Железо. Знакомство с электронной базой данных ПСХЭ Д.И.Менделеева

3. Развивающие: развивать навыки самостоятельного анализа предложенных источников информации, систематизации данных, развивать умение доказательства и опровержения гипотез, развивать навыки сотрудничества при работе в группах.

Оборудование: учебная презентация «Железо», дидактические карточки с вопросами, дидактические карточки с заготовками таблицы, спиртовка, железные скрепки, пластилин, магнит, пинцет, электронная база данных «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева» Mendeleyev2.1.1, видеоролики химических реакций железа с кислородом и хлором, веб-страницы, электронный тест, проектор, компьютеры. 

Роль учителя: организация деятельности, консультации.

 Ход урока:

Слайд № 1

Создание эмоционального настроя. 
Учитель: «Здравствуйте, ребята. На уроке мы продолжим изучать металлы на примере нового химического элемента и простого вещества — железа. Сегодня мы будем выполнять исследование, поэтому вам нужно разделиться на 6 групп»

Слайд № 2 

Учитель: «Цель сегодняшнего урока — исследовать железо, как химический элемент и простое вещество. 

Слайд № 3 

Учитель: «На уроке предстоит решить следующие задачи:

• Поиск информации с использованием ресурсов Интернет. 
• Анализ информации, полученной из Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева. 
• Лабораторным путем выявить физические свойства простого вещества железа. 
• Спрогнозировать химические свойства железа на основе сравнения со свойствами натрия и магния. 
• Установить влияет ли размер радиуса атома на химические свойства металлов.»

Слайд № 4 

Учитель: «В ходе урока предстоит подтвердить или опровергнуть гипотезу «Железо, как химический элемент и простое вещество является металлом». Для этого вам предстоит провести исследование. Тема исследования указана на выданных карточках, результаты исследования вам необходимо занести в таблицу. После завершения исследования вам нужно отчитаться о результатах вашей работы. На проведение исследования у вас 7 минут». 

Слайд № 6 

Отчет группы №1 

Целью нашего исследования было: 
1 Выяснить древнее название железа; 
2 Определить положение химического элемента железа в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. 

В ходе исследования мы выяснили: 
1 Первое железо, попавшее в руки человека, было не земного, а космического происхождения: железо входило в состав метеоритов, падающих на Землю.

2 Поэтому шумеры называли его «небесной медью», а древние копты — «небесным камнем». В эпоху первых династий Ур в Месопотамии железо именовали ан-бар (небесное железо). 
Железо — элемент под порядковым номером 26, относительная атомная масса 56. 8 группа побочная подгруппа, период 4 (большой). 

Слайд № 7,8,9 

Отчет группы №2 

Целью нашего исследования было: 
1 Выяснить вес самого крупного метеорита; 
2 Исследовать строение атома железа 

В ходе исследования мы выяснили: 
1 Большинство найденных метеоритов имеют вес от нескольких граммов до нескольких килограммов. Крупнейший из найденных метеоритов — Гоба (вес 60 тонн). 
2 Атом железа содержит 26 протонов, 26 электронов, 30 нейтронов. Заряд ядра +26 (его определяет число протонов), в электронной оболочке 4 энергетических уровня (показывает номер периода. На 1 уровне 2 электрона, на 2 — 8, на 3 — 14, на 4 — 2). Составление электронно-графическую формулу атома железа, определение степеней окисления, которые может проявлять элемент входя в сложные вещества. Делают вывод, что на внешнем энергетическом уровне у атома железа 2 электрона, по данной характеристике его можно отнести к металлам. 

Учитель обращает внимание на значение величин радиуса атома натрия, магния и железа и просит запомнить эту информацию. 


Слайд № 10 

Отчет группы №3 

Целью нашего исследования было: 
1 Выяснить ценность железа в Древнем Риме ; 
2 Определить тип химической связи и кристаллической решетки у простого вещества железа 

В ходе исследования мы выяснили: 
1 Возле Рима был обнаружен железный жезл — символ власти. Железо ценилось дороже золота, из него делали ювелирные укращения и вставляли в золотые оправы. 
2 У простого вещества железа металлическая химическая связь, образующаяся за счет отдачи 2 или 3 электронов с внешнего и предвнешнего уровня. Тип кристаллической решетки- металлическая. 

Учитель дополняет ответ учащихся информацией о гранецентрированной кубической (ГЦК) и объемноцентрированной кубической (ОЦК) кристаллических решетках. 

Слайд № 11 

Отчет группы №4 

Целью нашего исследования было: 
1 Выяснить, меняет ли Эйфелева башня свою высоту; 
2 Исследовать физические свойства железа 

В ходе исследования мы выяснили: 
1 Эйфелева башня изменяет свою высоту, так как при нагревании металл расширяется, поэтому в жаркую погоду башня выше на 120 мм. 
2 Группа проводит исследование по выявлению физических свойств железа. Оборудование: железные скрепки и гвозди, пинцет, спиртовка, пластилин, магнит. Делают выводы о цвете, металлическом блеске, гибкости, теплопроводности, магнитных свойствах. Вывод: железо простое вещество обладает свойствами, характерными для большинства металлов. 

Слайд № 12 

Учитель: «Зная величины радиуса атома металлов, предположите, как будет меняться химическая активность простых веществ» 

(предполагаемый ответ учащихся) самый большой радиус атома из этих металлов у натрия, его атому будет легче всего отдать электрон с внешнего уровня. У магния 2 электрона на внешнем уровне и радиус атома меньше, чем у натрия, поэтому он по химической активности будет уступать щелочному металлу. У железа из перечисленных элементов самый малый радиус, поэтому по химической активности он будет уступать оставшимся металлам. 

Учитель: необходимо проверить правильность вашего предположения. Химические свойства натрия и магния вам уже известны. Слово предоставляется группе №5» 

Слайд № 13 

Отчет группы №5 

Целью нашего исследования было: 
1 Выяснить содержание железа в нашей планете; 
2 Дать характеристику химических свойств натрия 

В ходе исследования мы выяснили: 
1Распространённость железа в земной коре — 4,65 % (4-е место после O, Si, Al). Считается также, что железо составляет бо́льшую часть земного ядра. 
2 учащиеся заполняют опроную таблицу, записывают уравнения реакции, характеризующие химические свойства натрия, указывают условия протекания химических процессов (по ходу ответов учащихся на презентации появляются уравнения реакций). 

Отчет группы №6 

Целью нашего исследования было: 
1 Выяснить содержание железа в организме человека; 
2 Дать характеристику химических свойств магния 

В ходе исследования мы выяснили: 
1 Содержание железа в организме человека мало (2-5 г у взрослых и 340-400 мг у новорожденных), по своей значимости оно является уникальным микроэлементом. 
2 учащиеся заполняют опроную таблицу, записывают уравнения реакции, характеризующие химические свойства магния, указывают условия протекания химических процессов (по ходу ответов учащихся на презентации появляются уравнения реакций). 

Учитель обращает внимание на условия протекания реакций магния с кислородом, хлором, водой (для их притекания необходимо нагревания, а натрий, реагировал при обычных условиях). 

Учащиеся делают вывод о том, что химическая активность магния ниже, чем у натрия. 

Слайд № 14 

Учитель: «Следующей частью нашего исследования является изучение химических свойств железа. Предлагаю вам внимательно посмотреть ролики демонстрационных опытов и ответить на вопросы: 
Физическое или химическое явление вы наблюдали? Почему? 

(предполагаемый ответ учащихся) Наблюдали химическое явление, тк выделение света и теплоты — признаки химической реакции. 
Какие условия необходимо создать для протекания данного химического процесса. 

(предполагаемый ответ учащихся) Необходимо раскалить железную проволоку с помощью угля и пламени спиртовки. Кислорода в воздухе недостаточно для проведения реакции горения железа, нужна высокая концентрация кислорода. 
Назовите продукт взаимодействия железа с кислородом. 

(предполагаемый ответ учащихся) В результате химической реакции образуется окалина 
Напишите уравнение химической реакции взаимодействия железа и кислорода. 


Учитель:Предлагаю внимательно посмотреть ролик демонстрирующий взаимодействие железа и хлора, ответить на вопросы: 
физическое или химическое явление вы наблюдали? Почему? 

(предполагаемый ответ учащихся) Наблюдали химическое явление, тк изменение цвета — признак химической реакции. 
Какие условия необходимо создать для протекания данного химического процесса. 

(предполагаемый ответ учащихся) Необходимо раскалить железную проволоку. 
Назовите продукт взаимодействия железа с кислородом. 

(предполагаемый ответ учащихся) В результате химической реакции образуется хлорид железа (III) 
Напишите уравнение химической реакции взаимодействия железа и хлора. 

Слайд № 15 

Учитель: «Предположите, вступит ли железо в химическое взаимодействие с водой и какие продукты реакции при этом могут образоваться? 

(предполагаемый ответ учащихся) Железо стоит в ряду напряжения металлов в промежутке между магнием и водородом. С водой химическая реакция возможна только при очень высокой температуре, продуктами является окалина и водород. (записывают уравнение реакции) 

Учитель: «Предположите, вступит ли железо в химическое взаимодействие с раствором назбавленной серной кислоты и какие продукты реакции при этом могут образоваться? 

(предполагаемый ответ учащихся) Железо стоит в ряду напряжения металлов в промежутке между магнием и водородом, при взаимодействии с разбавленной серной кислотой образуется соль и водород. (записывают уравнение реакции). 

Слайд № 16 

Учитель: «внимательно рассмотрите фото, представленные на слайде. Как вы считаете, взаимодействует ли железо с раствором сульфата меди (II) обоснуйте свои выводы.» 

(предполагаемый ответ учащихся) Это фотографии химического процесса, тк изменение цвета раствора и цвета металлических скрепок — признак химической реакции. Железо , как более активный металл, вытесняет медь из раствора ее соли. Продуктами реакции является сульфат железа (II) и медь. (записывают уравнение реакции). 

Учитель: «сделайте вводы о химической активности рассмотренных металлов и величине радиусов их атомов 

(предполагаемый ответ учащихся) железо по химической активности будет уступать натрию и магнию, так как радиус атома железа меньше. 

Слайд № 17 

Учитель: «сделайте вывод, в ходе исследования подтверждена или опровергнута гипотеза «Железо, как химический элемент и простое вещество является металлом» (рассуждения учащихся) 

Слайд № 18 

Учитель: «Какие задачи сегодня на уроке мы смогли с вами решить? 

(предполагаемый ответ учащихся) 
Осуществили поиск информации с использованием ресурсов Интернет. 
Проанализировали информацию, полученную из Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева. 
Лабораторным путем выяснили физические свойства простого вещества железа. 
Спрогнозировали химические свойства железа на основе сравнения со свойствами натрия и магния 
Установили, влияет ли размер радиуса атома на химические свойства металлов 

Учитель: Таким образом, мы достигли поставленной в начале урока цели. «Домашнее задание дополнить опорную таблицу характеристиками лития и калия" Спасибо за урок

Презентация