Железо и его соединения

Тема: Железо и его соединения.

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, лабораторную работу, сообщения учащихся, мультимедийное приложение.

Задачи:

Образовательные: Продолжить формировать умения составлять схемы строения атома, электронную формулу, графическую формулу; 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.

Развивающие: 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;

Воспитательные: Продолжить воспитание положительной мотивации обучения, умения самостоятельной работы, чувство ответственности.

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”, инструктивные карты к лабораторной работе, тесты, компьютер, мультимедийный проектор, презентация “Соединения железа”, Коллекция минералов: красный железняк, бурый железняк, магнитный железняк, железный колчедан.

Реактивы: растворы: FeCI₂, FeCI₃, KSCN, желтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆], красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆], NaOH, соли: FeSO₄•7H₂O, FeCI₃, Fe₂(SO₄)₃•9H₂O

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Формулирование цели и задач.

3. Изучение нового материала:

5 Нахождение в природе. Работа с коллекцией. Рассказать о распространенности железа в земной коре. Среди предложенных образцов выбрать важнейшие руды железа и назвать их. Содержание в земной коре. В земной коре содержится 4,65% (по массе) железа. По распространенности железо занимает 4-е место после кислорода, кремния, алюминия. Редко встречается самородное железо (метеоритного или земного происхождения).

5 Способы получения. «Железо можно получить:

1.Восстановлением железа из его оксидов, например, Fe₂O₃:

а) водородом при нагревании:Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O

б) алюминием: Fe₂O₃ + 2Al = 2Fe + Al₂O3

в) оксидом углерода (II) CO:Fe₂O₃ + 3СО =2Fe + 3СО₂

г) коксом С: Fe₂O₃ + 3С = 2Fe + 3СО

Химические свойства железа.

1. Предсказать химические свойства железа на основе положения в периодической системе и ряду напряжений металлов.

2. Написать уравнения возможных реакций, характеризующих химические свойства железа.

3. Объяснить, почему с некоторыми веществами реакции не идут.

4. Написать химические реакции:

   1. Fe + Cl₂→

   2. Fe + S→

   3. Fe + O₂→

   4. Fe + H₂O→

   5. Fe + HCl→

   6. Fe + CuCl₂→

3 Вывод : 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. 

4. Актуализация знаний

Цель: на основе имеющихся знаний о металлах подготовить учащихся к восприятию новых знаний о соединениях железа

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

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

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

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

5. 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)

(Выполняют по инструкции в парах.)

Получить гидроксиды железа в лаборатории можно взаимодействием солей железа со щелочью.

а) Налейте в пробирку 1 мл раствора хлорид железа(II). Добавьте к нему по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка. Записать уравнения реакций.

б) К хлориду железа(III) прилейте по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка.

Что наблюдаете? Записать уравнения реакции. Слайд – уравнение реакций (самопроверка)

6 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 

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 вы сейчас проделаете сами в процессе лабораторной работы.

7 Лабораторный опыт2

Качественная реакция на ион Fe³⁺

1. Реактив – роданид калия KSCN.

К раствору хлорида железа(III) добавить одну каплю раствора роданида калия (KSCN). Перемешайте содержимое пробирки и рассмотрите на свету. Отметьте цвет.

Результат воздействия – интенсивно красный цвет

FeCl₃ + 3KSCN = Fe (SCN)₃ + 3KCl.

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

г) К раствору хлорида железа(III) Во 2-ю пробирку добавьте 1–2 капли раствора гексацианоферрата(II) калия K₄[Fe(CN)₆] (желтой кровяной соли). Перемешайте содержимое пробирки, отметьте цвет.

Результат воздействия – синий осадок берлинской лазури.

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

7 Лабораторный опыт 3.

Качественная реакция на ион Fe²⁺.

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

Налейте в пробирку 1 мл раствора хлорида железа(II). Добавьте к нему по каплям раствор осадка. гексацианоферрата(III) калия K₃[Fe(CN)₆] (красной кровяной соли). Отметьте цвет осадка.

Результат воздействия – синий осадок (турнбулевой сини)

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

8 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].

12. Рефлексия учебной деятельности на уроке. Подведение итогов, анализ деятельности обучающихся на уроке. Выставление оценок.

13 Домашнее задание: параграф 17.