Интегрированный урок по химии 9 класс "Железо и его свойства"

Интегрированный урок – презентация в 9 классе по теме «Железо и его свойства». учитель МОУ Пановской СОШ  Митянина Клара Борисовна. Тип урока ­ Урок изучение нового материала.     Цель урока: Формирование знаний о физических и химических свойствах элемента железа, строении  его атома, представлений о нахождении его в природе, получении и применении. Задачи: обучающие:     знать  строение и свойства химического элемента железа; уметь давать характеристику элементу по его положению в П.С. владеть приёмами диалогической речи, способами самоконтроля при выполнении тестовых   заданий; навыками выполнения лабораторной работы. развивающие:     развивать память, речь, мышление, умение анализировать, сопоставлять, делать выводы; развивать познавательный интерес, творческие способности, уверенность в своих силах,  настойчивость; развивать способность работы с периодической системой. развивать  умение работать с реактивами и химическим оборудованием воспитательные:  Воспитывать коммуникативные навыки, формировать научное мировоззрение,  интерес к предмету, поддерживать устойчивую мотивацию к изучению химии на основании  положительного эмоционального восприятия предмета. Формы работы учащихся:   работа в парах, выполнение лабораторной работы, сообщение,  индивидуальная работа, выполнение тестового задания, работа с учебником. Необходимое техническое оборудование мультимедийные средства, таблица “Периодическая  система химических элементов”, таблица “Растворимость кислот, солей и оснований в воде”   Межпредметные связи:     с биологией ­ при актуализации знаний о нахождении ионов железа в клетках живых  организмов; с историей ­ при изучении получения железа; с географией ­ при изучении нахождения железа в природе с физикой ­ при изучении физических свойств   Оборудование:  железные пластинки,  магнит,  пробирки, штатив. Реактивы:   серная кислота, растворы сульфата меди и сульфата натрия пластинки железа,  железо  (порошковое). Этап урока  Мотивация (самоопределение) к учебной деятельности. I. Учитель приветствует учащихся, отмечает отсутствующих, настраивает обучающихся на работу.  обучающиеся приветствуют учителя, готовятся к работе на уроке.   В мире много интересного, Нам порою неизвестного.  Миру знаний нет предела,  Так скорей, друзья, за дело! Этап урока.   Актуализация знаний.                                                                                                   II. На прошлом уроке мы знакомились с металлом (?) алюминий , давайте вспомним основные  характеристики этого элемента и его соединений.                                                                             .  Разноуровневый  тест по теме “Алюминий”. – 5 мин Тест по теме: «Алюминий». Уровень 1 1. Номер группы, в которой расположен алюминий      а) VI       б) III                в) II       г) I 2. Заряд ядра атома алюминия    а) +13     б) +11     в) 13      г) 11 3. Относительная атомная масса алюминия      а) 27     б) 23     в) 36     г) 35,5 4. Оксид алюминия обладает:                      а) основными свойствами;                  б) кислотными свойствами;                      в) амфотерными свойствами;                г) это несолеобразующий оксид.  5. Распределению электронов по энергетическим уровням атома алюминия соответствует ряд чисел:                        а) 3,8,2;                      б) 2,3,8;                       в) 8,2,3;                      г) 2,8,3 Уровень 2 1.Какова электронная конфигурация атома алюминия? А) 1s22s22p1 B) 1s22s22p63s23p1 Б)1s22s22p3 Г) 1s22s22p63s23p63d14s2 2. С какими из перечисленных веществ реагирует гидроксид алюминия:       А) соляная кислота;   Б) гидроксид калия ;     В) вода;      Г) сульфат калия ;         Д) железо  3. Какие из указанных металлов являются более активными, чем алюминий? А) Na Б) Cu                    B) Ca    Г) Fe 4. Наиболее характерная степень окисления алюминия:               А) +1                     Б) +2                      В) +3                         Г) +4 5. Гидроксид алюминия обладает:                            а) основными свойствами;                     б) кислотными свойствами;                            в) амфотерными свойствами;                  г) нет правильных ответов. Уровень 3 1. Алюминий в химических реакциях проявляет свойства:                    А) окислителя                     Б) инертного соединения                   В) восстановителя              Г) окислителя и восстановителя      2. С какими из указанных веществ реагирует алюминий?             А) СаО    Б) HCl              B) Cl2     3. Способ промышленного получения алюминия Г) NaOH а) алюмотермия      б) электролиз      в) пиролиз   г) гидролиз      4. Какое из физических свойств не характерно для алюминия:                             а) высокая теплопроводность;                    б) электропроводность;                             в) тугоплавкость;                                          г) высокая пластичность.     5.  Гидроксид алюминия обладает:                        а) основными свойствами;                      б) кислотными свойствами;                        в) амфотерными свойствами;                 г) нет правильных ответов. Самопроверка теста (ответы на экране), выставление отметок:    5 – если все правильно 4­ если допущена 1 ошибка 3 – если допущены 2 ошибки                                        III. Постановка учебной задачи Предлагает стихотворение, направленное на формулирование темы.                                             Обучающиеся формулируют тему урока, исходя из смысла стихотворения. Попробуйте догадаться,  о каком элементе идет речь: Отрывок из «Поэмы о периодическом законе», В. Половняк:  Громоподобные раскаты  И в небе раскаленный след:  На землю новый камень падал  И ужасался человек,  Но редким был подарок неба  Им лишь счастливец обладал.                                                                 железо IV.  «Открытие» обучающимися нового знания А что вы знаете об этом металле? Проверим? У вас на столах лежат карточки с вопросами о железе,  я предлагаю вам ответить на вопросы в 1  графе «да» или «нет». 1.В начале урока да нет 2.В конце урока да нет Тема: «Железо».     Верите ли вы….                                 Вопрос 1.  В древности его назвали «небесным камнем» 2.  Алхимики обозначали его знаком ­ щит и копье. 3.  Было время, когда железо ценилось дороже золота. 4.  Если смазать белый лист солью железа, то лист он  позеленеет. 5. Железо не реагирует с водой. 6. Железо по распространенности среди металлов занимает  первое место. 7.  Железо ­ самый употребляемый металл  План урока: 1. История появления железа. 2. Характеристика элемента железа по его положению в периодической системе. 3. Строение атома. 4. Физические свойства железа. 5.  Химические свойства железа 6. Нахождение  в природе. 7. Черная металлургия в России. 8. Биологическая роль. 9. Применение.                       Железо можно назвать главным металлом нашего времени. Тем не менее,  ученые не знают  точно, когда и кем было оно открыто. Слишком давно это было. Вероятнее всего, впервые человек познакомился с метеоритным железом. О том, что древние люди  пользовались вначале именно железом метеоритного происхождения свидетельствуют  распространенные у некоторых народах  мифы о богах или демонах, сбросивших с неба железные  предметы, а также само название этого элемента: в переводе с древне египетского название железа  означало «Небесное железо», с древне греческого­ «Звезда», «Небесное тело».  Было время, когда железо ценилось дороже золота. Богачи заказывали себе украшения из железа,  причем нередко в золотой оправе. По свидетельствам Гомера, победителя игр, устроенных Ахиллом,  награждали куском золота и куском железа. Железо ­ металл войны. Недаром алхимики обозначали  его знаком бога войны Марса: щит и копье.   Характеристика  железа по положению в П.С Дайте характеристику элементу железо по плану: 1.Химический знак. 2. Порядковый номер. Относительная атомная масса. Период. Группа. Подгруппа. 3. Простое вещество (металл, неметалл) 4. Число протонов,   электронов, нейтронов. 5. Схема строения атома. 6. Электронная формула. 7. Проявляет восстановительные (металл.), окислительные (металл, неметал.) свойства Что вызвало затруднение?  Железо элемент побочной подгруппы. Строение электронной оболочки атома железа несколько  отличается от строения электронных оболочек атомов элементов главных подгрупп. Железо элемент  4 периода. А значит будет иметь 4 энергетических уровня, но заполнение идет не последнего 4 р  подуровня ,  а предпоследнего 3, ведь на 3 уровне кроме S и p подуровней есть еще и d подуровень,  который содержит (?) 5 орбиталей.                                                1S22S22p63S23p64S23d6 Железо, как и любой другой металл, проявляет только (?) восстановительные свойства, т.е. отдает  электроны, но он может отдавать не только 2 электрона с последнего 4 уровня – проявляя с.о. +2, но и еще 1 электрон с предпоследнего 3d подуровня, проявляя при этом с.о. (?) +3                                   2 8 14 2 Физические свойства железа Рассмотрите образец железа и дайте  характеристику его физических свойств по плану: Кратко запишите свои наблюдения согласно плану: ­ агрегатное состояние, ­ цвет, ­ блеск, ­ теплопроводность, ­ пластичность, ­ растворимость в воде Помимо этого, как любой металл железо обладает  электропроводностью.  Но железо обладает еще одной очень интересной особенностью (?), у вас на столах железные  пластинки, а может быть, это цинковые? Как доказать, что перед вами железные пластинки  (действием магнита). И так,  Fe – металл серебристо – белого цвета, имеет металлический блеск, твердый, пластичный, с  плотностью 7,87 г/см3, tпл = +15390С, легко намагничивается и размагничивается.  Химические свойства  Железо в соединениях может проявлять степень окисления (?) +2 и +3. I c простыми веществами  (видеофильм) 1. Горит в кислороде с треском:                                                3Fe + 2O2 = Fe3O4 (FeO•Fe2O3)                                                          видео 2. Окисляется   неметаллами:  А) галогенами (7А группа), образует галогениды, в которых железо имеет с.о. +3 (за  исключением йода. 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3                         Б) с серой                         Fe + S = FeS                                              II со сложными веществами 1. Взаимодействует с парами воды:    Fe + H2O = FeO + H2↑ 2. Во влажном воздухе железо покрывается ржавчиной ­ смесью продуктов окисления (оксидами  и гидроксидами) 4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3 Выполнение лабораторной работы 3. Взаимодействует с кислотами (кроме (?) HNO3(конц) и H2SO4(конц), при этом образуются соли II валентного железа. Лабораторные опыты:  Провести реакции железа и разб. с серной  кислотой.  Записать уравнения реакций.               Fe + H2SO4(разб) = FeSO4 + H2↑ 4. С солями. Какому правилу подчиняются эти реакции?  Провести реакции железа с сульфатом меди и сульфатом  натрия. Объяснить полученные результаты.  Записать уравнения реакций.  Железо вытесняет менее активные металлы из их солей: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu↓   Железо в природе В свободном состоянии железо встречается только в метеоритах.  В земной коре – 2 место из металлов – 5%.   Природные соединения:  магнетит (магнитный железняк) – Fe3O4;  гематит (красный железняк) – Fe2O; бурый железняк – FeO(OH);  лимонит – Fe2O3 • nH2O;  пирит (серный колчедан)– FeS2; сидерит – FeCO3. Доля России в мировых запасах железных руд составляет 32% (57млрд. т). А их ежегодная добыча в  стране составляет 15% мировой.  Как называется промышленность получения металлов из руд? Металлургия. К какой отросли  металлургии, относится получение железа? Получение железа и его сплавов относится  к черной металлургии.   Сообщение учащегося:  По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире. На территории России выделяют 3 металлургических базы по производству железа. Уральская металлургическая база­ ведущая база по производству железа. Она обладает крупными  запасами железных руд (24% общероссийских запасов). Но богатые месторождения Урала уже  выработаны. Через 10­20 лет железная руда на Урале добываться уже не будет. На Урале  расположены 4 крупнейших предприятий по производству железа Нижнеттагильское,  Магнитогорское, Челябинское и Новотроицкое. Центральная металлургическая база по масштабам производства уступает Уральской (около 20%).  Здесь сосредоточена основная часть запасов железной руды. В отличии от Уральской руды, эта руда  высокого качества. К Центральной базе  относятся месторождения железной руды добываемой на  Кольском полуострове и в Карелии. Крупные центры черной металлургии Череповец, Липецк, Старый Оскол.  В Старом Осколе действует единственное в России предприятие, на котором металл  производится по бездоменной технологии. Сибирская металлургическая база развивается на месторождениях железной руды Приангарья.  Два  металлургических предприятия.  В Новокузнецке используют это сырье. В перспективе в России создание еще одной металлургической базы – Дальневосточной. Ресурсной  основой для этой базы Таежное месторождения железной руды. Получение железа      Железо получают  восстановлением из его соединений при высоких температурах в доменных печах. FeO + H2 = Fe + H2O  Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3 Как называется этот способ поучения металлов? ( пирометаллургия) Биологическая роль железа                         Биохимики открыли важную роль железа в жизни растений, животных и человека.  Входя в состав чрезвычайно сложно построенного органического соединения, называемого  гемоглобином, железо обусловливает красную окраску этого вещества, от которого в свою очередь,  зависит цвет крови человека и животных. В теле взрослого человека имеется до 4 г железа, 65%  которого находится в гемоглобине крови, который придает ей красный цвет и осуществляет  транспортировку кислорода от органов дыхания к различным тканям. Недостаток железа в крови  плохо отражается на здоровье человека, у него возникает малокровие                      Железо необходимо и растениям. Оно входит в состав цитоплазмы, участвует в процессе  фотосинтеза. Растения, выращенные на субстрате, не содержащем железа, имеют белые листья.  Маленькая добавка железа к субстрату – и они приобретают зеленый цвет. Больше того, стоит белый  лист смазать раствором соли, содержащей железо, и вскоре смазанное место зеленеет. Так от одной и  той же причины – наличия железа в соках и тканях – весело зеленеют листья растений и ярко  румянятся щеки человека. Связанное железо содержится во многих пищевых продуктах: ржаном  хлебе, картофеле, яблоках, абрикосах, гречневой крупе, шпинате. Применение.                           Чистое железо применяется для изготовления деталей электромагнитного  оборудования, где требуется способность быстро намагничиваться и размагничиваться ( в  трансформаторах, электромоторах и т.д.), изготовление гвоздей. Чаще используют сплавы – чугун и  сталь. Железо ­ самый употребляемый металл, на него приходится до 90 % мирового производства  металлов. Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа  культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице  Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлым, настоящим и будущими  судьбами человечества.  V.     Задание на дом: (дифференцированное)  § 17 стр 116­119 упр 7   Задание повышенной сложности:  Записать уравнения реакции взаимодействия железа с конц. серной и азотной кислотами при  нагревании. Составить ОВР. VI.   Первичное закрепление знаний.  Проверь себя!