Технологическая карта урока по химии на тему'Железо и его свойства' (9 класс)

Урок разработала

учитель химии Донкова Т. В.

Тема урока: Железо и его свойства.

Класс: 9 «А»

УМК: О. С. Габриэлян

Тип урока: комбинированный

Цели урока: развитие личностного потенциала учащихся в ходе организации интеллектуальной творческой деятельности при изучении основных вопросов темы.

Задачи урока: создать условия для восприятия и конкретизации теоретического материала с опорой на субъектный опыт учащихся, выявление пробелов, неверный представлений, их коррекции; развивать мыслительную активность учащихся, навыки работы с различными информационными источниками; совершенствовать технику химического эксперимента, умение наблюдать, сравнивать, обобщать, устанавливать причинно-следственную связь между строением и свойствами веществ; обеспечить формирование коммуникативных способностей, волевых качеств личности (ответственность, толерантность), организуя продуктивную деятельность учащихся.

Средства обучения: учебник, инструкция по выполнению опытов, диаграмма «Распространение химических элементов в земной коре», географическая карта полезных ископаемых, тестовые задания на листах, химическое оборудование и реактивы для работы групп, коллекция «Железо».

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

УУД

I. Мотивация учебной деятельности

Цель этапа: побуждение интереса к получению информаций

Исторический факт. Герою знаменитого романа Даниэля Дефо повезло. Корабль, с которого он спасся, сидел на мели совсем недалеко от острова. Робинзон сумел погрузить на плот все необходимое и благополучно переправился на остров. Ему повезло еще раз. Цитируем роман: «После долгих поисков я нашел ящик нашего плотника, и это была для меня поистине драгоценная находка, которой я не отдал бы тогда целый корабль золота». Что же было в плотницком ящике?

Прослушивают. Отвечают на вопрос.

Да обыкновенные железные инструменты: топор, пила, молоток, гвоздь.

(К) - планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками

(Р) - целеполагание

(Л) - самореализация

II. Актуализация знаний и фиксирование затруднений в усвоении материала.

Цель этапа: актуализировать учебное содержание, необходимое для изучения нового материала, сформулировать тему урока.

План изучения темы представлен на слайде

1. От каменного века к веку железному.

2. Биологическая роль железа.

3. Положение железа в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

4. Строение атома и ионов железа.

5. Нахождение железа в природе.

6. Получение железа.

7. Железо - простое вещество (химическая связь, кристаллическая решетка, физические свойства).

8. Химические свойства железа.

9. Применение железа и его сплавов.

- Теперь попробуйте сформулировать тему урока, поставьте перед собой цель

Напротив каждого пункта учащиеся ставят знаки, обозначающие степень владения этим материалом в начале урока: «+» - знаю материал достаточно хорошо; «+/-» - имею представление; «-» - практически не знаю.

В ходе урока отмечают улучшение знаний.

Формулируют тему и цель урока, записывают в тетради.

(Р) - целеполагание (постановка учебной задачи на основе соотнесения материала уже известного и усвоение учащимися ещё неизвестного)

(П) - самостоятельное выделение познавательной цели

(Р) - умение составлять план действий по решению проблемы

III. Проблемное объяснение новых знаний

Цель этапа: зафиксировать преодоление затруднений

Привожу слова Лукреция Кара, который в своем трактате «О природе вещей» писал: «Раньше в употребление вошла медь, чем железо, так как медь была мягче, причем изобильней гораздо».

? Почему медный век наступил раньше железного?

Демонстрирую следующий слайд «Биологическая роль железа»

? Почему железо можно отнести к биогенным элементам?

? Что такое биогенные элементы?

Предлагаю обратиться к основному справочному материалу - ПСХЭ

? Можно ли считать железо металлом, зная, что элемент находится в VIII группе периодической системы, а радиус его атома равен 0,126 нм - меньше, чем у натрия (1,186 нм), магния (1,160 нм), алюминия (1,140 нм)?

? Как это объяснить с точки зрения теории строения атома?

? Как образуются катионы железа

Обсуждаем слайд «Нахождение железа в природе», на котором представлены железные руды.

? В каком виде железо находится в природе?

? Укажите элементы, наиболее распространенные в земной коре.

? Какой металл наиболее распространен в природе?

? На каком месте по распространению в природе находится железо?

? Перечислите и покажите на карте известные вам месторождения железа. (Магнитогорск)

Предлагаю решить задачу:

? Как узнать, какая из руд, магнетит или пирит, более богата железом?

? Почему железо именуется «небесным камнем»?

Следующий слайд - «Получение железа»

? Приведите примеры словосочетаний, образных выражений, связанных с темой урока. (Железные нервы, стальной характер, железная леди).

? Какие способы промышленного получения металла вам известны? (Пирометаллургия, гидрометаллургия, электрометаллургия). Какие из них используют для получения железа?

Демонстрирую слайд «Простое вещество - железо»

Предлагаю учащимся охарактеризовать железо как простое вещество и объяснить чем они обусловлены. А для этого необходимо вспомнить взаимосвязь строения и свойств веществ.

? Какая химическая связь характерна для металлов, например, для железа?

? Как образуется металлическая связь?

? Какой тип кристаллической решетки типичен для металла, в том числе для железа?

? Каковы физические свойства железа?

Предлагаю демонстрационный опыт по установлению способности железа намагничиваться и долго сохранять состояние намагниченности (ферромагнетик).

Демонстрирую слайд «Химические свойства железа», видеосюжеты из единой коллекции ЦОР «Взаимодействие железа с кислородом, серой, хлором, водой». По результатам видеоматериалов предлагаю школьникам охарактеризовать способность железа реагировать с кислородом, серой, хлором и составить уравнение происходящих реакций.

? Охарактеризуйте способность железа реагировать с водой при высокой температуре; при обычных условиях в присутствии кислорода.

? Что при этом образуется?

? Охарактеризуйте состав ржавчины. Защищает ли она железо?

Организую работу в группах по исследованию химических свойств железа в ходе лабораторного эксперимента

Предлагаю инструкцию по проведению лабораторного эксперимента.

? Почему концентрированные серную и азотные кислоты можно перевозить в железной цистерне?

В завершение демонстрирую слайды, на которых представляю применение железа и его сплавов - чугуна и стали.

? Почему железо является фундаментом цивилизации?

? И какие перспективы?

Исследовательская работа в группах с обсуждением результатов.

Учащиеся работают с учебником и дополнительной информацией.

Учащиеся делают выводы

• железо - один из важнейших биогенных элементов, катализатор дыхательных процессов;

• белок гемоглобин содержит в своем составе около 2,4 г железа;

• в организме взрослого человека 3,5 г железа;

• основное депо - печень (запасает около 1 г железа);

• недостаток железа в организме животных вызывает анемические явления, а недостаток железа у растений замедляет образование хлорофилла;

• железо в больших количествах токсично для животных и растений.

Учащиеся работают в парах: изучают железо как химический элемент, характеризуя его положение в ПС, строение атома, образование и строение ионов Fe²⁺ и Fe³⁺. При этом они указывают порядковый номер элемента, заряд ядра атома, число протонов и электронов в атоме, номер периода, подгруппу, число внешних электронов, тип элемента и составляют электронную и графическую формулы атома. Обращают внимание на принадлежность железа к элементам побочной подгруппы и устанавливают характерную особенность строения атома - заполнение электронами d-подуровня предпоследнего энергетического уровня. Записывают схемы образования катионов железа Fe²⁺ и Fe³⁺.

Учащиеся работают с диаграммой, показывающей распространение химических элементов, и географической картой.

Учащиеся вычисляют массовую долю железа в рудах и формулируют выводы. Указывают в тетрадях содержание железа в минералах. В магнетите Fe₃О₄ до 72 %, а пирите FeS₂ 72 %.

Первое железо, попавшее еще в глубокой древности в руки человека, было, по-видимому, не земного, а космического происхождения: оно входило в состав метеоритов, упавших на нашу планету.

Записывают уравнения реакций, составляют электронный баланс, делают выводы.

Fe₂О₃ + 2 Al → Al₂О₃ + 2Fe

Fe₃О₄ + 4Н₂ → 3Fe + 4Н₂О

Учащиеся отвечают на вопросы, пользуясь текстом учебника и конспектами.

Работают с коллекцией «Металлы» и делают выводы. Химически чистое железо - серебристо-серый металл, блестящий, очень похож на платину, химически чистое железо устойчиво к коррозии, однако, ничтожные примеси лишают его этих драгоценных свойств: на земном шаре ежегодно болеет ржавчиной такое количество железа, которое равняется четверти его годовой добычи.

Явление магнетизма известно с глубокой древности. Слово магнетизм происходит от горы «Магнезия» Малой Азии. Мореходы издавна пользовались компасом с магнитной стрелкой.

Учащиеся составляют уравнения реакций, указывают окислитель, восстановитель.

Работа по рядам (1 ряд - уравнения реакций с кислородом, 2 ряд - с серой, 3 ряд - с хлором) совместно - с водой.

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ (хлорид железа 3)

Fe + S → FeS (сульфид железа)

3Fe + 2О₂ → Fe₃О₄ (железная окалина)

3Fe + 4 Н₂О → (FeFe₂)О₄ + 4Н₂

(железная окалина)

Учащиеся выполняют эксперимент

Опыт № 1 «Взаимодействие железа с растворами кислот (на примере соляной кислоты)

1. В пробирку с порошкообразным железом прилили 1-2 мл соляной кислоты. Какой газ выделяется? Объясните возможность протекания процесса, исходя из положения железа в ряду активности металлов.

2. Напишите уравнение реакции между железом и соляной кислотой.

3. По аналогии составьте уравнение реакции железа с разбавленным раствором серной кислоты.

Опыт № 2 «Взаимодействие железа с растворами солей»

1. В пробирку налейте 1-2 мл сульфата меди II и аккуратно опустите железный гвоздь. Какие изменения вы наблюдаете, изменилась ли окраска раствора?

2 Объясните возможность протекания процесса и составьте уравнение реакции в молекулярном и ионном виде, укажите окислитель и восстановитель.

При контакте с кислотами железо покрывается прочной оксидной пленкой (пассивация металлов)

Сообщения учащихся

Примерно 90 % используемых человечеством металлов - это сплавы на основе железа. Железо выплавляется в мире очень много, примерно в 50 раз больше чем алюминия, не говоря о других металлах. Сплавы на основе железа универсальны, технологичны, доступны, дешевы.

Железу еще долго быть фундаментом цивилизации.

(П) - установление причинно-следственных связей

(П) - умение моделировать, классифицировать объекты на основе выделения признаков, структурировать учебный материал

(К) - умение вступать в диалог с учителем и одноклассниками в целях обоснования ответа на поставленные вопросы, умение сотрудничать с учителем и одноклассниками

(К) - умение задавать вопросы, высказывать свое мнение, работать в составе групп, коллективе

(П) - умение выделять главное в тексте, моделировать строение атома

(П) - общие учебные действия, нацеленные на решение практических задач, овладение межпредметными связями

(П) - умение давать определения усвоенных понятий, грамотно формулировать вопросы

(К) - умение работать в составе пар и групп

(П) - умение устанавливать причинно-следственные связи и делать выводы, свободно, правильно излагать свои мысли в письменной форме

(Р) - умение работать согласно установленным правилам (ТБ)

(Л) - умение делать выводы и грамотно их формулировать

IV. Первичное выявление качества усвоения знаний

Цель этапа: переосмысливание имеющихся знаний

Предлагаю тест по теме «Железо и его свойства»

1. Сколько d-электронов содержит атом железа?

а) 26 б) 8 в) 6 г) 56

2. При взаимодействии железа с соляной кислотой образуется соль состава

а) хлорид железа (III)

б) хлорид железа (II)

в) сульфат железа (II)

г) сульфат железа (III)

3. Железо в природе встречается

а) преимущественно в виде оксидов

б) исключительно в самородном виде

в) в виде галогенидов

г) только в виде карбонатов

4. Какой из указанных металлов является более активным чем железо и может быть использован для получения железа в водном растворе

а) медь б) кальций в) ртуть г) магний

5. Атом железа имеет электронную конфигурацию

а) 3p⁶4s² б) 3d⁶4s² в) 3p⁶3d³ г) 3p⁶3d⁰4s¹

Выполняют тест и проверяют результаты учебной деятельности одноклассников

(Л) - коммуникативность и коммуникабельность

(Р) - навыки самооценки и самоанализа

(Р) - умение самостоятельно организовать свою деятельность

(К) - умение работать в группе

V. Рефлексия. Диагностика результатов урока

Цель этапа: оценить результаты собственной деятельности

На заключительном этапе урока организую индивидуальную работу по анализу личных достижений учащихся.

- Достигли ли вы поставленной перед собой цели? Обратите внимание на графу с вопросами. Это темы будущих уроков, на которых будут даны ответы на эти вопросы.

Домашнее задание:

- выучить материал по учебнику

- желающим ответить на проблемные вопросы:

1. В некоторых водоемах в значительных количествах обнаружены ионы Fe²⁺. Как содержание этих ионов отражается на качестве воды? С чем может быть связано присутствие ионов Fe²⁺в водоемах? (Вода более жесткая, менее прозрачная, с привкусом, причина в растворении сидерита).

2. Чем объяснить высокое содержание ионов Fe³⁺ в сточных водах? Оцените последствия этого для окружающей среды и здоровья человека. (При коррозии железных изделий ионы железа поступают в почвенные растворы, в результате происходит загрязнение окружающей среды солями тяжелых металлов, в частности железа, что пагубно сказывается на состоянии водоемов и нашем здоровье)

3. Один из святых источников с. Пайгарм Рузаевского района имеет бурую окраску, чем это вызвано? (Соединениями Fe3⁺).

Оценивают степень владения материалом по пунктам плана и определяют дальнейший маршрут изучения темы.

(П) - рефлексия способов и условий действия

(П) - контроль и оценка результатов деятельности и процесса в целом

(К) - выражение своих мыслей с достаточной полнотой и точностью

(К) - учёт и анализ разных мнений