Железо и его соединения

Цель урока: обобщить и систематизировать знания учащихся по теме.

Образовательные задачи:

1. Проконтролировать степень усвоения основных ЗУН по теме;
2. Продолжить формирование общеучебных умений (осуществлять самоконтроль; сотрудничать; использовать компьютер, ноутбук, интерактивную доску).
3. Продолжить формирование навыков самостоятельной работы учащихся с учебником, дополнительной литературой, сайтами Интернета.

Воспитательные задачи:

1. Продолжить развитие познавательных интересов учащихся;
2. Воспитывать культуру речи, трудолюбие, усидчивость;
3. Продолжить формирование ответственного, творческого отношения к труду;
4. Продолжить эколого-краеведческое воспитание;
5. Продолжить формирование научного мировоззрения.

Развивающие задачи:

1. Развивать умение использовать химическую терминологию;
2. Развивать мыслительные операции (анализ, синтез, установление
3. Причинно-следственных связей, выдвижение гипотезы, классификация, проведение аналогий, обобщение, умение доказывать, выделение главного);
4. Развивать интересы, способности личности;
5. Развивать умение проводить, наблюдать и описывать химический эксперимент;
6. Совершенствовать коммуникативные умения учащихся в совместной деятельности (умение вести диалог, выслушивать оппонента, аргументировано обосновывать свою точку зрения) и информационно - познавательную компетентность учащихся.

Предварительная подготовка:

1. Постановка проблемы;
2. Прогнозирование практических результатов работы;
3. Организация самостоятельной (индивидуальной, парной, групповой) деятельности учащихся на уроке и во внеурочное время;
4. Структурирование содержательной части проекта (с указанием поэтапных результатов и указанием ролей);
5. Исследовательская работа в малых группах (обсуждение, поиск источников информации);
6. Создание совместного проекта в виде слайдовой презентации;
7. Защита проекта на уроке.

Оборудование. Интерактивная доска. Компьютер, медиапроектор.

Презентация (приложение 1). Магнитофон. Книга Е.Фёдорова “Каменный пояс”. ПС. Офтальмотренажёр (по В.Ф.Базарному). Коллекция минералов (бурый, красный, магнитный железняки, пирит под № 1-4). Тесты для ноутбуков (приложение 2), задание для индивидуальной работы.

Штатив, 8 пробирок, FeSO₄, NaOH, K₃[Fe(CN)₆], FeCl₃,K₄[Fe(CN)₆], KCNS. Аптечка.

Структура урока

I. Оргмомент.

II. Вызов.

Слайд 1.

Учитель. Тема нашего урока - “Железо и его соединения” (слайд № 1). Запишите в тетрадь дату и тему.

Цели урока: обобщение и систематизация знания по теме, совершенствование ваших коммуникативных и предметных умений и навыков.

Для подготовки к уроку класс был разбит на микрогруппы, каждая группа получила задание: подготовить презентацию своих страничек альманаха по теме “Железо и его соединения” (слайд № 2). Мне понравилось, что вы помогали друг другу в работе, использовали различные информационные источники (энциклопедии, художественную литературу, материалы сайтов Интернета, мультимедийные диски), эколого-краеведческий материал.

Затем мы объединили ваши презентации в единый проект, чтобы вы могли:

• посмотреть (слайд № 3) на железо глазами историка, краеведа, геолога, литератора, химика,
• физика, технолога, эколога, медика, биолога;
• обратиться к секрету мастера Турнбуля;
• приятно удивиться: оказывается, вы знаете уже так много!

Оценивать работу мы будем с помощью листов контроля (слайд № 4).

Для погружения в урок используем приём “Верите ли вы?”. Каждой группе даётся по 2 вопроса. На обсуждение 1 мин. Затем представители групп отвечают на вопросы.

Вопрос 1 группе:

1. Железо - первый по распространённости элемент - металл в составе земной коры.
2. В Древнем Риме из железа делали обручальные кольца.

Вопрос 2 группе:

Железо - d-элемент.

Ежегодно из-за коррозии теряется около 25% всего произведённого в мире железа.

Вопрос 3 группе:

1. Один немецкий студент подарил своей возлюбленной кольцо, сделанное из железа его крови.
2. Железо пластичный металл.

Вопрос 4 группе:

1. Из железа делают цистерны для перевозки соляной кислоты.
2. Оксид железа (III) проявляет амфотерный характер.

Обсуждение.

Учитель. Есть ли другие мнения?

III. Осмысление.

Учитель. Часть исторической информации о железе уже прозвучала, так мы оказались на первой страничке - “Исторической” (слайд № 5).

Ученик. Часы истории человечества стали отсчитывать время быстрее, когда в его жизнь вошли металлы и их сплавы (слайд № 6). Век каменный сменился веком медным, потом - бронзовым, а затем веком железным.

Аркаим – “страна городов” на Южном Урале - существовал на рубеже бронзового и железного веков. На территории нашего Кваркенского района близ п. Аландский находится одно из поселений той эпохи.

Как же начинался железный век?

Учёные предполагают, что первое железо, попавшее в руки человека, было метеоритного происхождения (слайд № 7).

Не случайно на некоторых древних языках железо именуется “небесным камнем”.

Самый крупный железный метеорит Гоба нашли в 1920 г. в Африке, он весил около 60 т. В составе метеоритов на долю железа приходится 91%. Уже в древности из этих небесных тел, т.к. они были прочными и твёрдыми, изготавливались различные предметы. Около 4 тыс. лет назад возросла потребность людей в железных предметах - мечах, плугах.

Руды железа широко распространены и часто встречаются даже на поверхности земли.

Вероятно, человек заметил, что после горения костра в некоторых случаях наблюдается образование железа из тех кусков руды, которые случайно оказались в костре. При горении костра восстановление железа идёт за счёт реакции руды как непосредственно с углём, так и с образующимся при горении угарным газом. Получение железа с помощью сыродутного процесса было изобретено в Древнем Египте в 1-ом тысячелетии до н.э (слайд № 8). В железоделательный костёр слоями закладывали руду и древесный уголь. Мастера пользовались либо собственными лёгкими, либо ветром, искусно регулируя его порывы при помощи определённым способом расположенных больших камней. Затем естественную тягу сменили меха, и железоделательный костёр превратился в низкошахтную печь - домницу (слайд № 9). В Западной Европе и России в средние века в домницах стали выплавлять чугун. В нашей области железорудная промышленность стала развиваться в XVIII веке, а в начале XX века появились небольшие металлургические заводы (слайд №10). Изменялась и стоимость Fe. Когда начался железный век, этот металл ценился дороже золота. В “Одиссее” говорится, что победителю игр, устроенных Ахиллесом, была назначена награда: кусок золота и кусок железа. Но с развитием металлургии стоимость железа неуклонно снижалась, но всё больше возрастала его роль в жизни человеческого общества. Очевидно, железный век длится и по сей день, т.к. примерно 90 % всех используемых человеком металлов и сплавов - это сплавы на основе железа.

Страничка 2 - “Визитка химического элемента” (слайд №11).

Ученик. Охарактеризуйте железо как ХЭ, составьте предложения со словами и словосочетаниями (слайд № 12).

Ответы учащихся. После ответа с помощью анимации появляется правильный ответ.

Страничка 3 - “Геологическая” (слайд № 13).

Ученик. В каком виде ХЭ может находиться в природе? Запишите в тетрадь не менее 4 формул природных соединений железа (слайд № 14).

Далее ученик рассказывает о нахождении железа в природе (слайды № 15,16) и просит установить соответствие минералов по коллекции.

Проверка с помощью слайда № 17

Ученик. В Оренбургской области разведано 8 месторождений железных руд (слайд № 18).

Семь месторождений железных руд составляют Орско-Халиловскую группу, расположенную в Кувандыкском и Гайском районах области. Самые крупные - Аккермановское и Новокиевское.

Руды Орско-Халиловской группы железорудных месторождений относятся к типу природнолегированных, поскольку кроме железа содержат хром и никель. Запасы руды невелики - 194,6 млн т.

Природнолегированные руды Халиловского железорудного бассейна состоят в основном из лимонита или бурого железняка. Цвет лимонита от темно-бурого до охристо-желтого. Халиловские руды представляют собой смесь продуктов древнего выветривания и озерных отложений. Источником железа для образования этих месторождений служили массивы магматических пород.

Добавление учителя. В годы Великой Отечественной войны важнейшим центром передислокации тяжёлой промышленности из западных и центральных районов страны стал Орско-Халиловский район с его богатой рудной базой. Буквально с колёс начиналась жизнь прибывших заводов. На них изготавливали цилиндры для авиамоторов, корпуса фугасных снарядов, знаменитые “катюши”, гильзы для снарядов, мины, гранаты. Так в тылу ковалась победа.

Страничка 4 - “Биологическая” (слайд № 19).

Ученик. Железо - это биогенный элемент. Оно играет важную роль в жизни практически всех организмов, за исключением некоторых бактерий.

При недостатке железа растения не образуют хлорофилла (что нарушает процесс фотосинтеза), теряют возможность ассимилировать углекислый газ и выделять кислород.

Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина, различных ферментов и других сложных железо-белковых комплексов, которые находятся в печени и селезенке.

В организме взрослого человека имеется 4-5 г железа, из них 65% - в крови. Железо стимулирует функцию кроветворных органов. Красный пигмент крови – гемоглобин – осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к тканям и обратный перенос углекислого газа от тканей к легким. В организм железо поступает вместе с пищей.

Как вы думаете, в каких продуктах содержится больше всего железа? (обсуждение)

Проверим по слайду № 20.

В пищевых продуктах содержится III железо, а клетки кишечника пропускают только II. Минуя пищевод и попав в желудок, ионы Fe3+ восстанавливаются в ионы Fe2+ . Усваивается только 2 - 20% железа. Если человек плохо пережёвывает пищу, ионы Fe3+ не восстанавливаются и остаются недоступными. На усвоение влияет и состав пищи. Ионы Fe3+ в присутствии витамина С и фруктозы легко растворяются и усваиваются. Но есть враги железа – чай, кофе, яичные желтки, алкоголь. У человека и животных при недостатке Fe развивается анемия (малокровие).

Как правило, железа, поступающего с пищей, вполне достаточно, но в некоторых специальных случаях (анемия, а также при донорстве крови) необходимо применять железосодержащие препараты и пищевые добавки (гематоген, ферроплекс).

Далее ученик проводит динамическую паузу (в это время звучит мелодия из серии “Звуки природы”).

Упр. для улучшения мозгового кровообращения:

И.п. – стоя. 1-2- плавно наклонить голову назад, 3-4- плавно наклонить голову вперёд. Повторить 3 раза, темп медленный.

Упр. для снятия утомления с плечевого пояса и рук:

И.п. – стоя, кисти тыльной стороной на поясе. 1-2- свести локти вперёд, голову наклонить вперёд. 3-4- локти назад, прогнуться. Повторить 3 раза. Затем руки вниз и потрясти расслабленно. Темп медленный.

Упр. для гимнастики глаз:

Быстро поморгать, закрыть глаза и медленно досчитать до 4.

Страничка 5 - “Литературная” (слайд № 21).

Ученик. В начале 50-х гг. прошлого века Евгений Фёдоров закончил роман “Каменный пояс”. Над трехтомной эпопеей автор работал 15 лет.

Он искусно описал ту эпоху, эпоху Петра I. Например, в тексте даются размышления царя об отсталости России от Европы по переработке железных руд: “Насколько Россия бедна заводами! А между тем все было для умножения производства…Нужны были пушки, ядра, гвозди, и во всем этом была зависимость от иноземцев. Металлы, прежде всего железо привозились из-за границы. Железо славилось шведское, провоз был труден, цены непомерные. Хочешь, не хочешь, а думай о своем металле. Много руд и под Липецком, и под Тулой, и в Олонецком крае, и под Устюжной, и на востоке – Каменный Пояс…”

В тексте содержится описание знакомства Никиты Антуфьева с царем.

“В 1696 царь Петр, наслышавшись о тульских ружейных мастерах, остановился в Туле. Пригласили к царю кузнеца Никиту Антуфьева. Царь увидел кузнеца и пленился его силой.

- Вот молодец, годится в Преображенский полк!

Кузнец хмуро опустил голову.

- Ты что, оружейник, солдатчины испугался?

Спросил царь.

- Никак нет, государь! Ремесло … жаль оставить. Больно по сердцу мастерство.

- Коли так, сделай 300 алебард по этому образцу!

Кузнец внимательно осмотрел иноземную алебарду, поднял на царя жгучие глаза.

- Наши лучше будут! – отвечал кузнец.

- Ладно! Только чтоб пустой хвальбы не вышло!

- Слышу! Разреши идти, за дело браться?”

Царю такая быстрота пришлась по душе. Обещание было выполнено и вскоре царь передал Никите все уральские металлургические заводы. [3]

Учитель. Ребята, какие пословицы вы знаете о железе? (Куй железо, пока горячо).

А эпитеты? (Железная воля, железный кулак).

Учитель. Послушайте стихотворение кваркенского поэта Анатолия Георгиевича Аверьянова “Обнажил Суундук берега”:

Обмелел Суундук, сбавил бег, Отодвинулся от берегов, Вдоль которых он долгий свой век Несёт воду сквозь чащу талов. Это путь многих зимних снегов И живительных летних дождей, И прибрежных речных родников, Уцелевших до нынешних дней. По райцентру лежит этот путь. Приоткрыл Суундук берега… Боже мой, да здесь страшно шагнуть, Как по минному полю врага: Автошины и тросов шмотки, Хлама мелкого - весь алфавит…

А на фоне таком - рыбаки, Чья душа за “пейзаж” не болит. А ведь хлам не ребёнок принёс, Папы, мамы копили запас, Чтоб малыш в этой дикости рос И копировал взрослых не раз. Он и так уже с речкой на “ты”: Здесь купался, там рыбу ловил, Тут железку забросил в кусты, Здесь бутылку о камень разбил …Археологи, через века, Вскроют пласт наш и скажут: “Смотри, Здесь тогда протекала река, А сгубили её дикари”.

Какие слова, словосочетания непосредственно связаны с нашей темой?

Наше село - наша малая Родина. Что в наших силах сделать по охране родного края? Как могут использоваться “тросов шмотки”, “железки”? (обсуждение)

Страничка 6 - “Технолого-экологическая” (слайд № 22).

Учитель. Назовите не менее 7 слов (словосочетаний), которые ассоциируются у вас с производством чугуна и стали.

Учитель. …, представьте себя в роли директора металлургического комбината. Из каких взаимосвязанных производств будет состоять комбинат?

Ученик. Выплавка черных металлов в настоящее время ведется на комбинатах (слайд № 23) – крупных предприятиях, состоящих из ряда взаимосвязанных производств: доменного, сталеплавильного и прокатного. Заводы, имеющие все три производства, называются предприятиями полного цикла.

Современные комбинаты включают ряд вспомогательных заводах: коксохимический завод, электростанцию, агломерационную фабрику, на которой обогащают железную руду, концентрат спекают с известняком и получают агломерат. Все цехи и заводы комбинаты взаимосвязаны. Кокс вместе с агломератом и флюсами загружается в домны, в которых получают чугун. Часть чугуна идет для получения отливок, этот чугун называется литейным. Он очень хрупкий, поэтому основная доля чугуна (90%) поступает для передела в сталь. Сталь получают кислородных конверторах – это более современный и экономически выгодный процесс.

Коксовый газ используется в качестве топлива при выплавке стали, и для газификации близлежащих населенных пунктов. Из доменных шлаков получают цемент, минеральную вату, литые блоки.[2]

Учитель. …, Вас назначили экологом металлургического комбината. Какие природоохранные меры вы предусмотрите для создания экологически чистой зоны в районе предприятия?

Ученик объясняет с использованием слайдов № 24, 25.

Добавление учителя. В нашей области чёрная металлургия наибольшее развитие получила в 50-60-х гг. 20 века, когда началось строительство Орско-Халиловского металлургического комбината. В настоящее время комбинат “Носта” входит в число 8 самых крупных в России. В год производится 3, 5 млн т чугуна, 4,5 млн т стали и 3,5 млн т проката. Сталь ОХМК используется при изготовлении искусственных спутников Земли, орбитальных станций, металлических конструкций стадиона “Лужники” в Москве, экспортируется в страны СНГ, США, Великобританию, Италию.

Страничка 7 - “Физическая” (слайд № 26).

Ученик. Выберите те физические свойства, которые не относятся к железу (слайд № 27).

Страничка 8 - “Химическая” (слайд № 28).

Учитель. Сильные учащиеся работают индивидуально, выполняя тесты на ноутбуках (приложение 2). Ключ: Д Е Б А Г В.

1 учащийся индивидуально выполняет цепочку превращений (за конторкой стоя).

Ученик предлагает выполнить задания с использованием интерактивной доски по исправлению ошибок и расстановке коэффициентов в уравнениях реакций, генетическим связям железа (слайды 29, 30,31).

Проверка тестов, цепочки.

Учитель проводит динамическую паузу по офтальмотренажёру Базарного.

Учитель. Послушайте стихотворения и угадайте, какой же будет следующая страничка альманаха?

Он идёт на сковородки
Да узорные решётки.
Он совсем, совсем неловок,
Не воспитан и не ковок,
Хрупок, ломок, словно лёд,
И тяжёл, как бегемот,
Но не врун и не болтун
Работяга - друг…(чугун)
От дождя я не ржавею,
Не ломаюсь, не темнею,
Как алмаз в бою крепка,
Как лозиночка гибка.
Если крепко закалюсь,
Никогда не отступлюсь:
Буду дерево пилить,
Резать ткань, Ме сверлить.
Научусь делам свободно,
Буду я на всё пригодна -
На сверло и на медаль,
Такова моя мораль!
Дальше - мой автограф -…(сталь)

Ответы учащихся.

Страничка 9 - “Практическая” (слайд № 32).

Ученик рассказывает о применении железа и его сплавов (слайды № 33, 34) и предлагает заполнить пропуски в соотношениях: вещество (смесь) - свойство - область применения (слайды № 35,36).

Учитель. Какая ассоциация возникает в связи со словосочетанием “Рыжий дьявол”?(ответы)

Послушайте отрывок из “Занимательной минералогии” А.Е.Ферсмана (слайд № 37): “…Тщетно старается человек удержать в своих руках железо, покрывает его тонким слоем цинка или олова, превращает в жесть, красит его масляной краской, лакирует, никелирует, хромирует, смазывает маслом, керосином, - тысячами способов ухищряется человек, чтобы подольше сохранить железо в своих руках. Но оно вс-таки неустанно исчезает, покрывается ржавчиной, смывается водой и снова рассеивается по поверхности земли”.

Страничка 10 - “ В царстве рыжего дьявола”.

Ученик. Что такое коррозия? Какие способы защиты от коррозии показаны на слайдах 39 - 42?

Страничка 11 - “Экспериментальная” (слайд № 43).

Учитель. Попробуйте, используя имеющиеся у вас реактивы, подобрать нужные цвета для окраски 5 объектов (слайд № 44) Я думаю, что вы сначала будете прогнозировать, как получить необходимый цвет, а уже затем проводить опыты.

IV. Рефлексивно - оценочный этап.

1. Возвращение к приёму “Верите ли вы?” (если необходимо)
2. Составление кластера.
3. Заполнение листа контроля (слайд № 45).
4. Выставление оценок. Комментирование.
5. Поделитесь своими впечатлениями, для этого закончите предложения, посвящённые сегодняшнему уроку (слайд № 46).

V. Домашнее задание (слайд № 47) - на выбор учащихся.

Сдайте тетрадь с л\р, листы самоконтроля.

Всего доброго! (слайд № 48)

Литература.

1. Габриелян О.С. Химия. 9 класс. - М.: Дрофа, 2005.
2. Герасимова Р.Ш, Ручка Н.П. Интегрированный урок “Металлургия. Получение металлов”//
3. https://urok.1sept.ru
4. Фёдоров Е. Каменный пояс. - Челябинск: Южно-Уральское издательство, 1988.

 Презентация