Проект урока химии в 12 классе по теме «Железо»

Цели урока:

Образовательная:

На основании знаний учащихся о строении атомов металлов, об особенностях химической связи, свойствах металлов - простых веществ и их соединений, изучить особенности строения атома железа и проследить взаимосвязь строения атома железа, его свойств; рассмотреть качественные реакции на ионы Fe²⁺и Fe³⁺.

Развить познавательный интерес к предмету, реализовать межпредметные связи курсов химии и биологии.

Развивающая:

Развить умение учащихся анализировать, сравнивать, обобщать и делать выводы на основании уже имеющихся и вновь полученных знаний.

Прививать навыки самостоятельной работы, научить выражать свои мысли четко и грамотно; использовать знания, полученные при изучении других предметов.

Воспитательная: 

Содействовать в ходе урока формированию научного мировоззрения, коммуникативной и информационной  компетенции.

Тип урока: комбинированный. 

Оборудование:

Доска;

Мультимедийное оборудование;

Экран;

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева;

Компьютерная презентация;

Маршрутный лист «Железо»;

Индивидуальные карточки-задания для учащихся;

Видеоролики опытов «Горение железа в кислороде», «Взаимодействие железа с хлором», «Взаимодействие железа с разбавленными кислотами», «Взаимодействие железа с раствором сульфата меди (II)», «Качественные реакции на ионы железа 3+», «Качественные реакции на ионы железа 2+»;

Учебник Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. Химия 11 класс.

Оформление доски:

14.02.17 г. Железо.

План урока:

Организация начала урока………………………………..2 мин.;

Актуализация знаний…………………………………….. 3 мин.;

Изучение нового материала……………………………....25 мин.;

Этап проверки понимания и закрепления знаний……… 8 мин.;

Подведение итогов на рефлексивной основе……………2 мин.

Ход урока.

Организационный момент. (слайд 1)

Учитель: Отсутствие, какого металла описал академик А. Е. Ферсман? (слайд 2)

«На улицах стоял бы ужас разрушения: ни рельсов, ни вагонов, ни паровозов, ни автомобилей не оказалось бы, даже камни мостовой превратились бы в глинистую труху, а растения начали бы чахнуть и гибнуть без этого металла. Разрушение ураганом прошло бы по всей Земле, и гибель человечества сделалась бы неминуемой. Впрочем, человек не дожил бы до этого момента, ибо лишившись трех граммов этого металла в своем теле и в крови, он бы прекратил свое существование раньше, чем развернулись бы нарисованные события».

Учитель: Про какой металл писал А.Е. Ферсман?

Ученики:Железо.

Учитель:Итак, тема урока «Железо». (слайд 3)

Актуализация опорных знаний

Учитель предлагает учащимся взять лист бумаги и ручку и в течение 3 минут ответить на вопрос: Что вы знаете о железе? Или вам кажется, что вы это знаете? Или вы думаете, что вы это знаете? Важно записать все, что придет на ум. Не имеет значения, правильно ли то, что записали или нет. При этом необходимо опираться на знания об общих свойствах металлов. После того как учащиеся записали все, что знают о железе, необходимо это обсудить. По мере того, как они делятся своими знаниями, учитель записывает их идеи на доске. Любые разногласия должны быть вынесены на обсуждение. Задает вопрос, все ли согласны с тем, что сказано. (слайд 4)

III. Изучение нового материала.

Нахождение железа в природе.

Учащимся раздается печатный материал (Важнейшие природные соединения железа), на слайде демонстрируются минералы содержащие железо. Работая с материалом, учащиеся заполняют таблицу. (слайд 5-10)

Таблица 1. Важнейшие природные соединения железа.

Работа с таблицей.

Учитель: Ответьте на вопросы: 

а) Какие классы неорганических соединений входят в состав железных минералов? 

б) Какой минерал имеет самое высокое значение массовой доли железа?

в) В каких регионах России добывают железо? (слайд 11)

2) Положение железа в ПСХЭ, строение атома.

Учитель: Дадим характеристику атому железа по положению в ПСХЭ и рассмотрим строение атома железа.

- Найдите железо и дайте характеристику по его положению в ПСХЭ. (слайд 12-13)

Ученики:Железо находится в четвертом периоде, 8 группе, побочной подгруппе.

Учитель: Запишите схему строения атома железа.

Учитель: Составьте электронную формулу атома железа (с. 109):

(слайд 14-15)

Возможные степени окисления железа в соединениях: +2, +3, +6.

(слайд 16)

Физические свойства железа.

Учитель: Какие физические свойства характерны для железа?

Ученики,работая с учебником, знакомятся с физическими свойствами железа (с. 109):

Железо — типичный металл, в свободном состоянии — серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл мягкий, ковкий, пластичный. Плотность 7,87 г/см3, температура плавления 1539 гр. по Цельсию. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. (слайд 17)

Химические свойства железа

В химическом отношении железо относится к металлам средней активности. В электрохимическом ряду напряжений металлов железо расположено левее водорода.

Взаимодействие с неметаллами (слайд 18-20)

1) При нагревании на воздухе выше 200°С железо взаимодействует с кислородом с образованием смешанного оксида железа (II, III):

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄.

Демонстрация видеоопыта 1. Горение железа в кислороде.

2) С галогенами железо реагирует, образуя галогениды:

2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃,

Демонстрация видеоопыта 2. Взаимодействие железа с хлором.

3) При взаимодействии с азотом при невысокой температуре железо образует нитриды различного состава, например:

4Fe + N₂ = 2Fe₂N

4) Взаимодействие с серой начинается при слабом нагревании, в результате образуются соединения, которые имеют состав, близкий к FeS:

Fe + S = FeS.

Взаимодействие со сложными веществами. (слайд 21-24)

Взаимодействие с водой.

При температуре 700–900 °С раскаленное железо реагирует с водяным паром:

3Fe + 4H₂O = Fe₃O₄ + 4H₂.

2) Взаимодействие с кислотами

- Железо реагирует с разбавленными растворами соляной и серной кислот, образуя соли железа (II):

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂,

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂.

Демонстрация видеоопыта 3. Взаимодействие железа с разбавленными кислотами.

- При нагревании концентрированные серная и азотная кислоты взаимодействуют с железом с образованием солей железа (III):

2Fe + 6H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O,

Fe + 6HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O.

Взаимодействие с солями (в водном растворе). (слайд 25)

Железо, проявляя восстановительные свойства, вытесняют металлы, которые расположены правее в электрохимическом ряду напряжений из их растворов солей:

Fe + CuSO₄ =FeSO₄ +Cu

Демонстрация видеоопыта 4. Взаимодействие железа с раствором сульфата меди (II).

Физиологическая роль железа.

Содержание железа в организме человека. (слайд 26-27)

Учитель: На грани химии, биологии и медицины возникла новая научная областьбионеорганическая химия. Бионеорганическая химия рассматривает роль металлов в возникновении и развитии различных процессов в здоровом и больном организме, создаёт новые эффективные препараты на основе металлоорганических соединений, активно участвует в борьбе за сохранение здоровья людей и продление человеческой жизни. Особенно чутко организм реагирует на изменениеконцентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся и железо.

В организме человека железо составляет 0,001 %.
В организм человека железо поступает с пищей. Пищевые продукты животного происхождения содержат железо в наиболее легко усваиваемой форме. Некоторые растительные продукты так­же богаты железом, однако его усвоение организмом происходит тяжелее. Считается, что организм усваивает до 35% «животного» железа. В то же время другие источники сообщают, что этот пока­затель составляет менее 3% . Большое количество железа содер­жится в говядине, в говяжьей печени, рыбе (тунец), тыкве, устри­цах, овсяной крупе, какао, горохе, листовой зелени, пивных дрожжах, инжире и изюме. Усвоение железа снижается при чрезмерном потреблении чая и кофе, а также яиц.

В организме взрослого человека содержится около 3-5 г желе­за; почти две трети этого количества входит в состав гемоглобина. Считается, что оптимальная интенсивность поступления железа составляет 10-20 мг/сутки. Дефицит железа может развиться, если поступление этого элемента в организм будет менее 1 мг/сутки. Порог токсичности железа для человека составляет 200 мг/сутки. Учитывая, что железо впрок не накапливается в организме, при недостаточном его поступлении с пищей (железо главным образом содержится в мясе) может возникнуть гипохромная микроцитарная анемия.

Всасывание железа в кишечнике зависит от потребности всего организме в этом элементе. У больных анемией всасывание железа происходит более эффективно, чем у здоровых людей.

Качественные реакции на ионы железа. (слайд 28)

– На примере ионов железа попробуем определить, действительно ли оно содержится в организме?
– Какие качественные реакции на катионы железа 2+ и 3+ вы знаете?

Учащиеся:  на катион железа 3+ реактивы роданид калия и желтая кровяная соль, на катион железа 2+  реактив красная кровяная соль.

-Проведем качественную реакцию на ионы железа 3+, добавив к раствору соли железа роданид калия (КCNS). (Образуется раствор кроваво-красного цвета).

– На что похож полученный раствор?

Ученики: На кровь, венозную. Значит, ионы железа 3+ содержатся в организме.

Демонстрация видеоопыта 5.Качественные реакции на ионы железа 3+.

1.Качественная реакция на ион железа (III).

FeCl3 + 3 NaOH = Fe(OH)3 ↓+ 3 NaCl – реакция со щелочью

2.Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с желтой кровяной солью.

3К4[Fe(CN)6 ] +4 FeCl3 = KFe[Fe(CN)6])↓ + 12 KCl

берлинская лазурь

3.Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с роданидом калия.

FeCl3 + 3 КCNS = Fe(CNS)3 + 3 KCl

кроваво-красный цвет

Демонстрация видеоопыта 6.Качественные реакции на ионы железа 2+. (слайд 29)

- Качественная реакция на ион железа (II) – реакция с красной кровяной солью.

2К3[Fe(CN)6 ] +3 FeSO4 = KFe[Fe(CN)6])↓ + 3K2SO4

турнбуллева синь

- Качественная реакция на ион железа (II) – реакция со щелочью.

FeSO4 +2 NaOH = Fe(OH)2 ↓ + Na2SO4

серо-зеленый осадок

Закрепление и осмысление знаний.

1.Беседа с учащимися.(слайд 30)

Учитель:С помощью качественных реакций мы можем определить ионы железа 3+ в продуктах питания?

Учащиеся:да.

Учитель: Если в пробирку с яблочным соком прилить раствор желтой кровяной соли K₃[Fe(CN)₆], то образуется осадок синего цвета. Почему?

Учащиеся:  в яблочном соке есть ионы железа 3+.

Учитель:Скажите, где содержится в основном железо в организме?

Учащиеся:В мышечной ткани, большая часть в крови.

2. Решение задачи (слайд 31-32)

Учитель. Не так давно в Моравском музее г. Брно появился новый экспонат – небольшой топор, найденный археологами при раскопках древнего поселения Мстенице, относящегося к раннему средневековью. Масса топора – 6 кг. Оказалось, что в отличие от других железных изделий, найденных при раскопках, топор изготовлен из природно-легированного железа, содержащего 2,8% никеля и 0,6% кобальта. Такой состав свидетельствует о небесном происхождении материала, которым воспользовался средневековый мастер из Мстенице. Сколько килограммов железа в этом топоре?

К доске выходит ученик (по желанию) и решает задачу.

Р е ш е н и е:

m(компонента) = m(системы)*Ѡ

l) m(Ni) = 0,028•6 кг = 0,168 кг;

2) m(Со) = 0,006•6 кг = 0,036 кг;

3) m(Fe) = 6 – (0,168 + 0,036) = 6 – 0,204 = 5,796 (кг).

Ответ. Железа в топоре 5,796 кг.

V. Подведение итогов урока. Рефлексия. (слайд 33-34)

В заключение – рефлексивный тест.

Оцени себя на уроке. (Карточки с фразами, подчеркнуть нужное)

Урок Я на уроке Итог

1.Интересно 1.Работал 1.Понял материал

2.Скучно 2.Отдыхал 2.Узнал больше, чем знал

3.Безразлично 3.Помогал другим 3.Не понял

Н а доске два рисунка с рожицами (с улыбкой и без).

Предлагается выбрать вариант ответа в рефлективном тесте и зарисовать рисунок рожицы, который отражает отношение ученика к проведенному уроку на листах с кроссвордом.

Учитель подводит итоги урока, благодарит учащихся за работу, комментирует полученные оценки за урок. (слайд 48)

VI. Домашнее задание.

с. 109.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/264292-proekt-uroka-himii-v-12-klasse-po-teme-zhelez