Конспект урока по химии на тему Применение железа и его соединений

МАОУ Селятинская СОШ№1

Учитель химии Меркульева Надежда Георгиевна

Химия 9 класс

Тема: Применение железа и его соединений.

Цель урока: развитие и обобщение знаний учащихся о практическом использовании железа, его соединений и сплавов.

Задачи урока:

Образовательные: раскрыть в полной мере значение железа и его соединений, экспериментально закрепить знания о качественных реакциях на ионы железа.

Развивающие: развитие навыков экспериментальной деятельности, самостоятельной, групповой, коллективной работы с различными источниками информации, мотивации изучения предмета, научного, логического, творческого мышления учащихся на основе межпредметных связей

Воспитательные:формировать у учащихся потребность в здоровом образе жизни, патриотические чувства на примере достижений науки и человека.

Тип урока:обобщение и систематизация знаний.

Форма организации учебной деятельности:реализацияфрагментов коллективных проектов «Экологическая безопасность» и «Химия - фронту».

ТСО: мультимедийный проектор, интерактивная доска, ПК.

Реактивы и оборудование: растворы: cульфата меди(II) (CuSO₄), сульфата железа (II) (FeSO₄), хлорида железа(III) (FeCl₃), гидроксида натрия (NaOH), соляной кислоты (HCl), роданида калия (КCNS), красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆], железный гвоздик на нитке, пробирки.

Ход урока

Приветствие.

Сегодня тема нашего урока тесно перекликается с важными общественными мероприятиями - это достойная встреча Великого юбилея - 70 - летия Победы, а также Дней защиты от экологической опасности, которые проводятся не только в нашей школе, по всей стране и во многих странах мира.

Слайд 1. Ребята, кто знает, что изображено на слайде!

Слайд 2. Ато́миум - одна из главных достопримечательностей и символ Брюсселя.

Атомиум был спроектирован к открытию Всемирной промышленной выставки 1958 года как символ атомного века и мирного использования атомной энергии.

Сооружение, покрытое изначально алюминиевым слоем, а после завершённого в феврале 2006 года капитального ремонта - стальной оболочкой, состоит из девяти атомов, которые объединены в кубический фрагмент кристаллической решётки железа, увеличенный в 165 миллиардов раз.

Слайд 3. Читаю стих: Век 19, железный,

Воистину жестокий век!

Тобою в мрак ночной, беззвездный

Беспечный брошен человек!

Хотя железный век закончился, однако, значение железа нисколько не уменьшилось в жизни человека.

Слайд 4. Слова академика Ферсмана о железе актуальны всегда:«Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно основа культуры и промышленности, оно орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти и другой такой элемент, который был бы так связан с прошлыми, настоящими и будущими судьбами человечества».

И тема нашего урока: Применение железа и его соединений.

Запишите в тетрадь. Дата. Тема. Краткий опорный конспект по ходу урока.

Окончание урока сегодня будет не совсем обычным, поэтому мы сразу запишем домашнее задание на следующий урок.

Повторять всю тему «Металлы» п.34-47 и подготовиться к практической работе №7, стр.136.

Итак!Железо - металл жизни, труда, искусства, войны.

Вами быливыбраны задания по группам и индивидуально, найти этому выражению подтверждение.

Слушаем выступления по теме: «Биологическая роль железа».

Слайд 5. В живых организмах железо является важным микроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). Обычно железо входит в ферменты в виде комплекса, называемого гемом. В частности, этот комплекс присутствует в гемоглобине - важнейшем белке, обеспечивающем транспорт кислорода с кровью ко всем органам человека и животных. И именно он окрашивает кровь в характерный красный цвет.

Слайд 6. В организме взрослого человека содержится около 3-4 граммов железа (около 0,02 %), из которых только около 3,5 мг находится в плазме крови.

Источниками железа при биосинтезе железосодержащих белков служат железо пищи и железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов в клетках печени и селезёнки.

Суточная потребность человека в железе, по российским данным, следующая: дети - от 4 до 18 мг, взрослые мужчины - 10 мг, взрослые женщины - 18 мг, беременные женщины во второй половине беременности - 33 мг.

Слайд 7.В организм животных и человека железо поступает с пищей. Наиболее богаты им печень и мясо, в меньшей степени яйца, бобовые, семена тыквы и кунжута, цельнозерновые крупы, а также некоторые виды зелени - тимьян, петрушка, полевой салат.

При сбалансированной диете железа, поступающего с пищей, как правило, вполне достаточно.

Слайд 8.При недостатке железа в организме развивается железодефицитная анемия

Избыточное накопление железа в организме оказывает токсическое действие.

Слайд 9.Оксиды и гидроксиды железа Е-172 - разрешенная пищевая добавка группы красителей.

(I) оксид железа (+2, +3), черная

(II) оксид железа (+3), красная

(III) Оксид железа (+3), желтая

Природный источник: минералы магнетит, гематит, однако из-за часто встречающихся примесей других металлов оксиды и гидроксиды железа для пищевой промышленности получают синтетически.

Присутствует информация, что в ЕС оксиды и гидроксиды железа (Е172) разрешены для всех пищевых продуктов. В РФ добавка разрешена в качестве красителя в пищевые продукты.

Е 172 используются прежде всего для окрашивания драже, украшений и покрытий в дозировке около 0,1 г/кг.

В ЕС и США разрешены и применяются для окрашивания фармпрепаратов в форме драже, порошков и кремов; в РФ не разрешены к применению в составе лекарственных средств.

Слайд 10. Кроме того, Е-172 часто используется и в других областях производства:

- в косметике чёрный оксид железа разрешён для окрашивания краски для ресниц, тональных кремов, грима и пудры; все другие пригодны также для окрашивания туалетного мыла;

- помогает полировать стекло и сталь;

- служит носителем звука и изображения на магнитных лентах

- используется при выплавке чугуна

- в химическом производстве аммиака.

- в качестве пигментов в живописи и в лакокрасочной промышленности;

- как компоненты футеровочной керамики, цветного цемента, термита, ферритов.

Когда написано, что «пищевая» добавка разрешена в такой-то стране в такой-то продукции, это не означает, что добавку можно кушать. Все «пищевые» добавки вредны для организма человека. Разрешения и области применения приводятся для того, чтобы проинформировать в какой продукции встречается данная добавка.

Данная добавка токсична для организма человека и способна вызвать различные заболевания.

Есть информация, что данная добавка вызывает болезни печени и почек.

Я уже говорила о том, что тема нашего урока тесно связана со многими проходящими сейчас мероприятиями.

Слайд 11.Ежегодно 7 апреля по всему миру отмечается Всемирный день здоровья - праздник, утвержденный в ознаменование даты основания Всемирной Организации Здравоохранения.

В 2015 году темой Дня стала «Безопасность пищевых продуктов». По данным ВОЗ, небезопасные пищевые продукты связаны со смертью приблизительно 2 миллионов человек ежегодно, и что страшно - главным образом детей. Патогенные бактерии, вирусы, паразиты или химические вещества, содержащиеся в пище, являются причиной более 200 заболеваний, от диареи до рака. И постоянно возникают новые угрозы безопасности пищевых продуктов. Поэтому Всемирный день здоровья, проходящий в этом году под девизом «От фермы до тарелки - сделать продукты питания безопасными!», дает возможность обратить внимание тех, кто работает в различных правительственных секторах, фермеров, производителей, розничной торговли, медицинских работников, а также потребителей на важность безопасности пищевых продуктов и на то, какую роль каждый может сыграть, чтобы обеспечить такое положение, при котором всякий человек может чувствовать уверенность в том, что продукты, лежащие в его тарелке, безопасны для потребления. Всемирный день здоровья - это глобальная кампания, которая направлена на привлечение внимания каждого жителя нашей планеты к проблемам здоровья и здравоохранения, с целью проведения совместных действий для защиты здоровья и благополучия людей.

День здоровья - это повод

Нам задуматься о многом:

Как живём и что едим,

Сколько жить ещё хотим,

Главное - понять, зачем

Ищем мы себе проблем -

Алкоголь, табак, наркотик,

Чипсы, сахар, литры кофе...

Список можно продолжать,

Каждый должен осознать,

Что шутить со здоровьем вредно -

Это вам покажет время,

Ну, а наш совет простой:

Если хочешь быть здоров,

Полюби себя и тело,

И берись за дело смело,

Закаляйся, занимайся,

Всегда правильно питайся,

Жизнь люби и наслаждайся,

Будь здоров и улыбайся!

Я думаю, ребята нам хорошо осветили вопрос о биологической роли железа.

А теперь давайте на практике повторим некоторые качественные реакции на ионы железа в наиболее применяемых соединениях. Один ученик демонстрирует эксперимент у доски. Все остальные выполняют на месте и оформляют тетрадь.

Практикум.

1.Составьте уравнения реакций, и осуществите следующие превращения:

А) Fe - FeSO₄- Fe(OH)₂ - FeCl₃

Б) FeCl₃- Fe(OH)₃ - Fe₂(SO₄)₃

2.Результаты работы оформите в таблице по образцу:

Уравнение реакции в 3-х видах,

названия веществ

Наблюдения,

Вывод

А. 1. Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

Fe⁰ + Cu²⁺ + SO₄^2- = Fe²⁺ + SO₄^2- + Cu⁰

Fe⁰ + Cu²⁺ = Fe²⁺ + Cu⁰

Привязанный на нитке гвоздь в водный р-р CuSO₄) покрывается красноватым налетом меди.

Из растворов солей железо вытесняет металлы, которые расположены правее его в электрохимическом ряду напряжений. Протекает ОВР.

2. FeSO₄ + 2NaOH = Fe(OH)₂ + Na₂SO₄

Грязно-зеленый осадок доказывает наличие ионовFe²⁺ , реакция получения нерастворимого основания

Fe(OH)₂ + 2HCl = FeCl₂ + 2H₂O

Осадок растворяется, основные свойства

FeCl₃ + 3NaOH= Fe(OH)₃ +3NaCl

Кирпично-красныйосадок доказывает наличие ионов Fe³⁺ , реакция получения нерастворимого основания

Fe(OH)₃ + 3NaOH = Na₃[Fe(OH)₆]

В избытке щелочи осадок растворяется, амфотерные свойства (кислотные)

2Fe(OH)₃ +3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 6Н₂О

Осадокрастворяется, основныесвойства

2. Качественными называются реакции, с помощью которых можно распознать различные вещества, они сопровождаются яркими эффектами.

С целью обнаружения ионов Fe³⁺ в растворе пользуются желтой кровяной солью К₄[Fe(CN)₆], которая в присутствии Fe³⁺ дает синее вещество - берлинскую лазурь.

4FeCl₃+3K₄ [Fe(CN)₆]= Fe₄ [Fe(CN)₆]₃ +12KCl

Другая реакция обнаружения ионов Fe³⁺ в растворе - это взаимодействие с KNCS раствор окрашен в интенсивно-красный цвет

FeCl₃+ 3KNCS --- Fe[NCS]₃+3KCl

Качественная реакция на Fe²⁺ - реакция с красной кровяной солью, при этом получается турнбулева синь.

3FeCl₂+ 2K₃[Fe(CN)₆]= Fe₃ [Fe(CN)₆]₂ +6KCl

Слайд 12. В народном фольклоревстречается много метких изречений о важности и значении железа в человеческом обиходе.

«В народе без железа, как при обеде без соли»

«Если ты настоящий человек, будь крепким как сталь»

«Хорошее железо не ржавеет, хороший родственник не забывает»

«Куй железо пока горячо»

«Пока железо в работе, его и ржа не берет».

Слайд 13.Значение и применение железа и его соединений могут раскрыть и загадки.

Очень древний я металл,

Счёт столетьям потерял!

Я давно в названии века,

В организме человека.

Называют мной характер,

Из меня почти весь трактор.

Очень в яблоке полезно,

И зовут меня … (Железо).

2. От дождя я не ржавею,

Не ломаюсь, не темнею,

Как алмаз в бою крепка,

Как лозиночка гибка.

Если крепко заколюсь -

Никогда не отступлюсь.

Буду дерево пилить,

Резать ткань, металл сверлить

Научусь всему свободно!

Все могу, на все пригодна -

На вещаль и на пищаль

На скрежаль и на медаль.

Такова моя мораль

Дальше - мой автограф - (сталь).

3. Он идет на сковородки,

Да узорные решетки

Он совсем, совсем не ловок,

Невоспитан и нековок…

Он ломается, как лед

И тяжел, как бегемот.

Но не врун и не болтун

Работяга наш - (чугун).

Слайд 14.Есть у писателя Евгения Пермяка маленькая сказка «Чугун и сталь». В ней хорошо описаны «родственные связи» чугуна и стали. Вот как об этом там рассказывается.

«Пролилась огневой струей из жаркой печи горячая Сталь.

Засверкала золотыми звездами, остыла дорогими слитками и зазналась. Перед ceрым Чугуном так стала себя выхвалять, что тот чуть не изоржавел от стыда.

Я, - говорит Сталь, - нержавеющая, нетемнеющая, хитро сваренная! Как алмаз крепка, как змея гибка. Закалюсь - не отколюсь! Пилить, сверлить, резать - все могу, на все пригодна! Хочешь - булатом стану, хочешь - иглой! Мостом лягу. Рельсами побегу. Машиной заработаю. Пружиной совьюсь.

А ты что, Чугун? На сковородки, на утюги только и годен. Ну да разве еще на станины второсортные да на шестерни молотильные. Не ковок, не ловок, хрупок, как лед. Не модный металл.

Говорит так Сталь, на весь цех себя славит. И самолетом-то она полетит, и кораблем-то поплывет, и чем только она не станет... Даже перо писчее не забыла. Часовую стрелку и ту не пропустила. Все перебрала. Столько наговорила про себя, что в семи коробах не свезти. Но ничего лишнего не прибавила. Была в ее стальном звоне правда.

Конечно, Чугуну далеко до Стали. Только об одном ей забывать не надо бы: о том, что Чугуну она родной дочерью доводится, что она ему своей жизнью обязана... Ну, а в остальном все правильно, если, конечно, совесть во внимание не принимать».

Мысль о разном назначении металла является также содержанием народных изречений.

«Железо и сталь выходят из одной печи: одно становится мечом, другое - подковой осла».

«Из плохого железа меча не выковать».

Слайд 16.Знаете, что такое триптих? Это произведение искусства, состоящее из трех частей, объединенных общей идеей. Уникальным триптихом в скульптуреиз чугуна, стали, железобетона стала серия монументовс Мечом Победы в разных городах.

Меч - аллегорический символ победы над врагом - был выкован на Урале, поднят на Волге и победно опущен в Германии. Такова идея композиции, воплотившаяся в знаменитых скульптурах: «Тыл - фронту» в Магнитогорске, «Родина-мать зовет!» в Волгограде и «Воин-освободитель» в Германии.

И этот старый документальный фильм наглядно показывает значение железа.

Видеофильм (фрагмент - начало) «Применение и получение железа»

Слайд 17.Великая Победа! Она была необходима человечеству, чтобы сохранить на земле жизнь, и поэтому память о годах войны вечна, как сама жизнь! Время - это река, где наши жизни - только молекулы воды. И сколько бы времени не прошло с начала Великой Отечественной войны, мы должны помнить о том, что Великая Отечественная война была смертельным противоборством не только оружия и терпения, не только идей и стратегий. Это было сражение производств, экономик и наук. Вместе с солдатами в сорок пятом победили рабочие и мастера, инженеры, доктора наук, военные медики и сугубо гражданские химики.

Слайд 18.Мы склоняем головы перед светлой памятью о тех, кто не вернулся с войны.

Памяти химиков-фронтовиков посвятил свое стихотворение старший преподаватель ДХТИ, бывший фронтовик З.И. Барсуков:

Кто про химика сказал: "Мало воевал",

Кто сказал: "Он мало крови проливал?"

Я в свидетели зову химиков-друзей, -

Тех, кто смело бил врага до последних дней,

Тех, кто с армией родной шел в одном строю,

Тех, кто грудью защитил Родину мою.

Сколько пройдено дорог, фронтовых путей…

Сколько полегло на них молодых парней…

Не померкнет никогда память о войне,

Слава химикам живым, павшим - честь вдвойне.

Слайд 19.9 апреля 2015г. в школах России пройдет урок, посвященный 70-й годовщине Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945. Урок будет проходить в режиме онлайн, к нему будут подключены все города-герои, это даст старт торжественным мероприятиям, посвященным Дню Победы.

Слайд 18.А мы свой урок закончим салютом Победы, в котором конечно участвует железо.

Демонстрируется "Салют". Звучит песня "День Победы".

Оборудование и реактивы: В тигле перемешивают по три химических ложки перманганата калия, толченого древесного угля и порошка восстановленного железа. Тигель устанавливаем в лапку штатива и нагреваем пламенем спиртовки. Реакцию проводим на безопасном расстоянии. Под тигель можно положить лист оцинкованного железа. Когда реакция начинается, из тигля (металлического) вылетают яркие искры.

Спасибо! Я думаю, что сегодня нам всем вместе удалось найти подтверждение выражению: « Железо - металл жизни, труда, искусства, войны».

Все выступающие получают оценку, и все получат оценку за работу в тетради.

Сдайте тетради. До свидания.

Урок может быть проведен и как внеклассное мероприятие для младших классов.

Обобщенный результат урока представлен на стендовой галерее.

Литература:

1.Современные педагогические технологии в процессе преподавания химии: развивающее обучение, проблемное обучение, проектное обучение, кооперация в обучении, к омпьютерные технологии/ Авт.-сост.С.В.Дендебер, О.В.Ключникова.-2 -е изд. - М.: 5 за знания. . 2008.

2. Кузнецова Н.Е.. Шаталов М.А. Обучение химии на основе межпредметной интеграции: 8-9 классы: Учебно-методическое пособие, - М.: Вентана - Граф,2004.

3. Интернет источники:

shkolnie.ru

calend.ru/holidays/0/0/2875/

tostun.ru/pozdrav/den/zdorovya/

novostioede.ru/food_additive/e1xx_krasiteli/e172_oksidy_i_gidroksidy_zheleza/