АКТИВНЫЙ РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
ПО ТЕМЕ «ЖЕЛЕЗО
Очень
древний я металл, счет столетьям потерял,
был нескромным я не в меру, тысячи лет до нашей эры ,
а за блеск, мерцавший холодом, люди там платили золотом!
Я давно в названии века, в организме человека,
называют мной характер, из меня почти весь трактор,
очень в яблоке полезно и зовут меня - ___!
Алгоэвристическая
программа для самостоятельного изучения темы «Железо»
Железо считается
важнейшим металлом в тяжелой индустрии. Как вы думаете, почему? Применение
железа основано на его свойствах, которые вам предстоит изучить, а некоторые из
них исследовать. В помощь я предлагаю вам эту программу, которая содержит
вопросы, задания, занимательный материал и практические опыты. Будьте
внимательны и добьетесь успеха. В добрый путь!
1.
Прочти
текст, а затем дополни схему.
Железо – один из
самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия), на
его долю приходится 5.1% массы земной коры. В природе железо редко встречается
в чистом виде, чаще всего оно встречается в составе множества минералов
(красный железняк Fe2O3,
магнитный железняк Fe3O4 , пирит
или железный колчедан FeS2
(приложение 1). В глубокой древности люди познакомились с железом, которое
содержится в метеоритах. Египтяне называли этот металл небесным, а греки и
жители Северного Кавказа – звездным. Соли железа есть в морской воде и водах
минеральных источников, на дне океанов встречатся довольно богатые по
содержанию железа природные отложения. Содержится железо и в живых организмах,
играя важную биологическую роль. Оно входит в состав гемоглобина крови, который
осуществляет перенос кислорода из легких к тканям, и в обратном направлении –
перенос углекислого газа. Для человека и животных источником железа является
пища, например, растения, в которых также содержится железо. Оно входит в
состав цитоплазмы и участвует в процессе фотосинтеза. Растения, выращенные на
субстрате, не содержащем железа, имеют светлые листья. Стоит только добавить
железо – и они приобретают зеленый цвет. В приложении 2 вы можете посмотреть, в
каких продуктах питания сколько железа содержится.
2. Изучите
расположение железа в периодической системе Д. И. Менделеева:
1)
В
периодической системе Д. И. Менделеева железо расположено в _____ периоде,
_____ группе, побочной ____.
2)
Его
порядковый номер ____, относительная атомная масса ____.
3)
Число
протонов в атоме железа ___, электронов ____, нейтронов ____, заряд ядра ___.
4)
Напишите
электронную формулу железа:
5)
Какие
электроны будут являться валентными для железа? _____ и _____.
6)
Какие
степени окисления проявляет железо в соединениях? ___ и ___.
3. Изучите
физические свойства железа, пользуясь коллекцией металлов, рисунками железа.
1)
Какой
цвет имеет железо? ____
2) Обладает ли железо пластичностью? ____
Это важно
знать!
Железо – один из 7 металлов древности. Очень пластичный,
поэтому легко обрабатывается,
куется, прокатывается, штампуется. При температуре 1539о С плавится,
кипит при температуре 2740о С. Железо обладает способностью
намагничиваться и размагничиваться.
Как
магнитные свойства могут использоваться в быту и на производстве?
4. Изучите
химические свойства железа.
1) Составьте
генетический ряд Fe2+, вставив
на место пробелов необходимые вещества:
металл оксид нерастворимое
основание соль
______
_______ _______ ____
Fe(OH)3
FeCl 3 FeO FeCl2 Fe(OH)2
Fe2O3 Fe
2) Составьте
генетический ряд Fe3+, вставив
на место пробелов необходимые вещества:
металл оксид нерастворимое
основание соль
______
_______ _______ ____
Fe(OH)3
FeO FeCl2 Fe Fe(OH)2
FeCl 3 Fe2O3
3) Получение
железа.
Железо получают
восстановлением его оксидов водородом, алюминием или оксидом углерода (2). Эти
процессы протекают в сложных промышленных установках при высокой температуре,
давлении, использовании катализатора.
Закончите уравнения, расставьте
коэффициенты:
FeO + H2 = ___ + ___ Fe2O3
+Al = ___ +___ Fe3O4 + CO =___ + ___
4) Взаимодействие
железа с простыми веществами. Закончите уравнения реакций:
Fe + Cl2
= ____
Fe + O2
= ____
Fe + S = ____
Какие условия
необходимы для протекания этих реакций (если учесть, что железо менее активный
металл, чем щелочные)? ____
5) Взаимодействие
железа со сложными веществами. Закончите уравнения реакций:
Fe + H2O
= ___ + ___
Fe + H2O + О2
= _____
Fe + CuCl2
= ___ +___
Fe + H2SO4
= ___ + ___
___ +
___
С какими
веществами реагирует железо?
Как железо
реагирует с солями менее активных металлов?
Как железо реагирует
с кислотами?
Какие свойства
(окислительные или восстановительные) проявляет железо в данных реакциях?
Это важно знать! В сухой
атмосфере железо покрывается защитной оксидной пленкой. Эту пленку можно
получить искусственно, накаливая железо. Такую технологию применяют для
получения нержавеющей вороненой стали. А что произойдет, если в воздухе будет
присутствовать влага?
Практический блок. При проведении
химических опытов не забывайте про технику безопасности!
Опыт 1. Качественная реакция на
ион Fe3+
Реактив – роданид калия KSCN.
К раствору хлорида железа(III)
добавить одну каплю раствора роданида калия (KSCN). Перемешайте содержимое
пробирки и рассмотрите на свету. Отметьте цвет - _____. Запишите уравнение
реакции, расставьте коэффициенты:
FeCl3 + KSCN = Fe (SCN)3
+ KCl.
Опыт 2. Качественная
реакция на ион Fe3+
Реактив – гексацианоферрат
калия K4 [Fe(CN)6] (желтая кровяная соль)
К раствору хлорида железа(III)
добавьте 1–2 капли раствора гексацианоферрата(II) калия K4[Fe(CN)6]
(желтой кровяной соли). Перемешайте содержимое пробирки, отметьте цвет.
Результат
воздействия –______ осадок берлинской лазури. Запишите уравнение,
расставьте коэффициенты:
K4 [Fe(CN)6] + FeCI3
= KCI + KFe[Fe(CN)6]
Опыт 3. Качественная
реакция на ион Fe2+.
Реактив – красная
кровяная соль K3[Fe(CN)6].
Налейте в пробирку 1 мл раствора
хлорида железа(II). Добавьте к нему по каплям раствор гексацианоферрата(III)
калия K3[Fe(CN)6] (красной кровяной соли). Отметьте цвет
осадка.
Результат
воздействия – _____ осадок (турнбулева синь). Запишите
уравнение, расставьте коэффициенты:
FeCI2 + K3[Fe(CN)6]
= КCI + KFe[Fe(CN)6]↓
Вывод:
- Реактивом на
ионы Fe2+ является _____.
- Реактивами на ионы Fe3+
являются ___ и ___.
Выполни предложенные задания. Звездочкой
помечены задания повышенной сложности. Прояви смекалку и логику и попробуй
решить их!
1. Выбери
кубик, на котором все написанные вещества взаимодействуют с железом.
Запишите уравнения реакций.
2. Железо с разбавленной азотной кислотой
вступает в раекцию с образованием нитрата железа (3), оксида азота (2) и воды.
Напишите уравнение этой реакции, составьте уравнение электронного баланса.
В Антарктиде из
ледника Тейлора временами выходит Кровавый водопад. Вода в нём содержит
двухвалентное железо, которое, соединяясь с атмосферным воздухом, окисляется и
образует ржавчину. Это и придаёт водопаду кроваво-рыжий цвет. Однако
двухвалентное железо в воде возникает не просто так — его производят бактерии,
живущие в изолированном от внешнего мира водоёме глубоко подо льдом. Эти
бактерии сумели организовать жизненный цикл при полном отсутствии солнечного
света и кислорода. Они перерабатывают остатки органики, а «дышат» трёхвалентным
железом из окружающих пород.
Приложение 1
Приложение 2.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.