Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Урок по химии по теме: Железо, строение атома, свойства, применение .

Урок по химии по теме: Железо, строение атома, свойства, применение .

  • Химия

Поделитесь материалом с коллегами:

Урок по химии по теме: Железо, строение атома, свойства, применение .

Задачи урока:

Образовательные задачи: Рассмотреть особенности строения атома железа на основе положения элемента в ПСХЭ. Способствовать усвоению знаний о свойствах железа как простого вещества. Познакомить учащихся с соединениями железа, качественные реакции на ионы железа (II, III) и нахождением их в природе. Рассмотреть способы получения железа и применение железа.

Развивающие задачи: Способствовать умению писать электронную конфигурацию атома формировать интерес учащихся, расширять кругозор, практические навыки, умение сравнивать, анализировать, умение находить ответы на поставленные вопросы.

Воспитательные задачи: Формировать умение осуществлять само и взаимоконтроль, формировать культуру речи, умение поддерживать сознательную дисциплину.

Оборудование и реактивы: коллекция минералов, ПСХЭ, стаканы, растворы FeCl3, FeCl2, NaOH, К SCN, Na SCN .

NH4SCN (роданид аммония).

Литература: Занимательная химия, Л. Ю. Аликберова, М.АСТ-ПРЕСС,1999,учебник химии 9 класс автор О.С.Габриелян Дрофа, М.2008, журнал «Химия в школе №2,3 2002.

План урока:

  1. История открытия железа

  2. Положение железа в ПСХЭ, строение атома

  3. Физические свойства железа.

  4. Химические свойства железа.

  5. Применение железа и его соединений

1.Беседа с учащимися по вопросам:

1)Какие свойства элементов называются металлическими, почему?

2)Каковы общие физические свойства металлов и с чем это связано?

3)Какие металлы находятся в природе в свободном виде и почему?

4)Где располагаются металлы в ПСХЭ?


История открытия железа.

Fe (лат. ferrum, от греко-лат fars.-быть твердым).Железо известно с древнейших времен. В древнем Египте Fe называли “ бе- нипет” что означало в буквальном смысле небесный металл или упавший с неба-метеоритным. Ежегодно на землю падает больше тысячи метеоритов, часть их- железные, состоящие в основном из никелистого железа. Считается также, что в глубинах нашей планеты находится, расплавленное ядро Земли, состоящее из сплава железа с никелем. Самый большой из обнаруженных метеоритов весит приблизительно 60 т, он найден в 1920 г в юго-западной части Африки. Fe обнаружено также на Луне, причем в лунном грунте оно присутствует в самородном, не окисленном состоянии. Метеоритное железо всегда самородное. С ним видимо и познакомились древние наши предки, когда на смену бронзовому веку пришел век железный. Правда небесный металл содержащий никель не поддается ковке в обычных условиях, его следует обрабатывать как ни странно в холодном виде, а не в разогретом. Согласно легенде, оружейники, которые не знали этого секрета и не умели отковать из небесного камня меч для бухарского эмира, были безжалостно казнены. Поэтому Fe так неразрывно связано с жизнью человечества. При участии железа проливалось столько крови, терялось столько жизней, происходило столько несчастий.

Век девятнадцатый, железный,

Воистину жестокий век!

Тобою в мрак ночной, беззвездный,

Беспечный брошен человек!

Однако железо не только омрачало жизнь людей но и приносило также радость людям. Ведь в гробницах фараонов находили не только лезвия, кинжалы, но и бусы, амулеты из железа. Амулет Тутанхамона-это скромная находка, одна из ценных с точки зрения истории культуры ценность. Также до сих пор радует глаз знаменитая Кутубская колонна высотой около 7 метров и массой 6,5т ( близ г. Дели в Индии). Надпись на колонне говорит о том, что она была поставлена в 9 в.до н. э и оказалась что была изготовлена из чистого металла железа. Массовая доля железа в колонне 99,7%.Одной из объяснения ее долговечности и коррозионной устойчивости считается чистота металла, а другим объяснением - благоприятные климатические условия.

Строение атома железа.

Fe р=е=26 Аr (55,84). На валентном слое у атома железа, помимо двух электронов четвертого 4s2подуровня имеются шесть электронов3d подуровня. Из этих 3d 6 электронов активны 4 неспаренных электрона. В образовании валентных связей участвуют3d 6 4s2 электрона. Электронную конфигурацию атома железа-

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d 6 4s2 .Характерные степени окисления железа:+2,+3.

Задание для учащихся:

Определите степени окисления элементов в соединениях:

Fe3 (PO 4)2 , K2 Fe O4, Fe(OH)SO4 , FePO 4, Fe3O 4, Fe(O H) 2, Fe(O H) 3.

Феррит

Качественные реакции на ионы Fe2+, Fe 3+.

Лабораторные опыты:

В пробирке№1 находится раствор хлорида железа(II) ,в пробирке№2 находится раствор хлорида железа(III).В обе пробирки добавьте раствор роданида калия. Какие изменения происходят в растворах? Сделайте соответствующий вывод об обнаружении ионов железа: Fe 3+ и Fe2+ роданидом калия. Напишите качественную реакцию в молекулярно-ионном видах.

Ответ:

FeCl3 +3 К SCN hello_html_m10ab8626.gifFe (SCN)3 +3KCI Fe3+ +3 SCN -hello_html_m10ab8626.gifFe (SCN)3

Роданид калия темно-красный

FeCl 2 + К SCN hello_html_m10ab8626.gif бесцветный раствор.


В пробирке№3 находится раствор хлорида железа(II) ,в пробирке№4 находится раствор хлорида железа(III).В обе пробирки добавьте раствор гидроксида натрия. Какие изменения происходят в растворах? Сделайте соответствующий вывод об обнаружении ионов железа: Fe 3+ и Fe2+ щелочью. Напишите качественные реакции в молекулярно-ионном видах.

Ответ:

FeCl3 + 3 NaOH = Fe(OH)3 ↓+ 3 NaCl   Fe3+ + 3 OH- = Fe(OH)3
FeCl 2 +2 NaOH = Fe(OH)2 ↓ +  2NaCl     Fe2+ + 2 OH- = Fe(OH)2
Реакция со щелочью – один из способов обнаружения ионов железа. Гидроксид железа (II) Fe(OH)2 - осадок серо-зеленого цвета, гидроксид железа (III) Fe(OH)3 - осадок бурый.

Демонстрационный опыт:

Для обнаружения Fe 3+ в составе ржавчинына образце ткани, необходимо нанести несколько капель подкисленного раствора тиоцианата натрия (NaSCN ) .Появившийся розовый цвет можно удалить водой.

Fe(O H) 3. +3НCI +3Na SCN hello_html_m10ab8626.gif Fe (SCN)3+3 NaCI+ 3 H2 O

Физические свойства железа.

Блестящий серебристо- белый металл, плотность 7,87г/cм3 (тяжелый),

tпл.=15390 С(тугоплавкий),с хорошей пластичностью, легко намагничивается и размагничивается.

Нахождение в природе.

Железо состоит из 4 стабильных изотопов с массовыми числами 54,56,(основной),57,58.Радиоактивные изотопы-55,59.


Название минерала

Формула

Содержание железа в %

Ильменит (триоксид титана, железа)

(Fe, Ti)O3

36,8

Бурый железняк (лимонит)

Fe2O 3*n H2O,если2 Fe2O.* 3H2O

55-30

Гематит (красный железняк)

Fe2O3

65

Магнетит (магнитный железняк)

Fe3O 4

72

Шпатовые железняки (сидеритовые)

FeСO3

48,3

Пирит(железный колчедан)

Fe S2

47


В организме человека содержится около 3граммов чистого железа,75% которого входит в состав гемоглобина. Основная роль железа гемоглобина - перенос кислорода из легких к тканям, а в обратном направлении-СО2. Железо необходимо и растениям. Оно входит в состав цитоплазмы, участвует в процессе фотосинтеза. Без железа у растений листья белеют. Так от одной и той же причины- наличия железа в соках и тканях -весело зеленеют листья и ярко румянятся щеки человека.(Рассказ о влюбленном человеке –пытавшемся изготовить кольцо для своей возлюбленной из собственной крови и умершем от малокровия).

Задания для учащихся:

1. Какое соединение богаче железом ильменит (триоксид титана, железа) или сидерит?

(Ответ : Mr (FeСO3 )< Mr((Fe, Ti)O3 )

2. В подвале дома обнаружен ящик с гвоздями, многие из которых от неправильного хранения заржавели. Что представляет собой ржавчина с химической точки зрения?

(Ответ: ржавчина- это сложная смесь оксидов, гидроксидов железа со степенью окисления +3).

2)Как можно убрать пятно ржавчины с ткани?

(Ответ: убрать с ткани ржавчину можно раствором лимонной кислоты или щавелевой кислоты)


Способы получения Fe (работа по таблице).


1.Восстановление более активными металлами (металлотермия)

Fe2O 3 + 2AIhello_html_m10ab8626.gif2 Fe+ 2AI2О3

2.Обжиг сульфидов

Fe S2 hello_html_m10ab8626.gifFe2O 3hello_html_m10ab8626.gif Fe

4 Fe S2 +11О2hello_html_m10ab8626.gif2 Fe2O 3+8SO2

3.Восстановление Н2

Fe2O 3 +3H 2hello_html_m10ab8626.gif2 Fe+3H 2O

4. .Восстановление оксидом углерода (II)

Fe2O 3 +3COhello_html_m10ab8626.gif2 Fe+3CO 2

5. .Восстановление углем

Fe2O 3 +3Chello_html_m10ab8626.gif2 Fe+3CO 2

В1905г у острова Русский на Дальнем Востоке обнаружен самородный чугун с содержанием в железе 3,2% С.Это железо образовалось в универсальных условиях, там, где расплавленные потоки лавы, богатые оксидом железа Fe O и низким содержанием SiO2 на пути извержения из земных глубин пересекали пласты каменного угля

Fe O +Chello_html_m10ab8626.gifFe+CO 2

Производство железа началось в конце 1 тысячелетия до н.э. Сначала люди научились получать «железо кричное» представляющее собой губчатую массу, образующуюся при нагревании железной руды гематита или сидерита с углем при t =7000 С.А еще ранее в 600-400г.до н. э. африканцы изобрели плавку железа.

На Нижней Каме на городище Чегадо ( на правом берегу Камы, напротив впадения в нее р. Белой) открыты древнейшие на Урале домницы (предки современных домен) для варки железа. Каждая из них давала за одну плавку крицу весом 2-3кг. Железо здесь варили чегандинцы- одно из ответвлений ананьинцев. Ананьинцы (в 8-9 в.до н. э.) положили начало железному веку в нижнем Прикамье.

Применение железа.

Работа с учебником ( стр.76-77).

Закрепление.

1.Дописать уравнения по схеме, проставить степени окисления над каждым элементом:

Fe2O 3 + Mghello_html_m10ab8626.gif Fe+ ?

FeO + ?hello_html_m10ab8626.gif Fe+ CO 2

?+3H 2hello_html_m10ab8626.gif2 Fe+3H 2O

2.Какие природные соединения железа вам известны?

Домашнее задание : прочитать§14 стр82 №1,3,7 письменно.



Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 23.08.2015
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров286
Номер материала ДA-012581
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

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