Исследование в 9 классе «Железо химический элемент и простое вещество». Учитель химии: Власова Е. В. Мбоусош №5, п г. т. Сафоново 2015г Задачи: Образовательные
 Скачать 129.05 Kb. |
| Урок –исследование в 9 классе « Железо – химический элемент и простое вещество ». Учитель химии: Власова Е.В. МБОУСОШ №5, п.г.т.Сафоново 2015г Задачи: 1.Образовательные: 1.продолжить формировать умения характеризовать элемент по его положению в периодической системе химических элементов на основе строения атома. 2. Познакомить с физическими и химическими свойствами железа, как простого вещества. 3.Совершенствовать умения школьников при составлении химических урав нений, Развивающие: 1. На основе межпредметных связей продолжить формирование умений устанавливать взаимосвязь между составом, строением и свойствами вещества. 2.продолжить развитие 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. Воспитательные: 1.продолжить воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки, чувства ответственности. 2. убедить в необходимости привлечения средств химии к пониманию процессов, происходящих в окружающем мире. Тип урока: комбинированный. Сообщение новых знаний и их совершенствование. Урок построен в соответствии с требованиями педтехнологии «Исследовательская деятельность» Урок-исследование проходит в три этапа: 1. Мотивационно-ориентировочный 2. Операционно-исполнительский 3. Рефлексивно-оценочный. Оборудование:
План урока: Структура урока: I.Актуализация знаний II. Новая тема. 1.Строение химического элемента железа на основании его положения в ПСХЭ; 2.Физические свойства железа; 3.Применение железа; 4.Химические свойства железа; 5.Биологическая роль железа. III.Закрепление полученных знаний. IV .Рефлексия. V. Домашнее задание. Ход урока I.Актуализация знаний Учитель: 1.Какие химические элементы относятся к металлам? 2. Где металлы расположены в ПСХЭ? 3. По какому признаку химические элементы относят к металлам? 4. Как изменяются металлические свойства по периоду, по группе? 5. Какой тип химической связи характерен? 6. Тип кристаллической решётки? Вывод: что общего в строении атомов всех металлов? Ответы учеников. II. Изучение нового материала. Введение в новую тему. У древних египтян этот металл ценился так же высоко, как золото, недаром изделия из него находили в гробницах фараонов. Скорее всего, эти предметы попадали в Египет с Ближнего востока, где уже три тысячи лет назад начала развиваться чёрная металлургия. Позднее секретом получения «главного металла» овладели и в Европе. Так начался век, в котором мы и сейчас ещё живём. Ведь в настоящее время сплавы из этого металла составляют почти 90% всего количества металлов и металлических сплавов. О каком металле идёт речь? Планируемый ответ: О железе. 1. Положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Учитель: Определите положение железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и дайте характеристику химического элемента железа по его положению в ПСХЭ ! Железо – элемент побочной подгруппы VIII группы и 4-го периода ПСХЭ Д.И. Менделеева. Порядковый номер – 26. Это означает, что в состав атома железа входят 26 электронов и 26 протонов (заряд ядра +26). Относительная атомная масса железа – 56, следовательно в состав ядра входят 30 протонов (56-26=30). Учитель: Железо – это элемент побочной подгруппы. Строение атомов элементов побочных подгрупп отличается от строения атомов главных подгрупп. Атомы железа устроены несколько отлично от атомов элементов главных подгрупп. Как и положено элементу 4-го периода, атомы железа имеют четыре энергетических уровня, но заполняется у них не последний, а предпоследний уровень. На последнем же уровне атомы железа содержат два электрона. Следовательно, распределение электронов по уровням в атомах железа таково: 26Fe 2e-, 8e-, 14e-, 2e-
Ученики записывают правило в тетрадь. Задание: Закончите электронно - буквенную формулу и нарисуйте графическую формулу строения атома железа: 1s22s22p63s23p63d6…. 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. 2.Физические свойства. Как доказать, что железо - типичный представитель металлов? Рождается гипотеза: Если железо типичный металл, то для него должны быть характерны свойства - металлический блеск, ковкость, пластичность, теплопроводность, электропроводность. Учитель: Мы выдвинули гипотезу, чтобы доказать правильность нашего предположения или опровергнуть его, обратимся к опытному исследованию. На столах обучающихся: железная проволока с пластилином на конце и вставленными в пластилин кнопками, гвоздь, скрепки, кнопки, простейшая электрическая цепь, магнит. Задание: Рассмотрите образцы выданного вам металла. Опишите его физические свойства. Проведите исследование выданных образцов на теплопроводность, электропроводность, магнитные свойства. Лабораторный опыт 1:Теплопроводность. Железную проволоку с пластилином на конце и вставленными в пластилин кнопками нагреваем с одного конца, с течением времени по мере нагрева кнопки отпадают. Обучающиеся делают вывод и записывают в соответствующую графу таблицы. Лабораторный опыт 2: Электропроводность. Замыкается электрическая цепь с помощью клемм и кусочков металла. Обучающиеся делают вывод и записывают в соответствующую графу таблицы. Лабораторный опыт 3: Магнитные свойства железа. Поднесите магнит к железным опилкам, алюминиевой проволоке, медной. Обучающиеся делают вывод об особом свойстве железа – магнетизме, и записывают результат в соответствующую графу таблицы. Лабораторный опыт 4:Пластичность, ковкость, наличие металлического блеска. Рассмотрите изделия из железа и его сплавов. Обучающиеся делают вывод и записывают в соответствующую графу таблицы. Для справки: плотность железа 7900 кг/м3, температура плавления -1536 0С
Учащиеся заполняют таблицу. Учитель: Подтвердилась ли наша гипотеза? Вывод: Железо обладает всеми характерными свойствами металлов. Особое свойство- магнетизм. Учитель: Человек с глубоких исторических времён начал использовать железо на основе его свойств. Закончите логическую цепочку: СОСТАВ ____? ______?_______? (состав, строение, свойства, применение) Какая связь существует между строением вещества и свойствами? Прочитайте текст на странице 30-31 учебника. Запишите данные в таблицу.
Учитель: Вашему вниманию предлагаю презентацию. В ходе презентации вам необходимо заполнить графу «Применение». Демонстрация слайдов. 4.Химичеческие свойства железа Демонстрация: на столе учителя образцы соединений железа: FeCl2, FeCL3 ,FeSO4, Fe3O4. Гипотеза: если есть такие соединения железа, то их можно получить химическим путём. Предложите вещества, которые необходимо взять, для получения соединений железа. Для решения мысленного эксперимента воспользуйтесь опорной схемой: Для железа характерны две основные степени окисления: +2, +3. Fe0 –2e = Fe+2 + ( кислоты: соляная, серная, соли, сера) Fe0 –3e = Fe+3 +( сильные окислители: хлор, азотная кислота , серная кислота конц.) Запомни! Fe3О4 - двойной оксид (FeО ∙Fe2О3)- железная окалина Учащиеся предлагают вещества, необходимые для получения вышеперечисленных соединений. Демонстрация: Опыт 1. Взаимодействие железа с хлором. Опыт 1 . Взаимодействие железа с хлором. Для этого опыта предварительно получить хлор в пробирке с пробкой путём взаимодействия перманганата калия и соляной кислоты (тяга!) Уравнение реакции учитель записывает на доске. Учащиеся записывают в тетрадь. 0 0 +3 -1 2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3 (ОВР) Демонстрация: Опыт 2. Взаимодействие железа с кислородом. Предварительно собирают кислород в колбу и закрывают пробкой . Железные опилки, предварительно нагретые, опускают в колбу с кислородом. 0 0 +2,+3 -2 3 Fe + 2 О2 → Fe3О4 (ОВР) Уравнение реакции учитель записывает на доске. Учащиеся записывают в тетрадь. Лабораторный опыт 5. Взаимодействие железе с медным купоросом. В пробирку налейте 4-5 мл сульфата меди(II) и насыпьте немного железных опилок. Перемешайте содержимое пробирок до тех пор, пока не исчезнет синяя окраска раствора. Запишите уравнение химической реакции. Расставьте коэффициенты. Укажите признаки реакции. В соответствии с положением железа в электрохимическом ряду напряжений оно может вытеснять металлы, стоящие правее него, из водных растворов их солей (Примеры?) 0 +2 +2 0 Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (ОВР) Самопроверка записи химических уравнений. Лабораторный опыт 6. «Взаимодействие железа с раствором соляной кислоты» Насыпьте порошок железа в 2 пробирки и налейте 4-5 мл растворов соляной и серной кислот. 0 +1 -1 +2 -1 0 Fe + 2 HCl → 2 FeCl2 + H2 ↑ (ОВР) Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑ Запишите уравнения химических реакций. Расставьте коэффициенты. Укажите признаки реакций. Самопроверка записи химических уравнений ? Концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют железо (Что это означает?) ! Образуют на поверхности металла плотную, прочную оксидную плёнку. Взаимодействие железа с водой. Для проведения этой реакции необходима высокая температура, поэтому учитель предлагает учащимся только записать уравнение реакции. 3 Fe + 4 H2O → Fe3О4 + 4 H2↑ Учитель: Подтвердилась ли наша гипотеза? Вывод: Железо обладает химическими свойствами, характерными для металлов. Соединения железа можно получить, используя знания о химических свойствах металлов. Железо взаимодействует с неметаллами, водой, разбавленными кислотами и солями, образованными менее активными металлами. 5. Железо. Биологическая роль. Сообщение ученика. 1. Биохимики открыли важную роль железа в жизни животных и человека. Входит в состав гемоглобина, железо обусловливает красную окраску этого вещества и крови. В организме взрослого человека содержится без малого 3 г чистого железа, 75% которого входит в состав гемоглобина. Его основная роль — перенос кислорода и углекислого газа. Из отдельных частей организма наиболее богаты железом печень и селезёнка. 2. 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 к субстрату соединений железа — и листья становятся зелёными. Более того, достаточно белый лист смазать раствором соли железа, и вскоре смазанное место зеленеет. Так по одной и той же причине — наличие железа в соках и тканях — весело зеленеют листья растений и ярко румянятся щёки человека. III.Закрепление знаний. Тест: «Железо как химический элемент и простое вещество» фронтально: 1) Железо находится в: а) IV периоде, 8А группе; б) IIIпериоде, 7Б группе; в) IV периоде, 8Б группе. 2) Атом железа имеет строение ВЭУ: а) 4s24p6 б) 3d64s2 в) 3d44s24p2 3) Железо проявляет степени окисления: а) +2, +3 б) +2, +3, +8 в) +3, +4 4) Сгорая в кислороде, железо образует оксид со степенью окисления: а) +2 б) + 3 в) +2, +3 5) Железо реагирует с раствором соли: а) CuCl2 б) ZnCl2 в) AlCl3 6) Для получения хлоридов железа (+2) и (+3) нужно взять соответственно: а) Cl2 и р-р HCl б) р-р CuSO4 и р-р HCl в) р-р HCl и Cl2 IV. Рефлексия. Заполнить анкету: Сегодня я узнал …………….. Я удивился ………………………. Теперь я умею …………………… Я хотел бы ……………………….. V. Домашнее задание: составить синквейн по теме «Железо» Изучить § 14; Литература: 1. Габриелян О.С. Учебник «Химия» 9 класс М.:Дрофа 2009. 2. Зеленская Е.А. Организация исследовательской деятельности учащихся во внеурочное время. Химия в школе. – 2009. - №8. – с. 55-59. 3. Ивочкина Т., Ливерц И. Организация научно-исследовательской деятельности учащихся. Народное образование. – 2000. – №3. – с. 136-138. 4. Макотрова Г.В. Учебно-исследовательская культура учащихся. Педагогика. - 2007. - №1. –с. 47-52 5. Макотрова Г.В. Развитие ценностных ориентаций старшеклассников при использовании сети Интернет. Информатика и образование. – 2008. №8. – с. 36-40. 6. Сурин Ю.В. Методика проведения проблемных опытов по химии. Развивающий эксперимент. (Библиотека журнала «Химия в школе») - М.: Школа-Пресс, 1988. |