Железо: строение атома, физические и химические свойства. Генетические ряды железа (II) и железа (III).

Нам Л.В. -  учитель биологии и химии ГБОУ ООШ с.Малая Глушица

Разработка урока по химии для 9 класса

Тема урока:  

Железо: строение атома, физические и химические свойства. Генетические ряды железа (II) и железа (III).

Цель: на основе уже имеющихся общих знаний о металлах дать представление о физических и химических свойствах железа как химическому элементу побочной подгруппы. Рассмотреть важнейшие соединения железа (II)  и  (III), качественные реакции на  ионы железа.

Задачи:

1.Образовательная: продолжить  формировать умения   характеризовать  элемент по его положению в  периодической системе химических элементов, на основе строения атома объяснять физические и химические свойства металла, совершенствовать умения школьников при составлении химических урав­нений,

2.Развивающая: продолжить  развивать критическое мышление, навыков самостоятельности и способности к рефлексии, коммуникативные умения в ходе коллективной  и парной работы,  умения работать с химическими веществами, с текстом учебника,  умения делать выводы.

3.Воспитательная:  продолжить воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки, чувства ответственности, убедить в необходимости привлечения средств химии к пониманию процессов, происходящих в окружающем мире. Оборудование: компьютер, проектор, периодическая таблица Д. И. Менделеева, таблица растворимости веществ, ряд активности металлов, тесты, пробирки,

Вещества: на каждый стол: минералы (магнитный железняк Fe₃O₄, гематит, красный железняк Fe₂O₃, лимонит, бурый железняк Fe₂O₃ · 3Н₂О, железный колчедан FeS₂), Fe металлическое, растворы HCI, CuSO₄, FeCI₂, FeCI₃, на стеле учителя: красная кровяная соль, желтая кровяная соль, роданид натрия.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы и приемы обучения:

Урок построен в соответствии с требованиями педтехнологии РКМ: включает три стадии - вызова, осмысления, рефлексии; приемы ТРИЗ (теория решения изобретательских задач) и РКМ (развитие критического мышления): «лови ошибку», «мозговой штурм», «попс-формула», «конструирование текста», «загадка», «анаграмма», «третий лишний», объяснительно - иллюстративный, частично - поисковый.

 Ход урока

1. Стадия вызова:

Учитель: Прежде, чем сообщить тему сегодняшнего урока, я загадаю Вам загадку, а Вы должны угадать, о чем пойдет речь на уроке.

«Загадка»:  

Читает учитель:

Очень древний я металл,
Счёт столетьям потерял.
Был нескромным я не в меру,
Тысячи лет до нашей эры.
А за блеск, мерцавший холодом,
Люди там платили золотом!

Я давно в названии века,
В организме человека.
Называют мной характер,
Из меня почти весь трактор.

Очень в яблоке полезно,
И зовут меня … (Железо).

Объявление темы, постановка цели.

Учитель: Ребята, на сегодняшнем уроке Вы познакомитесь с элементом побочной подгруппы – железом: его строением атома, физическими и химическими свойствами, нахождением в природе, соединениями железа.

Слайд 1.  Тема урока:   Железо: строение атома, физические и химические свойства. Генетические ряды железа (II) и железа (III).

Ученики записывают тему урока в тетрадь.

«Мозговой штурм», беседа.

«Третий лишний».

Задание: Решите анаграммы и исключите лишнее.

Слайд 2.

леруогд иксолодр ддрооов золеже

углерод кислород водород железо

Правильный ответ обучающихся: железо (остальные элементы – неметаллы).

I. Положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Учитель: Определите положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Ученики отвечают.

Учитель: Железо – это элемент побочной подгруппы. Строение атомов элементов побочных подгрупп отличается от строения атомов главных подгрупп.

Слайд 3. Запомни! Особенностью электронного строения элементов побочных подгрупп является заполнение электронами не последнего, а предпоследнего уровня.

Ученики записывают правило в тетрадь.

II. Строение атома железа.

Задание: Закончите электронно - буквенную формулу и нарисуйте графическую формулу строения атома железа:    1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶….

2. Стадия осмысления:

Объяснения учителем нового материала.

Слайд 4.

Нормальное состояние атома железа

    3d⁶                                                     4p⁰

­¯	­	­	­	­	4s2
					­¯

1 возбужденное состояние атома железа

   3d⁵                                                   4p¹

­	­	­	­	­	4s2	­
					­¯

2 возбужденное состояние атома железа

   3d⁵                                                   4p²

­	­	­	­	­	4s2	­	­
					­

Учитель: Какова степень окисления железа?

Ответы учеников.
Пояснения учителя: Железо – такой же восстановитель, как и другие металлы, однако, атомы железа при окислении отдают не только электроны последнего уровня, приобретая степень окисления +2, но способны к отдаче 1 электрона с предпоследнего уровня, принимая при этом степень окисления +3.

Слайд 5. Ученики записывают в тетрадь. Для железа характерны две основные степени окисления: +2, +3. Fe0 –2e – Fe+2                       Fe0 –3e – Fe+3

III. Физические свойства.

Задание: Рассмотрите образец выданного вам металла. Опишите его физические свойства.

Используя текст учебник, заполните таблицу:

.

Слайд 6 1. Цвет 2. Блеск 3. Пластичность 4. Магнитные свойства 5. Температура плавления 6. Твердость

1. 2. 3. 4. 5. 6.

IV. Химические свойства железа.

Учитель: 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.

Ученики записывают схему в тетрадь.

Слайд 7.

Fe

            +2                                                                                       +3

S,  Cu²⁺,  p-рHCI,  p-рH₂SO₄                                                         CI₂,  HNO₃     

                                                  +2, +3 

                                                 O₂, H₂O  

Задание: Закончить уравнения химических реакций, демонстрирующих химические свойства железа: (работа у доски и в тетради со схемой, просмотр видеоопытов и демонстраций химических свойств железа):

1) Fe + CI₂ =                     

(Учитель показывает видеосюжет данного химического свойства железа).

2) Fe + S =

3) Fe + HCI =

(Ученики проводят реакцию самостоятельно в группах).

4) Fe + O₂ =

(Учитель показывает видеосюжет данного химического свойства железа).

5) Fe + CuSO₄  =

(Ученики проводят реакцию самостоятельно в группах).

6) Fe + H₂O =      

7) Fe + O₂ + H₂O =

Слайд 8.  Задание: Какие из реакций соответствуют схеме Fe⁺² ® Fe⁺³

1)      FeCI₂ + CI₂ = FeCI₃ (верный)

2)      FeCI₃ + NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaCI

3)      Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O = Fe(OH)₃   (верный)

«Лови ошибку».

Учитель: Что неправильно записано в уравнениях?

Ученики: В уравнениях 1 и 3 не хватает коэффициентов.

Задание: Расставить коэффициенты в уравнениях 1 и 3 методом электронного баланса, определить окислитель и восстановитель в реакции.

V. Соединения железа.  

Учитель: Железо – второй по распространенности металл в земной коре. В природе встречается в виде оксидов и сульфидов:

Слайд 9. Соединения железа (формулы соединений железа записаны на доске, ученики их записывают в тетрадь):                        Fe3O4 – магнитный железняк                        Fe2O3 – красный железняк (гематит)                        2Fe2O3 * 3H2O – бурый железняк                        FeS2 – железный колчедан

Задание: Рассмотреть образцы соединений железа, отметить основные их характеристики. (Использование наглядного материала – минералов, работа в группах).

Выводы: Железо в природе находится в виде соединений: руд и минералов, а самородное железо встречается очень редко. Соединения железа (II) имеют ярко выраженный основный характер. Соединения железа (III) – проявляют амфотерные свойства.

«Конструирование текста».

Слайд 10. Задание: Из предложенных формул соединений составьте генетический ряд Fe⁺² (для первого варианта) и  генетический ряд Fe⁺³ (для второго варианта).

Fe(OH)₃ , Fe,  Fe(OH)₂  , FeCI₃ , Fe₂O₃ , FeCI₂ , FeO.

Ответы учеников записываются на доске.

Генетические ряды Fe⁺², Fe⁺³.

1)  Fe ® FeCI₂ ®Fe(OH)₂ ® FeO

2)      Fe ® FeCI₃ ® Fe(OH)₃ ® Fe₂O₃

VI. Качественные реакции на ионы железа.

Учитель: Качественные реакции – реакции, с помощью которых распознаются различные вещества. Качественные реакции, как правило, протекают с каким - либо ярким внешним эффектом.

Демонстрация качественных реакций  на ионы железа Fe⁺² и Fe⁺³ учителем.

Обучающиеся записывают уравнения в тетрадь.

Слайд 11. Качественная реакция на ион Fe+2 Реактив – красная кровяная соль K3[Fe(CN)6] Результат воздействия – синий осадок (турнбулевой сини) K3[Fe(CN)6] + FeCI2 = 2KCI + KFe[Fe(CN)6] 3K+ + Fe2+ + 2CI- + [Fe(CN)6]3- → KFe[Fe(CN)6] + 2K+ + 2CI- K+ + Fe2+ + [Fe(CN)6]3- → KFe[Fe(CN)6]

Слайд 12. Качественная реакция на ион Fe+3 1) Реактив – желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6] Результат воздействия – синий осадок (берлинской лазури) K4[Fe(CN)6] + FeCI3 = 3KCI + KFe[Fe(CN)6] 4K+ + Fe3+ + 3CI- + [Fe(CN)6]4- → KFe[Fe(CN)6] + 3K+ + 3CI- K+ + Fe3+ + [Fe(CN)6]4-→ KFe[Fe(CN)6] 2) Реактив – роданид натрия (аммония) NaNCS (NH4NCS) Результат воздействия – интенсивно- красный цвет. FeCI3 + NaNCS = [FeNCS]CI2 + NaCI Fe3+ + NCS- = FeNCS2+

3. Стадия рефлексии.

Выполнение проверочного теста с последующей проверкой (тест на отдельных карточках).

Вариант 1.

1. Какова электронная конфигурация атома железа?

А) 1s²2s²2p⁶3s²                         Б) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

В) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4S²              Г) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²

2. С какими из веществ реагирует железо?

А) О₂        Б) Na₂O          В) p-рH₂SO₄         Г) СО₂

3. С какими из веществ реагирует FeO?

А) Н₂О           Б) HCI           В) Na₂O             Г) SO₃

4. Какие вещества образуются при взаимодействии Fe(OH)₃ c HNO₃?

А) Н₂О             Б) Fe(NO₃)₂           В) FeO             Г) Fe(NO₃)₃        

5. В чем растворяется   Fe₂O₃?

А) Н₂О            Б) p.NaOH            В) p-рHCI           Г) p.NaCI

Вариант 2.

1. При взаимодействии, с какими веществами железо образует соединения со степенью окисления +2?

А) СI₂          Б) S             В)  p-рHCI                Г) HNO₃

2. С какими из веществ реагирует Fe(OH)₂?

А) О₂ + Н₂О        Б) p-рNaCI             В) p-рHCI           Г) p-рNaOH     

3.           Какие вещества образуются при взаимодействии Fe(OH)₃ и H₂SO₄?

А)  Н₂О             Б) FeSO₄             В) Fe₂(SO₄)₃           Г) FeS

4.           В чем растворяется  Fe(OH)₃?

А) Н₂О              Б) p-рHCI           В) p-рKNO₃         Г) p-р KOH

5.           Соотнесите:

1) Fe³⁺                           А) желтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆]

2) Fe²⁺                             Б) красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆]

«Попс – формула»:

Задание: Написать вывод урока по образцу, закончив предложения:

Сегодня я понял (а), что…

Главным на уроке для меня было…

Больше всего мне запомнилось…

Ученики зачитывают свои выводы.

Домашнее задание: §14, упражнение 4 на странице 82.

Выставление оценок за работу на уроке активным ученикам.

Литература:

1. Габриелян О. С. Химия 9 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений [текст] / О. О. Габриелян. М.: Дрофа, 2008.

2. Габриелян О. С. Химия 9 класс: Настольная книга учителя [текст] / О. О. Габриелян, И.Г. Остроумов. М.: Дрофа, 2003.

3. Горковенко М. Ю. Химия. 9 класс. Поурочные разработки к учебнику О. С. Габриеляна (М.: Дрофа); Л.С. Гузея и др. (М.: Дрофа); Г. Е. Рудзитиса, Ф. Г. Фельдмана [текст] / М. Ю. Горковенко. (М.: Просвещение). – М.: «ВАКО», 2004.

4. Интернет – ресурсы.

Краткое описание документа:

Цель: на основе уже имеющихся общих знаний о металлах дать представление о физических и химических свойствах железа как химическому элементу побочной подгруппы. Рассмотреть важнейшие соединения железа (II) и (III), качественные реакции на ионы железа.

Задачи:

1.Образовательная: продолжить формировать умения характеризовать элемент по его положению в периодической системе химических элементов, на основе строения атома объяснять физические и химические свойства металла, совершенствовать умения школьников при составлении химических урав­нений,

2.Развивающая: продолжить развивать критическое мышление, навыков самостоятельности и способности к рефлексии, коммуникативные умения в ходе коллективной и парной работы, умения работать с химическими веществами, с текстом учебника, умения делать выводы.

3.Воспитательная: продолжить воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки, чувства ответственности, убедить в необходимости привлечения средств химии к пониманию процессов, происходящих в окружающем мире. Оборудование: компьютер, проектор, периодическая таблица Д. И. Менделеева, таблица растворимости веществ, ряд активности металлов, тесты, пробирки,

Вещества: на каждый стол: минералы (магнитный железняк Fe₃O₄, гематит, красный железняк Fe₂O₃, лимонит, бурый железняк Fe₂O₃ 3Н₂О, железный колчедан FeS₂), Fe металлическое, растворы HCI, CuSO₄, FeCI₂, FeCI₃, на стеле учителя: красная кровяная соль, желтая кровяная соль, роданид натрия.

Тип урока: изучение нового материала.