Открытый урок в 9 классе по теме "Железо"

"Железо и его соединения". 9-й класс

Образовательная цель: обеспечить усвоение знаний о важнейших соединениях железа +2 и +3, качественных реакциях на ионы железа +2 и +3, биологической роли железа, используя опорные знания о строении железа, демонстрацию занимательных опытов, сообщения учащихся, мультимедийное приложение.

Задачи:

• Продолжить формировать умения составлять схемы строения атома, электронную формулу, графическую формулу; на основе этого определять степени окисления, окислитель, восстановитель.

• Систематизировать знания о характере оксидов и гидроксидов со степенями окисления +2 и +3 на примере оксидов и гидроксидов железа +2 и +3.

• Формировать умения сравнивать свойства важнейших соединений железа(II) и железа(III), научиться определять с помощью качественных реакций соединения, содержащие ионы Fe²⁺, Fe³⁺

• Совершенствовать умения школьников из предложенных формул составлять генетические ряды, осуществлять цепочки превращений, составлять уравнения химических реакций.

• Совершенствовать навыки работы с реактивами при выполнении опытов, соблюдать правила по ТБ.

• Раскрыть значение железа в природе и жизни человека.

Развивающая цель:

Продолжить развитие:

• мыслительных способностей: умения пользоваться опорными знаниями, умения сравнивать, обобщать, делать выводы, объяснять ход эксперимента;

• навыков самостоятельности при работе с учебником, инструктивной картой и реактивами;

• исследовательских навыков при исследовании свойств соединений железа(II) и железа (III) и проведении качественных реакций;

• способности к рефлексии, коммуникативные умения.

Воспитывающая цель:

Продолжить воспитание:

• положительной мотивации обучения, используя привлечение учащихся к подготовке занимательных опытов, сообщений о роли железа, лабораторной работы, мультимедийного сопровождения;

• чувство ответственности при подготовке сообщений, выполнения домашнего задания;

• правильной самооценки.

Тип урока: Комбинированный. Сообщение новых знаний и их совершенствование.

Оборудование: Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева, таблица растворимости веществ, таблица “Генетические ряды неорганических веществ”, тесты, презентация “Соединения железа”, Коллекция минералов: красный железняк, бурый железняк, магнитный железняк, железный колчедан.

Реактивы:

Для занимательного опыта: скальпель, вата, пинцет, растворы: FeCI₃ растворы: FeCI₃, KSCN, желтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆], красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆], нашатырный спирт.

Ход урока

1. Организационный момент.

Среди металлов самый славный

Важнейший древний элемент. В тяжелой индустрии – главный

Знаком с ним школьник и студент.

Родился в огненной стихии

А сплав его течет рекой.

Важнее нет в металлургии

Он нужен всей стране родной.

О каком металле идет речь?

(Это железо.)

Учитель: Сегодня на уроке мы продолжим изучение металла 8 группы, побочной подгруппы Fe и рассмотрим его соединения. А для этого нам необходимо повторить те сведения о железе, которые вы приобрели на прошлом уроке.

2. Проверка знаний (индивидуальный опрос).

Цель: повторение изученного материала, необходимого для открытия “нового знания” и выявления затруднений в работе учащихся.

1-й ученик. Написать на доске схему строения атома железа, электронную и графическую формулы. Какие степени окисления может проявлять железо? Окислитель или восстановитель?

Проверка: (. Слайд 2)

2-й ученик. Написать на доске уравнения реакций взаимодействия железа с простыми веществами: хлором, серой, кислородом. Расставить степени окисления, уравнять методом электронного баланса. Проверка (Слайд 3)

3-й ученик. Написать уравнения реакций взаимодействия железа со сложными веществами: с растворами кислот, солей, водой при нагревании. Для одной из реакций ионного обмена написать полное и сокращенное ионное уравнение. (Слайд 4)

4-й ученик. Рассказать о распространенности железа в земной коре. Назвать важнейшие руды железа. Описать по презентации.

3. Обобщение по опросу.

Беседа:

1. Какие степени окисления может проявлять железо?

2. В каких случаях образуются соединения железа(II)?
   Планируемый ответ: При действии на железо слабых окислителей, например, растворов кислот (кроме HNO₃), солей и простых веществ, например, серы.

3. А как можно получить соединения железа(III)?
   Планируемый ответ: При действии сильных окислителей на железо, например, галогенов, раствора азотной кислоты.

4. Почему концентрированные азотную и серную кислоты можно перевозить в железной таре?
   Планируемый ответ: они пассивируют железо и реакции с ними не происходит.

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 6)

1. Актуализация знаний

Какие соединения образуют металлы со степенью окисления +2? (Планируемый ответ: основные оксиды, основания, соли.)

Какие соединения образуют металлы со степенью окисления +3? (Планируемый ответ: амфотерные оксиды, амфотерные гидроксиды, соли.)

Сделайте вывод о характере оксида и гидроксида железа со степенью окисления +2 (Планируемый ответ: FeO – oсновный оксид, Fe(OH)₂ – основание.)

Сделайте вывод о характере оксида и гидроксида железа со степенью окисления +3. (Планируемый ответ: Fe₂O₃ – амфотерный оксид, Fe(OH)₃ – амфотерный гидроксид.)

Какие химические свойства следует ожидать от этих соединений? (Планируемый ответ: взаимодействуют с кислотами, амфотерные окиды и гидроксиды еще взаимодействуют и со щелочами, нерастворимые основания разлагаются при нагревании)

5. Формирование знаний о получении гидроксидов железа и качественных реакциях на ионы Fe²⁺, Fe³⁺.

Учитель: Как можно получить гидроксиды железа в лаборатории?

Предполагаемый ответ: нерастворимые основания можно получить при взаимодействии раствора соответствующей соли со щелочью.

Лабораторный опыт 1. Получение гидроксида железа(II) и гидроксида железа(III) (эксперимента проводится виртуально в видеофрагменте)

Что наблюдаете? Записать уравнения реакции.

Слайд 6 – уравнение реакций (самопроверка)

Вывод: Это один из способов распознавания соединений железа с различной степенью окисления, качественные реакции на ионы Fe²⁺ Fe³⁺.

Fe(OH)₂ окисляется на воздухе: сначала зеленеет, потом приобретает бурую окраску.

(Демонстрация разрезанного яблока и пробирки с Fe(OH)₂, на стенках которой видно как осадок становится бурого цвета.)

4Fe(OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃ (Слайд 8)

Занимательный опыт по химии

Вот еще одно развлечение:

Кто даст руку на отсечение?

Пауза.

Жалко руку на отсечение?

Тогда нужен больной для лечения. (Приглашаю к столу ученика из класса.)

Оперирую без боли, 

правда, будет много крови.

При каждой операции

Нужна стерилизация.(вместо йода раствор FeCI₃.)

Йодом смочим мы обильно,

Чтобы было все стерильно. (Тампоном, смоченным раствором FeCI₃, смазывает обильно руку “пациента”.)

Не вертитесь, пациент,

Нож возьмем! Скальпель “дезинфицирую” “спиртом” (раствором KSCN).

(делаю “разрез” ножом, смоченным обильно раствором KSCN, течет “кровь”.)

Посмотрите, прямо струйкой кровь течет,

А не вода!

Не волнуйтесь!

Живой водой я смою руку

И от раны – ни следа! (Смывает “кровь” ваткой, смоченной раствором нашатырного спирта.)

Конечно, эта кровь не настоящая и рана – тоже, зато помогает определить в растворе ионы Fe³⁺. “Йод” – в нашем случае – это раствор FeCI₃, а спирт – это роданид калия KSCN. А реакция между ними – это еще одна качественная реакция на ионы Fe³⁺.

Кроме перечисленных реакций, ионы Fe²⁺ и Fe³⁺ можно определить и с помощью других реактивов – желтой кровяной соли K₄[Fe(CN)₆] и красной кровяной соли K₃[Fe(CN)₆]. Качественные реакции на ионы железа мы внимательно посмотрим.

Реактив – желтая кровяная соль K₄ [Fe(CN)₆]

Результат воздействия – синий осадок берлинской лазури.

K₄ [Fe(CN)₆] + FeCI₃ = 3KCI + KFe[Fe(CN)₆]

Реактив – красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆].

Результат воздействия – синий осадок (турнбулевой сини)

FeCI₂ + K₃[Fe(CN)₆] = 2КCI + KFe[Fe(CN)₆]↓

Вывод:

1. Реактивами на ионы Fe²⁺ являются щелочи и красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆].

2. Реактивами на ионы Fe³⁺ являются щелочи, роданид калия и желтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆].

Учащиеся записывают уравнения качественных реакций в тетради и выводы. (Слайд 9)

(Конструирование схем из приведенных формул.) (Слайд 14)

Из приведенных формул составить схемы генетических рядов:

Вариант 1. От оксида железа(II) до железа.

Вариант 2. От железа до оксида железа(III).

Написать уравнения соответствующих реакций.

Ответы учеников проверяются по слайду.

Какова же биологическая роль железа и его соединений?

Примерный ответ: Железо - это биогенный элемент. Он входит в состав гемоглобина, миоглобина, различных ферментов и других сложных железо-белковых комплексов, которые находятся в печени и селезенке. В организме взрослого человека имеется 4-5 г железа, из них 65% - в крови. Железо стимулирует функцию кроветворных органов. Красный пигмент крови – гемоглобин – осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к тканям и обратный перенос углекислого газа от тканей к легким.

Много железа содержится в коровьем и козьем молоке, яичном желтке.

У растений железо в порфиринах, которые отвечают за синтез хлорофилла. При недостатке железа растения не образуют хлорофилла (что разрушает процесс фотосинтеза), теряют возможность ассимилировать углекислый газ и выделять кислород, у животных и человека развивается анемия (малокровие).

Основные источники железа:

• Зеленные овощи;

• Яичный желток;

• Печень;

• Горошек зеленый;

• Томаты сырые;

• Капуста;

• Чеснок;

• Яблоки, груши;

• Земляника;

• Сухофрукты.

Тест “Порядок ли у вас с железом”.

На вопросы отвечайте либо “да”, либо “нет”.

1. Часто ли вы чувствуете усталость и подавленность?

2. Произошли ли у вас в последнее время изменения кожи, волос и ногтей?

3. Теряли ли вы в последнее время много крови?

4. Занимаетесь ли вы профессиональным спортом?

5. Вы редко или совсем не едите мясо?

6. Выпиваете ли вы более трех чашек чая или кофе в день?

7. Вы едите мало овощей?

Если на большинство вопросов вы ответили “нет”, то ваш организм в достаточной степени обеспечен железом.

Работа в группах

Или

Кроссворд

1. К каким металлам относится железо по своей плотности? (Тяжелые)

2. Так железо называли древние египтяне? (Вааепере)

3. Как называется самородное железо земного происхождения. (Теллурическое)

4. В состав чего входило железо с которым впервые познакомились древние люди? (Метеорит)

5. В какой пустыне находится самый крупный метеоритный кратер? (Аризона)

6. Белок крови, в состав которого входит железо. (Гемоглобин)

Или

Разгадав ключевые слова и заменив цифры буквами по горизонтальным рядам, прочитайте отрывок из стихотворения Николая Рыленкова, объясните его смысл.

1. Бог войны, атрибуты которого использовали алхимики для обозначения железа – 11, 1, 15, 16

2. Зеленый овощ, содержащий железо – 18, 14, 7, 12, 1, 17.

3. Один важных компонентов крови, содержащее железо – 4, 6, 11, 13, 4, 10, 13, 2, 7, 12

4. Природное соединение железа, называемое еще пирит – 16, 6, 15, 12,22, 9 8, 13, 10, 23, 6, 5, 1, 12

5. Лабораторный прибор, используется для закрепления пробирок – 18, 14, 1, 17, 7, 3

6. Минерал, содержащий железо – 24, 1, 10, 19, 8, 13, 14, 7, 15, 7, 17

7. Состояние здоровья человека, при лечении которого используются железосодержащие препараты – 25, 14, 1, 5, 13, 8 16, 7, 10

Ответ: марс, шпинат, гемоглобин, серный колчедан, штатив, халькопирит, упадок сил.

Борьба с природой?

Нет, мне странно слышать это.

Борьбу ведут с врагом,

А нам природа – мать.

Н. Рыленков

Закрепление знаний тест по теме

Домашнее задание: