Тема:
"Металлы. Железо. Строение атома, физические и химические свойства" (9кл)
учитель химии: Бестаева
Альбина Алимбековна
Цель: на
основании положения в периодической системе химических элементов, строения
атома железа учащиеся должны составить представление о физических и химических
свойствах железа.
Реактивы. На
демонстрационном столе опилки железа, серная кислота (разбавленная), раствор
сульфата меди(II) , речной
песок, вода дистиллированная. Штатив с пробирками, пипетки, пробка с
газоотводной трубкой, стакан, лабораторный штатив, спиртовка.
На ученических
столах
- серная кислота (разбавленная), сульфат меди (II), опилки железные,
штатив с пробирками, пипетки.
Оборудование: карта
«Минеральные ресурсы» и таблица «План урока». Коллекция «Полезные ископаемые»
Ход урока
1. Изучение нового
материала.
УЧИТЕЛЬ. Ребята! Послушайте отрывок
Около семи часов утра над территорией бассейна Енисея с юго-востока на северо-запад пролетел большой огненный
шар. Полёт закончился взрывом на высоте 7—10 км над
незаселённым районом тайги. Взрывная волна была зафиксирована обсерваториями по всему миру, в том числе в Западном полушарии. В результате взрыва были
повалены деревья на территории более 2000 км², оконные стёкла в домах были
выбиты в нескольких сотнях километров от эпицентра взрыва. В течение нескольких дней на территории от
Атлантики до центральной Сибири наблюдалось интенсивное свечение неба и светящиеся облака.
В район катастрофы были направлены несколько исследовательских
экспедиций, начиная с экспедиции 1927
года под руководством Л. А. Кулика. Вещество
гипотетического Тунгусского метеорита не было найдено в сколь-нибудь
значительном количестве; однако были обнаружены микроскопические силикатные и магнетитовые шарики, а
также повышенное содержание некоторых элементов, указывающее на возможное космическое
происхождение вещества.
Проблемный вопрос:
на каком древнем языке железо именуют «небесным камнем»?
(ученики
выдвигают версии на поставленный вопрос).
УЧИТЕЛЬ. Итак, запишите в свои
тетради тему урока: Железо. Строение атома, физические и химические свойства.
Цель урока: на
основании положения в периодической системе химических элементов, строение
атома железа составить представление о физических и химических свойствах
железа.
1.
Строение и свойства атомов.
Что можно
дополнительно сказать о железе на основании положения его в периодической
системе химических элементов? (Ученики сообщают - 8 группа, побочная
подгруппа, 4 большой период, d-элемент. Химическое знак – Fe. Порядковый номер
– 26. Относительная атомная масса (Ar) – 56).
УЧИТЕЛЬ. А теперь я прошу вас
написать строение атома, электронную и графическую формулы железа?( к доске
приглашаются ученики).
Ученики составляют следующую
запись:
Схема строения атома: Fe +26
)2 )8 )14 )2.
Электронная формула атома 1s2
2s2 p6 3s2 p6 4s2 3d6.
Графическая схема:
В соединениях
железо проявляет степень окисления, в основном +2 и +3, реже +4 и +6. Как и
всегда при изучении соединений, мы рассмотрим физические свойства железа:
2.
Физические свойства железа.
Вашим помощником
на этом уроке будет таблица «План урока», которая висит на доске ( см.
приложение). Прошу вас использовать ее в работе на сегодняшнем уроке. (Учитель
демонстрирует опилки железа). Начнем с физических свойств железа. Блестящий
серебристо-белый металлический. Один из наиболее распространенных элементов в
природе, по содержанию в земной коре (4,65% по массе) уступает лишь кислороду,
кремнию и алюминию. Оно входит в состав многих оксидных руд – гематита, или
красного железняка Fe2O3, магнетита Fe3O4,
пирита FeS2 и др.
Комментируя руды, учитель
демонстрирует коллекцию «Полезные ископаемые» и просит учеников на карте
«Минеральные ресурсы», найти основные месторождения и назвать их?
УЧИТЕЛЬ. Сравним атомный радиус
железа 0,126 нм с атомным радиусом натрия 0,186 нм, магния 0,16 нм, алюминии
0,14 нм. Какое влияние на свойства железа оказывает такие размеры атома и
возможность отдавать электроны c внешнего и предпоследнего слоя?
Железо, имеющее
атомы небольших размеров и большое число электронов, участвующих в
металлической связи, должно обладать высокой температурой плавления и
значительной твердостью, но вместе с тем сравнительно небольшой
электропроводностью. Железо тугоплавкое – tпл = 1539°С, относительно мягкое (по
школе твердость его равна 4), способен сильно притягиваться магнитами.
У железа есть две
аллотропные модификации: альфа-железа устойчивое до 910°С, имеет кубическую
объемно-центрированную решетку; гамма-железо t=910 – 1400°С – кубическую
гранецентрированную.
Железо может
отдавать электроны, находящиеся на двух ( внешнем и предпоследнем) слоях.
Проявляет восстановительные свойства. Степень железа зависит от окислительной
способности реагирующих с ним веществ. Итак, химические свойства железа:
3.
Химические свойства железа.
Познакомимся с химическими
свойствами железа: искры, вырывающиеся при резке стального инструмента,
представляет с собой раскаленные частички окалины. В кислороде железо сгорает,
разбрасывая искры – частички железной окалины Fe3O4.
Свойства
№1 Взаимодействия железа с кислородом:
промежуточный
оксид
Свойства
№2 Взаимодействие железа с водой:
Учитель пишет на доске уравнение
реакции и просит уравнять его с помощью электронного баланса. Это задание
выполняет ученик у доски, а остальные – на своих рабочих местах:
Затем учитель проводит демонстрацию
опыта «Взаимодействия железа с водой» (см. приложение).
Свойство
№3 Взаимодействие железа с разбавленными кислотами:
УЧИТЕЛЬ. Используя предложенные
вам реактивы, проведите химическую реакцию, о которой идет речь. Напишите
уравнение реакции в молекулярном и ионном виде. Докажите, что железо в данном
процессе проявляет свойство восстановителя.
Учитель приглашает к доске ученика,
который проводит эксперимент и записывает уравнение реакции, а остальные
выполняют предложенное задание на своих рабочих местах:
В
электрохимическом ряду напряжений металлов железо расположено до водорода.
Поэтому оно растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах, вытесняя из
них водород и образуя соответствующую соль, степень окисления +2.
Свойства
№4 Взаимодействие с растворами солей:
УЧИТЕЛЬ. Используя предложенные
вам реактивы, проведите химическую реакцию, о которой идет речь. Напишите
уравнение реакции в молекулярном и ионном виде – это задание делают ученики
первого варианта, а ученики второго варианта – докажите, что железо в данном
процессе проявляет свойство восстановителя.
Учитель приглашает к доске ученика,
который проводит эксперимент. А остальные выполняют предложенное задание на
своих рабочих местах:
3. Закрепление
материала.
УЧИТЕЛЬ. №1 (за правильно
выполненное задание – «5»).
Какой
объем оксида углевода (II)
потребуется для восстановления железа из 2,32 кг магнитного железа (),
содержащего 5% пустой породы? Какое количество вещества железа при этом получится,
если выход его составляет 80% от теоретически возможного?
|
№2 (за
правильное выполненное задания – «4»).
Напишите
два уравнения реакции железа с концентрированной серной кислотой, в которой
продуктом восстановления кислоты будет соответственно оксид серы(IV),
сера S. При уравнивании записей реакции используйте метод электронного
баланса. Определите окислитель и восстановитель в этих реакциях.
|
УЧИТЕЛЬ. Ребята!
Домашнее задание (записывает на доске домашнее задание).
Учить §14 до
статьи «Соединение железа», по рабочей тетради тема «Железо» №3-4 письменно.
Завершая знакомство со свойствами
железа, хочу напомнить, насколько химия многолика. Она дает ученику огромные
возможности, но при этом требует ответственного отношения и понимания
химических реакций. Надеюсь, что полученные сведения окажутся вам полезными.
Комментирую отметки учащихся.
ЛИТЕРАТУРА:
- Бусев А.И., Ефимов И.П.,
Определения, понятия, термины в химии. Просвещение 1981.
- Габриелян О.С. Химия 9 класс
Дрофа,2003.
- Гонтарук Т.И. автор-
составитель. Я познаю мир. Детская энциклопедия. АСП 1999, с. 294-297.
- ТретьяковЮ.Д. Справочные
материалы. Просвещение 1988.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.