УРОК ПО ХИМИИ 9 КЛАСС. "ЖЕЛЕЗО И ЕГО СВОЙСТВА"
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему

ЖЕЛЕЗО

Задачи:

Образовательныя: 

1. Охарактеризовать железо по его положению в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.
2. Познакомить с физическими и химическими свойствами железа как простого вещества.
3. Показать области распространения и применения железа.

Развивающие

1. Продолжить формирование умений  устанавливать  взаимосвязь между  составом,   строением  и свойствами веществ.
2. Через лабораторнае опыты  способствовать развитию исследовательских навыков.
3. Утвердить учащихся в познаваемости и единстве органического мира путем предоставления информации о разных формах существонания железа и его нахождении в природе.
4. Продолжить формирование умений работать в темпе, экономя время урока.
5. Повышение познавательной активности и самостоятельности учащихся в приобретении знаний, умений, навыков в составлении формул, характеристике веществ, определении степени окисления;
6. Продолжить обучение учащихся работе с лабораторным оборудованием; сформировать умение экспериментировать,  наблюдать, анализировать опыты, делать выводы с соблюдением правил ТБ.

Воспитательные

1. Способствовать    формированию    интернациональных    чувств, представив учащимся сведения об истории использования железа разными народами мира.
2. Утвердить учащихся в гордости за свою Родину, как самую богатую природными ресурсами страну.

Тип урока: изучения нового материала. Сообщение новых знаний и их совершенствование.

Вид урока: лабораторный.

Форма урока: индивидуальная, парная,  

Методы: репродуктивный, экспериментальный, словесный, проблемный, логический  (сравнение, классификация, выделение главного), поисковый, наглядный.

Педагогические приемы: постановка проблемных вопросов, приемы формулирования новых учебных выводов, передача информации ( запоминание по ассоциации, заучивание, повторение, воспроизведение), постановка вопросов, прием формулирования  выводов, оценка деятельности учащихся, выделения главного, классификации, обобщение, систематизация, демонстрация иллюстраций, опытов,

Средства обучения: справочный материал, лабораторное оборудование, раздаточный материал (таблицы), учебники

Оборудование: металлическая проволока с кнопками на пластилине, простейшая электрическая цепь, колбы, магнит, штатив с пробирками.

Реактивы: железные гвозди, разбавленные и концентрированные: серная, соляная и азотная кислоты, раствор гидроксида натрия, железные опилки, сера, вода, хлор, кислород, роданид аммония, хлорид железа (II), хлорид железа (III), красная кровяная соль, желтая кровяная соль.

на столах учащихся: растворы соляной кислоты , серной кислоты

Ход урока

1. Железо имеет, большое значение для биологии животных организмов, так как является основным катализатором дыхательных процессов. Организм взрослого человека содержит около 3 г железа, из которых приблизительно 75 % входит в состав гемоглобина. Основной функцией этой части железа является связывание молекулярного кислорода и перенос его в ткани. Последние, в свою очередь, содержат органические соединения железа, катализирующие процессы дыхания в клетках. Из отдельных частей организма наиболее богаты железом печень и селезенка.

2.  Интересное использование процесса окисления двухвалентного железа до трехвалентного имеет место в телах особого вида бактерий, так называемых железобактерий. Последние поглощают из окружающей среды соли двухвалентного железа и кислород, причем внутри их организмов протекает реакция, приблизительно выражающаяся уравнением:

4Ре(НСО3)2 + 2Н2О + О2 = 4Ге(ОН)2 + 8СО2

Выделяющаяся при этом энергия служит бактериям для поддержания их жизнедеятельности. Окисление железа является, следовательно, актом дыхания железобактерий и заменяет для них имеющее место и организмах высших растений окисление углерода.

Железобактерии размножаются главным образом в водах железистых источников, болотах, прудах и т. п. Нередко наблюдается также тесовое развитие их колоний в водопроводных трубах. После отмирания бактерий накопившийся в их организмах гидроксид железа оседает на дно служившего им жизненной средой водоема, что с течением времени приводит к образованию отложений так называемых «болотных» или «озерных» железных руд. В частности, именно таково происхождение Керченского месторождения железных руд.

1. Восточная легенда повествует о том, как египетский султан и полководец XII века Саладин (Салах-ад-дин) состязался в ловкости и воинском искусстве с английским королем Ричардом I по прозвищу Львиное Сердце. Могучим ударом меча Ричард разрубил пополам копье одного из рыцарей, продемонстрировав тем самым высокую прочность клинка и собственную силу. В ответ Саладин подбросил в воздух тонкий шелковый платок и рассек его на лету своей саблей, что говорило не только о ловкости султана, но и об удивительной остроте его оружия.

По преданию, одни из лучших на Востоке клинков изготовляли

(мастера из Аджлуна (на севере Иордании). В Средние века здесь было широко развито оружейное дело, и на протяжении нескольких столетий Аджлун снабжал саблями, мечами, кинжалами армии арабских халифатов, воевавших с крестоносцами и другими завоевателями.

Недавно археологи обнаружили в окрестностях Аджлуна остатки кузнечных мастерских и заброшенные копи, где горняки средневековья добывали железную руду. Находка археологов еще раз подтвердила высокий уровень развития металлургии и оружейного дела, достигтый древними аджлунскими мастерами.

2. Недавно при постройке здания в Шотландии рабочие обнаружили склад железных гвоздей, сделанных почти два тысячелетия тому назад. В те времена Британия была одной из окраинных провинций Римской империи. На месте нынешней стройки стояла тогда крепость, сооруженная римскими легионерами. Когда, в конце концов, им пришлось покинуть Туманный Альбион, то забирать с собой хранившиеся в крепости запасы гвоздей (семь тонн!) не имело смысла, но оставлять их англичанам тоже не хотелось. Вот и решили римляне зарыть ящики с гвоздями поглубже в землю до лучших времен. Однако лучшие времена так и не наступили: вернуться сюда римским завоевателям уже не довелось, и железные гвозди благополучно пролежали в земле два тысячелетия.

Предприимчивые строители, упаковав древнеримские гвозди в полиэтиленовые мешочки и пустив их в продажу в качестве исторических сувениров, с удовлетворением наблюдали за тем, как поржавевшие железо без всякого «философского камня» превращается в звонкое золотишко. И надо полагать, они не раз помянули добрым словом Юлия Цезаря, затеявшего когда-то походы на Британские острова.

3. Проблемой защиты от коррозии люди заинтересовались еще в Древние века. В трудах греческого историка Геродота (V век до н. э.) мы находим упоминание об оловянных покрытиях, предохраняющих железо от ржавчины. В Индии уже полтора тысячелетия существует общество по борьбе с коррозией. В XIII веке оно принимало участие в постройке на побережье Бенгальского залива Храма Солнца. ('ооружение, веками подвергавшееся действию соленых ветров и морской влаги, уже превратилось в руины, но его железная арматура сохранилась в хорошем состоянии. Стало быть, уже в те далекие времена индийские мастера знали, как противостоять коррозии.

Об этом же свидетельствует и знаменитая железная колонна — одна из многочисленных достопримечательностей индийской столицы. Вот что писал в своей книге «Открытие Индии» Джавахарлал Неру: «Древняя Индия добилась, очевидно, больших успехов в обработке железа. Близ Дели высится огромная железная колонна, ставящая в тупик современных ученых, которые не могут определить способ ее изготовления, предохранивший железо от окисления и других атмосферных явлений».

Весит колонна около 6,5 тонны. Ее высота 7,2 метра, диаметр - от 42 сантиметров у основания до 30 сантиметров у верха. Изготовлена она почти из чистого железа (99,72 %).

Колонна была воздвигнута в 415 году в честь скончавшегося незадолго до этого царя Чандрагупты II. Первоначально ее установили на востоке страны перед одним из храмов, а в 1050 году перевезли в Дели. По народному поверью, у того, кто прислониться к колонне спиной и сведет за ней руки, исполнится заветное желание. С давних времен стекались к ней толпы богомольцев, желавших получить свою толику счастья.

Как же смогли древние металлурги изготовить эту чудо-колонну, перед которой бессильно время? Некоторые писатели-фантасты не исключают, что она создана на другой планете, а завез ее к нам экипаж космического звездолета, который захватил ее с собой на Землю либо в качестве вымпела, либо как дар жителям нашей планеты. По другим версиям, колонна выкована из крупного железного метеорита.

4.  Первое железо, попавшее еще в глубокой древности в руки человека, было, по-видимому, не земного, а космического происхождения: железо входило в состав метеоритов, упавших на нашу планету. Не случайно на некоторых древних языках железо именуется «небесным камнем». В то же время многие крупные ученые еще в конце XVIII века не допускали и мысли о том, что Вселенная может «снабжать» Землю железом. В 1751 году вблизи немецкого города Ваграма упал метеорит. Спустя сорок лет венский профессор Штюц писал об этом событии: «Можно себе представить, что в 1751 году даже самые просвещенные люди в Германии могли поверить в падение куска железа с неба, - насколько слабы были тогда их познания в естественных науках... Но в наше время непростительно считать возможными подобные сказки».

На поверхность земного шара ежегодно выпадают тысячи тонн метеоритного вещества, содержащего до 90 % железа. Самый крупный метеорит найден в 1920 году в юго-западной части Африки. Это метеорит Гоба, весящий около 60 тонн. В 1891 году В Аризонской пустыне была обнаружена громадная воронка диаметром более 1200 и глубиной 175 метров. Ее образовал гигантский железный метеорит, упавший в доисторические времена.

3. Австралийский исследователь в области физики твердой Земли Стейси считает, что средняя плотность Земли и внутреннее ее строение, по данным сейсмологии, хорошо согласуются с допущением, что Земля обладает жидким железным ядром с плотностью при нулевом давлении 7 г/см3, окруженным твердой мантией из силикатов с плотностью 3,3 г/см3.

4-й ученик: По современным представлениям, в 16-километровой толще земной коры содержится 4,5 % железа. В следующем слое, лежащим под земной корой, железа находится втрое больше; центр земного шара состоит из железа с примесью никеля и кобальта. В среднем же земной шар состоит на 34,6 % из железа. В составе Земли железо преобладает как по массе, так и по числу атомов. Оно является важнейшей составляющей частью в строении нашей планеты.

Учитель: Это современные представления о распространении железа, но человек знаком с железом очень давно. Действительно ли это так?

5-й ученик: Когда с помощью советских специалистов в Египте сооружалась Асуанская плотина, археологи вели многочисленные раскопки в Нубийской пустыне, которая после ввода плотины в строй должна была стать районом затопления. Однажды здесь был найден стальной нож, пролежавший в земле несколько тысяч лет. Вряд ли эта находка всерьез заинтересовала бы ученых, если бы не одно обстоятельство: лезвие ножа оказалось настолько острым, что им можно было легко резать даже мягкий хлеб. Столь высокое качество изделий свидетельствует о большом мастерстве древних металлургов и оружейников.

9-й ученик: История цивилизации неразрывно связана с железом. В древности у некоторых народов этот металл ценился дороже золота. Лишь представители знати могли украшать себя изделиями из железа, причем нередко в золотой оправе. В Древнем Риме из железа изготовляли даже обручальные кольца. Постепенно, по мере развития металлургии, этот металл становился доступнее и дешевле. И все же еще сравнительно недавно многие отсталые народы, испытывая острую нужду в железе, готовы были платить за него огромную цену. Известный английский мореплаватель XVIII века Джеймс Кук рассказывал об отношении к железу туземцев Полинезийских островов: «... Ничто так не манило к себе посетителей наших судов, как этот металл; железо всегда было для них самым желанным, самым драгоценным товаром». Однажды его матросам удалось за ржавый гвоздь по-

пучить целую свинью. В другой раз за несколько старых ненужных яожей островитяне дали матросам столько рыбы, что ее хватило на лного дней для всей судовой команды.

Во время визита на один из островов Кук преподнес местным жителям в качестве подарка горсть железных гвоздей. Видимо, прежде туземцам не приходилось пользоваться этими странными металлическими предметами, и поэтому они с явным недоумением вертели их в руках. Попытки объяснить островитянам назначение гвоздей ни к чему не привели.

Помог верховный жрец - крупный специалист по любым вопросам. С важным видом он изрек несколько мудрых мыслей, и туземцы начали закапывать гвозди в землю. Теперь пришел черед удивляться гостям. Видя их замешательство, местные жители знаками разъяснили пришельцам, что из посаженных в землю железных палочек вскоре вырастут деревья, которые, подобно банану, будут увешаны связками гвоздей. Собрав богатый урожай металлических плодов, островитяне с их помощью победят своих врагов.

Инструктивная карточка к лабораторной работе «Взаимодействие железа растворами кислот, солей»

Опыт1. Взаимодействие железа с медным купоросом.

В   2 пробирки налейте по 4—5 мл сульфата меди и хлорида алюминия . Насыпьте немного

железных опилок или бросьте кнопку. Перемешивайте содержимое пробирки до тех пор, пока не изменится  окраска растворов.

Опыт 2. Взаимодействие железа с кислотами.

В  2 пробирки положите по 1  канцелярской кнопке и налейте по 4-5 мл раствора соляной кислоты, серной кислоты,   Пробирку нагревают до начала выделения водорода (не до кипения). Когда реакция закончится (пузырьки водорода начнут выделяться медленно), обратите внимание на окраску раствора хлорида железа (II).