Методическая разработка урока по теме "Железо строение, свойства, получение и применение"

Организационная информация

Тема урока

Железо, его строение, свойства, применение, способы получения

Дисциплина

Химия

Курс 1

Группа 15

Автор урока

Лепешенко Татьяна Ивановна преподаватель химии и биологии высшей квалификационной категории

Образовательное учреждение

Государственное бюджетное образовательное учреждение  начального профессионального образования  Ростовской области  профессиональное училище  №61 им. Героя Советского Союза Вернигоренко И.Г.

Республика/край, город/поселение

Россия, Ростовская область,  город Новошахтинск

Методическая информация

Тип урока

Изучение нового материала

Цели урока

Образовательная:

Рассмотреть историю появления железа,  строение атома железа, нахождения железа в природе. Изучить свойства железа, способы получения применения железа.

Развивающая:

Развить навыки самостоятельной работы и умения применять полученные знания на конкретных примерах; активизировать обучающихся к дальнейшему изучению химии.

Воспитательная:

Научить  обучающихся вырабатывать свое мнение, аргументировано его выражать, уважать мнение товарищей.

Используемые педагогические технологии,  методы и приемы:

Словесно-логические - рассказ, объяснение, беседа;

Активные- проблемное изложение материала;

Иллюстративные - демонстрация  мультимедийной презентации;

Практические — работа с опорным конспектом, выполнение тестовых заданий, работа с наглядным пособием, учебниками, конспектом.

Знания, умения, навыки и качества, которые актуализируют/приобретут/закрепят /др. обучающиеся в ходе урока

Главная  задача урока -  сформировать знания  о возникновении железа, нахождении в природе и ПС, а стержневая  – знания  о свойствах, способах получения и применения железа. Особенности группы учтены, как при фронтальном опросе, так и в индивидуальной работе с обучающимися.

Время реализации урока

45 минут

Необходимое оборудование

и материалы

Мультимедийное оборудование, раздаточный материал – опорный конспект, учебники, ПК, таблица химических элементов Д.И. Менделеева.

Список учебной и дополнительной литературы:

Основная:

1.      Химия для профессий и специальностей социально – экономического профиля: Учебник/О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов.- 3-е изд.,- М.: изд. центр «Академия»,2014.-256с.

2.      Периодический закон и строения атома. Сборник статей. М., Атомиздат, 1971.

3.      Шпаусус З. Путешествие в мир химии, «Просвещение», М., 1967.

Подробный конспект урока

Этапы урока

Деятельность преподавателя

Деятельность обучающихся

Организационный

Здравствуйте. Ребята, на ваших столах опорные схемы, которые помогут сегодня в изучении нового материала и рабочие листы, на которых вы будете отмечать правильные ответы знаками «+»

Сегодня  нам предстоит познакомиться с удивительном веществом.

Это - …  Вы сами назовете его.

«Громоподобные раскаты

 И в небе раскаленный след:

 На землю новый камень падал

 И ужасался человек»

У древних греков и египтян  этот металл называли «небесным камнем»

Слайд 1

Приветствие преподавателя. Подготовка к уроку.

Актуализация знаний

 Вопрос: Что объединяет эти изображения?

Вопрос: Откуда появилось название?

«вЕРИТЕ ЛИ ВЫ?» 

на Каждый вопрос – ответ с аргументом. (группе даётся по  одному вопросу для обсуждения 0,5 мин. Затем) 

·         Железо - первый по распространённости элемент  - металл  в составе земной коры.

·         В Древнем Риме из железа делали обручальные     кольца.

·         Ежегодно из-за коррозии теряется около 25%  всего произведённого в мире железа.

·         Один немецкий студент подарил своей возлюбленной кольцо, сделанное из железа его крови.

·         Из  железа  делают цистерны для перевозки   соляной кислоты.

вопрос:  Есть ли другие мнения?

Слайд 2

Первые образцы железа, попавшего в руки человека, очевидно, были метеоритного происхождения. О знакомстве человека в древности с железом космического происхождения говорит факт наличия у жителей Гренландии, не имевших никакого понятия о железной руде, изделий из железа. В древности у некоторых народов железо ценилось дороже золота.  Алхимики обозначали железо в виде копья и щита - характерных атрибутов бога войны Марса.

На Землю падают метеориты, состоящие  в основном из железа. Метеоритное железо самородное. Железо обнаружено также  на Марсе и на Луне. Самородное железо на Земле – редкость. Ядро Земли состоит из железа и никеля, но они не доступны для человека.

Мы выяснили   тему урока.  Как обычно, изучая химию элементов, что мы рассматриваем, какие цели ставим?

 (при необходимости откорректировать её)

Слайд 3

Предполагаемый ответ: «Железо». Записывают тему урока в тетрадь.

Предполагаемый ответ: Железо  (лат. Ferrum) - быть твёрдым. В переводе с древнеегипетского название  железа означало «Небесное железо».  В переводе с древнегреческого - «Звезда», «Небесное тело».

 отвечают на вопросы.

Слушают преподавателя

Формулируют цель  и задачи урока

Формирование   знаний

Дайте характеристику железа по положению в ПСХЭ.

Слайд 4

Строение атома железа как элемента побочной подгруппы (d-элемента).

Слайд 5

Особенностью электронного строения

элементов побочных подгрупп является — заполнение электронами не последнего, а  предпоследнего уровня.

Валентные электроны атомов элементов побочных подгрупп распределяются на последнем и предпоследнем уровнях.

Слайд 6

Вопрос: Какова степень окисления железа?

Железо образует соединения с различными степенями окисления: характерны две основные степени окисления: +2, +3. Существуют также малоустойчивые соединения, в которых железо находится в степени окисления +6. Такое разнообразие  степеней окисления обусловлено тем, что валентными электронами в атоме железа являются не только электроны внешнего слоя, но и электроны предвнешнего слоя.

Fe⁰ –2e – Fe⁺²                      

Fe⁰ –3e – Fe⁺³

Давайте подберем генетические пары для каждой из с.о. железа (оксид и соответствующий гидроксид).

Характерные соединения железа:

Слайд 7 – 8

Нахождение в природе. Важнейшие минералы.

Железо (Fe) – 2-й элемент по распространённости в природе металл  (после алюминия (Al). В земной коре его массовая доля составляет 5,1%. Входит в состав различных руд. Россия занимает 1-е место по запасам  железных руд.

В свободном виде не корродирует только метеоритное железо.

4-е место среди элементов по значимости, второе место по распространенности в  природе; 

В организме человека содержится около 5 г железа.  Из них 57% приходится на гемоглобин крови, 7% - на миоглобин мышц, 16% связаны с тканевыми ферментами, 20% - это запас, отложенный в печени, селезёнке, костном мозге и почках.

Слайд 9

Способы получения железа.

Вопрос: Какие вам известны способы получения металлов?

восстановление железа из его оксида  оксидом углерода (II) или водородом;                  Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂

                         Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O

восстановление железа из его оксида алюминотермическим методом;                                   Fe₂O₃ +2Al → Al₂O₃ + 2Fe

электролизом водных растворов солей железа (II)

Слайд 10

Применение железа

Вопрос: Каковы же  потребительские качества изделий из железа?

Слайд 11

Физические свойства железа.

Вопрос:  Какие физические свойства характерны для металлов?

Вы правы.  Железо  -  серебристо-белый или серый металл, твердый, с высокой пластичностью, теплопроводностью и электропроводностью, плотность его равна 7,87 г/см³, тугоплавкий- температура плавления +1540⁰С.

Сплавы на основе железа (чугун и стали) универсальны, технологичны, доступны, дешевы.

Вопрос: Какими ещё свойствами обладает железо?

Демонстрация опыта: намагничивание железного гвоздя.

Да, в отличие от других металлов, железо способно намагничиваться, оно обладает ферромагнетизмом.

Слайд 12

Химические свойства.

Рассмотрим химические свойства железа. Железо дает два ряда соединений, соответствующих степени окисления +2, +3. Степень окисления Fe зависит от окислительной способности реагирующего вещества. У сильных окислителей железо принимает степень окисления +3, у более слабых +2.

Обратим внимание на характерные для железа реакции:

Взаимодействие с неметаллами

Слайд 13,14

Взаимодействие с водой и разбавленными кислотами Слайд 15, 16,

Взаимодействие с кислотами-окислителями 

Слайд 17

Горение железа (видео опыт)

Проблемный эксперимент:  (железный гвоздь опустим в медный купорос) Алхимики, не зная состава медного купороса, считали, что его водный раствор может превращать железо в медь. Какое свойство металла демонстрирует этот опыт?

Слайд 18

Задание «Найдите ошибку».

Слайд 19

Решение задачи (у доски)

В  150,0 г.  9%-ного раствор хлорида меди (II) опустили железный гвоздь. Масса образовавшейся  меди  равна ___ г.. (Запишите число с точностью до десятых)  (64 г.)

Слайд 20

Характеризуют положение железа в ПСХЭ  (проверка на слайде)

Записывают в тетрадь электронные схему и формулу атома железа.

Предполагаемый ответ: (+2, +3)

Записывают в тетрадь  схемы.

(пояснение –  восстановительные свойства)

Выполняют задание в тетради (проверка на слайде)

Записывают в тетрадь  формулы природных соединений железа.

Предполагаемый ответ: Восстановление металлов из их оксидов восстановителями.

Просмотр видео алюмотермический метод

Предполагаемый ответ:

Примерно 90% используемых человечеством металлов – это сплавы на основе железа. Железа выплавляется в мире очень много, примерно в 50 раз больше, чем алюминия, не говоря уже о прочих металлах. Сплавы на основе железа (чугун и стали) универсальны, технологичны, доступны, дешевы.

Предполагаемый ответ: Металлический блеск, Пластичность Ковкость,  Электро- и теплопроводность…

Предполагаемый ответ:

Способность притягиваться магнитом -намагничивание.

Записывают физические свойства железа в тетрадь.

Записывают реакции в тетради по мере просмотра слайдов,  используя опорные схемы.

Просматривают видеоопыты «Качественные реакции на ион Fe²⁺

 и Fe³⁺»

Смотрят видеоопыт «Горение железа»

Предполагаемый ответ:

Взаимодействие железа с растворами солей.

Предполагаемый ответ: Железо не будет взаимодействовать с раствором хлорида натрия.

Закрепление знаний

Следующие задания вы выполняете в рабочем листе.

Восстановите деформированный текст, представляющий собой генетические ряды железа Fe⁺², Fe⁺³.      

1)      Fe ® …. ®Fe(OH)₂ ® FeO

2)      Fe ® FeCI₃ ® …. ® Fe₂O₃

Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия:

РЕАГИРУЮЩИЕ                         ПРОДУКТЫ

ВЕЩЕСТВА                          ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

А) Fe + Cl₂ →                        1) FeSO₄ + H₂

Б)  Fe + HCl →                       2) Fe₂(SO₄)₃ + H₂

B) Fe + H₂SO₄ (разб.) →        3) Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

Г) Fe + H₂SO₄ (конц.), t →     4) FeCl₂ + H₂

                                                5) FeCl₃ + H₂

                                                6) FeCl₃

 «Да/нет» (на карточках, с проверкой на слайде. Взаимопроверка)

1. Железо – это активный щелочной металл.
2. Железо легко куется.
3. Железо входит в состав сплава бронзы.
4. На внешнем энергетическом уровне атома железа 2 электрона.
5. Железо взаимодействует с разбавленными кислотами.
6. С галогенами образует галогениды со степенью окисления +2.

Вариант 2.

1. Железо – это металл серебристо-белого цвета.
2. Железо не обладает способностью намагничиваться.
3. Атомы железа проявляют окислительные свойства.
4. На внешнем энергетическом уровне атома железа 1 электрон.
5. Железо вытесняет медь из растворов ее солей.

С галогенами образует соединения со степенью окисления +3.

Слайд 21

Предполагаемый ответ:

1)  Fe ® FeCI₂ ®Fe(OH)₂ ® FeO

2) Fe ® FeCI₃® Fe(OH)₃ ® Fe₂O₃

Предполагаемый ответ:

А) 6; Б) 4;

В) 1;  Г) 3.

Подведение итогов

Домашнее задание

§43, упр. 1-4.

·         Составьте текст рекламы изделий из железа

·         Приготовьте вопрос для интервью у Железа.

Слайд 22

Вернемся к изображениям, с которых начали.

 Что Вам стало понятным в ходе занятия.

 Что бы Вы добавили после  сегодняшнего занятия?

Оценивание работы учащихся.

Записывают домашнее задание.