Тема урока «Железо» 9 класс

Цель: Изучение свойств элементов побочных подгрупп Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева на примере железа.

Задачи:

1.      Раскрыть особенности строения атомов элементов побочных подгрупп на примере железа. Показать роль окислителя на степень окисления атомов в соединениях.

2.       Продолжить развитие логического мышления через умения сравнивать, анализировать, делать выводы.

3.       Тип урока: изучение нового материала.

Технологии: технологии развивающего обучение, информационно – коммуникативные технологии, технология развития критического мышления

Оборудование: компьютер, мультимедийная установка, презентация, коллекция руд железа;  S, Fe,  растворы соляной, серной (разб) кислот, сульфата меди; пробирки, спиртовка, спички.

Ход урока:

Деятельность учителя

Деятельность ученика

 

I.Актуализация знаний. Проверка знаний по ранее изученному материалу

Вспомним особенности строения атомов элементов главных подгрупп I, II и III групп:

1. Какие свойства проявляют атомы металлов?

 

 

2.   Как изменяются  восстановительные свойства атомов элементов I – III групп главных подгрупп?

3. Как изменяются металлические свойства этих атомов?

 

4. Как называются электроны, которые участвуют в образовании химической связи между атомами? Где они располагаются в атомах элементов I – III групп главных подгрупп? (слайд 2)

Устно

 

 

1. Атомы металлов в реакциях проявляют восстановительные свойства, т.к. на внешних энергетических уровнях находится 1 - 3 электронов. 

 

2. По мере увеличения зарядов ядер по подгруппе восстановительные свойства увеличиваются, по периоду - ослабевают.

 

3. По подгруппе металлические свойства возрастают, по периоду - ослабевают.

 

4. Электроны называются валентными. Располагаются они на внешних энергетических уровнях.

Стадия вызова

Что объединяет изображения?

(слайд3)

Обратимся к Периодической системе химических элементов. Каково положение железа в ней? В какой подгруппе ПСХЭ расположен химический элемент железо?

Проблемный вопрос:

По какой причине атом принадлежит к той или иной подгруппе ПСХЭ? Например, кальций - элемент главной подгруппы, а железо элемент побочной.

 Сегодня на уроке мы рассмотрим особенности строения и свойств элементов побочных подгрупп на примере железа. (слайд 4)

 

Значение железа в жизни человека

 

В побочной.

 

 

 

 

 

Причина в электронном строении атомов химических элементов.

 

 

 

 

Железо – элемент побочной подгруппы.

Работа в печатных тетрадях

Стадия осмысления новой информации

А. СТРОЕНИТЕ АТОМА ЖЕЛЕЗА

1. Что можете сказать о положении химического элемента в ПСХЭ.

Самостоятельно в тетради запишите электронную и графическую формулы атома железа (слайд 5)

2. (слайд 6)

- В чем отличие в распределении электронов по энергетическим уровням в атомах железа и кальция?

- Сколько валентных электронов на внешнем уровне в атоме железа?

- схема отдачи 2 - х электронов. Обратите внимание на степень окисления атома железа.

- А не могут ли принять участие в образовании химических связей    электроны с предпоследнего уровня? (сдайд 6). Оказывается еще один электрон с предпоследнего  энергетического уровня может участвовать в образовании химической связи. Запишите схему. (слайд 7)

- Какой вывод можно сделать?  Каковы особенности строения атомов элементов побочных подгрупп на примере железа?

(слайд 8)

 

 

Б Химические свойства

Дадим характеристику химическим свойствам простого вещества железа.

- По какому плану мы будем их изучать?

 

- Перечислите простые вещества, с которыми железо вступит в реакцию. Называемые вещества делит на две группы. Записывает схему:

 

Fe

+ O2, Cl2, F2                         + S, I2

 

Проблемный вопрос:

-       По какому признаку перечисленные вещества разделены на две группы? При этом надо, что железо - восстановитель.

-       Дополните схему (слайд 9):

                              Fe

+ O2, Cl2, F2                         + S, I2    

 

             Fe+?                      Fe+?

 

Демонстрирует слайд 10

и видеоопыты:

«Взаимодействие железа с кислородом, с серой».  Виртуальная лаборатория

- Закончите уравнения реакций, используя текст учебника. Укажите условия их протекания. Обратите внимание на состав железной окалины.

 

1.  Порядковый номер 26. Период 4 VIII группа побочная подгруппа.

Записывают заголовок «Строение атома»

1s22s22p63s23p63d64s2

 

 

В атоме железа электронами заполнен предпоследний энергетический уровень, а именно 3d – подуровень, 2 электрона.

 

Fe0 - 2e- = Fe+2

 

 

 

Да.

 

Fe0 - 3e- = Fe+3

 

 

 

 

 

 

Выводы в тетрадь:

1. В атоме железа электронами заполняется предпоследний энергетический уровень;

2. Валентными являются электроны внешнего и, частично, предпоследнего энергетических уровней;

3. Атомы железа проявляют переменную степень окисления (+2 и + 3).

План:

1.Взаимодействие с простыми веществами- неметаллами.

I.                         2. Взаимодействие со сложными веществами: с водой, кислотами, солями.

в тетради: Химические свойства железа

I.                  Взаимодействие с простыми веществами- неметаллами.

 

 

 

 

 

 

 

По силе окислителя.

 

 

 

 

 

                                            Fe

                 + O2, Cl2, F2                + S, I2

сильные окислители                          слабые окислители                       

                               

                                   Fe+3                Fe+2

Записывают  схему и вывод: степень окисления атома железа зависит от силы окислителя.

Записывают уравнения реакций:

1) 3Fe + 2O2 = Fe2O3·FeO или Fe3O4 (при нагревании)

2) 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

3) Fe + S = FeS (при нагревании)

Cоставляют электронный баланс.

 

Рассмотрим свойства железа со сложными веществами.

Учитель создает проблемную ситуацию (слайд 11).

Предлагает ученикам вспомнить продукты взаимодействия с водой натрия, кальция и алюминия.

 

 

 

 

 

 

 

 

На стр. 64 учебника прочитайте условия течения реакции взаимодействия железа с водой.

 

 

Предлагает сделать вывод о химической активности железа, используя электрохимический ряд напряжений металлов.

-реакция железа с кислотами и растворами солей.

Записывает реакции:

Fe + HCl = ? + Н2↑

Fe + CuSO4 = ? + Cu

Какие частицы в данных реакциях являются окислителями?

Проблемный вопрос

Известно, что катионы водорода и катионы металлов являются слабыми окислителями. До какой степени окисления они окисляют атомы железа? По какой схеме (слайд 10)

Самостоятельно запишите формулу второго продукта реакции.

Проблемный вопрос

Возможна ли реакция и почему:

Fe + ZnCl2 = ?

 

Растворы кислот нельзя перевозить в железной таре. А концентрированные HNO3 и H2SO4 можно. Почему?

* Концентрированные кислоты HNO3 и H2SO4 пассивируют железо при обычной температуре.

II.                      II. Взаимодействие со сложными веществами: с водой, кислотами, солями

III.                    

 

С натрием:

а) выделяется большое количество тепла, при комнатной температуре;

б) образуется щелочь NaOH

С кальцием:

а) реакция протекает более спокойно, при комнатной температуре;

б)  образуется малорастворимое основание Ca(OH)2

С алюминием:

а) реакция протекает только после удаления оксидной пленки при комнатной температуре

С железом:

а) реакция с парами воды, при высокой температуре;

б) образуется железная окалина Fe2O3·FeO

Записывают реакцию:

3Fe + 4H2O(пар) =  Fe2O3·FeO + Н2