Урок химии в 10 классе в школе I,II вида. Тема: «Значение железа и его соединений в жизненных процессах и в народном хозяйстве»
план-конспект урока по химии (10 класс) на тему

Тема урока: «Значение железа и его соединений в жизненных процессах и в народном хозяйстве».

Цель урока:

• сформировать понятие о значении железа и его соединений в жизненных процессах и народном хозяйстве.

Задачи:

Образовательные:

• познакомить учащихся со значением железа в народном хозяйстве;
• показать влияние соединений железа на жизненные процессы;
• закрепить понятие об особенностях строения атома железа, как представителя побочной подгруппы периодической системы Д.И. Менделеева;
• закрепить знания о химических свойствах железа и способах получения.

Развивающие:

• совершенствовать умения применять знания и практические умения, работая по инструкции;
• развивать познавательную активность учащихся, расширять их кругозор, вырабатывать умение анализировать, делать выводы;
• устанавливать межпредметные связи, формировать мировоззренческие понятия о познаваемости природы.
• раскрыть причинно-следственную связь между строением вещества и его свойствами.

Воспитательные:

• воспитывать умение высказывать собственное мнение, сотрудничать в группе;
• создать условия для развития познавательного интереса к предмету.

Коррекционные:

• контролировать произношение и развивать речь учащихся;
• работать над пополнением предметного словаря;
• развивать остаточный слух учащихся.

Словарь: Чугу́н. Сталь. До́менная печь. Леги́рованная сталь. Нержаве́ющая сталь. Хлорофи́лл Малокро́вие . Анеми́я. Гемоглоби́н

Оборудование и реактивы: железо порошкообразное; коллекция минералов, содержащих железо;  скрепка, кнопка, гвоздь; пробирки; спички; растворы серной и соляной кислот; раствор хлорида железа (III); раствор медного купороса; раствор хлорида железа (II); раствор роданида калия; красная кровяная соль;  желтая кровяная соль; химический стакан;  ПСХЭ.

Ход урока.

1. Организационный момент.

                        Приветствие. Проверка ЗУА.

2. Речевая работа. Дежурные звуки С – СЬ.

1. Прочтите и покажите в Периодической системе химические элементы.

                                                                                                            ра

 Сурьма, свинец, скандий, самарий.                     Се  → лен          

                                                                                               ребро

2. Прочитайте предложение. Следите за темпом речи и интонацией.

“Желе́зо не то́лько осно́ва всего́ ми́ра, са́мый гла́вный мета́лл окружа́ющей нас приро́ды, оно́ осно́ва культу́ры и промы́шленности, оно́ ору́дие войны́ и ми́рного труда́…” – сказа́л акаде́мик Фе́рсман.

3. Актуализация знаний.

Учитель: Как вы думаете, чему будет посвящен наш урок?

Мы с вами продолжаем изучать элемент железо  и сегодня тема нашего урока «Значение железа и его соединений в жизненных процессах и в народном хозяйстве». В ходе урока мы должны будем узнать о применении железа, о роли его соединений в процессах жизнедеятельности.

• Дать характеристику железа по положению в ПСХЭ.

Ученик: Порядковый номер элемента железо 26, относительная атомная масса  56.

В Периодической системе элемент железо находится в четвертом периоде, в побочной подгруппе VIII группы.

Заряд ядра атома  +26, общее число электронов в атоме 26. В атоме железа заполняется не последний энергетический уровень, а предпоследний – это особенность элементов побочных подгрупп. Схема строения атома железа такова:  26Fe 2e 8e 14e 2e

Подобно всем металлам, атомы железа при химических реакциях отдают электроны, проявляя при этом восстановительные свойства. Степени окисления железа +2 и+3. Железо образует простое вещество – металл.  Тип кристаллической решетки – металлическая. Вид химической связи - металлическая.  

• Рассказать о нахождении железа в природе.

Ученик: Железо -   четвертый по распространенности в земной коре элемент, второй  среди металлов после алюминия.

В виде простого вещества железо встречается только в метеоритах.  Наиболее важными природными соединениями железа  являются: магнетит, или магнитный железняк(Fe3O4), гематит, или красный железняк (Fe2O3),

лимонит, или бурый железняк (2Fe2O3. 3H2O), пирит, или серный колчедан  (FeS2).

Учитель: В России основные залежи руд, содержащих железо, находятся на Урале (гора Магнитная) и в Курской области (Курская магнитная аномалия).

Кроме этого, соли железа содержатся в некоторых минеральных водах. Железноводск – город в Ставропольском крае, где находятся минеральные источники, содержащие соли железа.

Учитель: Давайте поговорим о физических свойствах железа, а точнее вспомним их, так как многое уже знаем. Выберите из списка те физические свойства, которые относятся к железу.

1) Серебристо – белый цвет.

2) Металлический блеск.

3) Самый твердый.

4) Температура плавления – 1539 °С.

5) Пластичный.

6) Легко режется ножом.

7) Проводит электрический ток.

8) Легкий.

9) Проводит тепло.

10) Легко намагничивается и размагничивается.

11) Жидкий.

12) Прозрачный.

13) Ковкий.  

Учитель: Железо – таинственный и незаменимый элемент. Какими химическими свойствами обладает простое вещество железо?

Ученик: Железо реагирует с простыми веществами – неметаллами.

На воздухе железо легко окисляется – ржавеет.

Также железо реагирует с разбавленными соляной и серной кислотой и с солями.

Железо – металл средней активности, в электрохимическом ряду напряжений металлов он стоит до водорода. Поэтому железо реагирует с растворами кислот, вытесняя из них водород.

Учитель: Назовите продукты реакций взаимодействия железа с неметаллами.

Fe + S= FeS 

2Fe +3Cl2 = 2FeCl3

3Fe +2O2 = Fe3O4  (Fe2O3    FeO ) – железная окалина.

4Fe +6H2O + 3O2 → 4Fe(OH)3

Учитель: Сейчас вы проведете лабораторные опыты и сделаете вывод, как реагирует железо с растворами кислот и солей. Но перед экспериментом давайте повторим правила ТБ.

ПОВТОРЕНИЕ ПРАВИЛ ТБ ПРИ РАБОТЕ С ХИМИЧЕСКИМИ РЕАКТИВАМИ.

1. Реакция железа  разбавленными кислотами HCl и H2SO4

(Учащиеся проводят реакции взаимодействия железа с кислотами)

Fe + 2HCl= FeCl2 + H2

Fe +H2SO4= FeSO4+ H2

Учитель: что вы наблюдаете? Какой выделяется газ? Как называются продукты реакции? Концентрированные H2SO4 и HNO3 пассивируют железо.

Пассиви́ровать – делать неактивным. Концентрированные азотную и серную кислоты перевозят в железных цистернах.

2. Реакция железа с растворами солей, если металл соли находится в ряду активности правее железа

(Учащиеся опускают привязанный на нитке гвоздь в водный р-р CuSO4)

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

Учитель: что вы наблюдаете?

Наведите порядок на своих местах. И сделаем вывод о химических свойствах железа.

Вывод: железо – восстановитель. Образует два ряда соединений: Fe+2   и    Fe+3.

Учитель: Как же различить эти ионы? Для этого существуют качественные реакции. Эти реакции сопровождаются яркими эффектами, изменением окраски растворов.

• Качественная реакция на Fe+2 - реакция с красной кровяной солью, при этом получается турнбулева синь.
• С целью обнаружения  ионов Fe3+ в растворе пользуются желтой кровяной солью К4[Fe(CN)6], которая в присутствии Fe3+ дает синее вещество – берлинскую лазурь.

            Другая реакция обнаружения  ионов Fe3+ в растворе – это взаимодействие с KNCS раствор окрашен в интенсивно-красный цвет:  FeCl3+ 3KNCS  =  Fe(NCS)3+3KCl.

 (учитель проводит демонстрацию качественных реакций на ионы железа  II и III)

Учитель: Ребята, давайте вспомним, как получают железо из его руд?  

Ученик:  Железо можно получить восстановлением его из железных руд углеродом, водородом, алюминием, оксидом углерода (II), т. е. пирометаллургическим способом.

Учитель: Почему чистое железо не используют в народном хозяйстве? Почему используют только его сплавы? Для ответа на этот вопрос откройте учебники на стр. 207 и прочитайте текст параграфа 46.

Ответы учеников.

4. Работа над темой урока.

Учитель: Прежде чем перейти к следующему этапу урока, давайте познакомимся с трудными словами, которые встретятся вам.

Работа со словарем.

Учитель: Чугун и сталь – это сплавы, основу которых составляет железо. Чугун получают из железной руды в доменных печах. Самая большая домна в  находится Череповце.  Это башня высотой с девятиэтажный дом, расширенная книзу.

Стены изнутри выложены огнеупорным кирпичом, а снаружи обшиты стальными листами. Загрузочное устройство имеется на верху доменной печи. Жидкий чугун удаляется через отверстия горна нижней части доменной печи.

В доменном процессе главная задача – восстановление железа из руды углем, поэтому в чугуне содержатся довольно большие количества углерода (4%). Чугун обладает высокой твердостью, хрупкостью. Из чугуна отливают корпуса двигателей, цилиндры, трубы.

Чугун хорошо заполняет литейную форму, и из него отливают сложные предметы (ограды и решетки парков, скульптуры).

Сталь содержит менее 2% углерода, поэтому по свойствам она отличается от чугуна. Ее можно ковать, штамповать прокатывать.  Для придания сталям специальных свойств в их состав вводят другие химические элементы. Сталь, содержащую такие элементы, называют легированной. Важнейшими легирующими элементами являются хром, никель, марганец, кремний, ванадий, молибден.

Например, сталь, легированную хромом и никелем, называют нержавеющей. Она применяется в химической, пищевой, машиностроительной промышленности. В быт сталь вошла в виде вилок, ножей и других предметов домашнего обихода.

Роль железа в жизни человека и растений.

Учитель: Соединения железа жизненно важны для всех живых организмов. Биохимики открыли важную роль железа в жизни растений. Оно входит в состав цитоплазмы, участвует в процессе фотосинтеза. Растения, выращенные на субстрате, не содержащем железа, имеют белые листья, т. е у них не происходит фотосинтеза и они заболевают хлорозом (хлорофилл не образуется).

Ученик: Без железа была бы невозможна жизнь животного мира планеты, т. к. гемоглобин – железосодержащий красный пигмент (белок крови) – осуществляет транспорт кислорода от органов дыхания к тканям, и углекислого газа от тканей к органам дыхания.
В организме взрослого человека содержится 4–7 г железа, 75% которого входит в состав гемоглобина (в 1 л крови — около 450 мг железа). Кроме гемоглобина, железо также содержится в мышцах. Главное «депо» железа — печень: здесь у взрослого мужчины может быть запасено до 1 г железа, а также костный мозг и селезенка. Небольшая доля железа расходуется на рост покровных тканей организма—кожи, ногтей. Оно входит в состав пигмента, окрашивающего волосы.

3. Суточная потребность человека в железе от 6 до 20 мг. В организм железо поступает с пищей.

Основные источники железа:

Для того, чтобы железо хорошо усвоилось, надо тщательно пережевывать пищу. На усвоение влияет и состав пищи. Так в присутствии витамина С и фруктозы легко растворяется и усваивается. Но есть враги и железа – это крепкий чай, кофе, алкогольные напитки. В их присутствии железо образует труднорастворимые соединения и не усваивается организмом.

У человека, страдающего недостатком железа, развивается малокровие (железодефицитная анемия).  Кроме того, нарушается и функция пищеварительных желез, нервной системы, мышечного аппарата. Нехватку железа устраняют приемом специальных лекарственных препаратов.

5. Закрепление изученного материала.

Давайте вспомним, какова была тема нашего урока?

1. Какова роль железа в народном хозяйстве?
2. Какие сплавы железа вы знаете?
3. Назовите предметы, изготовленные из сплавов железа?
4. Какова роль железа для растений и человека?
5. Назовите продукты, в которых находится большое количество железа.

6. Итог урока. Объявление оценок.
7. Домашнее задание

1) Прочитать текст  § 46, ответить на вопросы 3,4

2) В каких еще продуктах содержится большое количество железа? (Ответ найти в интернете)