Конспект урока "Железо: химический элемент и простое веществ" 9 класс




Тема урока:
Железо: химический элемент и простое веществ” (9класс)
Цели урока:
создать условия для исследования учащимися физических и химических свойств железа на основе строения его
атома, дальнейшего развития общеучебных и предметных умений (анализировать, сравнивать, делать выводы, экс-
периментально решать задачи, составлять молекулярные и ионные уравнения химических реакций), развития логико-смысло-
вого мышления учащихся, памяти, химического языка; развивать их умение осуществлять самостоятельную деятельность на
уроке; воспитывать культуру умственного труда, развивать коммуникативные качества личности.
Метод обучения:
проблемный.
Организационные формы:
беседа, самостоятельная работа, практическая работа.
Средства обучения:
инструкция, химическое оборудование, таблицы.
Демонстрационное оборудование:
таблицы, демонстрационный штатив, стеклянная трубочка, воронка бумажная, железо
восстановленное, спиртовка, спички.
Оборудование на столах учащихся:
железный гвоздь, раствор сульфата меди, соляная кислота, штатив для пробирок,
спиртовка, спички, держатель для пробирок.
I. Мотивация. Актуализация знаний
Другого ничего в природе нет
Ни здесь, ни там, в космических глубинах:
Все от песчинок малых до планет –
Из элементов состоит единых.
С. Щипачев
У каждого из нас есть свой адрес: это улица, дом, квартира. У химических элементов тоже есть свой “дом”. Как он называется?
Какие “адреса” имеют химические элементы? Сегодня мы познакомимся с одним из “жильцов” этого “дома”. Внимательно
послушайте загадку и вы должны будете угадать о каком металле идет речь.
Среди металлов самый славный,
Важнейший древний элемент.
В тяжелой индустрии - главный,
Знаком с ним школьник и студент.
Родился в огненной стихии,
Расплав его течет рекой.
Важнее нет в металлургии,
Он нужен всей стране родной”. ( Железо)
Сейчас вы отправитесь в путешествие, чтобы познакомиться с удивительным химическим элементом железом — и образованным
им простым веществом. Тема нашего с вами урока:
Железо: химический элемент и простое вещество”.
II Изучение нового материала
Характеристика химического элемента
Учитель: Работая в паре, определите местоположение элемента в Периодической системе, составьте электронную формулу
атома. Сделайте записи в тетради.
Порядковый номер:
Период:
Группа:
Подгруппа:
Электронная формула атома:
Учитель: Каково распространение железа в природе?
Содержание в земной коре. Важнейшие природные соединения
Ученик (сообщение): Железо – один из самых распространенных элементов в природе. В земной коре содержится 4,65% (по
массе) железа. По распространенности железо занимает 4-е место после кислорода, кремния, алюминия. Железо входит в
состав большинства горных пород. Для получения железа используют железные руды с содержанием железа 30-70% и более.
Важнейшие минералы (руды):
Fe
3
O
4
магнетит (магнитный железняк) Южный Урал, Курская магнитная аномалия
Fe
2
O
3
гематит (красный железняк)65% Fe , Криворожский район
Fe
2
O
3
nH
2
O лимонит 60% Fe, в Крыму
FeCO
3
сидерит (шпатовый железняк)
FeS
2
пирит 47% Fe, на Урале
Редко встречается самородное железо (метеоритного или земного происхождения).
Содержание и формы существования в живых организмах. Биологическая роль
Железо — наиболее распространенный в организме d-элемент. В организме человека его содержится около 5 г. Суточная
потребность в железе составляет 0,02 г.
Большая часть железа (около 70%) сосредоточена в гемоглобине крови.
Гемоглобин — красный пигмент эритроцитов.
В 100 мл крови в норме содержится около 15 г гемоглобина. Гемоглобин представляет собой сложный белок, молекула которого
содержит 4 полипептидных цепи (глобин), каждая из которых связана с небелковой группой (гемом). Гем это комплекс
железа (II) с полициклическим органическим веществом — порфирином. Гем имеет структуру, показанную на рис. 7.
сн =сн
2
нооссн
2
сн
2
нооссн
2
сн
2
Рис. 7. Структура небелковой части гемоглобина — гема
Как видно из этой формулы, в геме атом железа образует 4 связи с атомами азота пиррольных колец.
Железо содержится в составе сложных белков — ферритина и трансферрина. Трансферрин содержит два иона железа Fe
3+
, его
молекулярная масса 90.000. Трансферрин является биологическим переносчиком железа по всему организму. Так, трансферрин
переносит железо от ферритина в костный мозг, где образуется гемоглобин в новых эритроцитах. Железо участвует в процессах
кроветворения и. его недостаток в организме приводит к болезни крови — железодефицитной анемии (малокровие). Избыток
железа тоже вреден, так как железо, которое не связывается в биокомплексы, может вызвать нарушение деятельности
сердечно-сосудистой системы, печени, легких.
Применение железа и его соединений в медицине
Искусственные изотопы железа
55
Fe и
59
Fe применяют в качестве изотопных индикаторов.
В медицинской практике применяются различные соединения железа.
Железный купорос FeSO
4
• 7Н
2
О используют при лечении анемии, связанной с недостатком железа в организме.
Карбонат железа (II) FeCO
3
применяют при слабости и истощении.
Восстановленное железо (Fe
2+
) назначают при слабости и истощении: оно входит в состав более 20 лекарственных средств,
применяемых при лечении различных видов анемий.
Гексагидрат хлорида железа (III) FeCl
3
• 6Н
2
О применяется наружно как дезинфицирующее и кровоостанавливающее
средство.
Таблетки «Бло» (содержат FeSO
4
) используют при лечении железодефицитной анемии.
Физические свойства простого вещества
Работаем в парах
Запишите в тетради физические свойства вещества:
Цвет: Теплопроводность:
Запах: Электропроводность:
Металлический блеск: Плотность: 7,87 г/см. куб
Твердость: Температура плавления:
Пластичность:
Учитель: Каковы же химические свойства железа? ( таблица)
Проведем химический эксперимент.
Демонстрационный опыт: “Горение железа”
В штативе закрепим вертикально стеклянную трубку диаметром 1 см.Нижний конец трубки поместим над пламенем спиртовки, а
верхний вставим воронку. Несколько минут нижний конец трубки прогреваем. Затем небольшими порциями в воронку насыпаем
порошок металлического восстановленного железа.
Исследуем взаимодействие железа с соляной кислотой и раствором сульфата меди(II).
Не забывайте о правилах безопасности.
Учащиеся работают по инструкции
ИНСТРУКЦИЯ
Взаимодействие железа со сложными веществами.
Правила безопасности.
Соблюдайте осторожность при работе с растворами кислот. При нагревании прогревайте сначала всю пробирку. Направляйте ее
отверстие в сторону от себя и соседей.
Опыт 1.
Взаимодействие железа с раствором кислоты
В пробирку поместите железный гвоздь. Добавьте 1 мл соляной кислоты. Если реакция не происходит, содержимое пробирки
слегка нагрейте.
Объясните наблюдаемое. Составьте уравнение химической реакции.
Опыт 2.
Взаимодействие железа с раствором сульфата меди.
В пробирку поместите железный гвоздь. Добавьте 1 мл раствора сульфата меди.
Объясните наблюдаемое. Составьте уравнение химической реакции.
Учитель проверяет результаты практической работы: учащиеся кратко описывают свои наблюдения и читают
уравнения реакций. Учитель дополняет заготовленные на доске схемы реакций.
Учащиеся делают вывод об активности железа.
III. Первичная проверка усвоения знаний
Вопрос
: Постарайтесь узнать героев рассказа, под именами которых зашифрованы вещества.
Расскажите, о каких химических превращениях идет речь? Напишите соответствующие химические реакции.
Приключение с господином Ферром
Уставший господин Ферр пришел домой. Не успел он стряхнуть с себя металлическую пыль, как неожиданно к нему влетел
Кисли и предложил создать совместное предприятие. Зная его коварный нрав, Ферр категорически отказался вступать с ним в
контакт, но тут явилась очаровательная Аква и настолько легко вошла в доверие к Ферру, притупив его бдительность и
осторожность, что Ферр не заметил, как Кисли вместе с Аквой овладели ситуацией. Ферр стал покрываться бурым налетом и
выпадать в осадок. Так бы и пропал наивный Ферр, если бы на помощь не пришел Верный Газ, который заставил Ферра как
следует прогреться, а затем постепенно восстановил его до прежнего состояния.
Ответ: Ферр – железо Fe,Кисли – кислород, Аква – вода, Газ – Угарный газ
IV Закрепление знаний
Викторина
1. Какие металлы наиболее распространены в земной коре? (Al, Fe)
2. Какие руды богаты железом? (Магнитный железняк, бурый, красный )
3. Железо в поэмах Гомера названо “многотрудным металлом”. Почему его так называли? (В древние времена добывание
железа требовало больших затрат труда. Кроме того, железо труднее поддается плавке, чем медь.)
4. Где железо будет быстрее ржаветь: в Яшкуле, в Элисте или в Москве? (в Москве, т.к. в этом городе много заводов ,
которые выделяют газы, способствующие тому , что на железе очень скоро появляется ржавчина.)
5. Измените последнюю букву в названии органа, вырабатывающего и выделяющего гормоны, и получите название
серебристо-белого металла, который является главной составляющей частью чугуна и стали. (Железа – железо.)
V Итоги урока
Вернемся к теме нашего сегодняшнего урока.
Какую проблему мы поставили вначале его?
Удалось ли нам ее решить?
К какому выводу мы пришли?
Домашнее задание: на основе материала учебника и опорного конспекта составьте рассказ по данной теме. Составьте
химическую сказку о железе.