Открытый урок «Железо. Особенности строения атома. Свойства железа. Получение. Применение». 9 класс
план-конспект урока по химии (9 класс) по теме

«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

1. Строение атома железа
2. Нахождение в природе
3. Получение металла
4. Физические свойства
5. Химические свойства железа.
6. Соединения железа. Сплавы железа.
7. Биологическая роль железа. Применение.
8. Итог урока

Ход урока

1. 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.

2. 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.

3. Получение. Пирометаллургический метод.

2Fe2O3   +  3C    =    4Fe   +   3CO2

Fe2O3   +   3CO    =    2Fe   +   3CO2

Fe2O3   +   3H2    =     2Fe   +   3H2O

    Fe2O3   +   2Al   =    2Fe    +    Al2O3

4. 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

5. 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

1. 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)3 бурого цвета:

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

                                            бурый

Fe3+     +    3Cl-   =   Fe(OH)3

                                             бурый

2. 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.

7. 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.

8. Итог

1. Какие вещества используют для получения железа из оксида

         железа (III) Fe2O3?

А) CO2 ,    Б) H2,   В) N2,   Г) Al.

        2.  Железо реагирует с:

1. 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.

1. Организационная часть
2. Раскрыть цели урока.
3. Объяснить учащимся строение атома железа.
4. Нахождение в природе (Шавель, Мальцев)
5. 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)

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

         Пластичность и ковкость. Способность к намагничиваню. Электропроводность, теплопроводность

Сплавы железа

ПОКАЗ МУЛЬТИМЕДИЙНОГО ФРАГМЕНТА.

7. Химические свойства железа.

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

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

8. Взаимодействие железа со сложными веществами.

а) С кислотами (HCl). Вызвать ученика (Марченко Н.)

Концентрированные азотная и серная кислоты при обычной

температуре с железом не реагируют.

            б) С солями (с медным купоросом).

 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.

Вызвать (Коробка Д.)

Демонстрация опыта.

Fe   +   CuSO4    =    FeSO4    +    Cu

Fe    +    Cu2+    =   Fe2+    +     Cu

9. Соединения железа

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

свойства, легко реагируют с кислотами.

                 б) 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

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

(экспериментально-исследовательская работа).

11. Итог урока.

                          1. Какие вещества используют для получения железа из оксида

                               железа (III) Fe2O3?

А) CO2 ,    Б) H2,   В) N2,   Г) Al.

                          2.  Железо реагирует с:

     1) углекислым газом (CO2); 2) кислородом (O2); 3) хлором (Cl2);

4) цинком (Zn); 5)кислотами; 6) солями; 7)  оксидом кальция (CaO).

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.

Самоанализ открытого урока по химии.

от  24.04.13г.

Урок проводился в 9 «Б» классе.

По списку 18 учащихся

Присутствовало 15 учащихся.

Характеристика класса.

Из 18 человек химию усваивают 40%. Класс со средними способностями.

60% учащимся химия дается с трудом. По химии имеют оценку «4»  четверо учащихся.

Открытый урок проводился на тему:

«Железо. Особенности строения атома. Свойства железа.

Получение. Применение».

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.

Урок проходил по следующему плану:

• Строение атома железа
• Нахождение в природе
• Получение металла
• Физические свойства
• Химические свойства железа.
• Соединения железа. Сплавы железа.
• Применение
• Биологическая роль железа.

     Урок был спланирован с учетом возрастных способностей учащихся, т.е. учитывались сильные и слабые ученики, был проведен корректный дифференцированный подход к  сильным и слабым учащимся.  

Урок был построен на основе ранее изученных тем о металлах, где учащиеся уже были знакомы с подобными химическими реакциями и, основываясь на пройденном,  могли самостоятельно объяснить изучаемый материал.

Для наглядности на доске были записаны формулы и названия природных минералов. Дано определение, что такое руды. Висели таблицы: «Определение ионов», справочные таблицы.

   В разделе «Строение атома железа» на экране (через мультимедийное оборудование) была выведена информация об особенностях строения атома железа.  Этот вопрос ученикам был  раскрыт  учителем.

      В разделе  «Получение железа» использовались для демонстрации природные минералы: магнитный железняк, бурый железняк, красный железняк.                              

 В разделе «Сплавы железа» демонстрировались чугун и сталь.

       Чтобы вовлечь всех учащихся в процесс обучения, использовались следующие методы и формы работы:

      Слабым учащимся было предложено подготовить информационный материал.  (Гах С, Мальцев А получили оценку «3»).

      На каждом этапе урока вызывались учащиеся к доске по желанию (для того чтобы у ребят не возникло психологического напряжения). Они писали самостоятельно уравнения химических реакций соответственно данному разделу и объясняли их сущность.

      В разделе «Химические свойства железа» был поставлен демонстрационный опыт о взаимодействии железа с солями. Для проявления заинтересованности  решения этого задания вопрос был задан в занимательной форме.

(Посигун С., Коробка Д., Дорошенко А., получили «5», Марченко Н. – «4», Колегай Р.- «3»)

     Для привлечения интереса к изучению химии были использованы современные технологии: информационнокомуникационные с использованием мультимедийного оборудования и компьютера.

На мультимедийном оборудовании был показан фрагмент сплавов железа (чугун, сталь), фрагмент способов получения железа из руд.

В разделе «Соединения железа» для учащихся была – подготовлена самостоятельная экспериментално-исследовательская работа:

• Качественное определение ионов железа Fe2+, Fe3+ с последующим выводом и отчетом о проделанной работе.

      Ребята работали в группах по 2 человека. Для отчета были выданы карточки – задания. В них ставилась проблема эксперимента, учащиеся должны были продолжить запись молекулярного уравнения реакции и написать ионно-молекулярные уравнения. На «4», «5» справились 6 учащихся, на «3»-5 учащихся и трое учащихся не справились, но учитывая, что проводилась самостоятельная исследовательская работа, с наблюдениями и выводами о проделанном, итоговая оценка получилась у этих учащихся удовлетворительная.

Качество -43%, выполнение-79%.

      Типичные ошибки при написании уравнений диссоциации: учащимися не учитывались заряды ионов; вторая  типичная  ошибка  в  уравнивании реакций.

Итогом в работе были тестовые задания, с которыми класс успешно справился. Разбор тестов проводился устно с  целью:

     1.Проверить уровень усвоения материала всеми учащимися.

      2.  Разъяснить   некоторые этапы урока, слабо  усвоенные  учащимися.

Данный  урок  с использованием предложенных форм и методов работы дал  возможность учесть познавательные интересы всех учащихся и помог    проявить  себя   каждому ученику  по мере его  сил.

 Считаю, что цели и задачи урока  достигнуты.

Для устранения типичных ошибок считаю необходимым продолжить работу  над написанием уравнений диссоциации, напомнить учащимся, что такое ионы; давать больше заданий на уравнивание химических реакций.

Учитель химии                      Н.А.Починок

,

Пояснительная записка

Учитель: Починок Наталья Анатольевна

Класс: 9-«Б»

Направление: естественнонаучное

Предмет: химия

Тема: «Железо. Особенности строения атома. Свойства железа. Получение. Применение».

Тип урока: Самостоятельная работа учащихся по изучению нового материала.

Вид урока: Проблемно – исследовательский с применением эксперимента.

Программа курса химии для 9 класса общеобразовательных учреждений./

И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская//Новошинский И.И., Новошинская Н.С. Программа курса, тематическое и поурочное планирование к учебнику И.И. Новошинского, Н.С. Новошинской «Химия» для 9 класса общеобразовательных учреждений. - М.: ООО «ТИД «Русское слово – РС», 2008. – 100 с. Починок Н.А. учителем химии МОУ СОШ №5. Всего 68 часов, 2 часа в неделю.

Раздел №9. Металлы и их соединения. 11 часов

Характеристика класса: По списку 18 учащихся Присутствовало 15 учащихся. Из 18 человек химию усваивают 40%. Класс со средними способностями. 60% учащимся химия дается с трудом. По химии имеют оценку «4»  четверо учащихся.

Общий темп деятельности класса – средний.  Учащимся , которые испытывают  проблемы в учебной деятельности,  организованы дополнительные занятия.  Внимание у большинства детей устойчивое, долговременная память сформирована достаточно, отмечается высокий уровень познавательной активности. Активность восприятия учебного материала средняя. Все дети с удовольствием ходят в школу. Высокий уровень школьной мотивации показали 4 человека, средний – 8 человек. Уровень сплочённости коллектива (52%). Следует отметить, что в  результате совместной работы учащихся, учителей, родителей прослеживается динамика развития коллектива. По мнению учащихся и их родителей в классе хороший микроклимат. 100% учащихся чувствуют себя комфортно, 15 % имеют высокий уровень школьной мотивации и 55% средний. Диагностика уровня воспитанности показала, что высокий уровень  продемонстрировали 42% , достаточный – 30%, средний – 28% учащихся.

Учащиеся, в целом, дружелюбные, внимательные друг к другу. В школе себя чувствуют комфортно.

Предполагаемый результат: повышение познавательного интереса к предмету.

Оборудование: компьютеры, интерактивная доска, тесты, химическое оборудование для проведения экспериментальных работ, карточки-задания для групп.