Задание учащимся

Цель урока: основываясь на знаниях учащихся о железе, полученных в курсе
химии, физики, а также на известных учащимся данных о его свойствах,
рассмотреть строение, нахождение в природе, получение, свойствах,
применении железа, используя современные технологии обучения;
- используя интегрированный подход, развивать у учащихся умение
сравнивать сопоставлять, находить практическое применение своим
знанием;
формировать потребности в познавательной деятельности и ценностное
отношение к знаниям.
Тип урока: урок изучение нового материала.
Форма урока: урок – презентация.
Межпредметные связи: химия, литература, история.
Наглядность: периодическая таблица Д.И. Менделеева, посуда и реактивы для
проведения опытов, мультимедийный проектор, компьютер, диски с
презентациями.
Ход урока:
Для работы учащиеся разбиваются на 7 групп, каждая группа получает
свое задание за 2-3 недели до урока. Отбор материала и построение
презентации проводится под руководством учителей химии и
информатики. Затем представители каждой группы предоставляют отчет о
проделанной работе, а класс принимает участие в обсуждении результатов.
В рабочих тетрадях учащиеся должны быть зафиксированы основные
выводы, уравнения и реакции по каждому из рассматриваемых вопросов.
І. Вступительное слово учителя
«Железо не только основа всего мира, самый главный металл
окружающей нас природы, оно-основа культуры и промышленности, оно –
оружие 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.
ІІ. Изучение нового материала.
Учитель:
Для всех нас металлы ассоциируются с
прочностью. И этой ассоциацией пользуются писатели и
поэты. Например, о человеке с жесткой речью говорят: «С
металлом в голове», о стойком характере – «железный
характер». Существуют поговорки о железе: «Куй железо пока
горячо», «Железом хлеб добывают», «Железо силу ломает» и
т.д.
Презентация группы №1 (слайд №4-10)
Задание учащимся: Прослушайте выступление группы 1 и запишите
происхождение русского названия железа. Железо можно назвать главным
металлом нашего времени. Этот химический элемент очень хорошо изучен.
Тем не менее никто никогда не изучает, когда и кем открыто железо:
слишком давно это было. Использовать железные изделия человек начал еще
в начале І тысячелетия до н.э. На смену бронзовому веку пришел железный.
Металлургия железа на территории Европы и Азии начала развиваться еще в
IX – VII
вв. до н.э. Первое железо, попавшее в руки человека было,
вероятно неземного происхождения. Железо входит в состав метеоритов,
попадающих на нашу планету из космического пространства. Не случайно
на некоторых древних языках железо именуется «небесным камнем».
Относительно происхождения русского слова «железо» мнения ученых
расходятся и общепринятой т. з. здесь нет. Железо в метеоритах находится в
виде металла. Оно сравнительно легко поддавалось обработке и человек
начал изготавливать из него украшения и простейшие орудия.
На Земле железо тоже иногда встречается в самородном состоянии.
Железо можно назвать
главным металлом нашего
времени. Использовать
железные изделия человек
начал еще в начале I
тысячелетия до н.э. На смену
бронзовому веку пришел
железный.
Первое железо, попавшее в руки человека, было, вероятно
неземного происхождения. Железо входит в состав
метеоритов, падающих на нашу планету из космического
пространства. Не случайно на некоторых древних языках
железо именуется «небесным камнем». Железо в
метеоритах находится в виде металла.
Оно сравнительно поддавалось обработке и человек начал
изготовлять из него украшения и простейшие орудия.
На Земле железо тоже иногда встречается в самородном
состоянии.
Железо в
самородном
состоянии.
Колона из метеоритного
железа.
В таблице Менделеева трудно найти какой – либо иной элемент, с которым
так неразрывно оказалась связана жизнь человечества.
Нет другого элемента, при участии которого проливалось бы так много
крови, терялось бы столько жизней, происходило бы столько несчастий. Как
сказал А. Блок
Век девятнадцатый, железный,
Воистину железный век,
Тобою в мрак ночной, беззвездный,
Беспечный брошен человек.
Презентация группы № 2 (слайд 11-12)
Железо находится в побочной подгруппе VIII группе. IV период, 4 ряд.
Задание учащимся: прослушав выступление группы 2, запишите
строение атома железа. Железо находится в побочной подгруппе VIII
группе. IV период, 4 ряд.
Из схемы видно, что у атома железа на внешнем энергетическом
уровне находится два электрона, поэтому во многих соединениях
железо проявляет степень окислителя +2. Так как предпоследний
энергетический уровень незаконченный, то в реакциях, кроме двух
электронов внешнего уровня, часто участвует также один электрон
предпоследнего уровня. Тогда железо проявляет степень окисления
+3.
Презентация группы № 3 (слайд 14-17)
Задание учащимся: слушая сообщение учащихся группы 3, заполните
таблицу
«Важнейшие природные соединения железа».
Название минерала
Химическая формула
По распространению в природе ему принадлежит четвертое место, а
среди металлических элементов – второе. На его долю приходится 1,5%
от общего числа атомов земной коры.
Феррум встречается в составе оксидов, сульфидов, карбонатов,
которые составляют основу его минералов и руд.
Гематит(красный железняк) Fe2O3
Лимонит(бурый железняк) Fe2O3
Магнетит
Пирит
Магнитный
железняк
Fe3O4
Железный
колчедан FeS2
В недрах нашей страны находится большие запасы железных руд- около 30%
разведанных на территории СНГ залежей. Наибольшее месторождения открыты в
Криворожском, Кременчугском и Белогорском железорудных бассейнах.
Железо всегда присутствует в растительных и животных организмах.
В организме взрослого человека содержится около 4-5 г. Fe, из которого 65%- в
составе гемоглобина крови.
Презентация группы № 4 (слайд 18-19)
Задание учащимся: слушая выступления учащихся группы 4,
запишите уравнение реакции получения железа
1.
Восстановление железа из его оксидов
t
Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2
Восстановление оксида железа водородом при высокой
температуре
2.
t
Fe2O3+3Н2 = 2Fe+3Н2О
Презентация группы № 5 (слайд 20-22)
Задание учащимся: посмотрите образцы железа и
запишите его физические свойства. Проверьте ваши
предположения с ответом учащихся группы 5,
подготовившим презентацию.
Чистое железо в отличие от всех других металлов обладает необычно
высокой склонностью к намагничиванию.
Чистое железо весьма пластичный металл серебристо-белого цвета.
Плотность железа 7,87 г/см3, температура плавления 1539о. При
накаливании металл легко прокатывается, куется. Железо и его сплавы
притягиваются магнитом и легко намагничиваются в магнитном поле,
являются хорошим проводником тока и тепла. Магнитные свойства
железа и его сплавы лежат в основе их использования как материала для
изготовления сердечников, трансформаторов, грузоподъемников,
телефонных мембран.
Презентация группы № 6 (слайд 23-27)
Химические свойства
железа
Задания учащимся:
1.Прослушав выступление группы 6, запишите
уравнения реакций в молекулярном и ионном виде,
реакций с раствороми кислот
2.Проведите лабораторное исследование
взаимодействия железа с растворами хлоридной и
сульфатной кислот.
Совпадают ли ваши наблюдения с наблюдениями,
изложенными в отчете группы 6?
Какие правила техники безопасности необходимо
соблюдать при выполнении данной работы?
Подобно большинству металлов железо окисляется кислородом и
другими неметаллами, вступает в реакции замещения с кислотами и солями
менее активных металлических элементов, взаимодействует при нагревании с
водой.
1.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖЕЛЕЗА С КИСЛОРОДОМ
3Fe+2O 2=Fe3O4+Q (железная окалина)
В кислороде железо сгорает, разбрасывая искры- раскаленные частицы
железной окалины. Искры, вырывающиеся при точке стального инструмента
или выбрасывающиеся при разливке чугуна, представляют собой раскаленные
частички той же окалины.
2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖЕЛЕЗА С ДРУГИМИ НЕМЕТАЛЛАМИ
2Fe+3Cl2=2FeCl3 (Феррум хлорид)
Fe+ S=Fe S (Феррум сульфид)
3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛОТАМИ
Взаимодействие железа с кислотами зависит от температуры и концентрации
кислоты. Убедиться в этом можно на опыте. Возьмем 4 пробки и поместим в
каждую немного железного порошка. В первую пробку прильем разбавленной
хлоридной кислоты, мы увидим появление пузырьков газа.
Во вторую пробку прильем раствор разбавленной сульфатной кислоты.
Результаты наблюдения будут аналогичны первому взаимодействию.
Fe+2HCl=FeCl2+H2 ↑
Феррум
хлорид
Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑
Феррум
сульфат
В третью пробирку дольем концентрированную сульфатную кислоту, а в
четвертую концентрированную нитратную. В обеих пробирках видимых
изменений не будет происходить, т.к. при нормальных условиях железо с
ними не взаимодействует. Вот почему концентрированную нитратную и
концентрированную сульфатную кислоты можно транспортировать в
стальных цистернах.
t
t

4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖЕЛЕЗА С ВОДОЙ.
При пропускании паров воды над нагретым порошком
железа происходит реакция, продуктом который1 является
двойной оксид Fе3О4 и водопровод.
t
3Fe+H2O = Fe3O4+H2 ↑
5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖЕЛЕЗА С СОЛЯМИ.
Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
t
В раствор медного купороса на железные предметы (гвоздь)
быстро оседает восстановленная медь, окрашивая их в краснокирпичный цвет.
Презентация группы №7
(слайд 28-30)
Задание учащимся: прослушав выступление
учащихся группы 7, перечислите области
применения железа .
Вследствие своей невысокой прочности железо
используется в технике, как правило, не в чистом
виде, а в виде различных по составу и свойствам
сплавов. Важнейшие промышленные сплавы
железа – сталь и чугун. Большую группу сплавов
железа составляют так называемые ферросплавы,
которые применяют в металлургии, при выплавке
специальных сталей. Крупным потребителям
этого металла стали железные дороги,
машиностроение, кораблестроение, строительное
дело, военное дело, транспорт, энергетика,
радиоэлектроника, оборонная техника.
III. Закрепление (слайд 31)
ІV. Подведение итога (слайд 32)
РЕФЛЕКСИЯ.
Учитель просит учащихся высказать свое мнение о прошедшем
уроке, ответив на вопросы:
Метод «Микрофон»
1.
2.
3.
Что лично для вас значит сегодняшняя тема урока?
Где вам пригодятся знания, полученные на уроке?
Какие выводы вы могли бы сделать по уроку?
V. Домашнее задание. О.Г. Ярошенко,
Химия,10 кл. §17 №4 стр. 187