Урок обобщение по теме Железо

Урок химии на тему "Железо и его соединения". 9-й класс

Цель: систематизировать знания о важнейших соединениях железа +2 и +3, качественных реакциях на ионы железа +2 и +3, биологической роли железа, используя опорные знания о строении железа, лабораторную работу, мультимедийное приложение.

Задачи:

 Образовательные:

·         систематизировать знания о характере оксидов и гидроксидов со степенями окисления +2 и +3 на примере оксидов и гидроксидов железа +2 и +3.

·         формировать умения сравнивать свойства важнейших соединений железа(II) и железа(III), научиться определять с помощью качественных реакций соединения, содержащие ионы Fe²⁺, Fe³⁺

·         совершенствовать навыки работы с реактивами при выполнении опытов, соблюдать правила по ТБ.

·         раскрыть значение железа в природе и жизни человека.

Развивающие:

Продолжить развитие:

·         мыслительных способностей: умения пользоваться опорными знаниями, умения сравнивать, обобщать, делать выводы, объяснять ход эксперимента;

·         навыков самостоятельности при работе с учебником, инструктивной картой и реактивами;

·         исследовательских навыков при исследовании свойств соединений железа(II) и железа (III) и проведении качественных реакций;

·         способности к рефлексии, коммуникативные умения.

·         развивать умения работать в атмосфере поиска, творчества, дать каждому обучающемуся возможность достичь успеха; умение давать самооценку деятельности на уроке.

Воспитательная:

Продолжить воспитание:

·         положительной мотивации обучения, используя привлечение учащихся к подготовке занимательных опытов, сообщений о роли железа, лабораторной работы, мультимедийного сопровождения;

·         чувство ответственности при подготовке сообщений, выполнения домашнего задания;

·         правильной самооценки.

Тип урока: Комбинированный. Сообщение новых знаний и их совершенствование.

Планируемые результаты:

·         повышение уровня активности школьников и качества знаний;

·         интеграция между предметами различных образовательных областей;

·         развитие самостоятельной познавательной деятельности, критического мышления, навыков работы в группе;

·         умения проводить исследование, приобретать и анализировать знания из различных источников информации;

·         систематически и чётко излагать свои мысли, сформулировать проблему и наметить пути ее решения.

Формы работы учащихся:

изучение материала, формулирование вопросов по теме урока, выполнение практических опытов, фиксирование в тетради уравнений реакций и выводов по уроку, выполнение тренажерных заданий, осуществление самоконтроля по оцениванию уровня усвоения своих знаний.

Оборудование: Мультимедийный проектор, компьютер, классные тетради; карточки для рефлексии;

периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева, таблица растворимости веществ, инструктивные карты к лабораторной работе, тесты, презентация “Соединения железа”, коллекция минералов: красный железняк, бурый железняк, магнитный железняк, железный колчедан. 

по 2 пробирки, хлорид железа (II), хлорид железа (III), роданид калия, красная кровяная соль (гексацианоферрат (III) калия);

- карточки для составления плана урока: местоположение  Fe в Периодической системе, строение атома, физические свойства, химические свойства, природные соединения железа, качественные реакции Fe⁺², Fe⁺³, биологическое значение;

- магнитики для прикрепления к доске;

Методы обучения: словесно-наглядно-практический с использованием ЭОР, частично-поисковый, лабораторные опыты в том числе используя ЭОР, катехизисный диалог, создание проблемной ситуации, объяснение с элементами беседы.

ВОПРОС и ОТВЕТ - мыслительная и языковая структура, которая опосредованно функционирует в основаниях всякой осмысленной человеческой деятельности. Человек разумный - это прежде всего человек вопрошающий и отвечающий…
Вопросно-ответная (катехизисная) форма изложения философских идей присуща древнегреческой философии...

Ход урока

I. Организационный момент (1 мин). Приветствие: Добрый день. Мы сегодня принимаем гостей у себя на уроке. Добро пожаловать.

II. Актуализация знаний (10 мин).

Учитель. А вы знаете, что герою знаменитого романа Даниэля Дефо повезло? И повезло трижды! Во-первых, Робинзон остался жив во время кораблекрушения. Во-вторых, корабль, потерпевший крушение, сидел на мели совсем недалеко от острова. Робинзон сумел погрузить на плот все необходимое и благополучно переправился на остров. Но ему повезло еще раз. Он пишет: «После долгих поисков я нашел ящик нашего плотника, и это была для меня поистине драгоценная находка, которой я не отдал бы тогда за целый корабль с золотом…»

Что же было в плотницком ящике? Да, обыкновенный железный инструмент: топор, пила, молоток, гвозди.

1. Объявление темы, постановка цели. И так, мы продолжаем изучать железо. Из предложенных карточек составить на доске с помощью магнитиков «дерево познания» как кластер работы по теме урока: ЖЕЛЕЗО (ствол), местоположение  Fe в Периодической системе, строение атома, физические свойства, химические свойства, природные соединения железа, качественные реакции Fe⁺², Fe⁺³, биологическое значение, применение.

Учитель. Какой материал мы еще не познали, для полной характеристики элемента?

Планируемый ответ. Природные соединения железа, качественные реакции Fe⁺², Fe⁺³, биологическое значение, применение.

Учитель:  А для дальнейшего изучения нам необходимо повторить те сведения о железе, которые вы приобрели на прошлом уроке.

2. Индивидуальный опрос.

Цель: повторение изученного материала, необходимого для открытия “нового знания” и выявления затруднений в работе учащихся.

1-й ученик. Написать на доске схему строения атома железа, электронную и графическую формулы. Какие степени окисления может проявлять железо? Окислитель или восстановитель?

Планируемый ответ: (схема строения атома железа, электронная формула), +2, +3. Железо, как и все металлы в химических реакциях выступает в роли восстановителя.

Проверка. (Презентация. Слайд 2)

2-й ученик. Написать на доске уравнения реакций взаимодействия железа с простыми веществами: хлором, серой, кислородом. Расставить степени окисления, уравнять методом электронного баланса.

Планируемый ответ: 2Fe +3CL₂  →  2FeCL₃

                                             Fe + S → FeS

                                          3Fe + 2О₂ → Fe₃O₄ (FeO · Fe₂O₃)

 Проверка (Слайд 3)

3-й ученик. Написать уравнения реакций взаимодействия железа со сложными веществами: с растворами кислот, солей, водой при нагревании. Для одной из реакций ионного обмена написать полное и сокращенное ионное уравнение. 

Планируемый ответ: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

                                      Fe + CuSO₄  →  FeSO₄ + Cu

                                      3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ (FeO · Fe₂O₃) + 4H₂ (Слайд 4)

4-й ученик. Рассказать о распространенности железа в земной коре. (сообщение ученика)

5-й ученик. “Значение железа” (сообщение ученика)

Биохимики раскрывают огромную роль железа в жизни растений, животных и человека. Входя в состав гемоглобина, железо обуславливает красный цвет этого вещества, от которого, в свою очередь, зависит цвет крови. В организме взрослого человека содержится 3 г железа, из них 75% входят в состав гемоглобина, благодаря которому осуществляется важнейший биологический процесс - дыхание. Железо необходимо и для растений. Оно участвует в окислительных процессах протоплазмы, при дыхании растений и в построении хлорофилла, хотя само и не входит в его состав. Железо издавна применяется в медицине для лечения малокровия, при истощении, упадке сил. Железо - основа всей металлургии, машиностроения, железнодорожного транспорта, судостроения, грандиозных инженерных сооружений, например, башня Эйфеля или железнодорожные мосты. Все, все - начиная от швейной иглы, гвоздя, топора и кончая паутиной железных дорог, плавающими крепостями - авианосцами и линкорами - и огнедышащими домнами, где рождается само железо, - состоит из железа. Железо - это металл созидания!

6-й ученик. Биологическая роль железа

Санаторий «Марциальные воды»

В 55 км от Петрозаводска в лесной зоне, где находится долина железистых минеральных источников и лечебных грязей, создан Первый в России курорт "Марциальные воды",  открытый Петром I.

Воды источников курорта уникальны, поскольку по содержанию железа превосходят все известные местности с железистыми минеральными водами у нас и за рубежом. На курорте «Марциальные воды» железистые воды с успехом применяются для лечения больных железодефицитными анемиями («малокровием»), с заболеваниями пищеварительной системы (хроническим гастритом, холециститом). Полезна вода при некоторых болезнях почек. Кроме того, марциальная вода содержит кальций, магний, натрий, марганец и успешно применяется у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями, заболеваниями обмена веществ, у лиц, подвергшихся воздействию радиационных катастроф. Применяемые внутрь минеральные воды являются поистине богатырским источником здоровья.

Проверка задания у доски.

III. Изучение нового материала. (20 мин)

Цель: на основе имеющихся знаний о металлах подготовить учащихся к восприятию новых знаний о соединениях железа.

1.      Учитель: Железо дает два ряда соединений, соответствующих степени окисления +2, +3. Степень окисления Fe зависит от окислительной способности реагирующего вещества. У сильных окислителей железо принимает степень окисления +3, у более слабых +2.

Ученики записывают схему в тетрадь. (Слайд 6)

Fe

 

            +2                                                                                               +3

S, Cu²⁺, HCI (р), H₂SO₄ (р)                                                          CI₂,  HNO₃     

                                                                   +2, +3 

                                                                  O₂, H₂O  

2.      Генетические ряды соединений железа(II) и железа(III).

Первичное закрепление знаний. Из приведенных формул составить схемы генетических рядов: (Конструирование схем из приведенных формул.) (Слайд 14)

FeCI2	Fe	FeCI3
Fe(OH)2	Fe3O4	Fe(OH)3
FeO	FeSO4	Fe2O3

3.      Соединения железа. 

Учитель: Железо – второй по распространенности металл в земной коре. В природе встречается в виде оксидов и сульфидов. Железо в природе находится в виде соединений: руд и минералов, а самородное железо встречается очень редко.

4.      Коллекция минералов и образцы веществ. Среди предложенных образцов выбрать важнейшие руды железа и назвать их.

5.      Получение железа.  Вспомните способы получения метал­лов. Как можно получить железо из его соеди­нений? (Сообщение учащихся)

Учитель: Оксид и гидроксид железа (II) проявляют основные свойства. А оксид и гидроксид железа ((III) проявляют слабовыраженный амфотерный характер. Для изучения свойств, проведем лабораторные опыты. Для этого вспомним правила ТБ. На столах у вас есть инструктивные карточки для проведения опытов. Обратите внимание иллюстрации правил ТБ.

Лабораторный опыт 1. Получение гидроксида железа(II) и гидроксида железа(III) (Приложение 1) (Выполняют по инструкции в группах.)

Получить гидроксиды железа в лаборатории можно взаимодействием солей железа со щелочью.

а) Налейте в пробирку 1 мл раствора хлорид железа(II). Добавьте к нему по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка. Записать уравнения реакций.

б) К хлориду железа(III) прилейте по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка.

Что наблюдаете? Записать уравнения реакции.

Слайд 6 – уравнение реакций (самопроверка)

FeCI2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaCI Осадок светло- зеленого цвета

FeCI3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCI                          бурый осадок

Вывод: Получить гидроксиды железа в лаборатории можно взаимодействием солей железа со щелочью. Fe(OH)₂↓ осадок светло-зеленого цвета.  Fe(OH)₃ бурый осадок. Это один из способов распознавания соединений железа с различной степенью окисления, качественные реакции на ионы Fe²⁺ Fe³⁺.

Учитель: Fe(OH)₂ окисляется на воздухе: сначала зеленеет, потом приобретает бурую окраску.

(Демонстрация разрезанного яблока и пробирки с Fe(OH)₂, на стенках которой видно как осадок становится бурого цвета.)

4Fe(OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃ (Слайд 8)

Качественные реакции на ионы железа.

Учитель: Качественные реакции – реакции, с помощью которых распознаются различные вещества.

Качественные реакции, как правило, протекают с каким - либо ярким внешним эффектом.

Существуют и другие качественные реакции, позволяющие распознать соли железа с различными степенями окисления. Посмотрите сценку.

Лабораторный опыт 2. (Приложение 1)

Качественная реакция на ион Fe³⁺

1. Реактив – роданид калия KSCN.

К раствору хлорида железа(III) добавить одну каплю раствора роданида калия (KSCN). Перемешайте содержимое пробирки и рассмотрите на свету. Отметьте цвет.

Результат воздействия – интенсивно красный цвет

FeCl₃ + 3KSCN = Fe (SCN)₃ + 3KCl.

2. Реактив – желтая кровяная соль K₄ [Fe(CN)₆]

г) К раствору хлорида железа(III) Во 2-ю пробирку добавьте 1–2 капли раствора гексацианоферрата(II) калия K₄[Fe(CN)₆] (желтой кровяной соли). Перемешайте содержимое пробирки, отметьте цвет.

Результат воздействия – синий осадок берлинской лазури.

K₄ [Fe(CN)₆] + FeCI₃ = 3KCI + KFe[Fe(CN)₆]

Вывод:

1. Реактивами на ионы Fe³⁺ являются щелочи, роданид калия и желтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆].

Лабораторный опыт 3.

Качественная реакция на ион Fe²⁺.

Реактив – красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆].

Налейте в пробирку 1 мл раствора хлорида железа(II). Добавьте к нему по каплям раствор осадка. гексацианоферрата(III) калия K₃[Fe(CN)₆] (красной кровяной соли). Отметьте цвет осадка.

Результат воздействия – синий осадок (турнбулевой сини)

FeCI₂ + K₃[Fe(CN)₆] = 2КCI + KFe[Fe(CN)₆]↓

Вывод:

1. Реактивами на ионы Fe²⁺ являются щелочи и красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆].

Учащиеся записывают уравнения качественных реакций в тетради и выводы. (Слайд 9)

7. Обобщение по опросу. (Фронтальный опрос )

1. Учитель. Я читаю утверждения, если вы считаете его правильным, то поднимаете правую руку, если неправильным, то левую.

1.      В соединениях железо проявляет степень окисления только +2.

2.      В соединениях железо проявляет степень окисления только +2 и +3.

3.      Характер оксида и гидроксида железа со степенью окисления +2 oсновный.

4.      Характер оксида и гидроксида железа со степенью окисления +3 кислотный.

IV. Закрепление (2 мин)

Цель: зафиксировать изученное содержание.

Ребята, давайте еще раз повторим и закрепим, что мы сегодня изучили.

Формы и способы организации учебной деятельности (по “цепочке” учащиеся повторяют все вопросы этого урока, используя слайды презентации учителя)

Беседа:

1.      В каких случаях образуются соединения железа(II)?
Планируемый ответ: При действии на железо слабых окислителей, например, растворов кислот (кроме HNO₃), солей и простых веществ, например, серы.

2.      А как можно получить соединения железа(III)?
Планируемый ответ: При действии сильных окислителей на железо, например, галогенов, раствора азотной кислоты.

3.      Почему концентрированные азотную и серную кислоты можно перевозить в железной таре?  Планируемый ответ: они пассивируют железо и реакции с ними не происходит.

4.   Перечислите, какие соединения образует железо со степенью окисления +2. Планируемый ответ: Fe(OH)₂ FeO FeCI₂

5.    Каков характер оксида и гидроксида железа(II)? Планируемый ответ: Оксид и гидроксид железа(II) проявляют oсновный характер.

6.    Перечислите формулы соединений железа со степенью окисления +3. Планируемый ответ: Fe₂O₃  Fe(OH)₃  FeCI₃

7.     Каков характер оксида и гидроксида железа(III)? Планируемый ответ: Оксид и гидроксид железа(III) проявляют амфотерный характер.

8.     Как можно получить гидроксиды железа? Планируемый ответ: Получить гидроксиды железа в лаборатории можно взаимодействием солей железа со щелочью.

9.     По каким признакам можно распознать осадки гидроксида железа(II) и гидроксида железа(III)? Планируемый ответ: Распознать осадки можно по цветам: Fe(OH)₂↓ осадок светло-зеленого цвета.  Fe(OH)₃ бурый осадок.

10.   При помощи каких качественных реакций можно распознать соли железа(II) и соли железа(III)? Планируемый ответ: Реактивами на ионы Fe3+ являются щелочи, роданид калия и желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6]. Реактивами на ионы Fe2+ являются щелочи и красная кровяная соль K3[Fe(CN)6].

V. Самооценка. Выполнение проверочного теста с последующей проверкой (тест на отдельных карточках).  (5 мин)

1. При взаимодействии, с какими веществами железо образует соединения со степенью окисления +2?

А) СI₂          Б) S             В) HNO₃

2. С какими из веществ реагирует железо?

А) О₂        Б) Na₂O          В) СО₂

3. Какова электронная формула атома железа?

А) 2е, 8е, 9е, 7е      Б) 2е, 8е, 13е, 3е       В) 2е, 8е, 14е, 2е  

4. С какими из веществ реагирует FeO?

А) Н₂О           Б) HCI           В) Na₂O  

5. Реактиву – желтая кровяная соль, соответствует формула:

А) K₃[Fe(CN)₆]       Б) K₄[Fe(CN)₆]     В) КNCS                  

 (cамоконтроль и взаимоконтроль) за каждый правильный ответ по одному баллу. Добавить по баллу, работающим у доски ученикам.

Контроль знаний. Тест. (Приложение 2)

VI. Рефлексия. (5 мин)

Учитель. В завершении поделитесь своими впечатлениями. Для этого допишите предложения, посвященные сегодняшнему уроку:

Сегодня я узнал (а)______________________________________

Я удивился (лась)_______________________________________

Теперь я умею _________________________________________

Я хотел (а) бы __________________________________________

Ответьте на вопросы в таблице «Вопросы к ученику» (Приложение 1).

Комментирование выставление оценок в оценочный лист (Приложение 2).

VII. Подведение итогов урока. Выставление оценок. (2 мин)

Д/З. § 14 , по составленным генетическим рядам  написать уравнения реакций.

Приложение 1

Инструктивная карта к лабораторной работе

Качественные реакции на ионы железа

Лабораторный опыт 1. 

Получение гидроксида железа(II) и гидроксида железа(III)

Получить гидроксиды железа в лаборатории можно взаимодействием солей железа со щелочью

а) Налейте в пробирку 1 мл раствора хлорид  железа(II).  Добавьте к нему по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка. Записать уравнения реакций

б) К хлориду железа(III) прилейте по каплям раствор гидроксида натрия до появления явных признаков химической реакции. Отметьте цвет образовавшегося осадка.

Что наблюдаете? Записать уравнения реакции.

Слайд1 – уравнение реакций (самопроверка)

Вывод: Это один из способов распознавания соединений железа с различной степенью окисления, качественные реакции на ионы Fe²⁺  Fe³⁺

Fe(OH)₂ окисляется на воздухе: сначала зеленеет, потом приобретает бурую окраску

4Fe(OH)₂  + 2H₂O + O₂  = 4Fe(OH)₃  Слайд 2

Лабораторный опыт 2

Качественная реакция на ион Fe³⁺

Реактив – роданид калия KSCN

К раствору хлорида железа(III)  добавить одну каплю раствора роданида калия (KSCN). Перемешайте содержимое пробирки и рассмотрите на свету. Отметьте цвет.

Результат воздействия – интенсивно красный цвет

FeCl₃ + 3KSCN = Fe (SCN)₃ + 3KCl.

2.Реактив – желтая кровяная соль K₄ [Fe(CN)₆]

г) К раствору хлорида железа(III)  Во 2-ю пробирку добавьте 1–2 капли раствора гексацианоферрата(II) калия K₄[Fe(CN)₆] (желтой кровяной соли). Перемешайте содержимое пробирки, отметьте цвет.

Результат воздействия – синий осадок берлинской лазури

K₄ [Fe(CN)₆] + FeCI₃ =  3KCI + KFe[Fe(CN)₆]

Лабораторный опыт 3

Качественная реакция на ион Fe²⁺

Реактив – красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆]

Налейте в пробирку 1 мл раствора хлорида железа(II). Добавьте к нему по каплям раствор осадка. гексацианоферрата(III)  калия K₃[Fe(CN)₆] (красной кровяной соли). Отметьте цвет осадка.

Результат воздействия – синий осадок (турнбулевой сини)

FeCI₂ + K₃[Fe(CN)₆] = 2КCI  + KFe[Fe(CN)₆]↓

Вывод:

Реактивами на ионы Fe²⁺ являются щелочи  и красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆]

Реактивами на ионы Fe³⁺ являются щелочи, роданид калия и желтая кровяная соль   K₄[Fe(CN)₆]

Приложение 2

Тестирование Железо. Соединения железа. Вариант 1   Металл, реагирующий с разбавленной серной кислотой при обычных условиях:  а) Ag;   б) Сu;    в) Fe;     г) Hg. 2. При горении железа в кислороде образуется. а) FeO .          б) Fe2 O3 .        в) Fe3O4  .      3. Гидроксид железа (III) проявляет свойства : а) амфотерные;  б) кислотные;    в) основные.                                                          4. Электронная формула  внешнего энергетического уровня и предвнешнего     d – подуровня: а)…3d6 4s2;   б) …3d74s2;   в) … 3d84s2  . 5.При взаимодействии солей Fe3+ со щелочами образуется осадок: а) белого цвета; б) зеленого цвета;      в) бурого цвета. 6. Соли железа (III) получают при взаимодействии железа а) с растворами кислот;                       б) с концентрированными растворами. 7. Химическое соединение Fe3O4  называется: а) магнетит;   б) лимонит;  в) пирит. 8. Гидроксид железа (III) проявляет свойства : а) амфотерные;  б) кислотные;    в) основные. 9.  При взаимодействии, с какими веществами железо образует соединения со степенью окисления +3? А) СI2          Б) S             В)  p-рHCI       Г) HNO3

Тестирование Железо. Соединения железа. Вариант 2. С какими из веществ реагирует железо? А) О2        Б) Na2O          В) p-р H2SO4         Г) СО2 2. .При взаимодействии солей Fe2+ со щелочами образуется осадок: а) белого цвета; б) зеленого цвета;  а) бурого цвета 3. Гидроксид железа (II) проявляет свойства: а) амфотерные;  б) кислотные;           в) основные.       4. Формула соли, с водным раствором которой реагирует железо: а) Zn (NO3)2; б) Mn (NO3); в) Pb (NO3)2 ;   г) Ca(NO3)2. 5.  Соли железа (II) получают при взаимодействии железа а) с растворами кислот;                     б) с концентрированными кислотами. 6. Химическое соединение FeS2 называется: а) магнетит;   б) гематит;                 в) пирит.      7. Оксид железа (3) проявляет свойства а) кислотные;  б) основные;                     в) амфотерные. 8. В состав гемоглобина крови человека входит: а) железо;  б) медь;   в) золото.   При взаимодействии, с какими веществами железо образует соединения со степенью окисления +2? А)  СI2    Б) S    В)  p-р HCI     Г) HNO3

Приложение 1

Вопросы к ученику

Дата___________________Класс______________________

Постарайся точно вспомнить то, что слышал на уроке и ответь на поставленные вопросы:

№ п/п	Вопросы	Ответы
1	Какова была тема урока?
2	Какая цель стояла перед тобой на уроке?
3	Как вы думаете, вы справились с поставленной целью?
4	Как работали на уроке твои одноклассники?
5	Как работал ты на уроке?
6	Как ты думаешь, ты справишься с домашним заданием, полученном на уроке?

Приложение 2

Оценочный лист

Фамилия, имя______________________

 

1. Работа в группах:

За активное участие в работе группы (оценивается группой коллективно для каждого участника) – 4 балла.

 

2. Закрепление:

За каждое, правильно написанное, уравнение – 1,5 балла.

 

Критерии оценивания:

14 – 16 баллов оценка «5»

10 – 13 баллов оценка «4»

7 – 9 баллов оценка «3»

Менее 7 баллов «незачёт»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скачано с www.znanio.ru