Цели:
- Рассмотреть электронное строение атома железа;
- дать общую характеристику его;
- изучить основные физические и химические свойства ;
- рассмотреть важнейшие соединения железа ;
- ознакомиться с применением железа.
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Заходит "Двоечник”:
Зачем же мы все тут собрались? Так, тема – железо. Ну, и что в нём такого
примечательного, мы встречаемся с ним каждый день, железо, как железо.
3. Его перебивают "Знайки”.
А знаешь ли ты:
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 нагнел ящик нашего плотника, и это была
для меня поистине драгоценная находка, которой я не отдал бы тогда за целый
корабль с золотом”...
Что было в плотницком ящике? Обыкновенный железный инструмент: топор, пила,
молоток, гвозди.
Через два столетия на другой необитаемый остров попали герои другого
французского романа – пятеро американцев. Они сумели не только выжить на
острове, но и создать себе более или менее нормальные условия жизни, что
определенно не удалось бы, если бы всеведущий инженер Сайрес Смит (заметим, что
по-английски "смит” означает "кузнец”) не сумел найти на таинственном острове
железную руду и сделать железные инструменты. Иначе опять пришлись бы Жюлю Верну
выручать своих героев с помощью знаменитого капитана Немо...
Как видим, без железа не может обойтись даже приключенческая литература.
Чрезвычайно важное место занимает этот металл в жизни человека.
А знаете ли вы:
Железо входит в состав метеоритов, падающих на Землю.
Конец 18 и начало 19 века ознаменовались настоящим вторжением железа в
технику. В 1778 г построен первый железный мост. 1788 г введен в строй первый
железный водопровод. В 1818 г спущен на воду первый железный корабль " Вулкан".
В 1825 г в Англии начала действовать первая железная дорога. В 1889 г в Париже
было завершено строительство стальной Эйфелевой башни, которая стала эмблемой
столицы Франции.
Иглы из железа человек стал использовать более 2000 лет назад. Стальные иглы
начали производить в 14 веке. Иглы долгое время изготовляли вручную. Чертежи
машины для производства иголок создал еще Леонардо да Винчи, но делать такие
машины начали только в 19 веке в Англии. Сейчас массовое производство иголок
налажено только в 7 странах мира, так как это очень сложный процесс.
В организме человека содержится 4–5 г железа, 65% железа является важной
составной частью гемоглобина крови, участвует в переносе кислорода.
Железо содержится в яблоках, картофеле, абрикосах, гречневой крупе.
Во всем мире железа и его сплавов производится в 20 раз больше, чем всех
остальных металлов.
4. Объяснение новой темы учителем, используя презентацию.
- Нахождение железа в природе:
Магнитный железняк(магнетит) Fe3O4
– 72% Fe
Красный железняк (гематит) Fe2O3
– 65% Fe
Лимонит Fe2O3*nH2O
– 60% Fe
Пирит FeS2 – 47% Fe
В минеральных водах: FeSO4 и Fe(HCO3)
В Республике Казахстан: Торгайский железорудный бассейн, и центральный
Казахстан.
- Нахождение в ПСХЭ.
- Получение:
Востановлением
Водородом FeO + H2à
Fe + H2O
Алюминотермическим методом Fe2O3
+ 2Alà 2Fe +
Al2O3
Угарным газом Fe2O3 + 4CO
à 3Fe + 4CO2
Электролизом FeCl2 à Fe + Cl2
Блестящий серебристо-белый металл, плотность 7,87г/см2,
Тпл=1539°C, твёрдость железа =
4,6, пластично, обладает магнитными свойствами.
Химические свойства: чистое железо на воздухе
устойчивое. На практике используют железо с примесями. Железо металл средней
активности.
Активные металлы окисляют железо
2Fe + 3Cl2 à 2FeCl3
Fe + S à FeS (ОВР)
Раскаленные железные опилки сгораю в кислороде с образованием окалины (смесь
оксидов железа)
3Fe +2O2 à Fe3O4
(FeO*Fe2O3)
В сухой атмосфере железо покрывается защитной оксидной пленкой, её можно
получить искусственно, прокаливая железо(воронёная сталь – не ржавеет).
Во влажном воздухе происходит ржавление железа: 4Fe + 6H2O + 3O2
à 4Fe(OH)3
C разбавленными кислотами HCl; H2SO4 реагирует с выделением водорода.
Fe +2HCl à FeCl2 + H2
С концентрированными кислотами
2Fe + 6H2SO4 à Fe2(SO4)3
+3SO2 + 6H2O
Fe + 4HNO3 à Fe(NO3)3 + NO
+2H2O
С солями:
Железо восстанавливает менее активные металлы из их солей:
Fe + CuCl2 à FeCl2 + Cu
Чистое железо способно быстро намагничиваться и размагничиваться, поэтому его
применяют для изготовления сердечников трансформаторов электромоторов,
электромагнитов и мембран микрофонов. Чаще всего используют сплавы железа –
чугун и сталь. Чистое железо применяется для изготовления гвоздей.
5. Сценка.
"Двоечник” и "Знайка”
Куча металлических предметов.
1-й ученик: – Чем занимаешься? 2-й ученик:
– Думаю, что же из этих предметов сделано из железа. 1-й ученик:
– Это просто, железо притягивается магнитом, а цветные
металлы такого свойства не имеют.
Достают магнит, и выбираю железный гвоздь из кучи. 1-й ученик:
– А зачем тебе нужен был железный предмет? 2-й ученик:
– Говорят, он проводит электрический ток, сейчас воткну в
розетку и проверю, есть ли в ней ток. 1-й ученик:
– Не вздумай этого делать, ведь железо проведет ток, и тебя
ударит током! 2-й ученик:
– А как оно проведет ток? За ручку что ли? 1-й ученик:
– Эх, ты…Галина Вячеславовна на физике нам же рассказывала
….Железо имеет металлическую кристаллическую решетку, которая кроме атомов и
ионов железа содержит, относительно свободно передвигающиеся электроны. При
подключении источника питания, электроны начинают двигаться направлено в одну
сторону, а что такое электрический ток -это направленное движение заряженных
частиц. Поэтому металлы проводят электрический ток. Так что оставь свою затею и
давай отгадаем загадки. За каждый правильный ответ, открываются 3 буквы в
поговорке.
КУЙ ЖЕЛЕЗО ПОКА ГОРЯЧО!
- Как называется болезнь, когда не хватает организму железа?
ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНАЯ АНЕМИЯ.
- Встречается ли железо в виде самородков? ДА
- Может ли железо падать с неба? МЕТЕОРИТЫ
- Красные клетки крови, содержащие железо? ЭРИТРОЦИТЫ
- Как свидетельствует в "Одиссее” Гомер, победителя игр, устроенных
Ахиллесом, награждали куском ………..ЗОЛОТА и куском …………ЖЕЛЕЗА.
- Какие степени окисления присущи железу? +2,+3
- Самые распространенные сплавы железа? ЧУГУН И СТАЛЬ.
6. Задача:
Какой объем угарного газа . потребуется, чтобы восстановить железо,
содержащееся в 960 т Fe2O3?
7. Рефлексия.
8. Д\З. Дополнительная информация о составе и свойствах сплавов. |