Методические особенности изучения темы "Железо" на уроках химии в средней школе (стр. 6 из 7)

Учитель. При обычных условиях вода не действует на железо, однако, в присутствии кислорода протекает следующая реакция: (на экране появляется слайд №3)

Fe(OH)₃ - гидроксид железа (III) - основная часть ржавчины. Для протекания данной реакции необходимо одновременно присутствие воды и кислорода, в противном случае коррозия так и не наступит. Известно, что в течение многих столетий стоит знаменитая железная колонна в столице Индии Дели. Почему? (Там сухой воздух).

Учитель. Предлагаю учащимся провести опыт: реакцию обмена между сульфатом железа (II) и гидроксидом меди, записать уравнение химической реакции в молекулярном и ионном виде (на экране появляется слайд № 4).

Учитель предлагает учащимся вновь вернуться к полученному осадку и посмотреть на изменение цвета.

? Как изменился цвет осадка? Что произошло?

Учитель. Соединение железа двухвалентного неустойчиво и окисляется, превращаясь в соединение железа трехвалентного бурого цвета (слайд № 5).

? Может вытеснять железо водород из воды?

Да, может, но только при сильном нагревании (запись на доске).

Fe + H₂O = FeO +H₂

Fe⁰ - 2e = Fe⁺² - восстановитель - окисление

2H⁺ + 2е = Н_{2 -} окислитель - восстановление

? Какие два оксида образует химический элемент железо? (FeO и Fe₂O₃)

? Какими свойствами они обладают? (Основными).

При окислении железа в высокотемпературном режиме образуется железная окалина:

3 Fe +2O₂ = Fе ₃O ₄

Учитель. Что вы узнали во время данной остановки? Какими свойствами обладает железо как простое вещество? Сделайте вывод.

VI. Остановка № 5. “ Подумай!” (слайд № 6).

(Письменная работа, в результате которой учащиеся должны написать возможно протекающие реакции).

VII. Остановка № 6. “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 - от башни Эйфеля до ажура железнодорожных мостов. 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!

YIII. Подведение итогов урока. Рефлексия.

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

Сегодня я узнал (а)______________________________________

Я удивился (лась)_______________________________________

Теперь я умею _________________________________________

Я хотел (а) бы __________________________________________

Домашнее задание

3.2 Задачи

Важную роль в процессе подготовки к экзамену по химии играют задачи. Их решение способствует неформальному усвоению теоретического курса. Они включаются в экзаменационные билеты. При этом мы будем рассматривать некоторые наиболее типовые задачи с решениями [5, 11, 12].

1.Почему применение чистого железа ограничено?

Ответ Чистое железо достаточно легко корродирует, поэтому его надо каким-то образом защищать от коррозии- либо покрывать защитным покрытием, либо применять в виде сплавов.

2. Составьте уравнения реакций железа с простыми и сложными веществами. Покажите переход электронов и поясните, что окисляется и что восстанавливается

3. Требуется скрепить железные детали. Какими заклепками следует пользоваться — медными или цинковыми, чтобы замедлить коррозию деталей? Ответ обоснуйте.

Ответ: Если скрепить железные детали медными заклепками, то процесс электрохимической коррозии железа усилится, поскольку медь — менее активный металл, чем железо. Поэтому надо пользоваться цинковыми заклепками, которые замедляют коррозию железа. При этом сами заклепки буду корродировать быстрее, чем в отсутствие железа.

4. Вычислите массовые доли железа в соединениях:

, , . В каком из этих соединений массовая доля железа наибольшая?

5. Минерал содержит 72, 36% железа и 27, 64% кислорода. Определите формулу минерала.

6. Сколько граммов сульфата железа (II) можно получить при растворении 140г железа в разбавленной серной кислоте?

7. Сколько граммов гидроксида железа (III) можно получить при взаимодействии 120г гидроксида натрия с избытком хлорида железа (III)?

3.3 Тесты

1.Хлорид железа (II) получают реакцией:

а)

б)

+

в)

г)

2.Какова электронная конфигурация атома железа

а)

б)

в)

+

г)

3. С какими из указанных веществ реагирует железо

а)

+

б)

в)

+

г)

4. Взаимодействие соляной кислоты с оксидом железа (II) относится к реакции:

а) разложения

б) соединения

в) замещения

г) обмена +

5. О простом веществе железо идет речь в выражении

а) железо входит в состав стали

б) железо входит в состав ржавчины

в) железо входит в состав железного купороса

г) железо притягивается магнитом +

6. Химическое равновесие в системе

сместится в сторону продукта реакции при

а) повышении давления

б) повышении температуры

в) понижении давления

г) использовании катализатора

7.Сумма коэффициентов перед формулами неэлектролитов в уравнении реакции

равно

а)2 +

б) 3

в) 4

г)5

8. Концентрированную азотную кислоту можно транспортировать в стальных цистернах так как :

а) железо не растворяется в кислотах

б) азотная кислота не действует на металлы

в) концетрированная азотная кислота не реагирует с железом +

г) азотная кислота является сильным электролитом

9. Коэффициент перед формулой восстановителя в уравнении реакции алюминия с оксидом железа (II) равен

а) 1

б)2 +

в)3

г)4

10. Химическое равновесие в системе

не смещается при

а) повышении давления +

б) повышении температуры

в) понижении температуры

г) добавлении водорода

11. Осадок образуется при взаимодействии растворов хлорида железа (III) и

а) гидроксида натрия +

б) сульфата натрия

в) соляной кислоты

г) нитрата меди (II)

12. Формула вещества, обозначенного «Х» в схеме превращений

а)

б)

в)

+

г)

13. Суммы всех коэффициентов в полном и сокращенном ионных уравнениях реакции между растворами сульфата железа (II) с гидроксидом бария равны

а) 9 и 5

б) 9 и 7

в) 7 и 5

г) 7 и 7 +

14. При нагревании 28г железа с 32г серы образуется сульфид железа

(Mr=88) массой:

а) 32г

б)38г

в)44г +

г)60г

15. Растворение желез в соляной кислоте будет замедляться при:

а) увеличении концентрации кислоты

б) раздроблении железа

в) разбавлении кислоты +

г)повышении температуры

16. Химическое равновесие в системе

сместится в сторону исходных веществ при