Технологическая карта урока химии по программе углубленного уровня "Физические и химические свойства железа и его соединений. Получение и применение сплавов железа"

ФИО разработчика

Вялова Анна Александровна

Место работы

МБОУ Некрасовская СОШ

Класс (укажите класс, к которому относится урок):

11 класс

Место урока (по тематическому планированию ПРП)

Курс «Общая неорганическая химия». Раздел «Неорганическая химия».

Тема урока

Физические и химические свойства железа и его соединений. Получение и применение сплавов железа.

Уровень изучения (укажите один или оба уровня изучения (базовый, углубленный), на которые рассчитан урок):

Углублённый

Тип урока (укажите тип урока):

• ☐ урок освоения новых знаний и умений

☐ урок-закрепление

☐ урок-повторение

☐ урок систематизации знаний и умений

☐ урок развивающего контроля

☐ комбинированный урок

☐ другой (впишите)

Планируемые результаты(по ФРП):

Личностные:

• осознаватьединствоицелостностьокружающегомира,

• постепенновыстраиватьсобственноецелостноемировоззрение,

• оценивать свою деятельность в группе.

Метапредметные:

• умение работать с текстом учебника, цифровыми и интернет источниками

Предметные:

• формирование уменияхарактеризоватьхимическийэлементпоегоположениювПСХЭД.И.Менделеева,

• наосновестроенияатомаобъяснять физическиеихимическиесвойства,образуемыхимвеществ,

• совершенствованиеумениясоставлятьхимическиеуравнения,

• закреплениеумения работать с химическими реактивами и лабораторным оборудованием.

Ключевые слова: железо, гидроксид железа (II) и (III), соли железа (II) и (III), физические свойства соединений железа, сплавы.

Краткое описание (введите аннотацию к уроку, укажите используемые материалы/оборудование/электронные образовательные ресурсы)

БЛОК 1. Вхождение в тему урока и создание условий для осознанного восприятия нового материала

Этап 1.1. Мотивирование на учебную деятельность

Укажите формы организации учебной деятельности на данном этапе урока. Опишите конкретную учебную установку, вопрос, задание, интересный факт, которые мотивируют мыслительную деятельность школьника (это интересно/знаешь ли ты, что)

Сегоднянампредстоитпознакомитьсяс удивительном веществом. Это-…Высаминазоветеего. Походуурокавыбудетезаполнять ментальную карту по всему материалу урока. Приготовьте бумагу, ручки. Источниками получения информации по теме урока будут служить: учебник, мультимедийная презентация,рассказучителя,жизненный опыт.

Мыпродолжимизучатьметаллы.Сегодня познакомимся с таким из них, о котором академикА.Е.Ферсмансказал:«… нетолькоосновавсегомира,самый главный металл окружающей нас природы, основакультурыипромышленности,орудие войныимирноготруда.Итруднововсей таблицеМенделееванайтидругойэлемент, который был бы так связан с прошлым, настоящим и будущими судьбами

человечества» (слайд 1):Предположите,окакомметаллеидётречь?

Слушаютучителя, выполняютего рекомендации, высказывают свои гипотезы.

Этап 1.2. Актуализация опорных знаний

Укажите формы организации учебной деятельности и учебные задания для актуализации опорных знаний, необходимых для изучения нового

Иногдаэтотметаллпадаетснеба (фотопадения Челябинского метеорита).

«Громоподобныераскаты

Ивнебераскаленный след:

Наземлюновыйкаменьпадал

И ужасался человек»

Удревнихгрековиегиптянэтотметалл называли «небесным камнем».

(слайд 2)

Распространённость (слайд 3) вземнойкореоченьвысокая,второе место после алюминия. Большие залежи этого металла в виде вот таких минералов (показатьобразцыруды)

Итак,какойжеметаллнампредстоитсегодня изучить?

Следовательно,темаурокабудет«Физические и химические свойства железа и его соединений. Получение и применение сплавов железа.» (слайд4)

Учащиеся формулируют тему урока.

Учащимся раздается печатный материал «Важнейшие природные соединения железа», демонстрируются минералы содержащие железо (слайд 6). Заполняют ментальную карту и отвечают на вопросы.

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 7)

Давайте вспомним «Какие физические свойства характерны для железа?»

Просмотр видеофрагментаhttps://resh.edu.ru/subject/lesson/1605/main/(1:13 – 1:50), учащиеся записывают физические свойства.

Этап 1.3. Целеполагание

Назовите цель (стратегия успеха): ты узнаешь, ты научишься

Достаточно ли знаний о железе для уровня ученика выпускного класса? Или, например, оценить правильность слов Ферсмана о железе? Предлагаю углубить ваши познания в этом вопросе, на сегодняшнем уроке вы узнаете физические и химические свойства железа и его соединений, научитесь распознавать соли и гидроксиды железа (II) и (III).

БЛОК 2. Освоение нового материала

Этап 2.1. Осуществление учебных действий по освоению нового материала

Укажите формы организации учебной деятельности, включая самостоятельную учебную деятельность учащихся (изучаем новое/открываем новое). Приведите учебные задания для самостоятельной работы с учебником, электронными образовательными материалам (рекомендуется обратить внимание учеников на необходимость двукратного прочтения, просмотра, прослушивания материала. 1) на общее понимание и мотивацию 2) на детали). Приведите задания по составлению плана, тезисов, резюме, аннотации, презентаций; по наблюдению за процессами, их объяснением, проведению эксперимента и интерпретации результатов, по построению гипотезы на основе анализа имеющихся данных и т.д.

Учащиеся работают в группах. Каждая группа получает инструкцию с практической частью, оформляет опыты в ментальной карте.

Давайте и мы с вами на сегодняшнем уроке попытаемся исследовать свойства соединений железа.

Но для безопасной работы вспомним технику безопасности, которую необходимо соблюдать на уроках химии. (слайд 4)

1. Инструкция к выполнению работы. (Слайд 5)

1. При приливании к соли Fe²⁺ например FeSO₄ раствора щелочи выпадает белый хлопьевидный осадок. Демонстрация опыта
FeSO₄ +2 NaOH = Fe(OH)₂ + Na₂SO₄

На воздухе осадок зеленеет, а затем буреет вследствие окисления Fe(OH)_{2 ---------} в Fe(OH)₃
4 Fe(OH)₂ + O₂ +H₂O= 4 Fe(OH)₃

2. При приливании щелочи к раствору соли железа в степени +3 (FeCl)₃ образуется осадок Fe(OH)₃
FeCl₃ + 3 NaOH = Fe(OH)₃+ 3 NaCl

3. Испытываем способность Fe(OH)₂ и Fe(OH)₃ взаимодействовать с раствором щелочи. Почему растворяется лишь гидроксид железа (III).
Fe(OH)₃ + NaOH = Na[ Fe(OH)₄]

4. Гидролиз солей железа.
Соли железа (III) гидролизуются сильнее, т.к Fe(OH)₃, более слабое основание.

5. Качественные реакции на ионы железа в степени +2; +3.

6. К соли железа (III) приливаем роданид аммония (роданид калия) (демонстрация опыта).

Fe₂(SO)₃ + 6 NH₄CNS = 2 Fe(CNS)₃+ 3 (NH₄)₂SO₄

7. К соли железа (II) приливаем красную кровяную соль (железосинеро́дистый ка́лий, феррициани́д ка́лия, гексацианоферра́т ка́лия, Гмелина соль)

3FeCl₃ + 2 K₃(Fe(CN)₆) = КFe₃(Fe(CN)₆) + 3 KCl турнбулева синь

8. К соли железа (II) приливаем жёлтую кровяную соль Калий железистосинеродистый 3-водный, ( желтая кровяная соль ) Е536. Желтое синь кали; Калий гексацианоферрат(II); Калий ферроцианид; Синь-кали

3FeCl₄ + 2 K₄(Fe(CN)₆) = КFe₃(Fe(CN)₆) + 6 KCl берлинская лазурь

После проведения опытов учащиеся отвечают на вопросы и делают выводы.

1. Какие свойства проявляют соединения железа +2,+3.

2. Какой характер соединений железа: Fe²⁺, Fe ³⁺

3. C помощью каких реакций можно распознать ионы Fe²⁺, Fe ³⁺

Выводы:
1.Железо в степени +2 проявляет основные свойства.
2.Железо в степени +3 проявляет амфотерные свойства.
3.Fe⁰ взаимодействует с соляной и серной кислотами, образуя водород.
4. С концентрированными соляной и серной кислотами Fe⁰ взаимодействует при нагревании.

5. Реактивами для определения ионов Fe²⁺ , Fe³⁺ являются:

Fe²⁺ - K₃ (Fe(CN)₆) гексацианоферрат калия или красная кровяная соль.
Fe³⁺ - NH₄CNS – роданид аммония

Железо при обычных условиях не взаимодействует с концентрированными кислотами HNO₃, H₂SO₄. Из-за образования на поверхности плотной пленки нерастворимых в этих кислотах его соединений.

Этап 2.2. Проверка первичного усвоения

Укажите виды учебной деятельности, используйте соответствующие методические приемы. (Сформулируйте/Изложите факты/Проверьте себя/Дайте определение понятию/Установите, что (где, когда)/Сформулируйте главное (тезис, мысль, правило, закон)

Проверьте себя и установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать (слайд 8-10).

1. Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать:

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
А) Fe₂O₃
Б) NaOH
В) SO₂
Г) Cu

РЕАГЕНТЫ
1) K₂CO₃, HI, H₂
2) HCl, CO₂, H₂O
3) P₄, Cl₂, PCl₃
4) H₂SO₄, O₂, AgNO₃
5) H₂S, H₂O, HNO₃

1. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

А) Fe и Cl₂

Б) Fe и HCl

В) Al и KOH(распл.)

Г) Al и KOH(р-р)

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ

1) KAlO₂ и H₂

2) K[Al(OH)₄] и H₂

3) KAlO2 и H₂O

4) FeCl₂ и H₂

5) FeCl₂

6) FeCl₃

1. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ:

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
А) Fe₂O₃ и HI
Б) Fe и I₂
В) Fe и HI
Г) FeO и HI

ПРОДУКТ(-Ы) РЕАКЦИИ
1) FeI₂
2) FeI₃
3) FeI₂ и H₂
4) FeI₂ и H₂O
5) FeI₃ и H₂O
6) FeI₂, I₂ и H₂O

5) HCl, O₂, H₂SO₄

БЛОК 3. Применение изученного материала

Этап 3.1. Применение знаний, в том числе в новых ситуациях

Укажите формы организации соответствующего этапа урока. Предложите виды деятельности (решение задач, выполнение заданий, выполнение лабораторных работ, выполнение работ практикума, проведение исследовательского эксперимента, моделирование и конструирование и пр.), используйте соответствующие методические приемы (используй правило/закон/формулу/теорию/идею/принцип и т.д.; докажите истинность/ложность утверждения и т.д.; аргументируйте собственное мнение; выполните задание; решите задачу; выполните/сделайте практическую/лабораторную работу и т.д.).

Проблемный эксперимент: (железный гвоздь опустим в медный купорос) Алхимики, не зная состава медного купороса, считали, что его водный раствор может превращать железо в медь. Какое свойство металла демонстрирует этот опыт? Вывод?

Вывод: железо – восстановитель. Образует два ряда соединений: Fe+2 иFe+3 Так можно ли перевозить в железных цистернах кислоты? Какие? Почему? (Слад 11)

Этап 3.2. Выполнение межпредметных заданий и заданий из реальной жизни

Подберите соответствующие учебные задания

1. Роль химического элемента железа в жизнедеятельности живых организмов очень велика. Оно входит в состав гемоглобина крови, который осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к другим органам и тканям. Соединения железа издавна применяют для лечения малокровия, при истощении, упадке сил. Для человека и животных источником железа служит пища. В зеленых овощах, таких как, шпинат, салат, капуста много железа. Розовая черешня содержит наполовину меньше железа, чем чёрная. Светло-зеленый капустный лист в 6 раз беднее железом, чем зеленый. В говядине железа больше, чем в телятине.

Задания: 1) Постройте прогноз развития недостатка железа в организме.

2) Предложите способы, позволяющие избежать дефицита железа в организме.

3) Оцените свой рацион питания с точки зрения поступления в него железа.

4) Составить меню для ученика, который заканчивает 2 четверть и ему не хочется получать оценку «3» по предметам.

1. Молодой человек решил помыть свой автомобиль. На улице – мороз сильный, не хочется, но надо идти…. Набрал в ведерко горячей воды, вынес из квартиры и начал мыть… На следующий день на лакокрасочной поверхности образовались трещины, они заметно ухудшили внешний вид машины, а также появились рыжие пятна, молодой человек расстроился…

Задания: 1) Дайте объяснение, что произошло с кузовом автомобиля и почему?

2) Чтобы вы предложили сделать, чтобы исправить положение и в дальнейшем этого не допустить?

Этап 3.3. Выполнение заданий в формате ГИА (ОГЭ, ЕГЭ)

Подберите соответствующие учебные задания

1. Соль, полученную при растворении железа в концентрированной серной кислоте, обработали избытком раствора гидроксида натрия. Выпавший бурый осадок отфильтровали и прокалили. Полученное вещество сплавили с железом. Напишите уравнения описанных реакций.

2Fe + 6H2SO4(конц.) → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O

Fe2O3 + Fe → 3FeO

1. Осадок, полученный при взаимодействии хлорида железа (III) и нитрата серебра отфильтровали. Фильтрат обработали раствором едкого кали. Выпавший осадок бурого цвета отделили и прокалили. Полученное вещество при нагревании реагирует с алюминием с выделением тепла и света. Напишите уравнения описанных реакций.

FeCl₃ + 3AgNO₃ = 3AgCl↓ + Fe(NO₃)₃

Fe(NO₃)₃ + 3KOH = Fe(OH)₃↓ + 3KNO₃

2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃

Этап 3.4. Развитие функциональной грамотности

Подберите соответствующие учебные задания

1. Многие предметы, необходимые для стирки, - ведра, бачки, корыта, тазы изготовлены из металла, покрытого тонким слоем цинка. Обычно говорят, что эти предметы изготовлены из оцинкованного железа или из оцинкованной жести. В обыденной жизни эти названия равнозначны. Но равнозначны ли они с точки зрения химии?

Ответ: Нет, не равнозначны. «Оцинкованное железо» с позиции химии – бессмысленное понятие, т.к. железо – название химического элемента, а все, что называют железом в быту, представляет собой не чистое железо, а его сплавы. Все предметы, о которых шла речь, изготовлены из оцинкованной жести – тонкого стального проката. Поэтому человеку, изучающему химию, следует употреблять термин «оцинкованная жесть».

1. Кровавый водопад, струящийся из ледника Тейлора в Антарктиде. Он почти целый век был одной из необъяснимых загадок природы, сдавшихся только ученым двадцать первого века. Перенасыщенные железом воды, выходя на поверхность из-под шапки ледника, имеют кровавый оттенок, придающий водопаду столь необычный вид. Какие ассоциации возникают у Вас, когда вы смотрите на данную фотографию? Соединения какого химического элемента придают воде красный цвет.

Ответ: Цвет воды объясняется высоким содержанием оксида железа, проще говоря — ржавчины. Когда подлёдная вода, богатая растворёнными солями и железом, выходит на поверхность, она взаимодействует с кислородом воздуха. В результате происходит бурная реакция окисления, и вода становится цвета старого железа — насыщенно-красной, как кровь.

Этап 3.5. Систематизация знаний и умений

Подберите учебные задания на выявление связи изученной на уроке темы с освоенным ранее материалом/другими предметами

БЛОК 4. Проверка приобретенных знаний, умений и навыков

Этап 4.1. Диагностика/самодиагностика

Укажите формы организации и поддержки самостоятельной учебной деятельности ученика, критерии оценивания

Программа «Пликерс». Быстрое подведение итогов с помощью карточек с 4 вариантами ответов на вопросы.

БЛОК 5. Подведение итогов, домашнее задание

Этап 5.1. Рефлексия

Введите рекомендации для учителя по организации в классе рефлексии по достигнутым либо недостигнутым образовательным результатам

1.Сравнить то, что знали ученики до начала изучения железа с тем, что теперь знают.

2.Подтвердить или опровергнуть слова академика Ферсмана о значении железа.

3.С помощью смайликов определяем, с каким настроением прошла работа учащихся на урок.

Этап 5.2. Домашнее задание

Введите рекомендации по домашнему заданию.

Выучить записи в тетради т решить следующие задания:

1. Серебристо-серый металл, который притягивается магнитом, внесли в горячую концентрированную серную кислоту и нагрели. Раствор охладили и добавили едкий натр до прекращения образования аморфного осадка бурого цвета. Осадок отделили, прокалили и растворили в концентрированной соляной кислоте при нагревании. Составьте уравнения четырёх описанных реакций.

2. Оксид железа (III) сплавили с поташом. Полученный продукт внесли в воду. Выпавший осадок растворили в йодоводородной кислоте. Выделившийся галоген реагирует с тиосульфатом натрия. Запишите уравнения описанных реакций.