Урок по теме: "Железо"

Дата:

Класс: 9

Учитель:

Предмет: Химия

Тема: «Железо»

Контролируемые элементы содержания

Получение и химические свойства оснований. Химические свойства амфотерных гидроксидов алюминия и железа(III).

Контролируемые умения

Объяснять причины многообразия веществ, зависимость их свойств от состава и строения, а также зависимость применения веществ от их свойств.

Проверяемые элементы содержания

Качественные реакции на катионы и анионы: хлорид-, бромид-, иодид-, сульфат-, карбонат-, силикат-, фосфат-анионы; гидроксид-ионы; катионы аммония, магния, кальция, алюминия, железа(2+) и (3+), меди(2+), цинка, присутствующие в водных растворахОксиды и гидроксиды(II) и (III): состав, свойства и получение.

Предметные умения

Характеризовать (описывать) общие химические свойства веществ различных классов, подтверждая это описание примерами молекулярных и ионных уравнений соответствующих химических реакций.Использовать естественно-научные методы познания, в том числе наблюдение, измерение, моделирование, эксперимент (реальный и мысленный).

Личностные результаты

Ориентация в деятельности на современную систему научных представлений об основных закономерностях развития человека, природы и общества, взаимосвязях человека с природной и социальной средой

Функциональная грамотность

Ориентация в деятельности на современную систему научных представлений об основных закономерностях развития человека, природы и общества, взаимосвязях человека с природной и социальной средой

Тип урока: Комбинированный урок

Библиотека ЦОК: https://m.edsoo.ru/00ae1d86

БЛОЧНО-МОДУЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ УРОКА:

1.             Вхождение в тему урока и создание условий для осознанного восприятия нового материала

1.1  Мотивация на учебную деятельность

1.2  Актуализация опорных знаний

Осуществите превращения:

1)      Al -> Al(OH)3 -> AlCl3 - > Al(OH)3 > Na[Al(OH)4]

Ответ:

а) 2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂↑;

б) Al(OH)₃↓ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O;
в) AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl;

г) Al(OH)₃↓ + NaOH → Na[Al(OH)₄] .

1.3         Целеполагание

 Характеристика по плану: 

1.Положение железа в ПСХЭ (период, ряд, группа, подгруппа, порядковый номер)

2.Атомное строение (число электронов,  протонов , нейтронов, относительная атомная масса)

3.Электронные слои, распределение электронов по слоям, электронная конфигурация,возможные  валентности и степени окисления

4.Распространенность железа в природе, его роль

5.Физические свойства

2               Освоение нового материала

2.1  Осуществление учебных действий по освоению нового материала

1.      Положение железа в периодической таблице химических элементов и строение его атома

Железо - это d- элемент VIII группы; порядковый номер – 26; атомная масса Ar(Fe) = 56; состав атома: 26-протонов; 30 – нейтронов; 26 – электронов.Схема строения атома:  Электронная формула: 1s22s22p63s23p63d64s2, Металл средней активности, восстановитель:Fe0-2e-→Fe+2, окисляется восстановитель,     Fe0-3e-→Fe+3, окисляется восстановитель. Основные степени окисления: +2, +3

2.       Распространённость железа

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. Много железа находится и в небесных телах, что установлено по данным спектрального анализа. В образцах лунного грунта, которые доставила автоматическая станция “Луна”, обнаружено железо в неокисленном состоянии.Железные руды довольно широко распространены на Земле. Названия гор на Урале говорят сами за себя: Высокая, Магнитная, Железная. Агрохимики в почвах находят соединения железа.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 (магнитный железняк) – Fe3O4 содержит 72% железа, месторождения встречаются на Южном Урале, Курской магнитной аномалии. Гематит (железный блеск, кровавик)– Fe2O3 содержит до 65% железа, такие месторождения встречаются в Криворожском районе. Лимонит (бурый железняк) – Fe2O3*nH2O содержит до 60% железа, месторождения встречаются в Крыму:Пирит (серный колчедан, железный колчедан, кошачье золото) – FeS2 содержит примерно 47% железа, месторождения встречаются на Урале.

3.      Роль железа в жизни человека и растений

Биохимики открыли важную роль железа в жизни растений, животных и человека. Входя в состав чрезвычайно сложно построенного органического соединения, называемого гемоглобином, железо обусловливает красную окраску этого вещества, от которого в свою очередь, зависит цвет крови человека и животных. В организме взрослого человека содержится 3 г чистого железа, 75% которого входит в состав гемоглобина. Основная роль гемоглобина – перенос кислорода из легких к тканям, а в обратном направлении – CO2. Железо необходимо и растениям. Оно входит в состав цитоплазмы, участвует в процессе фотосинтеза. Растения, выращенные на субстрате, не содержащем железа, имеют белые листья. Маленькая добавка железа к субстрату – и они приобретают зеленый цвет. Больше того, стоит белый лист смазать раствором соли, содержащей железо, и вскоре смазанное место зеленеет. Так от одной и той же причины – наличия железа в соках и тканях – весело зеленеют листья растений и ярко румянятся щеки человека.

4.       Физические свойства железа.

Железо – это серебристо-белый металл с температурой плавления 1539оС. Очень пластичный, поэтому легко обрабатывается, куется, прокатывается, штампуется. Железо обладает способностью намагничиваться и размагничиваться, поэтому применяется в качестве сердечников электромагнитов в различных электрических машинах и аппаратах. Ему можно придать большую прочность и твердость методами термического и механического воздействия, например, с помощью закалки и прокатки.Различают химически чистое и технически чистое железо. Технически чистое железо, по сути, представляет собой низкоуглеродистую сталь, оно содержит 0,02 -0,04% углерода, а кислорода, серы, азота и фосфора – еще меньше. Химически чистое железо содержит менее 0,01% примесей. Химически чистое железо – серебристо-серый, блестящий, по внешнему виду очень похожий на платину металл. Химически чистое железо устойчиво к коррозии  и хорошо сопротивляется действию кислот. Однако ничтожные доли примесей лишают его этих драгоценный свойств.

2.2. Проверка первичного усвоения

3               Применение изученного материала.

3.1  Выполнение заданий в форме ГИА (ОГЭ, ЕГЭ)

Осадок, полученный при взаимодействии хлорида железа (III) и нитрата серебра отфильтровали. Фильтрат обработали раствором едкого кали. Выпавший осадок бурого цвета отделили и прокалили. Полученное вещество при нагревании реагирует с алюминием с выделением тепла и света. Напишите уравнения описанных реакций.

FeCl3 + 3AgNO3 = 3AgCl↓ + Fe(NO3)3

Fe(NO3)3 + 3KOH = Fe(OH)3↓ + 3KNO3

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O

Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3

3.2  Систематизация знаний и умений

Задание:

Изобразите  электронную  формулу  нейтрального  атома  железа,  а  также  покажите распределение электронов по орбиталям.

Решение:

Электронная формула атома железа в порядке возрастания энергий орбиталей:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶

4.             Проверка приобретенных знаний, умений и навыков

4.1 Диагностика/самодиагностика

·         Охарактеризовать положение железа в периодической системе химических элементов

·         Какую роль играет железо в жизни человека и растений?

·         Какими физическими свойствами обладает железо?

5.    Подведение итогов, домашнее задание

5.1                       Рефлексия

Итак, ребята, что сегодня мы с вами узнали на уроке. Ну и как мы ответим на наш вопрос: Продолжается ли век железа?

Железо - основа всей металлургии, машиностроения, железнодорожного транспорта, судостроения, грандиозных инженерных сооружений - от башни Эйфеля до ажура железнодорожных мостов. Все, все - начиная от швейной иглы, гвоздя, топора и кончая паутиной железных дорог, плавающими крепостями - авианосцами и линкорами - и огнедышащими домнами, где рождается само железо, - состоит из железа. Железо - это металл созидания!

Обращаясь к эпиграфу нашего урока, хотелось бы вам пожелать следующее: пусть ваш мозг истирается от работы мысли, а не пожирается ржавчиной от лени.

5.2                       Домашнее задание.

Осуществите ряд превращений:

а) железо → хлорид железа(II) → гидроксид железа (II)  → оксид железа (II);