«Железо – знакомый всем металл…»
план-конспект урока (9 класс) по теме

Интегрированный урок по химии и географии.

Тема: «Железо – знакомый всем металл…»

Учитель химии высшей квалификационной категории Горбатова Ирина Всеволодовна,

учитель географии Никольская Ольга Александровна.

Цель: Обобщить и систематизировать знания о железе.

Задачи: Систематизировать свойства простого вещества –железа, познакомиться  природными соединениями железа; развивать интеллектуальные умения: выделять главное, анализировать, делать выводы ;воспитывать коммуникативные навыки, формировать научное мировоззрение.

Оборудование:  Карта РФ, проектор.

Демонстрация: Опыты, образцы железных руд, плакаты.

На партах: Контурные карты и атласы, таблица «Содержание железа в продуктах», таблица для заполнения «Металлургические базы России», задание по химии «Допишите уравнения реакций».

На доске: Дата, цитата «Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлыми, настоящими  и будущими судьбами человечества» А.Е. Ферсман.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Когда закончилось строительство иерусалимского храма, царь Соломон устроил пиршество, на которое пригласил всех мастеров, принимавших участие в этой грандиозной стройке. Собравшиеся гости приготовились было отведать угощений, как вдруг царь спросил: - Ну, а кто же из строителей самый главный? Кто больше всех сделал для создания этого чудо - храма?  …Подозвав к себе каменщика,Соломон спросил:

- Кто делал твой инструмент?

- Конечно, кузнец, - ответил удивленный каменщик.

- А твой? – спросил царь у плотника.

- Кузнец, не задумываясь, ответил тот.

- А у тебя лопату и кирку? – поинтересовался Соломон у землекопа.

-Кузнец.

Тогда царь встал, подошел к угловому столику и вывел на середину зала скромного, закопченного человека  в кожаном переднике.

- Вот он, главный строитель храма! – воскликнул Соломон.

Он усадил кузнеца на возвышение рядом с  собой….

Вопрос: «Ребята, скажите, пожалуйста, из чего кузнец создал инструменты для мастеров?»

Ответ:Из железа.

Правильно, молодцы. В этой легенде отразилось значение, которое издревле имело железо в жизни человека. Она актуальна и по сей день.

Тема сегодняшнего урока «Железо – знакомый всем металл…»

2. Основная часть.

Станция ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ.

Учитель химии:Первое железо, попавшее еще в глубокой древности в руки наших предков, было, по-видимому, не земного, а космического происхождения.  Железо входит в состав метеоритов, падающих на нашу планету из космического пространства. Не случайно на некоторых древних языках железо именуется «небесным камнем». Железо также обнаружено на Луне, причем в лунном грунте оно присутствует в самородном, не окисленном состоянии, что, очевидно, объясняется отсутствием атмосферы.

Учитель географии: доказано, что огромное количество железа располагается в глубинных слоях Земли, и ядро нашей планеты радиусом около 3000км. Представляет собой сплав железа с никелем.

Учитель химии:В биосфере железо – важнейший биоэлемент. Не будь его, на Земле не было бы жизни в привычных для нас формах: ведь этот элемент входит в состав крови почти всех представителей животного мира нашей планеты.  Железо необходимо для образования хлорофилла. Железо, содержащиеся в ферментах, в значительной степени влияет на интенсивность дыхания растений. В организме человека железо встречается в виде ионов железа.  Оно входит в состав гемоглобина, который переносит кислород к клеткам, а обратно – углекислый газ. Обычно содержание железа в организме не превышает 5 г, но его значение очень велико. Без железа не мыслима ни одна отрасль современной промышленности: кораблестроение,  строительство железных дорог и мостов, машиностроение,   военное дело.

Учитель географии: По запасам в земной коре железо занимает 4 место среди всех элементов после кислорода, кремния и алюминия. Важнейшим источником железа являются залегающие на поверхности Земли такие минералы, как магнетит, гематит, сидерит. Они составляют основу главных железных руд – магнитного, бурого, красного железняка.Перед вами образцы горных пород. (Демонстрируются руды). Железные руды – это горные породы с содержанием железа от 25 до 50%.

Станция ИСТОРИЧЕСКАЯ.

Учитель химии:Применение железа насчитывает уже много столетий, но настоящее вторжение железа в технику произошло на рубеже XVIII-XIX веков.  Из сплавов, в состав которых входит железо, изготавливалось оружие воина,  предметы домашнего обихода.

Несовершенный способ выплавки железа из руд в древности не позволял железу стать популярным. Для выделения железа из руд самым примитивным способом нужна температура костра, вокруг которого протекала жизнь древних людей. Но железо, полученное в этих условиях, при ковке рассыпалось.

Учитель географии: И только с возникновением сыродутного способа выплавки железа удалось получить металл, пригодный для обработки. Изменилось и стоимость железа: когда начался железный век, этот металл ценился дороже золота. В «Одиссее» говорится, что победителю игр, устроенных Ахиллесом, была назначена награда: кусок золота и кусок железа. С развитием металлургии стоимость железа неуклонно снижалась, но все больше возрастала его роль в жизни человеческого общества. Очевидно, железный век длится и по сей день, т.к. примерно 90% всех используемых человеком сплавов – это сплавы на основе железа.

Учитель химии:Железа выплавляется в мире примерно в 50 раз больше, чем алюминия. Сплавы на основе железа универсальны, технологичны и в массе – дешевы.

Учитель географии: Сырьевая база этого металла тоже не вызывает опасений: уже разведанных запасов железных руд хватило бы по меньшей мере на два века вперед. Железу еще долго быть фундаментом цивилизации.

Станция ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ.

Учитель географии: Большая часть(около 80%) железных руд добывается открытым способом, т.е. в карьерах. Многие карьеры имеют диаметр 10км. и глубину свыше 100 м.. Добытая руда обогащается на горно-обогатительных комбинатах, где путем отделения пустой породы получают железнорудный концентрат (агломерат) с высоким содержанием железа. Задания по географии (заполняют таблицу):

1. Равномерно ли расположены предприятия металлургии по территории России?
2. Какие основные базы сформировались на территории России? (Отмечают базы на карте).
3. Откуда на эти базы поступает сырье?
4. Откуда поступает топливо?
5. Назовите крупнейшие центры черной металлургии.

Учитель химии: Ребята, вы поработали с картой, нашли главные месторождения железа, молодцы. А теперь найдите в Периодической системе элемент – железо и дайте характеристику.

А сейчас я предлагаю рассмотреть образцы железа и описать физические свойства.

Ответ обучающихся: Железо – серебристо-белый металл, высокой тепло- и электропроводностью, легко намагничивается и размагничивается.

Станция ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ.

Учитель химии: Итак, вы сказали, что железо обладает магнитными свойствами. Для доказательства посмотрим способ разделение смеси серы с железными опилками магнитом.

Железо является металлом средней активности.  

Химические свойства Железа. Оно взаимодействует

- с кислородом.

- с хлором.

- с водой.

- с  серой.

- с солями.

-с кислотами.  Допишите уравнения реакции (задания на листочках).

ВНИМАНИЕ!!! Концентрированные АЗОТНАЯ и СЕРНАЯ  кислоты пассивируют железо. (Взаимопроверка, поставить оценку соседу). Сравните ваши записи с записями на слайде. Молодцы.

Станция ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ.

 А сейчас нам обучающиеся 9Б класса расскажут сказку. Сказка «О железных гвоздях»:

Жила-была на свете дружная семья гвоздей – добрых молодцев. И крепкими они парнями были, из железа сделанные.

Жили интересно: играли в шашки

Шахматы

Ходили в походы

Сидели вечерами у костра

Ходили на свидание

Зажигали на дискотеках

Разгадывали головоломки

Л ю б и л и

 Обижались

Мирились

Воспитывали детей

Ездили на моря

Занимались спортом

Мечтали о возвышенном и прекрасном

Да и работали с охотой, помогали всем добрым людям в округе.

Были просто нарасхват, и никакое дело без них у людей не спорилось.

 И шла о них слава по всей округе. Дошла эта слава и до жадных и злых людей. И решили они переманить к себе таких добрых работников. Но ничего у завистников не вышло. И решили они тогда: «Раз не нам, значит и никому не достанутся гвозди».

Составили они зелье из разных химических веществ (кислорода и воды) и напустили хворь – коррозию на железные гвозди

4Fe+3O2+6H2O = 4Fe(OH)3

И покрылись все гвозди ржавчиной

 Заболели братья-гвозди, захворали. Сами на себя перестали быть похожими.

На ходу загибаются

чахнут, рассыпаются…

 Но, ведь, и мир не без добрых людей. Переполошилась вся родня железная, стала собирать народ искать разные снадобья – чтобы исцелить гвозди, вернуть им былой вид и былую железную крепость.

И нашли способ :

 t° Fe2O3 + 3CO = 2Fe+3CO2

 Правда, не всех гвоздей-молодцев удалось исцелить, многие пали в борьбе со злом за право на жизнь и свободу.

 А чтобы впредь не смогли согнуть железных братьев злые наговоры, люди стали защищать своих друзей-помощников. Придумали для них разные способы защиты: То нанесут защитную одежду-покрытие в виде масляных красок. То вовсе разоденут их, покрыв слоем другого металла: золота, серебра, хрома, никеля, цинка, да олова.

 То превратят их в могучие нержавеющие стали.

 А если придется работать дружной семье железных родственников в агрессивной среде, то в помощь им дают защитников – ингибиторов коррозии. А они-то свою работу знают, и в десятки, и сотни раз уменьшают агрессивность среды.

 Вот так и справляется мир людской со злом – разрушителем. И, потому, не перевелась на земле славная семья гвоздей-молодцев и их железных родственников. И поныне помогают они добрым людям, и у людей в почести.

Учитель химии: Какие свойства железа были рассмотрены в сказке?

А знаете ли вы…  что железо является биоэлементом.

….Первыми признаками дефицита железа являются ослабление иммунной системы, быстрая утомляемость, снижение физической выносливости, ухудшение способности к обучению, бледность кожных покровов, истончаются и деформируются ногти. В более тяжелых случаях возможно возникновение анемии и рака желудка.

Как же восстановить недостаток железа? В организм человека железо поступает с пищей.

Пищеварительные продукты животного происхождения содержат железо в наиболее усваиваемой форме. На партах лежат таблицы «Содержание железа в продуктах», ознакомьтесь с ней и назовите продукты с большим содержанием железа.

Ответ: Большое количество железа содержится: в говядине, говяжьей печени, рыбе, устрицах, тыкве, овсяной крупе, какао, горохе, листовой зелени, инжире, изюме.

А знаете ли вы…  Избыток железа превращает человека в агрессивное существо с жестоким, эгоистичным характером. Такие люди очень активны, постоянно чем-то заняты. Любят командовать, поэтому чаще всего становятся военными, спортивными инструкторами или бизнесменами. Но таких «железных дровосеков» можно смягчить, если давать им меньше мяса.

Урок заканчивается словами А. Е. Ферсмана (русский геохимик и минералог, один из основоположников геохимии).

Учитель химии:«Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы,

Учитель географии: Оно – основа культуры и промышленности, оно орудие войны и мирного труда.

Учитель химии: И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлыми, настоящими  и будущими судьбами человечества».

3. Домашнее задание:

Подготовить конспект по теме «Металлургия», отметить в контурной карте основные металлургические базы и указать крупнейшие центры этих баз.

Приложение:

Допишите уравнения реакций:

1. Fe + 2O2→  
2. Fe + S →
3. Fe + H2O →  
4. Fe + HCl →  
5. Fe + H2SO4(р.) →  
6. Fe + CuSO4  →  

Концентрированные АЗОТНАЯ и СЕРНАЯ  кислоты пассивируют Fe.

7. Fe + H2SO4(к.) →  

(реакция протекает при нагревании)

Заполните таблицу: Металлургические базы России

Содержание железа в продуктах питания

Список использованных интернет ресурсов

1. Сказка о железных гвоздях. http://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2013/09/01/integrirovannyy-urok-khimii-geografii-i-biologii-ego-velichestvo
2. Притча царя Соломона. http://www.docme.ru/doc/75711/urok--prostye-v-va---metally-
3. Содержание железа в продуктах питания. Таблица. http://www.novostioede.ru/article/soderzhanie_zheleza_v_produktakh_pitaniya_tablitsa/