Железо: строение атома, физические и химические свойства.

Мозгова Наталья Юрьевна
учитель химии,
МБОУ СОШ № 11
Разработка урока по химии для 9 класса
Тема урока:
Железо: строение атома, физические и химические свойства. Генетические ряды железа (II) и железа (III).
Цель: на основе уже имеющихся общих знаний о металлах дать представление о физических и химических свойствах железа как химическому элементу побочной подгруппы. Рассмотреть важнейшие соединения железа (II) и (III), качественные реакции на ионы железа.

Задачи:
1.Образовательная: продолжить формировать умения характеризовать элемент по его положению в периодической системе химических элементов, на основе строения атома объяснять физические и химические свойства металла, совершенствовать умения школьников при составлении химических уравнений,
2.Развивающая: продолжить развивать критическое мышление, навыков самостоятельности и способности к рефлексии, коммуникативные умения в ходе коллективной и парной работы, умения работать с химическими веществами, с текстом учебника, умения делать выводы.
3.Воспитательная: продолжить воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки, чувства ответственности, убедить в необходимости привлечения средств химии к пониманию процессов, происходящих в окружающем мире. Оборудование: компьютер, проектор, периодическая таблица Д. И. Менделеева, таблица растворимости веществ, ряд активности металлов, тесты, пробирки,
Вещества: на каждый стол: минералы (магнитный железняк Fe3O4, гематит, красный железняк Fe2O3, лимонит, бурый железняк Fe2O3 · 3Н2О, железный колчедан FeS2), Fe металлическое, растворы HCI, CuSO4, FeCI2, FeCI3, на стеле учителя: красная кровяная соль, желтая кровяная соль, роданид натрия.
Тип урока: изучение нового материала.
Методы и приемы обучения:
Урок построен в соответствии с требованиями педтехнологии РКМ: включает три стадии - вызова, осмысления, рефлексии; приемы ТРИЗ (теория решения изобретательских задач) и РКМ (развитие критического мышления): «лови ошибку», «мозговой штурм», «попс-формула», «конструирование текста», «загадка», «анаграмма», «третий лишний», объяснительно - иллюстративный, частично - поисковый.

Ход урока
1. Стадия вызова:
Учитель: Прежде, чем сообщить тему сегодняшнего урока, я загадаю Вам загадку, а Вы должны угадать, о чем пойдет речь на уроке.
«Загадка»:
Читает учитель:
Очень древний я металл, Счёт столетьям потерял.Был нескромным я не в меру, Тысячи лет до нашей эры.А за блеск, мерцавший холодом, Люди там платили золотом!
Я давно в названии века,В организме человека.Называют мной характер,Из меня почти весь трактор.Очень в яблоке полезно,И зовут меня (Железо).
Объявление темы, постановка цели.
Учитель: Ребята, на сегодняшнем уроке Вы познакомитесь с элементом побочной подгруппы – железом: его строением атома, физическими и химическими свойствами, нахождением в природе, соединениями железа.
Слайд 1. Тема урока: Железо: строение атома, физические и химические свойства. Генетические ряды железа (II) и железа (III).
Ученики записывают тему урока в тетрадь.
«Мозговой штурм», беседа.
«Третий лишний».
Задание: Решите анаграммы и исключите лишнее.
Слайд 2.
леруогд
иксолодр
ддрооов
золеже
углерод
кислород
водород
железо

Правильный ответ обучающихся: железо (остальные элементы – неметаллы).
I. Положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.
Учитель: Определите положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.
Ученики отвечают.
Учитель: Железо – это элемент побочной подгруппы. Строение атомов элементов побочных подгрупп отличается от строения атомов главных подгрупп.

Слайд 3.
Запомни!
Особенностью электронного строения элементов побочных подгрупп является заполнение электронами не последнего, а предпоследнего уровня.

Ученики записывают правило в тетрадь.
II. Строение атома железа.
Задание: Закончите электронно - буквенную формулу и нарисуйте графическую формулу строения атома железа: 1s22s22p63s23p63d6.
2. Стадия осмысления:
Объяснения учителем нового материала.
Слайд 4.
Нормальное состояние атома железа
3d6 4p0
((
(
(
(
(
4s2

((

1 возбужденное состояние атома железа
3d5 4p1
(
(
(
(
(
4s2
(

((

2 возбужденное состояние атома железа
3d5 4p2
(
(
(
(
(
4s2
(
(

(

Учитель: Какова степень окисления железа?
Ответы учеников.Пояснения учителя: Железо – такой же восстановитель, как и другие металлы, однако, атомы железа при окислении отдают не только электроны последнего уровня, приобретая степень окисления +2, но способны к отдаче 1 электрона с предпоследнего уровня, принимая при этом степень окисления +3.
Слайд 5.
Ученики записывают в тетрадь.
Для железа характерны две основные степени окисления: +2, +3.
Fe0 –2e – Fe+2
Fe0 –3e – Fe+3

III. Физические свойства.
Задание: Рассмотрите образец выданного вам металла. Опишите его физические свойства.
Используя текст учебник, заполните таблицу:
.
Слайд 6
1. Цвет
2. Блеск
3. Пластичность
4.

Магнитные свойства
5.
Температура плавления
6. Твердость

1.
2.
3.
4.
5.
6.

IV. Химические свойства железа.
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 7.

Fe

+2
· +3
S, Cu2+, p-рHCI, p-рH2SO4 CI2, HNO3
+2, +3
O2, H2O
Задание: Закончить уравнения химических реакций, демонстрирующих химические свойства железа: (работа у доски и в тетради со схемой, просмотр видеоопытов и демонстраций химических свойств железа):
1) Fe + CI2 =
(Учитель показывает видеосюжет данного химического свойства железа).
2) Fe + S =
3) Fe + HCI =
(Ученики проводят реакцию самостоятельно в группах).
4) Fe + O2 =
(Учитель показывает видеосюжет данного химического свойства железа).
5) Fe + CuSO4 =
(Ученики проводят реакцию самостоятельно в группах).
6) Fe + H2O =
7) Fe + O2 + H2O =
Слайд 8. Задание: Какие из реакций соответствуют схеме Fe+2 ( Fe+3
FeCI2 + CI2 = FeCI3 (верный)
FeCI3 + NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCI
Fe(OH)2 + O2 + H2O = Fe(OH)3 (верный)
«Лови ошибку».
Учитель: Что неправильно записано в уравнениях?
Ученики: В уравнениях 1 и 3 не хватает коэффициентов.
Задание: Расставить коэффициенты в уравнениях 1 и 3 методом электронного баланса, определить окислитель и восстановитель в реакции.
V. Соединения железа.
Учитель: Железо – второй по распространенности металл в земной коре. В природе встречается в виде оксидов и сульфидов:
Слайд 9.
Соединения железа (формулы соединений железа записаны на доске, ученики их записывают в тетрадь):
Fe3O4 – магнитный железняк
Fe2O3 – красный железняк (гематит)
2Fe2O3 * 3H2O – бурый железняк
FeS2 – железный колчедан

Задание: Рассмотреть образцы соединений железа, отметить основные их характеристики. (Использование наглядного материала – минералов, работа в группах).
Выводы: Железо в природе находится в виде соединений: руд и минералов, а самородное железо встречается очень редко.
Соединения железа (II) имеют ярко выраженный основный характер.
Соединения железа (III) – проявляют амфотерные свойства.

«Конструирование текста».
Слайд 10. Задание: Из предложенных формул соединений составьте генетический ряд Fe+2 (для первого варианта) и генетический ряд Fe+3 (для второго варианта).
Fe(OH)3 , Fe, Fe(OH)2 , FeCI3 , Fe2O3 , FeCI2 , FeO.

Ответы учеников записываются на доске.
Генетические ряды Fe+2, Fe+3.
1) Fe ( FeCI2 (Fe(OH)2 ( FeO
Fe ( FeCI3 ( Fe(OH)3 ( Fe2O3
VI. 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.
Демонстрация качественных реакций на ионы железа Fe+2 и Fe+3 учителем.
Обучающиеся записывают уравнения в тетрадь.
Слайд 11.
Качественная реакция на ион Fe+2
Реактив – красная кровяная соль K3[Fe(CN)6]
Результат воздействия – синий осадок (турнбулевой сини)
K3[Fe(CN)6] + FeCI2 = 2KCI + KFe[Fe(CN)6]
3K+ + Fe2+ + 2CI- + [Fe(CN)6]3- KFe[Fe(CN)6] + 2K+ + 2CI-
K+ + Fe2+ + [Fe(CN)6]3- KFe[Fe(CN)6]

Слайд 12.
Качественная реакция на ион Fe+3
1) Реактив – желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6]
Результат воздействия – синий осадок (берлинской лазури)
K4[Fe(CN)6] + FeCI3 = 3KCI + KFe[Fe(CN)6]
4K+ + Fe3+ + 3CI- + [Fe(CN)6]4- KFe[Fe(CN)6] + 3K+ + 3CI-
K+ + Fe3+ + [Fe(CN)6]4- KFe[Fe(CN)6]
2) Реактив – роданид натрия (аммония) NaNCS (NH4NCS)
Результат воздействия – интенсивно- красный цвет.
FeCI3 + NaNCS = [FeNCS]CI2 + NaCI
Fe3+ + NCS- = FeNCS2+

3. Стадия рефлексии.
Выполнение проверочного теста с последующей проверкой (тест на отдельных карточках).
Вариант 1.
Какова электронная конфигурация атома железа?
А) 1s22s22p63s2 Б) 1s22s22p63s23p63d64s2
В) 1s22s22p63s23p64S2 Г) 1s22s22p63s23p63d54s2
С какими из веществ реагирует железо?
А) О2 Б) Na2O В) p-рH2SO4 Г) СО2
С какими из веществ реагирует FeO?
А) Н2О Б) HCI В) Na2O Г) SO3
Какие вещества образуются при взаимодействии Fe(OH)3 c HNO3?
А) Н2О Б) Fe(NO3)2 В) FeO Г) Fe(NO3)3
5. В чем растворяется Fe2O3?
А) Н2О Б) p.NaOH В) p-рHCI Г) p.NaCI
Вариант 2.
При взаимодействии, с какими веществами железо образует соединения со степенью окисления +2?
А) СI2 Б) S В) p-рHCI Г) HNO3
2. С какими из веществ реагирует Fe(OH)2?
А) О2 + Н2О Б) p-рNaCI В) p-рHCI Г) p-рNaOH
Какие вещества образуются при взаимодействии Fe(OH)3 и H2SO4?
А) Н2О Б) FeSO4 В) Fe2(SO4)3 Г) FeS
В чем растворяется Fe(OH)3?
А) Н2О Б) p-рHCI В) p-рKNO3 Г) p-р KOH
Соотнесите:
1) Fe3+ А) желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6]
2) Fe2+ Б) красная кровяная соль K3[Fe(CN)6]

«Попс – формула»:
Задание: Написать вывод урока по образцу, закончив предложения:
Сегодня я понял (а), что
Главным на уроке для меня было
Больше всего мне запомнилось
Ученики зачитывают свои выводы.

Домашнее задание: §14, упражнение 4 на странице 82.

Заголовок 1Заголовок 415