Открытый урок Железо Особенности строения атома Свойства железа Получение Применение

«Железо. Особенности строения атома. Свойства железа.

Получение. Применение».

«Кто хочет съесть ядро ореха,

должен расколоть его скорлупу»

(Плавт)

Тип урока: Самостоятельная работа учащихся по изучению нового

материала.

Вид урока: Проблемно – исследовательский с применением эксперимента.

Задачи обучения: Изучить особенности строения атома железа

как элемента восьмой группы побочной подгруппы. Систематизировать знания о физических и химических свойствах атома железа. Закрепить умение составлять уравнения химических реакций. Сформировать представление о способах получения железа из руд; о применении железа и его биологической роли.

Задачи развития: Используя вытеснительный ряд металлов, обучить учащихся прогнозировать возможности протекания химических реакций между металлами и солями.

Эксперимент. Д. Вытеснение железом атома меди из соли этого

металла, как менее активного, чем железо.

Л.О. Качественные реакции на двух- и трехзарядные ионы железа.

Реактивы и оборудование. Д. Железо, сульфат меди, химические стаканчики.

Л.О. Хлорид железа(II), сульфат железа(III), гидроксд натрия, штатив с пробирками.

План урока

Строение атома железа

Нахождение в природе

Получение металла

Физические свойства

Химические свойства железа.

Соединения железа. Сплавы железа.

Биологическая роль железа. Применение.

Итог урока

Ход урока

Строение атома железа

Особенности строения электронной оболочки атома железа

Железо – элемент восьмой группы побочной подгруппы. Валентные электроны железа находятся на внешнем и предвнешнем слое энергетического уровня.

+26Fe 2e 8e 14e 2e

В древности людям было известно семь металлов. Считалось, что их не может быть больше, потому что столько же небесных тел хорошо видно с Земли. Каждому металлу посвящалось не только небесное тело, но и день недели: золоту– Солнце, воскресенье; серебру –Луна, понедельник; железу –Марс, вторник; ртути –Меркурий, среда; олову- Юпитер, четверг; меди –Венера, пятница; свинцу –Сатурн, суббота.

Нахождение в природе.

Железо – второй после алюминия по распространенности металл.

В свободном состоянии встречается только в метеоритах.

Природные соединения железа:

Красный железняк Fe2O3, магнитный железняк Fe3O4, серный колчедан

(пирит) FeS2.

Соединения железа входит в состав живых организмов.

Получение. Пирометаллургический метод.

2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3

Физические свойства.

Серебристо-белого цвета.

Пластичный и ковкий материал.

Плотность железа 7,87 г/см3, температура плавления 1539 0С.

Железо обладает магнитными свойствами.

Сплавы железа

показ мультимедийного фрагмента

Химические свойства

Взаимодействие с простыми веществами:

А) с кислородом

4Fe + 3O2 = 2Fe2O3

Б) с фтором, хлором, бромом

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

В) с серой, йодом

Fe + S = FS

Взаимодействие со сложными веществами:

А) с растворами кислот, кроме азотной кислоты

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

Fe + HCl = FeCl3 + H2

Концентрированные азотная и серная кислоты при обычной

температуре с железом не реагируют.

Б) Железо вытесняет (восстанавливает) металлы, которые в ряду

активности стоят правее него, из их растворимых солей.

Для борьбы с вредителями садовых деревьев применяют раствор

медного купороса (CuSO4). Можно ли готовить и хранить раствор

медного купороса в железном ведре? Ответ подтвердите

соответствующими уравнениями реакций.

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu

Соединения железа

Оксид железа (II) и гидроксид железа (II) проявляют основные

свойства, легко реагируют с кислотами:

Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O

FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O

Соединения железа со степенью окисления +2 неустойчивы и легко

окисляются до устойчивой степени окисления +3:

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

зеленый бурый

Соединения железа (III).

Разложение гидроксида железа(III) при нагревании:

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

Качественные реакции на ионы железа (II) Fe2+ и железа (III) Fe3+.

Реактивом на ионы Fe2+ являются гидроксид-ионы OH-.

При действии раствора щелочи на раствор соли железа (II) образуется осадок зеленого цвета Fe(OH)2

FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2 + Na2SO4

зеленый

Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2

зеленый

Ион Fe3+ в водных растворах можно распознать с помощью

гидроксид-ионов OH- по осадку Fe(OH)3бурого цвета:

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl

бурый

Fe3+ + 3Cl-= Fe(OH)3

бурый

Сплавы железа.

(показ мультимедийного фрагмента)

Чистое железо непрочное, мягкое. Все изделия, которые называют

обычно железными, на самом деле изготовлены из сплавов железа

с углеродом.

Углерод изменяет свойства железа: понижает температуру плавления, повышает твердость и хрупкость, уменьшает ковкость и свариваемость.

В зависимости от содержания углерода в сплаве железа различают

чугун и сталь

Чугун содержит более 2% углерода, обладает высокой твердостью,

хрупкостью, поэтому при ударе дробится на кусочки. При затвердевании чугун не сжимается, а расширяется. Поэтому из

чугуна отливают станины машин, корпуса двигателей, трубы, ограды

парков, изготавливают предметы домашнего обихода.

Сталь содержит менее 2% углерода. Сталь можно ковать, штамповать,

прокатывать. Сталь, содержащая и другие элементы, называют легированной. Важнейшими легирующими элементами являются

хром (Cr), никель (Ni), марганец (Mn), кремний (Si), ванадий(V), молибден (Mo).

Сталь, легированную хромом и никелем, называют нержавеющей.

Она применяется в химической, пищевой, машиностроительной и

других отраслях промышленности.

Сталь выплавляют из чугуна путем частичного удаления из него

углерода окислением.

Биологическая роль железа.

У животных и человека железо- СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ГЕМОГЛОБИНА

КРОВИ, благодаря которой осуществляется перенос кислорода

из легких по тканям; соединениями железа являются многие ферменты. В организме человека содержится 4-5 г железа. Наиболее

богаты железом печень и селезенка. При малокровии рекомендуют

пищу, богатую соединениями железа (гречка, яблоки, салат).

Железо необходимо для растений. При его недостатке растения не

Образуют хлорофилл, теряют зеленую окраску, задерживается их

рост и развитие.

Итог

Какие вещества используют для получения железа из оксида

железа (III) Fe2O3?

А) CO2 , Б) H2, В) N2, Г) Al.

2. Железо реагирует с:

углекислым газом; 2) кислородом; 3) хлором; 4) цинком; 5)кислотами; 6) солями; 7) оксидом кальция.

Из перечисленных реакций возможны:

а) 2, 3, 4, 5; б) 2, 3, 5, 6; в) 3, 4, 5, 7; г) 1, 3, 4, 7.

Домашнее задание:

§48 (У) 5 с 210.

Карта-задание

Экспериментално-исследовательская работа

(раздается каждому учащемуся)

Фамилия_____________________ Класс ________ Дата______________

Соблюдайте технику безопасности

Качественные реакции на ионы железа (II) Fe2+ и железа (III) Fe3+.

Докажите опытным путем, что сульфат железа(II) содержит ион

железа Fe2+, а хлорид железа (III) содержит ион железа Fe3+.

Опыт №1 Обнаружение иона железа Fe2+

1.Проведите опыт. В FeSO4 прилейт 1мл гидроксида натрия NaOH.

2.Для реакций обмена составьте сокращенные ионно-молекулярные уравнения. Продолжите реакцию.

FeSO4 + NaOH =

__________________________________________________________

___________________________________________________________

3.Цвет осадка: _______________

Опыт №2. Обнаружение иона железа Fe3+

1.Проведите опыт. В FeCl3 прилейт 1мл гидроксида натрия NaOH.

2.Для реакций обмена составьте сокращенные ионно-молекуляр-ные уравнения. Продолжите реакцию.

FeCl3 + NaOH =

____________________________________________________

_________________________________________________

3.Цвет осадка: ______________

Список используемой учебно-методической литературы.

1.. Новошинский И.И. Новошинская Н.С. Химия: учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений/ И.И. Новошинский,, Н.С. Новошинская,- 5-е изд.- М.: ООО ТИД Русское слово-РС, 2010.-256.:ил..

2. Новошинский И.И, Новошинская Н.С. Типы химических задач и

способы их решения: учебное пособие для учащихся 8-11 классов и

абитуриентов. / И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. Краснодар:

Советская Кубань, 2006.-112с.

3. Новошинский И.И, Сборник самостоятельных работ по химии, 9

класс, / И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская.- М.; Оникс, 2007 .-136с.

4. Новошинский И.И, Новошинская Н.С. Пособие для подготовки к

итоговому тестированию по химии для 9 класса общеобразовательных

учреждений.- М.: ООО ТИД Русское слово — РС, 2008.- 96с.

«Железо. Особенности строения атома. Свойства железа.

Получение. Применение».

План урока.

Организационная часть

Раскрыть цели урока.

Объяснить учащимся строение атома железа.

Нахождение в природе (Шавель, Мальцев)

Получение. Пирометаллургический метод.

а) Какие вещества применяют для получения железа?

Ответ: водород, углерод, оксид углерода (II), алюминий или магний.

Показ мультимедийного фрагмента.

б) Вызвать учащегося написать уравнение реакции получения железа

из руды Fe2O3 и Al. (по желанию)

Физические свойства железа. Плотность 7,87 г/см3, Тпл =15390С.

Пластичность и ковкость. Способность к намагничиваню. Электропроводность, теплопроводность

Сплавы железа

ПОКАЗ МУЛЬТИМЕДИЙНОГО ФРАГМЕНТА.

Химические свойства железа.

а) Взаимодействие железа с простыми веществами (O2, S, Cl2).

(вызвать. Посегун С.) Написать Fe c Cl2 с составлением ОВР.



Страницы: 1 | 2 | Весь текст