Открытый урок по теме "Железо. Физические и химические свойства."

Маршрутная карта

Дата_____________Тема_____________________________________________________________________________________________________________________________________

Цель: «Изучить положение железа в Периодической системе, строение атома эле­мента, физические и химические свойства простого вещества, рассмотреть основные соединения железа»

Станция 1. «Визитная карточка химического эле­мента»

Время стоянки 5 мин. Работая в паре, определите местоположение элемента в Пе­риодической системе, составьте электрон­ную формулу атома. Сделайте записи в тет­ради.

Порядковый номер:

Период:

Группа:

Подгруппа:

Электронная формула атома:

Тип кристаллической решетки:

Вид химической связи:

Станция 2. «Геологическая»

Время стоянки 5 мин.

Задание: 1. Назвать важнейшие руды и минералы, содержащие железо.

2. Показать важнейшие месторождения на карте.

3. Заполнить таблицу.

Станция 3. «Физические свойства про­стого вещества»

Время стоянки 5 мин.

Задание: определить и доказать физические свойства железа:

Проведя опыты заполнить таблицу.

Станция 4. «Химические свойства про­стого вещества»

Время стоянки 5 мин.

Задание: Изучить химические свойства железа.

Взаимодействие железа с раствором медного купороса.

Взаимодействие железа с соляной кислотой.

Взаимодействие железа с кислородом.

Взаимодействие железа с хлором.

Станция 5. « Биологическая»

Время стоянки 5 мин.

Задание: Какова роль железа в жизни человека и растений.

Станция 6. «Практическая»

Время стоянки 5 мин.

Задание: Укажите, области применения железа и его сплавов.

Fe

Станция 6. «Конечная – «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………….

Заполните карту рефлексии. Получите домашнее задание.

Станция 2. «Геологическая»

По запасам в земной коре железо занимает 4 место после O, Si, Al. Его содержание в земной коре около 5 %

А теперь, используя знания географии, давайте вспомним минералы железа и их местонахождение (Учащиеся называют) (используется физическая карта России). Самое крупное скопление самородного железа было найдено на берегу острова Диско у берегов Гренландии. В отличие от метеоритного оно содержит не более 2% никеля, до 0,3% кобальта, около 0,4% меди и до 0,1% платины. В природе железо встречается виде минералов (демонстрируется коллекция). По распространенности среди металлов железо занимает второе место, после алюминия. Состав, местонахождение и общая характеристика важнейших минералов железа представлены в таблице1 (таблица на доске).

Таблица 1. Важнейшие руды и минералы, содержащие железо.

Гематит, или красный железняк – основная руда главного металла современности – железа. Содержание железа достигает в нем 70%. Гематит известен с давних пор. В Вавилоне и Древнем Египте он использовался в украшениях, для изготовления печатей, наряду с халцедоном служил излюбленным материалом в качестве резного камня. У Александра Македонского был перстень с вставкой из гематита, который, как он полагал, делал его неуязвимым в бою. В древности и в Средние века гематит слыл лекарством, останавливающим кровь.

Магнетит, или магнитный железняк – минерал, содержащий 72% железа. Это самая богатая железная руда. Замечательное в этом минерале его природный магнетизм – свойство, благодаря которому он был открыт. Как сообщал римский ученый Плиний, магнетит назван в честь греческого пастуха Магнеса. Магнес пас стадо возле холма над р. Хинду в Фессалии. Неожиданно посох с железным наконечником и подбитые гвоздями сандалии притянула к себе гора, сложенная сплошным серым камнем. Минерал магнетит дал в свою очередь название магниту.

Пирит – один из тех минералов, увидев который хочется воскликнуть: «Неужели это так и было?» Трудно поверить, что высший класс огранки и полировки, поражающий нас в рукотворных изделиях, в кристаллах пирита – щедрый дар природы. Пирит получил свое название от греческого слова «пирос» – огонь, что связано с его свойством искрить при ударе стальными предметами. Этот красивый минерал поражает золотистым цветом, ярким блеском на почти всегда четких гранях. Благодаря своим свойствам пирит известен с глубокой древности.

Станция 3. «Физические свойства железа». блестящий, серебристо-белый металл, довольно мягкий, пластичный. Его можно обрабатывать: резать, ковать, прокатывать, штамповать. Ему можно придавать большую прочность и твердость путем закалки - метод термического воздействия. Железо обладает хорошими магнитными свойствами. Температура плавления 1540 С – тугоплавкий металл. Температура кипения 3070 С. Плотность 7, 87 г/см³. Обладает магнитными свойствами. Железо высокой чистоты содержит менее 0,01 % примесей. Оно почти инертно, не корродирует. Получают его методом электролиза солей. В качестве конструкционного материала чистое железо не пригодно. Поэтому в него вводят добавки и получают сплавы, важнейшими из которых, являются чугун и сталь. Технически чистое железо содержит 0,02 -0,04 % примесей (C, O, S, N, P) – это низкоуглеродистая сталь. Ее используют для изготовления кнопок, скрепок. Свойства железа и стали сильно различаются: железный шарик при ударе о металлическую плитку расплющивается, а чугунный – раскалывается.

Станция 4. «Химические свойства про­стого вещества»

Время стоянки 5 мин.

Задание: Изучить химические свойства железа. Проделайте опыты, составьте уравнения химических реакций железа с соляной кислотами. Сделайте выводы. Результаты запишите в таблицу. Если затрудняетесь в написании уравнений, обратитесь к учебнику.

Правила безопасности. Соблюдайте осто­рожность при работе с растворами кислот. При нагревании прогревайте сна­чала всю пробирку. Направляйте ее отвер­стие в сторону от себя и соседей.

Опыт 1. Взаимодействие железа с раствором медного купороса.

В пробирку поместите железный гвоздь на нитке. Добавьте 1мл. медного купороса.

Объясните наблюдаемое. Составьте урав­нение химической реакции.

Опыт 2. Взаимодействие железа с соляной кислотой.

В пробирку поместите стружку железа. Добавьте 1 мл соляной кислоты.

Объясните наблюдаемое. Составьте урав­нение химической реакции.

Опыт 3. Взаимодействие железа с кислородом.

Видеопыт. Fe + O2 =

Опыт 4. Взаимодействие железа с хлором.

Видеопыт Fe + Cl2 =

Станция 5. « Биологическая». Роль железа в жизни человека и растений

Какова роль железа в жизни человека и растений? Биохимики открыли важную роль железа в жизни растений, животных и человека. Железо обусловливает красную окраску гемоглобина, от которого 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 есть и миоглобине – белке, запасающем кислород в мыщцах. 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. Если белый лист смазать раствором соли, содержащей железо, то 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. При недостатке замедляется развитие растений. В организм железо поступает вместе с пищей. В пищевых продуктах содержится трехвалентное железо. А клетки кишечника пропускают только двухвалентное. Попав в кишечник, Fe⁺³ восстанавливается в Fe⁺². Если человек плохо пережевывает пищу, Fe⁺³ не восстанавливается и остается недоступным. На усвоение влияет и состав пищи. Присутствие витамина С и фруктозы способствуют растворению и усвоению Fe. Но есть враги железа – это чай, кофе, яичные желтки. В их присутствии железо образует труднорастворимые соединения. У человека, страдающего недостатком железа, развивается малокровие (железодефицитная анемия).

Станция 6. «Промышленная»

Применение железа и его сплавов.

В настоящее время железо – это основа современной техники, с/х машиностроения, транспорта. Назовите предметы изготовленные из железа (швейные иглы, скрепки, батареи, гвозди, инструменты, ножницы (хранить в сухом помещении). Соединения железа: железный купорос, хлорное железо, оксиды железа используют для приготовления красителей, лекарств, катализаторов, магнитных материалов, составов, защищающих древесину от гниения. Термит используется для сварки стальных изделий, например, железнодорожных рельсов встык). Железный купорос используется при крашении тканей, для борьбы с вредителями. Железный сурик Fe₂O₃ , охра – применяется как пигмент для приготовления красок

Железо – знакомый всем металл

МБОУ Балабановская ООШ №13

Клименко Галина Алексеевна.,

учитель химии и биологии

• Железо не только основа всего мира,

самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлым, настоящим и будущими судьбами человечества.

А. Е. Ферсман .

Физминутка:

«Клоуны»

• Брови свести и развести;
• Глаза сильно прищурить и широко открыть;
• Губы максимально растянуть в улыбке, а затем поджать их;
• Шею максимально вытянуть, а затем опустить её;
• Плечи максимально свести и развести;
• Руками обнять себя, погладить и пожелать себе успехов, улыбнуться.

Охарактеризуйте Fe как химический элемент, составив предложения со словами и словосочетаниями:

• Порядковый номер, номер периода , группа, подгруппа

• Порядковый № 26, 4 период , VIII В группа

• Заряд ядра, распределение электронов по уровням

• Заряд ядра +26, распределение é 2, 8, 14, 2

• Электронная формула внешнего уровня
• … 4 s 2 3d 6
• Степени окисления

• +2, + 3

0

56

4 s 2

4 s 2

2e

8e

1 4 e

2e

3d 6

3d 6

3d 5

3p 6

3p 6

3s 2

3s 2

2p 6

2p 6

2s 2

2s 2

1 s 2

1 s 2

III

II,

Валентные возможности -

Краткая электронная формула

Физические свойства железа

• металлический блеск
• теплопроводность
• электропроводность
• пластичность и ковкость
• магнетизм

5

физические свойства железа:

• Серебристо-белый металл
• Металлический блеск
• T емпература плавления +1539 о С
• Пластичный, ковкий
• Проводит электрический ток
• Проводит тепло
• Легко намагничивается и размагничивается

Химические свойства железа

Взаимодействие железа с хлором:

2 Fe + 3 Cl 2 = 2 FeCl 3

Химические свойства железа

Взаимодействие железа с кислородом:

Fe + O 2 =

Fe 3 O 4

(FeO*Fe 2 O 3 ) ‏

3

2

Химические свойства железа

2 Fe + 3 Cl 2 → 2 FeCl 3

6 Fe + 4 O 2 → 2 Fe 3 O 4

Fe + 2HCl ( разб) → FeCl 2 + H 2

Fe + CuSO 4 → Cu + FeSO 4

3 Fe + 4 H 2 O (пар) → Fe 3 O 4 + 4 H 2

Степени окисления

Fe 0

+2 +2 ; +3; +3

S , Cu +2 , HCl ( раз) , O 2 H 2 O Cl 2 HNO 3

H 2 SO 4 (раз)

ПРИМЕНЕНИЕ

• Чистое железо способно быстро намагничиваться и размагничиваться, поэтому его применяют для изготовления трансформаторов, электромоторов и мембран микрофонов. Основная масса железа на практике используется в виде сплавов – чугуна и стали.
• Железо - самый употребляемый металл, на него приходится до 90 % мирового производства металлов.

Нахождение в природе

• В земной коре 5,1% железа, 4 место после кислорода, кремния и алюминия.
• По запасам железных руд Россия занимает 1 место в мире.

Нахождение в природе

Метеоритное железо

• Запишите не менее 4 -х формул соединений железа, встречающихся в природе

Природные соединения железа

FeS

Пирит

FeCO 3

Сидерит

Fe

(железный или серный колчедан)

Fe 3 O 4

(магнитный железняк) ‏

Fe 2 O 3 *3H 2 O Лимонит

Fe 2 O 3

(красный железняк) ‏

(бурый железняк) ‏

«Попс-формула»

• Сегодня я понял(а), что ………..
• Главным на уроке для меня было ……….
• Больше всего мне запомнилось ……….

Домашнее задание

• § 41, с. 188 -191 № 1 с. 190 - всем
• № 5 с. 191 (задача), по желанию

Спасибо за работу!