Конспект урока по химии в 9 классе «Железо и его соединения»

Урок по теме:

«Железо и его соединения»

(9 класс)

(1).jpg" />

Учитель химии Гумецова Л.Ш.

Тема урока: « Железо и его соединения»

Тип урока: комбинированный

Цели урока:

Образовательная

• Показать строение железа, его физические свойства,  разнообразие химических свойств железа; рассмотреть качественные реакции на ионы Fe²⁺ и Fe³⁺, соединения железа .

• Расширить и углубить знания, связанные с ролью железа в организме человека (проектная деятельность учащихся).

Развивающая

• Привить навыки самостоятельной работы, уметь обрабатывать и анализировать экспериментальные данные.

• научить выражать свои мысли четко и грамотно;

• содействовать развитию умений осуществлять рефлексивную деятельность.

Воспитательная

• использовать знания, полученные при изучении других предметов: биологии, экологии, физики (меж предметные связи).

• Содействовать воспитанию культуры общения.

Оборудование:

• Штативы с пробирками, спиртовки, спички, держатели.

• Реактивы: растворы FeCl₃,KCNS, K₄[Fe(CN)₆],HCl, CuSO₄, HNO₃, NaOH, яблочный сок.

Раздаточный материал:  таблицы, реактивы, яблочный сок.

Планируемые достижения:

Предметные:

Знания знать физические и химические свойства железа, качественные реакции на ионы железаFe²⁺,Fe³⁺; продолжить знакомство с особенностями научного исследования на основе установления причинно-следственной связи между строением и свойствами на примере железа.

Умения уметь писать уравнения химических реакций, определять степени окисления элементов, уметь определять цель, уметь решать задачи, иметь навыки самостоятельной работы, способность к рефлексии, уверенности в своих силах.

Мета предметные осуществлять сравнение химических и физических свойств веществ, содержание железа в продуктах питания, знать физиологическую роль железа . Самостоятельно работать с информацией.

Методы и методические приемы – исследовательский, поисковый, работа в группах, решение проблемных ситуаций, взаимоконтроль, эвристическая беседа

Структура урока.

1. Организационный момент(1-2мин.)

2.Постановка цели и задач урока(2-3мин.)

3. Актуализация знаний(5-7мин.)

4. Изучение нового материала(20-23мин.)

5. Закрепление полученных данных(15-17мин.)

6. Домашнее задание(2-3мин)

7. Рефлексия(1-2мин.)

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

УРОК НАЧИНАЕТСЯ С РЕФЛЕКСИИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ И НАСТРОЕНИЯ. (на столах у учащихся карточки со смайликами, отражающими настроение).

Учитель: С каким настроением вы пришли на урок?

Ученики поднимают соответствующие смайлики. В конце урока учитель смотрит как изменилось эмоциональное состояние учащихся.

2. Постановка цели и задач урока.

Учитель: Отсутствие какого металла описал академик А. Е. Ферсман?

«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 и его соединения.»

3. Актуализация знаний.

Рассмотрим строение атома железа.

Ученики:Железо находится в четвертом периоде, 8 группе, побочной подгруппе . Fe +26)₂)₈)₁₄ )₂

Учитель:Определите степень окисления железа в следующих соединениях: FeO,Fe₂O₃,FeSO₄,Fe₂(SO₄)₃,K₂FeO₄.

Рассмотрим задание 1(cлайд1)

Одинаковую степень окисления железо проявляет в соединениях:

1. FeO и FePO₄

2. Fe₂O₃иFe(NO₃)₂

3. Fe(OH)₃и FeCl₂

4. FeO и FeCO₃

4. Изучение нового материала.

Учитель: Какие физические свойства характерны для железа?

Ученики:Описывают физические свойства железа.

Железо — типичный металл, в свободном состоянии — серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами.

Химические свойства железа

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

1. Взаимодействие с неметаллами

При нагревании на воздухе выше 200 °С железо взаимодействует с кислородом, образуя оксиды нестехиометрического состава Fe_xO_у, мелкодисперсное железо сгорает с образованием смешанного оксида железа (II, III):

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄.(видео опыт)

С галогенами железо реагирует, образуя галогениды :

2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃,

При взаимодействии с азотом при невысокой температуре железо, кобальт и никель образует нитриды различного состава, например:

4Fe + N₂ = 2Fe₂N

Взаимодействие с серой экзотермично и начинается при слабом нагревании.

Fe + S = FeS.

С углеродом, бором, кремнием, фосфором также при нагревании образует соединения состава, например

3Fe + P = Fe₃P.

1. Взаимодействие с водой

В воде в присутствии кислорода железо медленно окисляется кислородом воздуха (корродирует):

4Fe + 3O₂ + 6H₂O = 4Fe(OH)₃.

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

3Fe + 4H₂O = Fe₃O₄ + 4H₂.

1. Взаимодействие с кислотами

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

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂, (опыт)

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂; (опыт)

с разбавленной азотной кислотой образует нитрат железа (III) и продукт восстановления азотной кислоты, состав которого зависит от концентрации кислоты, например:

Fe + 4HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O.

При обычных условиях концентрированные (до 70 мас. %) серная и азотная кислоты пассивируют железо. При нагревании возможно взаимодействие с образованием солей железа (III):

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

Fe + 6HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O.

1. Взаимодействие со щелочами

Возможно только взаимодействие железа с щелочными расплавами сильных окислителей:

Fe + KClO₃ + 2KOH = K₂FeO₄ + KCl + H₂

1. Восстановительные свойства

Железо, кобальт и никель вытесняют металлы, которые расположены правее в электрохимическом ряду напряжений их растворов солей:

Fe + SnCl₂ =FeCl₂ +Sn

На грани химии, биологии и медицины возникла новая научная область бионеорганическая 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 изменение концентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, марганец, кобальт, железо, никель, молибден.

Открывается слайд 3: «Содержание некоторых металлов в организме человека в %».

Литий – 0,0001
Натрий – 0,03
Калий – 0,025
Кальций – 0,4
Магний – 0,05
Железо – 0,001
Марганец – 0,000001
Алюминий – 0,001
Цинк – 0,001

Физминутки для глаз. 1. Быстро поморгать, закрыть глаза и посидеть спокойно, медленно считая до 5. Повторить 4-5 раз. 2. Крепко зажмурить глаза (считать до 3), открыть, посмотреть вдаль (считать до 5). Повторить 4-5 раз.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЖЕЛЕЗА (мини проект подготовленный учащимся)

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. При заметном дефиците железа в организме он может ликвидироваться приемом пищевых добавок, содержащих железо в хелатной (легко усваиваемой) форме: глюконат железа, фумарат железа, цитрат железа и другие.

Усвоение железа снижается при чрезмерном потреблении чая и кофе, а также яиц. Чрезмерные дозы железа могут быть опасными для детей, больных наследственной анемией, поэтому железосодержащие добавки к пище могут быть использованы для детей только по назначению врача.

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. Потребность в железе у женщин на 30-60 % больше, чем у мужчин вследствие его физиологических потерь. В течение месяца женщины теряют в 2 раза больше железа, чем мужчины. При беременности у женщин потребность в железе превышает обычную физиологическую. Потребность в железе особенно увеличена у будущей матери в последние три месяца беременности. 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. Это обусловлено тем, что переход железа из содержимого кишечника в плазму регулируется ферритином (комплексное образование соединений железа с белком).

Недостаточность железа может развиться из-за его дефицита в пище (у грудных детей, содержащихся на искусственном вскармливании, при несвоевременном прикорме на фоне естественного вскармливания, так как с грудным молоком железо не поступает). Недостаточность железа возникает при наличии в диете больших количеств неорганического фосфора, с которым оно образует плохо растворимые соединения, либо при воспалительных процессах в кишечнике, которые сочетаются с нарушением ферритинового механизма.

Избыточное поступление в организм трехвалентного железа приводит в депонированию железа в плазме крови и тканях (гемосидерозу).

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

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

– У вас на столах имеется оборудование для выполнения лабораторной работы.

Опыт 1.

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.

Качественная реакция на ион железа (III) например вот такая

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

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

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

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

FeCl₃ + 3 КCNS = Fe(CNS)₃ + 3 KCl

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

 турнбуллева синь - KFe[Fe(CN)₆]).

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

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

FeSO₄ +2 NaOH = Fe(OH)₂ ↓ + Na₂SO₄

Учитель:Проверим, есть ли ионы железа 3+ в продуктах питания?

Опыт 2. 

В пробирку с яблочным соком учащиеся приливают раствор желтой кровяной соли K₃[Fe(CN)₆].

(Образуется осадок синего цвета.)

Учащиеся: есть.

Учитель: Проанализируем Таблицу 1 «Металлы в организме человека» (слайд).

– Скажите, где содержится в основном железо в организме?

Учащиеся:В мышечной ткани, большая часть в крови.

Учитель:Что нужно делать при недостатке железа в организме? Какие продукты употреблять?

По Таблице 2 «Содержание железа в продуктах питания» (слайд).

Определите, в каких продуктах больше всего содержится железа?

5. Закрепление полученных данных.

Рассмотрим задание 2

Железо может быть получено восстановлением оксида железа (III) алюминием. Какую массу алюминия и оксида железа (III) нужно взять для получения железа массой 140 г.

Рассмотрим задание3

Какую массу кислорода переносит кровь человека массой 60 кг за один кругооборот, если масса крови в организме составляет 8% от массы тела, а содержание гемоглобина крови 14г на 100 мл крови (плотность крови 1,050 г/мл.

6. Рефлексия.

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

Учитель: С каким настроением вы уходите с урока?

Учащиеся поднимают карточки со смайликами.

Домашнее задание п.34 упр.4.5.6, индивидуальные задания на карточках

Карточки:

Вариант 1 (Железо и его соединения)

1.      Напишите уравнения реакций взаимодействия железа с простыми

веществами: кислородом, хлором, серой, бромом. Дайте названия

образующимся веществам.

2.      Изобразите схему строения атома железа. Укажите степени окисления,

которые железо проявляет в соединениях.

3.      Как доказать, что в одном из двух растворов есть ионы Fе⁺² , а в другом —

ионы Fе⁺³? Напишите уравнения протекающих реакций.

4.      К раствору, содержащему 32 г сульфата меди (11), прибавили

28 г железных стружек. Какая масса меди выделится при этом? 

________________________________________________________________

Вариант 2 (Железо и его соединения)

1.      Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить

следующие превращения:

Fе (NOз)з→ Fе (ОН)з→  Fе ₂O₃  →Fе →FеС1₂

2.      Какие свойства: окислительные или восстановительные —

проявляют соединения железа со степенью окисления + 2? Почему?

3.      Как, исходя из металлического железа, можно получить

гидроксид железа (II) и гидроксид железа (III)? Приведите уравнения реакций.

4.      Рассчитайте, какой объем (н. У.) водорода можно получить

 при растворении в разбавленной серной кислоте 112 г железа, если

объемная доля выхода водорода составляет 98%.

________________________________________________________________

Вариант 3 (Железо и его соединения)

1. Напишите уравнения реакций взаимодействия железа с растворами:

а) серной кислоты; б) сульфата меди (II); в) бромоводородной кислоты; г) нитрата свинца.

2. Какой характер имеют оксиды железа (II) и (III) и соответствующие им гидроксиды?

3. В трех пронумерованных пробирках выданы растворы хлоридов: натрия, бария и железа (II). Как опытным путем их можно распознать? Напишите соответствующие уравнения реакций.

4. Какой объем (н. У.) оксида углерода (IV) выделится при взаимодействии соляной кислоты с 50 г минерала сидерита, содержащего 80% FеСО₃?

________________________________________________________________

Вариант 4 (Железо и его соединения)

1. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно 
осуществить следующие превращения:

Fе → FеSO₄ → Fе (ОН)₂ → Fе (ОН)з →FеС1з

2. Какую реакцию среды имеют водные растворы солей железа (III)? Почему?

3. Как, исходя из сульфата железа (II), получить: а) хлорид железа (II); б) нитрат железа (II)? Напишите уравнения соответствующих реакций.

4. 7 г железа прореагировало с 18 г хлора. Какая масса хлорида железа (III) образовалась?

________________________________________________________________

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/492282-konspekt-uroka-po-himii-v-9-klassezhelezo-i-