План урока-мастерской по теме: "Железо"
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему

Тема урока: «Железо и его свойства»

Цель:  Обобщение, систематизация, развитие знаний учащихся о строении металлов, свойствах металлов и их важнейших соединений, рассмотрение их взаимообусловленности.

Задачи:

Обучающая: Познакомить учащихся со строением атома железа, основными соединениями железа, физическими и химическими свойствами данного металла. Продолжить отработку основных методов исследования объектов, изучаемых в химии: наблюдение, описание, химический эксперимент, моделирование, расчет.

Воспитательная:  Воспитать связь с жизнью

МПС (связь с биологией, медициной, физикой, географией, астрономией)

Развивающая:  Научить наблюдать, сравнивать, делать выводы

Тип урока:  Урок-мастерская

Использование новых педагогических технологий:

1. ИКТ:

- использование мультимедийных ресурсов, компьютера

       2. Технологии личностно-ориентированного обучения:

              - принцип дифференциации и индивидуализации обучения и контроля

              - элементы компетентного подхода, усиление практико-прикладной направленности предмета

              - элементы технологий критического мышления

              - организация проектно-исследовательской деятельности учащихся на уроке

 Ожидаемые результаты:

Формирование ЗУН, компетентности:

- методы исследования объектов, изучаемых в химии

- химическая реакция как объект изучаемый в химии

- признаки и условия химической реакции

- превращения веществ

- физические свойства железа

- химические свойства железа

Оборудование: реактивы,  лабораторное оборудование, мультимедиа ресурсы

Ход урока:

Индукция:

Ассоциативный ряд: колокольный звон, песня «Малиновый звон», яблоко, гвоздь, колокольчик, молоток, паровоз.

Проблема: Что общего между этими компонентами данного ассоциативного ряда? Правильно! Это железо. Значит тема нашего сегодняшнего урока: «Железо и его свойства». Давайте с вами сформулируем тему сегодняшнего урока: Изучение железа и его свойств. Какими целями при изучении данного металла мы должны с вами руководствоваться? Формулируют цели.

Деконструкция:

У нас с вами сегодня не обычный урок, а урок-мастерская. Вы должны разделиться на творческие группы, каждая из групп будет выполнять свое задание и затем представить отчет в виде презентации своей работы. Группы формируются произвольно жеребьевкой.

Реконструкция:

1 группа (Cu)

Социализация:

Проблема: Вам известно, что у элементов периодической системы Д.И. Менделеева число электронов на последнем энергетическом уровне определяется по номеру группы. Почему железо, находящееся в VIII группе IV периода на последнем энергетическом уровне имеет 2 электрона?

Строение атома.

Железо – элемент побочной подгруппы VIII группы и IV периода Периодической системы Д.И.Менделеева. Атом железа устроен несколько отлично от атомов элементов главных подгрупп. Как и положено элементу 4-го периода, атомы железа имеют четыре энергетических уровня, но заполняется у них не последний, а предпоследний, третий от ядра уровень. На последнем уровне атомы  железа содержат два электрона. На предпоследнем уровне, который может вместить 18 электронов, у атома железа находятся 14 электронов.  Следовательно, распределение электронов по уровням в атомах железа таково:

Fe + 26   2/8/14/2

Степени окисления: 0 простое вещество

                                      + 2 FeO

                                      + 3 Fe2O3

Реконструкция:

2 группа (HCl)

Социализация:

Проблема: Почему шумеры называли железо «небесной медью», а древние копты «небесным камнем»?

 Нахождение железа в природе.

Железо – третий по распространенности элемент на Земле и составляет 5% земной коры. Однако несмотря на то, что железо являет столь высокий процент земной коры, его возникновение и формирование происходит вне Земли. Открытия современной астрофизики свидетельствуют, что все запасы железной руды на Земле попали на нее из внешнего космоса с колоссальных звезд. Причем не только на Земле, но и во всей Солнечной системе железо появилось из внешнего космоса, не из нашей галактики, ибо температура Солнца недостаточна для возникновения и формирования железа как химического элемента. Железо может быть образовано лишь в условиях сверхвысоких температур, измеряемых несколькими сотнями миллионов градусов, что возможно лишь в ядрах звезд, которые по своим размерам значительно превышают размеры нашего Солнца.

Поэтому шумеры называли его "небесной медью", а древние копты – "небесным камнем". Датируются предметы IV тысячами лет до нашей эры, это наследие древнеегипетской и древнешумерской цивилизаций. Железные изделия того времени представляли собой украшения и наконечники для оружия. При изготовлении этих предметов использовали метеоритное железо, а вернее сплав железа с никелем, который встречается в падающих на землю метеоритах. Вероятнее всего, в то далекое время железо было самым дорогим металлом, дороже даже золота.

Реконструкция:

3 группа (S)

Социализация:

Проблема: В 1726 году в своем труде «О движении мышц» швейцарский естествоиспытатель Д. Бернулли отмечал, что красный цвет мышцам, а значит и мясу, придает кровь. Какую ошибку допустил ученый?

 Железо в жизни человека:

Железо – это важнейший микроэлемент, принимающий участие в кроветворении, дыхании, окислительно-восстановительных реакциях и иммунобиологических процессах. Чрезвычайно важная роль железа в организме человека определяется тем, что железо входит в состав крови, придавая крови и мышцам красный цвет, и более чем сотни ферментов.

Железо содержится в структуре ряда белков, и, прежде всего, гемоглобина, переносящего кислород из легких к клеткам, тканям и органам. Присутствуя в другом белке – миоглобине, – железо служит для создания кислородного запаса в организме. Благодаря наличию этих запасов можно, к примеру, нырнуть в воду и в течение какого-то времени не дышать, используя собственные запасы кислорода, накопленные благодаря железу миоглобина.

Железо входит в структуру цитохромов, которые участвуют в процессах накопления энергии, выделяющейся во время заключительных этапов биологического окисления. 

В животных тканях железо находится в виде соединения с ДНК, и, видимо, участвует в работе наследственного механизма. Установлено, что репликация-удвоение молекулы ДНК - во многом зависит от ионов металлов, и железа в том числе. Железо поступает в наш организм с пищей.

Реконструкция:

4 группа (O2)

Социализация:

Проблема: Всем хорошо известна накипь, которая образуется на нагревательных приборах бытовой техники. Что связывает накипь и руды, из которых получают железо? Из предложенной коллекции выбрать руды, которые используют для получения данного металла.

 Руды железа

Самая настоящая и самая давно известная железная руда, безусловно, знакома и вам. Все, кто видел железо, помнит и то, как выглядит ржавчина. Стоит не защитить любой железный гвоздик или винтик от влаги и они моментально покрываются ржавым налетом: на их поверхности образуется рыхлый слой гидроксида железа, - это часть одна из самых распространенных его руд. Для извлечения железа используются в основном такие руды: магнитный железняк Fe3O4 (магнетит) обладает сильными ферромагнитными свойствами. Может изменять показания компаса. По данному признаку его можно найти: стрелка компаса показывает на магнетит и его залежи. Красный железняк Fe2O3(гематит). Цвет гематита чёрный до тёмно-стального в кристаллах и вишнёво-красный у скрытокристаллических и порошковатых разностей. Непрозрачен. Цвет черты характерный вишнёво-красный, от синевато-красного до красно-коричневого оттенков.

и бурый железняк Fe2O3* nН2О  осадочная горная порода, природное скопление гидроксидов железа.. В больших количествах в природе встречается железный колчедан FeS2 – пирит распространён преимущественно в виде сплошных масс, мелкозернистых агрегатов, прожилков, а в осадочных горных породах — желваков и стяжений различной формы. Цвет на свежем сколе светлый латунно-жёлтый до золотисто-жёлтого, со временем меняется до тёмно-жёлтого, часто с побежалостью, за счёт образования поверхностной окисной плёнки. Имеет металлический блеск. Обладает проводниковыми свойствами.

Реконструкция:

5 группа (CuSO4)

Cоциализация:

Проблема: Перед вами находится пробирка, в которой проведен опыт по вытеснению меди железом. Что вы наблюдаете? Сделайте вывод о том, какой металл более активный? Может ли произойти обратная реакция? Какие еще химические свойства железа вы можете узнать, пользуясь следующей инструкцией?

1. Химические свойства железа      

Опыт 1. Взаимодействие железа с солями ДЭ.

Опустить железный гвоздь в раствор медного купороса.

Fe + CuSO4                               Fe SO4 + Cu          

Опыт 2.  Горение железа в атмосфере кислорода.

Поместим раскаленную скрепку в атмосферу кислорода.

3Fe + 2O2                         Fe3O4     (железная окалина) степени окисления железа +2, +3

Опыт 3. Взаимодействие с серой.

Нагреть смесь железных опилок и порошка серы.

Fe + S                   FeS

Б). Взаимодействие со сложными веществами

Опыт 4. Взаимодействие железа с соляной кислотой.

 Железные опилки растворить в соляной кислоте.

Fe + 2HCl                  FeCl2 + H2

В холодной серной концентрированной кислоте железо пассивирует.

Афиширование: Каждая группа представляет результаты работы.

Разрыв:  

Внимательно посмотрите на название наших групп? По какому принципу я давала им названия? (химические свойства железа).  Основываясь на данном принципе, какое название группы лишнее?

Рефлексия:

1. Найти ошибку в рассуждении незадачливого химика:

«Ну и врачи пошли теперь, ничего не понимают! Бабушка наша плохая стала, пошла в поликлинику. А там ей прописали: пить бром, есть железо, прогреваться кварцем. Пить бром – это явное самоубийство! Есть железо – не старушечьи зубы надо. Хорошо, что хоть насчет кварца понятно: это значит лежать на пляже, на горячем песке. Все-таки плохо их там учат в мединститутах». Опровергните данное утверждение.

2. Почему умер юный влюбленный

В настоящее время всем известно о содержании железа в составе гемоглобина крови человека. Но в XIX веке открытие этого факта французским ученым Мери стало сенсацией, вызвало небывалый интерес общественности и стало причиной трагических случаев. Один студент-химик решил подарить своей возлюбленной кольцо, сделанное из железа собственной крови. Выпуская время от времени кровь, он получал соединение, из которого химическим путем выделял железо. Однако юноша погиб, так и не собрав нужного для изготовления кольца количества железа. Что стало причиной смерти  юного возлюбленного?

3. В результате какого взаимодействия получится сульфат железа (II)?

• SO2 + Fe(OH)2
• Fe + ZnSO4
• FeO + H2SO4
• Fe2O3 + H2SO

Домашнее задание:

§ 29 до 145 стр.

«5»  Почему не допустимо одновременное введение в внутрь больному сульфата железа (II) и нитрита натрия, учитывая, что среда в желудке кислая?

Рассмотреть уравнение реакции между сульфатом железа (II) и нитрита натрия как окислительно-восстановительную:

Fe SO4 + NaNO2  + H2SO4                      Fe2 (SO4)3   +  Na2 SO4  + NO  +  H2О

«4» К раствору, содержащему 16 грамм сульфата меди (II), прибавили 12 грамм железных опилок. Какая масса меди выделится при этом?

 «3»  Подготовить доклады о том, как в древнем Египте добывали железо.

Итог урока:  выставление оценок

Подарки: каждому учащемуся по яблоку