Соединения железа
9 класс
Урок строится на элементах личностно ориентированного обучения и проводится по традиционной системе: дифференцированная проверка знаний, объяснение нового материала, закрепление, подведение итогов.
Работа на уроке рассчитана на учащихся различной успеваемости: уровень А – слабые ученики, уровень В – средние ученики, уровень С – сильные ученики. Использование дифференцированных заданий для учащихся с разным уровнем знаний позволяет создать для самых слабых учеников ситуацию успеха.
Цель урока. Изучить химические свойства соединений железа(ІІ) и (ІІІ), познакомить с качественными реакциями на ионы Fe2+ и Fe3+.
Оборудование и реактивы. Cпиртовка, пробирки, пробиркодержатель, Fe, HCl, NaOH, FeSO4, FeCl3, K3[Fe(CN)6], K4[Fe(CN)6], KCNS.
ХОД УРОКА
I этап.
Дифференцированная проверка знаний
В начале урока проводится дифференцированная проверка знаний учащихся по теме «Железо и его свойства». Каждому ученику на стол выдается карточка (приложение 1), в которой в соответствующей графе таблицы надо либо выбрать правильный ответ, либо записать уравнение реакции.
После заполнения таблицы предлагается взаимо- и самопроверка. Задания выполняют на карточках в 2-х экземплярах с использованием копировальной бумаги. После выполнения задания первый экземпляр отдают учителю, а второй остается для самопроверки у ученика.
II этап.
Изучение нового материала
По ходу фронтальной беседы при участии учеников заполняется таблица по соединениям железа и их химическим свойствам (таблица).
Железо образует два ряда оксидов и гидроксидов:
• FeO – оксид железа(II), черный; Fe(OH)2 — гидроксид железа(II), белый; проявляют осно?вные свойства;
• Fe2О3 — оксид железа(III), красно-бурый; Fe(OH)3 – гидроксид железа(III), бурый; проявляют амфотерные свойства.
Таблица
Соединения железа и их свойства
| Химические свойства соединений железа | |
| Fe2+ | Fe3+ |
| 1. Растворимые соли ионов железа Fe2+ и Fe3+ реагируют с растворами щелочей при комнатной температуре: | |
 |
 |
| 2. Гидроксид и оксид железа(II) вступают в реакцию с кислотами: Fe(OH)2 + 2HC1 = FeCl2 + 2H2O, FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O | 2. Гидроксид железа(III) амфотерен,
т.е. вступает в реакции с кислотами и
концентрированными растворами щелочей:Fe(OH)3
+ 3HCl = FeCl3 +3H2O, Fe(OH)3 + 3NaOH = Na3[Fe(OH)6]. Оксид железа(III) реагирует с кислотами и с основными оксидами: Fe2O3 + 6HСl = 2FeCl3 + 3H2O,
|
| 3. Гидроксиды железа(ІІ) и (ІІІ) разлагаются при нагревании: | |
| Fe(OH)2 = FeO+H2O | 2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O |
| 4. Катионы железа(II) легко
окисляются кислородом воздуха или другими
окислителями до катионов железа(III). Поэтому
белый осадок гидроксида железа(II) на воздухе
сначала приобретает зеленую окраску, а затем
становится бурым, превращаясь в гидроксид
железа(III):
|
|
В ы в о д. Для распознавания солей железа можно использовать реакцию с растворами щелочей.
Для распознавания солей железа(ІІ) и (ІІІ) проводят и другие качественные реакции, с которыми учащиеся знакомятся при выполнении лабораторной работы.
Лабораторная работа «Качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+».
Учащиеся работают в группах по 2–4 человека, пользуясь инструкцией по проведению лабораторной работы (приложение 2). Затем учащиеся отчитываются о своих результатах. Учитель делает вывод.
1) При добавлении к раствору хлорида железа(ІІІ) раствора желтой кровяной соли образуется темно-синий осадок (берлинская лазурь).
4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3
+ 12KCl.
Это качественная реакция нa ионы Fe3+.
2) При взаимодействии раствора сульфата железа(ІІ) с раствором красной кровяной соли образуется темно-синий осадок (турнбулева синь):
3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4.
Это качественная реакция на ионы Fe2+ .
3) Для обнаружения ионов Fe3+ используется также реакция с роданидом калия, при которой реакционная смесь приобретает красный цвет:
FeCl3+ 3KCNS = Fe(CNS)3 + 3KCl.
III этап.
Закрепление материала
Великий Гете сказал: «Просто знать – еще не все, знания нужно уметь использовать».
Для закрепления материала проводится лабораторный опыт.
В пробирку налейте 2 мл соляной кислоты и опустите туда кусочек железа (скрепку). Нагрейте содержимое пробирки на спиртовке не менее двух минут (с соблюдением правил техники безопасности). Что наблюдаете? Какая соль при этом получилась?
Чтобы проверить правильность вашего предположения о формуле возможной соли, проведите анализ на обнаружение ионов Fe2+ и Fe3+. Сделайте вывод о составе соли, полученной взаимодействием железа с соляной кислотой. Напишите полные и сокращенные ионные уравнения реакций.
IV этап.
Подведение итогов
Учитель подводит итоги урока и выставляет оценки.
Домашнее задание. По учебнику О.С.Габриеляна § 14, с. 65–67, упр. 5.
Уходя с урока, ученик, ориентируясь на свои знания, может взять карточку с домашним заданием из красного конверта на «5», из синего – на «4», из зеленого – на «3».
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Карточка для дифференцированной проверки знаний
Фамилия ……………………………………………………
Имя …………………………………………………………
Класс ……………………………………………………….
| Вариант I | Вариант II | |||
| Задание | Ответ | Задание | Ответ | |
| У р о в е н ь А |
1. Заряд ядра атома железа равен: а) +8; б) +56; в) +26; г) +16 |
1. Общее число электронов у атома
железа: а) 56; б) 26; в) 25; г) 16 |
||
| 2. Напишите структурную формулу оксида железа(ІІ) | 2. Напишите структурную формулу хлорида железа(ІІ) | |||
| 3. Закончите уравнение реакции: Fe + HCl =… |
3. Закончите уравнение реакции: Fe + H2О = … |
|||
| У р о в е н ь B |
1. Общее число электронов у иона Fe2+: а) 56; б) 58; в) 25; г) 54 |
1. Общее число электронов у иона Fe3+: а) 53; б) 59; в) 55; г) 56 |
||
| 2. Напишите структурную формулу оксида железа(ІІІ) | 2. Напишите структурную формулу сульфата железа(ІІ) | |||
| 3. Напишите уравнение реакции железа с хлором. Рассмотрите это уравнение с точки зрения окислительно-восстановительных реакций | 3. Напишите уравнение реакции железа с серой. Рассмотрите это уравнение с точки зрения окислительно-восстановительных реакций | |||
| У р о в е н ь C |
1. Число d-электронов у иона Fe3+
равно: а) 12; б) 13; в) 14; г) 11 |
1. Число d-электронов у иона Fe2+
равно: а) 12; б) 13; в) 14; г) 11 |
||
| 2. Осуществима ли следующая
реакция: Fe + MgSO4 (p-p) = … ? Будет ли идти эта реакция с Na и Al? Ответ обоснуйте |
2. Осуществима ли следующая
реакция: Cu + FeSO4 = … ? Будет ли идти эта реакция с K и Al? Ответ обоснуйте |
|||
| 3. Напишите структурную формулу фосфата железа(ІІ) | Напишите структурную формулу сульфата железа(ІІІ) | |||
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Инструкция по проведению
лабораторной работы
«Качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+»
Цель. Научиться проводить качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+.
Оборудование и реактивы. HCl, NaOH, хлорид железа(ІІІ) FeCl3, сульфат железа(ІІ) FeSO4, красная кровяная соль K3[Fe(CN)6], желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6], роданид калия KCNS.
1) В пробирку № 1 налейте раствор сульфата железа(ІІ), в пробирку № 2 – хлорид железа(ІІІ). В обе пробирки прилейте раствор красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Отметьте окраску полученных веществ.
2) В пробирку № 3 налейте раствор сульфата железа(ІІ), в пробирку № 4 – хлорид железа(ІІІ). В обе пробирки прилейте раствор желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Отметьте окраску полученных веществ.
3) В пробирку № 5 налейте раствор хлорида железа(ІІІ). В эту же пробирку прилейте раствор роданида калия KCNS. Отметьте цвет полученного раствора.
Результаты опытов оформите в виде таблицы.
| № пробирки | Содержимое пробирки | Цвет содержимого пробирки до реакции | Цвет содержимого пробирки после реакции |
| 1 | FeSO4 | ||
| 2 | FeCl3 | ||
| 3 | FeSO4 | ||
| 4 | FeCl3 | ||
| 5 | FeCl3 |
Л и т е р а т у р а
Книга для чтения по неорганической химии. Сост. В.А.Крицман. М.: Просвещение, 1984; Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Химия. Учебник для 9 класса общеобразовательных учебных учреждений. М.: Просвещение, 2001; Габриелян О.С. Химия. 9 класс. М.: Блик плюс, 2005; Зяблова Е.В. Из опыта проведения практической работы «Железо и его соединения». Химия в школе, 2003, № 5.