Особливості підвищення ефективності навчальної діяльності в спеціалізованих класах з поглибленим вивченням хімії на уроках з теми "Залізо та його сполуки" (стр. 12 из 17)
ІІ. Виклад нового матеріалу.
У таблиці Менделєєва важко знайти другий такий метал, з яким так тісно була б пов’язана історія цивілізації. (Перевірка задачі № 1 біля дошки, повідомлення теми уроку.) Залізо належить до металів, відомих людству з глибокої давнини (VI-II ст. до н.е.). Ще в давньому Єгипті із заліза виготовляли різне хатнє начиння. Залізо є другим за поширеністю металом у природі (4,2%) після алюмінію. У вільному стані зустрічається лише в метеоритах (залізо космічного походження). Протягом останніх 50 років випало 453 метеоритних дощі, які принесли на Землю 672 т метеоритного заліза. Це залізо порівняно легко піддається обробці, й саме з нього людина почала виготовляти найпростіші знаряддя. Але, на жаль, метеорити за замовленням на Землю на падали, а потреба в залізі була постійною.
У перші роки свого царювання Петро І видав указ „искать всякому литому и кованому железу умноження, стороннего шведського железа пронять было мочно и стараться, чтобы русские люди тем мастерством были изучены, дабы то дело в Московском государстве было прочно».
А для тих, хто намагався приховати знайдені руди, указом передбачалися жорстокий гнів, невідкладне тілесне покарання та страта. Найважливішими природними сполуками заліза є (демонстрація колекцій):
- бурий залізняк (Крим – Керченське родовище); 
- червоний залізняк (Кривбас); 
- магнітний залізняк (Курська магнітна аномалія, м.Магнітогорськ); 
- залізний колчедан, пірит (Урал)Сполуки заліза входять до складу живих організмів.
Самостійна робота: Визначити масову частку заліза в:
Варіант І: Бурому залізняку
Варіант ІІ: Червоному залізняку
Варіант ІІІ: Магнітному залізняку
З наведених мінералів запропонуйте той, що є найбільш економічно вигідним для виробництва заліза (чавуна).
Робота з випереджальними завданнями
1. Перевірка завдання № 1.
2. Знаючи, що залізо – метал, опишіть його фізичні властивості. (Залізо – сріблясто-сірий метал, ковкий, пластичний, має магнітні властивості, с =7,87 г/см3, tпл.=15390С, при температурі 60000С переходить у газоподібний стан (на Сонці)).
3. Перевірка завдання № 2.
Чи лише металеві властивості має залізо? Визначте властивості заліза. (Основні, атмосферні, кислотні).
Для заліза валентністю ІІ і ІІІ майже однаковою мірою характерними є одні й ті самі властивості, тому залежно від умов сполуки Fe2+ можуть виступати в ролі відновників, а Fe3+ - окисників.
відновник окисник
ІІ
Fe(OH)2
ОсноваІІ
Fe(OH)3
Амфотерн
IV
FeO2(OH)2 або (H2FeO4)
Фериста кислота
Висновок: залізу притаманні загальні властивості металів і в той самий час він, проявляючи валентність ІІІ, є амфотерним.
4. Перевірка завдання № 3
В яких же випадках залізо проявляє ступінь окислення +3?
Запам’ятайте!
1) При взаємодії з киснем утворюється змішаний оксид:
2) При взаємодії з галогенами Fe проявляє ступінь окислення +3:
3) При взаємодії з водою:
4) При взаємодії з кислотами:
За н.у. Fe пасивує взаємодію з концентрованою кислотою H2SO4 та HNO3, оскільки утворюється міцна оксидна плівка.
5. Питання.
Які властивості буде мати ферум (ІІІ) гідроксид? Де ми вже зустрічалися з поняттям „Амфотерні сполуки?” Які амфотерні елементи та сполуки ви знаєте? Доведіть амфотерний характер Fe(OH)3.
Демонстрація експерименту (проводять учні).
Отже, ми з вами дійшли висновку: сполуки заліза зі ступенем окислення +3 амфотерні.
6. Перевірка завдання № 4.
7. Знаючи, що для заліза ступені окислення +2 та +3 є характерними приблизно однаковою мірою, ідентифікуйте речовини: ферум (ІІ) хлорид та ферум (ІІІ) хлорид.
Демонстрація експерименту (проводять учні)
колір осаду?
колір осаду?
8. Де використовується залізо?
Яким є його значення для організму?
ІІІ. Закріплення та узагальнення.
1. Відповіді на питання (на підвісній дошці)
Схеми на дошці коментує вчитель.
Металургія
Пірометалургія (огняний спосіб)
(+O2) (+H2, C, CO, Me)
Гідрометалургія
1) Мокрий спосіб:
2) Електроліз
Електроліз
Что такое электролиз?
Рассказать я не боюсь.
Значит так: берется полюс.
Этот полюс будет «плюс».
Нужен нам и полюс «минус».
Это тоже электрод.
Если, соль в раствор закинув,
Цепь замкнуть, то ток пойдет.
У катода всем подряд
Выдаются электроны.
Металлический отряд
Получают из ионов.
А анод, наоборот,
Электроны отберет.
В этом месте всякий раз
Выделяться будет газ.
або
Результат всего процесса
Очень даже интересен:
Если ток включается –
Соли разлагаются.
Хімічна активність зменшується
Хімічна активність зменшується
1. Питання до учнів.
Правила перевезення концентрованої сульфатної кислоти в стальних цистернах суворо вимагають, щоб після зливання кислоти з цистерн випускний кран і люк були негайно закриті. Чому? (концентрована сульфатна кислота за звичайної температури не вступає в реакцію із залізом і тому перевозиться в стальних цистернах. При відкритому крані та люку сульфатна кислота швидко поглинає вологу з повітря й перетворюється на розчин кислоти, що енергійно роз’їдає стінки цистерни).
2. Робота за міні-тестами.
Тест з теми „Залізо та його сполуки”.
Варіант І.
1.Назвіть сполуки, в яких залізо має ступінь окислення +2:
а) FeО; в) Fe(NO3)2;
б)NaFeO2; г) FeCl3
2. Назвіть речовини, з якими реагує залізо:
а) O2; в) H2SO4;
б) Na2O; г) CO2
3. Назвіть речовини, які утворюються при взаємодії Fe(OH)3 з HNO3:
а) H2O;в) FeO;
б) Fe(NO3)2;г) Fe(NO3)3
4. Назвіть метали, які є більш активними за залізо:
а) Cu;в) Hg;
б) Caг) K.
5. Назвіть речовини, в яких розчиняється Fe2O3:
а) H2O;в) HCl;
б) NaOH (розч.);г) NaCl (розч.).
Варіант ІІ.
1. Назвіть сполуки, в яких залізо має ступінь окислення +3:
а) FeO;в) Fe2(SO4)3;
б) NaFeO2г) FeCl2.
2. Назвіть речовини, з якими реагує залізо:
а) Cl2;в) HNO3 (конц.)
б) H2O;г) CaO.
3. Назвіть речовини, що утворюються при взаємодії Fe(OH)3 та H2SO4:
а) H2O;в) Fe2(SO4)3;
б) FeSO4г) FeS.
4. Назвіть метали, які є більш пасивними за залізо:
а) Cu;в) Hg;
б) Ca;г) K.
5. Назвіть речовини, в яких розчиняється Fe(OH)3:
а)H2O;в) HCl (розч.);
б) NaOH (розч.);г) NaCl (розч.).
IV. Підбиття підсумків
V. Домашнє завдання
Під час виплавки сульфатних руд (FeS2) у повітря потрапляє близько 0,8% усього (за масою) сульфур (IV) оксиду, що утворився. Обчисліть об’єм повітря, який буде забруднено при одержанні 100 т заліза ГДК SO2 у повітрі – 0,5 мг/см3.
2.7 Сплави заліза: чавун і сталь. Застосування сплавів і сполук Феруму
Мета: ознайомитися з промисловим виробництвом чавуну і сталі.
1. Прочитайте текст підручника [2] п.29 зверніть увагу на сировину, з якої виплавляють чавун. Дайте відповіді на питання:
- Що таке шихта, який її склад та призначення?
- Які основні процеси відбуваються під час виплавки чавуну? Напишіть відповідні рівняння реакцій. Звірте з навчальним матеріалом міні-підручника.
- Чому під час даного процесу утворюється метал з високим вмістом Карбону? Яка роль шлаку в доменному процесі?
Напишіть рівняння реакцій утворення шлаку.
Розв’яжіть задачу:
Варіант І. № 185
Варіант ІІ. № 187
2. Взаємо перевірте розв’язані задачі. Поясніть, що означає запис:
Мета: ознайомитися з процесом виплавки сталі.
3. Опрацюйте текст підручника [2] п.29, с. 114.
Зверніть увагу на принципову різницю виплавки чавуну та сталі. (Доменний процес – процес відновлення; виплавка сталі – процес окиснення).
- мета виплавки сталі – зменшити вміст Карбону та інших домішок неметалів у металі.