Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Урок по химии на тему "Железо и его соединения" (9 класс)

Урок по химии на тему "Железо и его соединения" (9 класс)

  • Химия

Поделитесь материалом с коллегами:

Открытый урок химии в 9 классе

Тема « Железо и его соединения»

Учитель МКОУ Екатеринкинская ООШ Кадыйского района Костромской области: Виноградова З.Н.

Цель:

  1. обеспечить усвоение знаний о железе и его важнейших соединениях: железа +2 и +3;

  2. изучить качественные реакции на ионы железа +2 и +3, практически закрепить полученные знания путём химического эксперимента;

  3. выяснить биологическую роль железа, используя основные химические понятия;

  4. закрепить и обобщить знания учащихся о железе и его соединениях при выполнении тестов, упражнений и решении задач.

Оборудование: сера, железо (порошок), соляная кислота, сульфат меди, хлорид железа (III), сульфат железа (II), гидроксид натрия, роданит калия, красная и желтая кровяная соль; пробирки


Ход урока

  1. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания.

  1. Изучение нового материала.

  2. Закрепление (тест)

  3. Итог урока

IV. Домашнее задание


1. Историческая справка о железе и актуализация урока

Наш век называют по-разному: и атомным, и нейлоновым, и веком полупроводников и пластмасс. Тем не менее, существует традиция, по которой век называют именем материала, из которого делают самые нужные и сложные орудия труда. Если следовать этой традиции, то мы живем во времени пластических материалов, которому предшествовал век железа. Одна из версий связывает это слово с «жальжа», что означает «металл, руда». Другая версия усматривает в слове железо славянский корень «лез», тот же, что и в слове «лезвие».

Почему люди называют этот век железным? Какими свойствами обладает это вещество?

Поиски ответа на этот вопрос начнем со строения атома железа. А затем будем рассматривать его соединения.

Тема урока. Железо, его соединения и их значение.

Определим задачи урока:

  • ознакомиться с соединениями железа и качественными реакциями на ионы железа Fе2+ и Fе3+

  • научиться определять ионы железа Fе2+ и Fе3+ путём проведения опытов

  • развивать способности эффективно использовать знаковые системы, наблюдения, сравнения; делать выводы; совершенствовать навыки выполнения химического эксперимента.


2.  Положение железа в П. С.Х.Э. Д. И. Менделеева и строение атома

Железо - элемент VIII группы побочной подгруппы, 4 периода П.С.Х.Э. Д.И.Менделеева

Запишите схему строения атома железа. А также его графическую формулу. Строение атома Fe:  26 Fe +26 )))) 2 е, 8 е, 14 е, 2 е ( все выполняют самостоятельно, 1 уч-ся у доски)


↓↑


↓↑

↓↑

↓↑

↓↑


↓↑

↓↑

↓↑

↓↑

↓↑


↑↓


















Вопрос: какая особенность строения атома железа отличает его от металлов, расположенных в главных подгруппах?

Ответ: У него на внешнем уровне 2е, и 14 е на предвнешнем уровне, т.е. оба являются незавершенными. Поэтому в соединениях железо чаще всего проявляет степени окисления (+2) при отдаче 2-х электронов с внешнего уровня и (+3), если используется еще и электрон предпоследнего уровня.

Дополнительная информация. С сильными окислителями железо образует соединения со степенью окисления (+3), со слабыми - (+2). Иногда образуется смесь соединений железа (+2) и (+3) например, в железной окалине: Fe 3O4 (FeO•Fe 2O 3) – магнитный железняк или магнит

3.  Нахождение в природе. (Сообщение учащегося о распространенности железа и его соединений в природе.)

Железо – один из самых распространенных элементов в природе. В земной коре его массовая доля составляет 5,1%, по этому показателю оно уступает только кислороду, кремнию и алюминию. Железо входит в состав большинства горных пород. Для получения железа используют железные руды с содержанием железа 30–70% и более. Основными железными рудами являются:

– магнетит Fe3O4 – содержит 72% железа, месторождения магнетита встречаются на Южном Урале, Курской магнитной аномалии;

– гематит Fe2O3 – содержит до 65% железа, такие месторождения - железа встречаются в Криворожском районе;

– лимонит Fe2O3•nH2O – содержит до 60% железа, месторождения лимонита встречаются в Крыму, например керченское месторождение;

– пирит FeS2 – содержит примерно 47% железа, месторождения пирита встречаются на Урале.

Редчайший каприз природы – самородное железо земного происхождения (его еще называют “теллурическим”, от латинского “теллурс” - земля). Такое железо получается в уникальных геологических условиях – там, где потоки расплавленной лавы, богатой оксидом железа, на пути своего извержения из земных глубин пересекали пласты каменного угля. Химически чистое железо в природе встречается в составе метеоритов. Метеоритное железо – всегда самородное. Правда, “небесный металл” всегда содержит примесь никеля, поэтому он почти не поддается ковке в обычных условиях. Его следует обрабатывать только в холодном виде, а не разогретом, как обычное железо. (Демонстрация коллекции «Минералы и горные породы - образцы железняков: бурого, красного, магнитного)

4.  Физические свойства железа (самостоятельная работа)

Железо - сравнительно мягкий, ковкий, серебристо-серый металл, образующий сплавы: чугун и сталь. Температура плавления – 1535 0С. Температура кипения около 2800 0С. При температуре ниже 770 0С железо обладает ферромагнитными свойствами (оно легко намагничивается, и из него можно изготовить магнит). Выше этой температуры ферромагнитные свойства железа исчезают, железо «размагничивается».


5.  Химические свойства железа

1. Взаимодействие с неметаллами.

А) Железо реагирует с неметаллами: Fe + S = FeS

Б) При нагревании до 200-2500С реагирует с хлором: Fe+Cl 2=FeCl3

(1 уч-ся у доски расставляет коэффициенты методом электронного баланса)

2 Fe0 + 3Cl20 = 2 Fe 3+ Cl3 1-

2. Взаимодействие с кислотами. Железо реагирует с растворами кислот.

А) Fe + H 2SO 4 = FeSO4 + H2

Б) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ↑.

(2 уч-ся у доски расставляет коэффициенты методом электронного баланса)

В концентрированных азотной и серной кислотах железо не растворяется, так как на поверхности металла возникает защитная оксидная пленка, препятствующая реакции металла с кислотой, поэтому концентрированные серную и азотную кислоты можно перевозить и хранить в железной таре (происходит пассивация металла).


  • Задание для самостоятельной работы: Прочитайте текст учебника, составьте уравнения реакций:

Fe + H 2О =

Fe + CuSO4 =

Fe + O2 =

3. Эксперимент1. Получение гидроксида железа Fе(ОН)2 ↓ и изучение его свойств.

Ход эксперимента.

А) В чистую пробирку прилейте 1-2 мл раствора соли FеSО4, добавьте щелочь NaOH. Что наблюдаете?

Fе(ОН)2 ↓ - зеленый осадок. В сухом виде вещество представляет собой белый порошок.

FеSО4 + 2NaOH = Na24 + Fе(ОН)2↓ Запишите уравнение в ионном виде:

2+ + SО42- + 2Na+ + 2OH- = 2Na+ + SО42- + Fе(ОН)2

2+ + 2OH- = Fе(ОН)2 ↓

Б) Нагрейте получившийся осадок. Что наблюдаете? Fе(ОН)2 нагревание→ FеО + Н 2О

FеО – черное кристаллическое вещество.

4. Эксперимент 2. Получение гидроксида железа Fе(ОН)3 и изучение его свойств.

А) В чистую пробирку прилейте 1-2 мл. раствора соли FеСl3, добавьте щелочь NaOH. Что наблюдаете?

Fе(ОН)3 - бурый осадок, обладающий слабо выраженными амфотерными свойствами.

FеСl 3 + 3NaOH = 3NaСl + Fе(ОН)3 ↓ Запишите уравнение в ионном виде:

3+ + 3Сl- + 3Na+ + 3OH- = 3Na+ + 3Сl- + Fе(ОН)3

3+ + 3OH- = Fе(ОН)3

Б) 2Fе(ОН)3 нагревание → Fе 2О3 + 3 Н2О

5.Качественные реакции на Fe 2+; Fe 3 (демонстрация опытов)


1)  Для определения ионов Fe 2+ используется красная кровяная соль - K 3 [Fe(CN)6]

FeCl2 + K 3 [Fe(CN)6] → КСl + KFe3+ [Fe 2+(CN)6-]↓ синий осадок

2) Для определения ионов Fe 3+ используется жёлтая кровяная соль - K 4 [Fe(CN)6]

FeCl3 + K 4 [Fe(CN)6] → КСl + KFe3+ [Fe 2+(CN)6-]↓ синий осадок

Вывод: в обоих случаях выпадает одинаковый осадок синего цвета KFe3+ [Fe 2+(CN)6-]↓


3) Для обнаружения ионов Fe3+ также используют взаимодействие солей железа (III) с роданитом калия KNCS.   

FeCl3 + KNCS- KCl + Fe (NCSCl)2 - раствор интенсивно-красного цвета.

6.  Практическое значение соединений железа.

Из солей железа наибольшее техническое значение имеют сульфаты и хлориды.

  • FеSО4 х 7 Н2О – железный купорос (степень окисления Fe - (+2)). Это гидратное соединение применяют для борьбы с вредителями растений, для приготовления минеральных красок, для обработки древесины.

  • FеСl3 – хлорид железа (III), степень окисления Fe – (+3). Применяют для очистки воды, в качестве протравы при крашении тканей.

2(SО4)3 х 9 Н2О – сульфат железа (III), степень окисления Fe - (+3). Применяют при очистке воды, в качестве растворителя в гидрометаллургии.


7.  Применение железа и его соединений.

Железо – это металл, использование которого в промышленности и быту не имеет пределов. Широко распространена сталь в современной технике. Оксиды и соли железа применяют в производстве красок, магнитных материалов, катализаторов, лекарственных препаратов, удобрений. Железо – основа всех черных сплавов

Где используются сплавы железа?

Чугун и сталь- сплавы на основе железа, материальная основа технических изделий. Булат – старинная узорчатая твердая сталь для клинков.

8.  Биологическая роль железа (сообщение учащегося)

Интересно, что железо используется не только для строительства, не только в производстве, но и входит в состав живых организмов. Роль химического элемента железа в жизнедеятельности живых организмов очень велика. Оно входит в состав гемоглобина крови, который осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к другим органам и тканям. Соединения железа издавна применяют для лечения малокровия, при истощении, упадке сил. Так, тонкий серый порошок восстановленного железа – «Феррум редуктум» – назначается при малокровии довольно большими дозами – по одному грамму 3 раза в день. Это свидетельствует о важной роли железа в жизни человека и высших животных. Организм взрослого человека содержит в среднем 3,5 грамма железа. Это очень немного по сравнению с содержанием, скажем, кальция или калия. Однако в крови концентрация того же кальция в пять раз меньше, чем железа. Почти все железо нашего организма сосредоточено в красных клетках крови – эритроцитах.

Гемоглобин, который переносит кислород из легких во все органы и ткани, это сложное металлорганическое соединение, в состав которого обязательно входят атомы железа со степенью окисления (+ 2). Молекула гемоглобина состоит из двух частей – чисто белковой (глобина) и элементоорганического комплекса (гемма), в центре которого и находится атом железа. Именно железо придает гемоглобину важнейшее его свойство – способность связывать кислород и отдавать его там, где это нужно организму. Характерно, что масса железа в гемоглобине сравнительно мала: килограмм эритроцитов содержит лишь один грамм железа, но это не умаляет его роли.

В человеческом организме железо есть не только в крови. Его содержат мышцы, костный мозг, селезенка, печень. В организм железо попадает с пищей. Много железа в зеленых овощах – салате, шпинате, капусте. Черешня жёлтая содержит наполовину меньше железа, чем черная. Светло-зеленый капустный лист в 6 раз беднее железом, чем зеленый. В говядине железа больше, чем в телятине. Причем, самый богатый железом пищевой продукт это не яблоки, а курага: в ее составе железа в 5 раз больше. В организме железо претерпевает ряд химических превращений. Главное из них – переход из трехвалентного состояния в двухвалентное - Fe 3+ в Fe 2+ .

ПРИМЕЧАНИЕ. Сообщение учащегося можно заменить заданием: использовать презентацию



III.  Закрепление (тест)

IV.  Итог урока

V. Домашнее задание

Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 05.11.2015
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров1593
Номер материала ДВ-126212
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх