Урок химии в 9 классе "Железо и его соединения" с элементами ТРИЗ технологии
план-конспект урока по химии (9 класс) по теме

Урок по теме «Железо и его соединения» с использованием элементов ТРИЗ технологии.

Задачи урока: 

Образовательные:

1. обеспечить в ходе урока повторение, закрепление и  контроль знаний о железе и его соединениях.
2. Сформировать (продолжить формирование, закрепить, проверить усвоение) следующих специальных понятий по данному предмету:

• Умение характеризовать строение атома;
• Записывать уравнения, характеризующие химические свойства железа и его соединений;
• Составлять электронный баланс, указывая окислитель и восстановитель;
• Записывать уравнения, соответствующие цепочке превращений;
• Умение проводить лабораторные работы;
• Умение проводить качественные реакции на Fe2+    и      Fe3+

3. Сформировать (продолжить формирование, закрепить, проверить усвоение) следующие общеучебные  умения и навыки:

• Умение устно и письменно отвечать на известные вопросы
• Умение монологически высказываться
• Умение действовать по инструкции, алгоритму

Развивающие

1. развивать у школьников следующие интеллектуальные умения и приемы умственной деятельности (анализ, синтез, сравнение);
2. продолжить развитие логического мышления;
3. развивать самостоятельность и волю школьников, используя для этого самостоятельные тестовые задания по изучаемой теме;
4. развивать познавательный интерес школьников, используя для этого данные о биологическом значении соединений железа;
5. развивать познавательный интерес школьников, используя демонстрационный эксперимент.

Воспитательные

1)содействовать в ходе урока формированию идеи материальности и познаваемости мира;

2)воспитывать умение высказывать собственное мнение, сотрудничать в группе;

3)создать условия для развития познавательного интереса к предмету.

Тип урока: комбинированный.

Методы и приёмы:

• групповая деятельность;
• исследовательская;
• использование ТРИЗ технологии  

Задачи для учащихся:

1. Проверить знание основных теоретических вопросов темы “Железо и его соединения”;
2. Закрепить теоретические знания практическим путем.
3. Провести контроль усвоения основных теоретических понятий.

Оборудование и реактивы: 

для демонстрационных опытов: растворы FеSO4, FеС12, FеС13, NаОН, НСl, К3[Fе (СN)6], К4[Fе(СN)6], КСNS, пробирки.

Подготовка к восприятию нового материала

Герою знаменитого романа Даниэля Дефо повезло. Корабль, с которого он спасся, сидел на мели совсем недалеко от острова. Робинзон сумел погрузить на плот все необходимое и благополучно переправился на остров. Ему повезло еще раз – цитируем роман: «После долгих поисков я нашел ящик нашего плотника, и это была для меня поистине драгоценная находка, которой я не отдал бы тогда за целый корабль с золотом…»

Что же было в плотницком ящике? ( Да обыкновенные железные инструменты: топор, пила, молоток, гвозди).

Через два столетия на другой необитаемой остров попали герои другого известного романа – пятеро американцев. Они сумели не только выжить на острове, но и создать себе более или менее нормальные условия жизни, что никогда не удалось бы, если бы всеведущий инженер Сайрес Смит (заметим, что по-английски «Смит» означает «кузнец») не сумел найти на таинственном острове железную руду и изготовить железные инструменты. Иначе опять пришлось бы Жюлю Верну выручать своих героев с помощью знаменитого капитана Немо… Как видим, без этого элемента  не может обойтись даже приключенческая литература.

Чрезвычайно важное место занимает этот металл в жизни человека. Итак, какая тема нашего урока? (Железо и его соединения)

 И задачи сегодняшнего урока – составить полное представление об элементе и о простом веществе – железе, изучить его физические и химические свойства, познакомиться со свойствами важнейших соединений железа, закрепить качественные реакции на ионы железа и, конечно же, рассмотреть применение этого металла.

Разделяемся на группы при помощи жеребьевки. Для «затравки» все группы получают одинаковое задание.

Контекстная задача – раздаточный материал на столы – творческое задание

Молодой человек решил помыть свой автомобиль.  

На улице – мороз сильный, не хочется, но надо идти…

 Набрал в ведерко  горячей воды, вынес из квартиры, начал мыть….  

     На следующий день на лакокрасочной поверхности кузова образовались  трещины,  они заметно  ухудшили внешний вид машины, а также появились рыжие пятна, молодой человек расстроился….

1. Дайте объяснение тому, что произошло с кузовом автомобиля и почему?
2. Что можно сделать, чтобы исправить положение?

                  3. Чтобы вы предложили делать, чтобы и в дальнейшем  этого не допустить?

Работа  группами. Прием «Инструкции»  Ситуационные  задачи.

Группа 1.Ситуационная задача №1. «Нет жизни без железа?»

Текст, предлагаемый учащимся взят из учебника О.С.Габриеляна, Химия 9 класс, 2007г,  &14  «Железо»: отрывок на стр.77:

«Первые образцы железа, попавшего в руки человека, очевидно, были метеоритного происхождения. О знакомстве человека в древности с железом космического происхождения говорит факт наличия у жителей Гренландии, не имевших никакого понятия о железной руде, изделий из железа. Алхимики обозначали железо в виде копья и щита – характерных атрибутов бога войны Марса.

В настоящее время железо – это основа современной техники и сельскохозяйственного машиностроения, транспорта и средств связи, космических кораблей и вообще всей современной цивилизации. Большинство изделий, начиная от швейной иглы и кончая космическими аппаратами, не может быть изготовлено без применения железа.»

Задание:

1. Дайте краткие названия основным частям предложенного отрывка.
2. Покажите связи, которые , на ваш взгляд, существуют между железом и железной рудой.
3. Изобразите информацию о применении железа графически.
4. Постройте классификацию происхождения железа на Земле.
5. Придумайте игру, которая поможет вашим одноклассникам запомнить способы применения железа.
6. Оцените значимость использования железа для человека.
7. Дайте характеристику элемента по плану.(Приложение)

Группа 2. Прием «Инструкции»

Ситуационная задача №2.

"Как съесть больше железа?»

Текст, предлагаемый учащимся взят из учебника О.С.Габриеляна, Химия 9 класс, 2007г,

&14  «Железо»: отрывок на стр.81:

«Роль химического элемента желаза в жизнедеятельность живых организмов очень велика. Оно входит в состав гемоглобина крови, который осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к другим органам и тканям.

Соединения железа издавна применяют для лечения малокровия, при истощении, упадке сил.

Для человека и животных источником железа служит пища. В зелёных овощах, таких, как шпинат, салат, капуста, много железа. Розовая черешня содержит наполовину меньше железа, чем чёрная. Светло-зелёный капустный лист в 6 раз беднее железом, чем зелёный. В говядине железа больше, чем в телятине.»

Задания:

1. Вспомните и напишите, что вы сами уже знаете о железе. ( в качестве компонента пищи). Какой фрукт, содержащий железо темнеет на  срезе?
2. Постройте прогноз развития недостатка железа в организме.
3. Предложите способ (ы), позволяющий(ие) избежать дефицита железа в организме.
4. Раскройте особенности состояния пищевых продуктов, содержащих большее количество железа.
5. Предложите иной вариант источника железа для человека.
6. Оцените свой рацион питания с точки зрения поступления в него железа.
7. Составить меню для ученика, который заканчивает 2 четверть и ему не хочется получать  оценку «3» по предметам.

Группа 3. Прием «Лист решения проблем»

Представьте, что вы находитесь в исследовательской лаборатории и с помощью химического эксперимента должны определить, в какой из выданных вам пронумерованных пробирок находится вещество, содержащее катион двухвалентного железа.

Предложите поэтапное исследование.

Группа 4 Прием «Пометки на полях»

 Какова биологическая роль железа и его соединений?

 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.

Прием «Мозговой штурм»

Отчего у человека щеки румяные?

 Практическое задание для группы.

1. Составить меню для ученика, который готовится к экзамену, с учетом того, что его силы уже на исходе.

2.Составить меню для ученика, который активно занимается  спортом и при этом у него хорошая успеваемость по всем предметам.

Группа 5. Прием «Лист решения проблем»

Представьте, что вы находитесь в исследовательской лаборатории и с помощью химического эксперимента должны определить, в какой из выданных вам пронумерованных пробирок находится вещество, содержащее катион трехвалентного железа.

Предложите поэтапное исследование.

Группа 6. Прием «Лист решения проблем»

Представьте себе, что вы находитесь лаборатории. На столе находятся склянки с неподписанными растворами. Но вы точно знаете, что там должны быть раствор железа трехвалентного,  двухвалентного и уксусная кислота. Предложите способы определения растворов.

Общие задания для всех групп по принципу креатив – бой.

Улитки Crysomallon squamiferum, обитающие вблизи гидротермальных источников на дне Индийского океана, отличаются необычной «бронёй». Их раковина образована тремя слоями: внутренний состоит из арагонита, обычного для многих моллюсков минерала, средний слой образован мягким органическим наполнителем, а внешний — имеет соединение, которое и придает необычайную прочность улиткам. Кроме того, из элемента, который входит в состав этого соединения, состоят чешуйки, которые защищают ногу этой улитки. Такой панцирь делает моллюска слабо уязвимым к атакам крабов, сжимающих их клешнями, и уже заинтересовал американских военных, ищущих новые идеи для усовершенствования бронежилетов.

Какое вещество придает прочность раковинам данных улиток?

В Антарктиде из ледника Тейлора временами выходит Кровавый водопад. Вода в нём содержит химические элемент со степенью окисления 2+, которое, соединяясь с атмосферным воздухом, окисляется и образует ржавчину. Это и придаёт водопаду кроваво-рыжий цвет. Однако этот элемент  в воде возникает не просто так — его производят бактерии, живущие в изолированном от внешнего мира водоёме глубоко подо льдом. Эти бактерии сумели организовать жизненный цикл при полном отсутствии солнечного света и кислорода. Они перерабатывают остатки органики, а «дышат» этим элементом, забирая его  из окружающих пород.

Из – за какого элемента водопад получил название Кровавый?

Оценки: за активную  работу в группе по индивидуальным карточкам, за проведение исследовательской работы,  самым активным учащимся из групп, всем остальным – после проверки тестового  задания.

Домашнее задание: §14, упр. 4,5,7.

Приложения.

Инструкция по проведению лабораторной работы
«Качественные реакции на ионы Fe2+» 

Цель. Научиться проводить качественные реакции на ионы Fe2+.

Реактивы: сульфат железа(ІІ) FeSO4, красная кровяная соль K3[Fe(CN)6], желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6], роданид калия KCNS.

1) В пробирку с раствором сульфата железа (ІІ) FeSO4 прилейте раствор красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Отметьте окраску полученного вещества.

2) В пробирку с раствором сульфата железа (ІІ) FeSO4 прилейте раствор желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Отметьте окраску полученного вещества.

3) В пробирку с раствором сульфата железа (ІІ) FeSO4 прилейте раствор роданида калия KCNS. Отметьте цвет полученного раствора.

4) Результаты опытов оформите в виде таблицы (на ватмане):

        Инструкция по проведению исследования
«Качественные реакции на ионы Fe3+» 

Цель. Научиться проводить качественные реакции на ионы Fe3+.

Реактивы: хлорид железа (ІІI) FeCl3, красная кровяная соль K3[Fe(CN)6], желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6], роданид калия KCNS.

1) В пробирку с раствором хлорида железа (ІІI) FeCl3 прилейте раствор красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Отметьте окраску полученного вещества.

2) В пробирку с раствором хлорида железа (ІІI) FeCl3прилейте раствор желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Отметьте окраску полученного вещества.

3) В пробирку с раствором хлорида железа (ІІI) FeCl3 прилейте раствор роданида калия KCNS. Отметьте цвет полученного раствора.

4) Результаты опытов оформите в виде таблицы (на ватмане):

Инструкция по проведению лабораторной работы
«Качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+»

Цель. Научиться проводить качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+.

Оборудование и реактивы. HCl, NaOH, хлорид железа(ІІІ) FeCl3, сульфат железа(ІІ) FeSO4, красная кровяная соль K3[Fe(CN)6], желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6], роданид калия KCNS.

1) В пробирку № 1 налейте раствор сульфата железа(ІІ), в пробирку № 2 – хлорид железа(ІІІ). В обе пробирки прилейте раствор красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Отметьте окраску полученных веществ.

2) В пробирку № 3 налейте раствор сульфата железа(ІІ), в пробирку № 4 – хлорид железа(ІІІ). В обе пробирки прилейте раствор желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Отметьте окраску полученных веществ.

3) В пробирку № 5 налейте раствор хлорида железа(ІІІ). В эту же пробирку прилейте раствор роданида калия KCNS. Отметьте цвет полученного раствора.

Результаты опытов оформите в виде таблицы.

План характеристики химического элемента

на основании его положения в периодической системе и строения атома.

1. Сведения о химическом элементе:

1. Химический знак.
2. Относительная атомная масса.
3. Положение элемента в периодической системе.
4. Строение атома.
5. Степень окисления атома в соединениях.
6. Распространение элемента в природе, его наиболее важные природные соединения.

2. Сведения о простом веществе:

1. Формула простого вещества, вид химической связи.
2. Тип кристаллической решетки.
3. Физические свойства.
4. Химические свойства.
5. Получение простого вещества в промышленности и лаборатории.
6. Применение простого вещества.

3. Сведения о наиболее важных соединениях элемента.

1. Формула высшего оксида, характер его свойств.
2. Формула высшего гидроксид, характер его свойств.
3. Формула летучего водородного соединения для неметалла.