леенсон И.А. Занимательная химия.8-11 кл.: В 2 ч. Ч.1. – м.: Дрофа, 1996. – 176 с. – (хочу все знать).

Химия. 9 класс: методическое пособие/ О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов. – 4-е изд., пересмотр. – М.: Дрофа, 2010. – 350, (2) с. – (Книга для учителя).

1. Химия. 9 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений/ О.С. Габриелян. – 16 – е изд., стереотип. – М. : Дрофа, 2009. – 270, (2)с.: ил.