Соединение железа с кислородом. Исправьте ошибки и расставьте коэффициенты. Важнейшие природные соединения железа

Цели . Познакомить с положением железа в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, строением атома, природными месторождениями, соединениями, современными методами получения, свойствами и применением железа. Способствовать выработке у школьников навыков коллективного труда и товарищеской взаимопомощи.
Оборудование и реактивы . Пробирки, таблицы по доменному производству; растворы HCl и H 2 SO 4 , порошки Fe(OH) 2 и Fe(OH) 3 , железные опилки, растворы желтой кровяной соли K 4 и красной кровяной соли K 3 .
Тип урока . Элементы лекции, рассказ, беседа.

ХОД УРОКА

Учитель . Сегодня мы продолжим речь о металлах, вы узнаете о положении железа в периодической системе химических элементов, о строении его атома, о химических свойствах металла железа, его соединениях, получении и применении, роли железа в развитии человеческого общества. Какова роль железа в человеческом обществе?
Ученик . Железо сыграло большую роль в развитии человеческого общества и не потеряло своего значения в настоящее время. Из всех металлов оно наиболее широко используется в современной промышленности.
Первобытный человек начал использовать железные орудия труда за несколько тысячелетий до нашей эры. В те годы единственным источником этого металла были упавшие на землю метеориты, которые содержат довольно чистое железо. В середине 2-го тысячелетия до
н. э. в Египте была освоена металлургия железа – получение его из железных руд. Это событие стало началом железного века в истории человечества, который пришел на смену каменному и бронзовому векам. На территории России начало железного века относится к рубежу 2–1-го тысячелетий до н. э.

Учитель . Каково распространение железа в природе?
Ученик . Железо – один из самых распространенных элементов в природе. В земной коре его массовая доля составляет 5,1%, по этому показателю оно уступает только кислороду, кремнию и алюминию. Много железа находится и в небесных телах, что установлено по данным спектрального анализа. В образцах лунного грунта, которые доставила советская автоматическая станция «Луна», обнаружено железо в неокисленном состоянии .
Учитель . В виде каких соединений железо встречается в природе?
Ученик . Железо входит в состав большинства горных пород. Для получения железа используют железные руды с содержанием железа 30–70% и более. (Пользуясь физической картой России, ученик показывает и называет месторождения соединений железа.)
Основными железными рудами являются:

гематит Fe 2 O 3 – содержит до 65% железа, такие месторождения железа встречаются в Криворожском районе;
лимонит Fe 2 O 3 n H 2 O – содержит до 60% железа, месторождения лимонита встречаются в Крыму, например керченское месторождение;
пирит FeS 2 – содержит примерно 47% железа, месторождения пирита встречаются на Урале.
Учитель . Как получают железо в промышленности?
Ученик . В настоящее время основным промышленным способом переработки железных руд является производство чугуна доменным процессом. Чугун – это сплав железа, содержащий
2,2–4% углерода, а также кремний, марганец, фосфор, серу. В дальнейшем большая часть чугуна подвергается переделу в сталь. Сталь отличается от чугуна главным образом меньшим содержанием углерода (до 2%), фосфора и серы.

Учитель . Большое внимание уделяется разработке методов прямого получения железа из руд без осуществления доменного процесса. В чем преимущество прямого получения железа? Главное состоит в том, что восстановление оксидов железа можно проводить без участия металлургического кокса. Его заменяют более дешевым и распространенным топливом – бурым углем, природным газом. При прямом получении железа можно использовать и бедные железные руды, шлаки других производств, содержащие железо.
Прямое восстановление железа проводят в слегка наклоненных вращающихся печах, похожих на печи, в которых получают цемент. В печь непрерывно загружают руду и уголь, которые постепенно перемещаются к выходу, противотоком идет нагретый воздух, создается температура ниже точки плавления железа.
Чтобы получить технически чистое железо прямым восстановлением, руду подвергают обогащению. При этом удается повысить массовую долю железа, отделить пустую породу (куски железа легко отделяются от шлака) и снизить содержание вредных примесей (серы и фосфора). В процессе обогащения руду измельчают в дробильных установках и подают в магнитный сепаратор. Последний представляет собой барабан с электромагнитами, в который при помощи транспортера подается измельченная руда. Пустая порода свободно проходит через магнитное поле и падает. Зерна руды, содержащие магнитные минералы железа, намагничиваются и отделяются от барабана позднее пустой породы. Такую магнитную сепарацию можно проводить несколько раз.
Затем руду обогащают методом флотации . Для этого руду помещают в емкость с водой, где растворяют флотационные поверхностно-активные вещества, которые избирательно абсорбируются на поверхности полезного минерала. В результате абсорбции флотореагента частицы минерала не смачиваются водой и в ней не тонут. Через раствор пропускают воздух, пузырьки которого прикрепляются к кусочкам минерала и поднимают их на поверхность. Частицы пустой породы хорошо смачиваются водой и оседают на дне емкости. Обогащенную руду собирают с поверхности раствора вместе с пеной. В результате содержание железа в руде может быть повышено до 70–72%
.
Рассмотрим схему одного из способов прямого получения железа. Процесс проводят в вертикальной печи, в которую сверху подают обогащенную руду, а снизу – газ, служащий восстановителем. Этот газ получают сжиганием природного в недостатке кислорода. Восстановительный газ содержит 30% СО, 55% Н 2 , 13% Н 2 О и 2% СО 2 . Следовательно, восстановителями служат оксид углерода(II) СО и водород:

Fe 2 O 3 + 3СО = 2Fe + 3CO 2 ,

Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O.

Восстановление ведут при температуре 850–900 °С, что ниже температуры плавления железа (1539 °С).
Для многих современных отраслей техники требуется железо очень высокой степени чистоты. Тогда очистку технического железа проводят карбонильным методом. Карбонилы – это соединения металлов с оксидом углерода(II) СО. Железо взаимодействует с СО при повышенном давлении и температуре 100–200 °С, образуя пентакарбонил железа:

Пентакарбонил железа – жидкость, которую легко можно отделить от примесей перегонкой. При температуре около 250 °С карбонил легко разлагается, образуя порошок железа:

Fe(CO) 5 = Fe + 5CO.

Если полученный порошок подвергнуть спеканию в вакууме, то получится металл, содержащий 99,98–99,999% железа. Зачем нужно получать металл такой степени чистоты?
Ученик . Железо высокой степени чистоты нужно прежде всего для изучения его свойств, т.е. для научных целей. Если бы не удалось получить чистое железо, то не узнали бы, что это – мягкий, легко обрабатывающийся металл. Химически чистое железо намного более инертно, чем железо техническое. Важной отраслью использования чистого железа является производство специальных ферросплавов, свойства которых ухудшаются от присутствия примесей .
Учитель . Каковы же химические свойства железа?
Ученик . Химические свойства железа обусловлены строением электронных оболочек его атомов. Железо – элемент побочной подгруппы VIII группы 4-го большого периода. Железо относится к d-элементам, электронная формула атома имеет окончание …3d 6 4s 2 . Железо в соединениях проявляет степени окисления +2 и +3. Максимальная степень окисления железа +6. Она проявляется в ферратах – солях несуществующей железной кислоты. Например, Na 2 FeО 4 – феррат натрия .
Учитель . Как реагирует железо с кислородом?
Ученик . В электрохимическом ряду напряжений железо стоит левее водорода, т. е. имеет более отрицательный стандартный электродный потенциал. Поэтому железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах с выделением водорода :

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 ,

Fe + H 2 SO 4 (разб.) = FeSO 4 + H 2 .

Более концентрированную серную кислоту (40–60%) железо восстанавливает до
оксида серы(IV):

Fe + 2H 2 SO 4 = FeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

В серной кислоте еще более высокой концентрации (от 80 до 100%) железопассивируется – покрывается тонкой и прочной оксидной пленкой, которая предохраняет металл от растворения. Такое же явление пассивации наблюдается и в сильно концентрированной азотной кислоте, поэтому концентрированные серную и азотную кислоты можно перевозить в железной таре.
С разбавленной азотной кислотой железо может реагировать с образованием соли железа(II), а с более концентрированным раствором кислоты – соли железа(III) и различных продуктов восстановления кислоты, например:

4Fe + 10HNO 3 = 4Fe(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O,

3Fe + 8HNO 3 = 3Fe(NO 3) 2 +2NO + 4H 2 O,

Fe + 6HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Учитель . Вспомните, что называется коррозией. Каковы ее последствия?
Ученик . Коррозия – это разрушение металла под действием окружающей среды. Образование ржавчины можно представить в следующем виде:

4Fe + 3О 2 + 6H 2 O = 4Fe(OН) 3 ,

Ржавчина отслаивается от поверхности металла, имеет много пор, поэтому не предохраняет металл от дальнейшей коррозии. Из-за коррозии гибнет огромное количество железа и его сплавов. В XIX в., когда не существовало надежных методов борьбы с коррозией, от нее гибла половина выплавляемого металла. В современных условиях от коррозии гибнет 1/6 часть выплавляемого чугуна. Поэтому борьба с коррозией – одна из важнейших задач человечества .
Учитель . Обладают ли амфотерностью соединения железа?
(На поставленный вопрос может ответить сам учитель или заранее подготовленный, интересующийся химией ученик.)
Гидроксид железа(III) амфотерен, т. е. проявляет свойства основания в реакции с кислотами:

Fe(OH) 3 + 3HCl = FeCl 3 + 3H 2 O,

и кислотные свойства в реакциях с концентрированными растворами щелочей:

Амфотерный характер имеет и оксид железа(III), который реагирует и с кислотами, и с основными оксидами:

Fe 2 O 3 + 6HСl = 2FeCl 3 + 3H 2 O,

Учитель заостряет внимание учащихся на том, что существуют характерные реакции на соединения двухвалентного и трехвалентного железа, сопровождая свой рассказ проведением опытов.
Учитель . Для обнаружения ионов железа(III) удобно применять комплексное соединение железа, называемое желтой кровяной солью или гексацианоферратом(II) калия K 4 . При взаимодействии ионов (Fe(CN) 6) 4– с ионами Fe 3+ образуется темно-синий осадок – берлинская лазурь:

Другое соединение железа – красная кровяная соль или гексацианоферрат(III) калия K 3 является реактивом на ионы Fe 2+ .
При взаимодействии ионов (Fe(CN) 6) 3– с ионами Fe 2+ также образуется темно-синий осадок – турнбулева синь:

Перечислите основные области применения железа. Какое природное значение имеет железо?
(Учащиеся отвечают на поставленные вопросы, учитель поясняет их ответы.)
Первый ученик . Ферраты различных металлов используют в современных отраслях радиоэлектроники и автоматики .
Второй ученик . Необычные соединения образует железо с водородом, азотом и углеродом. Атомы этих неметаллов имеют размеры меньше атомов железа и легко внедряются между узлов кристаллической решетки металла, образуя твердые растворы внедрения.

Твердые растворы внедрения внешне похожи на металл, но их свойства сильно отличаются от свойств железа. Большей частью это очень твердые и хрупкие вещества. С водородом железо образует гидриды FeH и FeH 2 , с азотом – нитриды Fe 4 N и Fe 2 N, с углеродом – карбид Fe 3 С – цементит, содержащийся в чугуне и стали .
Третий ученик . Железо – это металл, использование которого в промышленности и быту не имеет пределов. Широко распространена сталь в современной технике. Оксиды и соли железа применяют в производстве красок, магнитных материалов, катализаторов, лекарственных препаратов, удобрений .
Четвертый ученик . Без железа не может функционировать организм человека, в нем содержится около 3–4 г железа, из них в крови – 2 г. Железо входит в состав гемоглобина. Недостаточное содержание железа в организме человека приводит к головной боли, быстрой утомляемости и другим заболеваниям. Железо также необходимо для роста растений. В целом по значимости железо в настоящее время является главным металлом .

Для закрепления изученного материала учащимся предлагаются следующие вопросы .

1. Каково положение железа в периодической системе химических элементов?
2. Какие степени окисления проявляет железо в соединениях?
3. Какие соединения железа обладают амфотерными свойствами?
4. Как реагирует железо с азотной и серной кислотами различной концентрации?
5. Как отличить соединения двух- и трехвалентного железа?
6. Каково применение и значение соединений железа на современном этапе развития человечества?

Если позволяет время, то можно закрепить рассмотренный материал по производству железа, используя следующие вопросы .

1. В чем преимущество прямого метода получения железа?
2. Для чего применяют обогащение руды?
3. Как обогащают руду методом флотации?
4. В чем основной смысл очистки технического железа карбонильным методом?

ЛИТЕРАТУРА

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, 1999;
Хомченко Г.П. Химия для поступающих в вузы. М.: Высшая школа, 1993.

Цели урока:

Образовательная:

  • На основании знаний учащихся о строении атомов металлов, об особенностях химической связи, свойствах металлов - простых веществ и их соединений, изучить особенности строения атома железа и проследить взаимосвязь строения атома железа, его свойств и свойств его соединений; познакомиться с важнейшими соединениями железа.
  • Развить познавательный интерес к предмету, реализоватьмежпредметныесвязи курсов химии, биологии, истории, географии и литературы.

Развивающая:

  • Развить умение учащихся анализировать, сравнивать, обобщать и делать выводы на основании уже имеющихся и вновь полученных знаний, как по химии, так и по другим дисциплинам.
  • Прививать навыки поисковой и самостоятельной работы.
  • Продолжить работу над формированием навыков по применению знаний при решении теоретических и практических задач (формирование предметной компетентности).

Воспитательная: Содействовать в ходе урока формированию научного мировоззрения, коммуникативной и информационной компетенции.

Тип урока: Урок усвоения новых знаний. Первичное закрепление новых знаний.

Форма организации учебной деятельности обучающихся: групповая, преобладающая работа - самостоятельная. Урок с элементамитехнологии критического мышления.

Оборудование: ПСХЭ, кристаллические решетки металлов, видеоролики, подтверждающие химические свойства железа и его соединений, реактивы (железо в порошке, сера, растворы соляной и серной кислот, сульфат меди, гидроксид натрия, красная и желтая кровяные соли, сульфат железа (II), хлорид железа (III),тиоционат калия),мультимедийное оборудование, диск с записью презентации, электронное пособие по теме "Металлы".

ХОД УРОКА

I. Организационный момент (1-2 мин)

1 стадия "Вызов".На этой фазе происходит актуализация знаний, имеющихся у учащихся, возникает интерес к обсуждаемому вопросу.

Краткое вступительное слово учителя (3 мин.).

Сегодня мы с вами продолжим путешествие в мир металлов: мы не только будем исследовать настоящее, но и заглянем далекое прошлое. Внимание посетителей Всемирной промышленной выставки в 1958 г в Брюсселе привлекло здание Атомиума.Девять громадных, диаметром 18 метров, металлических шаров, как бы парили в воздухе: восемь по вершинам куба, девятый в центре. Это была модель элементарной ячейки кристаллического альфа-железа, увеличенная в 165 млрд. раз (слайд 2)

Учитель объявляет тему урока:"Железо и его соединения" (слайд 3)

Прием "Покопаемся в памяти"

2 стадия - Осмысление новой информации. Учитель предлагает учащимся новую информацию, которую они должны усвоить. На этом этапе может быть предложена работа с текстом, заполнение матричной таблицы, чтение текста с пометками, выписка из текста.

Нахождение железа в природе.

Учащимся раздается печатный материал (Важнейшие природные соединения железа), демонстрируются минералы содержащие железо.

Работа с таблицей.

Ответить на вопросы: а) Какие классы неорганических соединений входят в состав железных минералов? б) Какой минерал имеет самое высокое значение массовой доли железа? в) В каких регионах России добывают железо?

Важнейшие природные соединения железа (слайд 4)

Название минерала Химическая формула Содержание железа
(в %)
Важнейшие месторождения
Магнитный железняк
(магнетит)
Fe 3 O 4 до 72 Ю. Урал, Магнитогорск, КМА, Кольский п-ов
Красный железняк
(гематит)
Fe 2 O 3 до 65 Кривой рог, Сев. Урал, КМА
Бурый железняк
(лимонит)
2Fe 2 O 3 *3H 2 O до 60 Керчь, Ю. Урал, Карелия, Липецкая и Тульская обл.
Шпатовый железняк
(сидерит)
FeCO 3 до 35 Ю. Урал, КМА, Керчь
Серный колчедан
(пирит)
FeS 2 до 47 Урал, Алтай, Закавказье

2. Физические свойства железа. Кристаллические решетки железа (слайд 5,6,7)

Прием "Кластер"

1. Напишите в середине листа ключевое выражение: "Физические свойства железа"

2. Начните записывать слова или предложения, которые приходят на ум в связи с данным заданием.

З. По мере того, как у вас возникают идеи, и вы записываете их, начните устанавливать те связи между идеями, которые вам кажутся подходящими.

4. Выпишите столько идей, сколько придёт вам на ум, пока не будут исчерпаны все ваши идеи.

На этом этапе урока возможно использование приема " Маркировочная таблица"(работая с текстом, учащиеся заполняют таблицу)например:

"+"
(знаю)
"-"
(Противоречит моему знанию)
"V"

(Это для меня новое)

"?"
(Не понятно)
Простое вещество с металлической связью. Обладает пластичностью и ковкостью. Железо символ планеты МАРС Имеет 4 аллотропные модификации
Железо проводит тепло и электрический ток. Самый распространенный металл на Земле
Железо имеетметаллический блеск, обладает магнитными свойствами Самый блестящий металл железо. Свет поглощается поверхностью металла, и его электроны начинают испускать свои, вторичные, волны излучения. Почему проводит тепло.

3. Положение атома железа в периодической системе и строение атома (слайд 8)

26 Fe)))) d - элемент VIII-В группы, Аr = 56 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

4. Химические свойства железа (Слайд 9,10)

На этом этапе урока возможно использование приема "Самоанализ" с опорой на знания общих свойств металлов.

А) При нагревании взаимодействует со многими неметаллами:

* с кислородом 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

* c хлором 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

* cсерой Fe + S = FeS

* c азотом 2Fe + N 2 = 2FeN

Б) Пары воды разлагаются раскаленным железом: 3Fe + 4H 2 O = Fe 3 O 4 + 4H 2

В)РазбавленныеHCL и H 2 SO 4 растворяют железо.

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

Г) С концентрированными азотной и серной кислотами при обычных условиях не реагирует (кислоты пассивируют металл)

Д) При нагревании реакция с концентрированной серной кислотой идет по уравнению 2Fe + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Е) Взаимодействуетссолями: Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu

5. Свойства соединений Fe +2 и Fe +3 (слайд 11, 12)

СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА
+2 +3
ОКСИДЫ
FeO - основный Fe 2 O 3 - слабо амфотерный
Общие свойства:

1. Не растворяются в воде

2. Реагируют с кислотами
FeO+2HCl = FeCl 2 + H 2 O

FeO + 2H + = Fe 2+ + H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 +3H 2 O

Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + 3H 2 O

3. Реагируют с кислотными оксидами
FeO + SO 3 -> FeSO 4 Fe 2 O 3 + 3SO 3 -> Fe 2 (SO 4) 3
4. Реагируют с восстановителями
Fe0 + H 2 = Fe + H 2 O Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O
Различия:
1. Неустойчивые соединения 1.Реагируют с щелочами:

Fe 2 O 3 +2NaOH -> 2NaFeO 2 +H 2 O

Fe 2 O 3 +2KOH+3H 2 O=2K

Гидроксиды железа
Fe(OH) 2 - основный Fe(OH) 3 - слабо амфотерный
Общие свойства:
1.Реагируют с кислотами:

Fe(OH) 2 +2HCl=FeCl 2 +2H 2 O

Fe(OH) 2 + 2H + = Fe 2+ + 2H 2 O

2.При t 0 разлагаются:

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O

1.Реагируютскислотами:

Fe(OH) 3 +3HCl=FeCl 3 +3H 2 O

Fe(OH) 3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2 O

2.При t 0 разлагаются:

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

Различия:
1.Окисляется на воздухе:

4Fe(OH) 2 +2H 2 O+O 2 =4Fe(OH) 3

1.Реагируют с щелочами:

Fe(OH) 3 +KOH=K

Fe(OH) 3 + OH - = -

6. Лабораторные опыты. Качественные реакции на ионы Fe +2 , Fe +3 .

1. К раствору сульфата железа (II) - (FeSO 4) добавить несколько капель раствора гексацианоферрата (III) калия - красной кровяной соли K 3 . Наблюдаем выпадение осадка турнбулевой сини. Какого цвета?

Записать уравнение реакции:FeSO 4 +K 3 ->

2. К раствору хлорида железа (III) - (FeCl 3) добавить несколько капель раствора гексацианоферрата (II) калия K 4 - желтой кровяной соли. Отметить цвет осадка берлинской лазури. Записать уравнение реакции:

FeCl 3 + K 4 ->

3. К раствору хлорида железа (III) добавить несколько капель раствора тиоцианата калия (KCNS). Наблюдаем цвет раствора. Записать уравнение реакции:

FeCl 3 + KCNS ->

7. Практическое значение солей железа (слайд 13)

  1. FeSO 4 * 7H 2 O - железный купорос; применяется в текстильной промышленности при крашении тканей, в сельском хозяйстве для протравы семян и борьбы с вредителями сельского хозяйства, получение чернила.
  2. FeCl 2 - хлорид железа (II); применяется для получения чистого железа, компонент антианемических препаратов, катализатор в органическом синтезе.
  3. FeCl 3 - хлорид железа (III); применяется в технике как окислитель в производстве органических красителей, в текстильной промышленности - для протравки тканей при подготовке их к окраске, в медицине как кровоостанавливающее средство, компонент тонирующих растворов в фотографии, коагулянт при очистке воды, для определения фенолов.
  4. Fe 2 (SO 4) 3 - сульфат железа (III); применяется как химический реактив при гидрометаллургической переработке медных руд, как коагулянт при очистке сточных вод, для получения квасцов, пигмента Fe 2 O 3 .

3 стадия - Рефлексия, Размышление. Происходит осмысление всей информации, полученной на 2 стадии. Размышление и обобщение того, "что узнал"ребенок на уроке по данной проблеме. На этой стадии может быть составлен опорный конспект в тетради учащегося. Кроме того, могут быть осуществлены:

а) возврат к стадии вызова;

б) возврат к ключевым словам;

в) возврат к перевернутым логическим цепочкам;

г) возврат к кластерам.

Возможно использование приемов: "Перепутанные логические цепочки"

или "Синквейн":

  • на первой строчке тема называется одним словом (существительным)
  • вторая строчка - это описание темы в двух словах (прилагательных).
  • третья строка-описание действия в рамках темы тремя глаголами.
  • четвертая - это фраза из четырех слов, показывающая отношение к теме.
  • пятая - синоним из одного слова, который повторят суть темы.

или "Конструирование текста" (слайд 14)

Задание: Из предложенных формул соединений составьте генетический ряд Fe +2 (для первого варианта) и генетический ряд Fe +2 (для второго варианта).

Fe(OH) 2 , Fe, Fe(OH) 2 , FeCl 3 , Fe 2 O 3 , FeCl 2 , FeO

8. Домашнее задание (слайд 14)

1. Написать уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Fe -> FeCl 3 -> Fe(OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> FeSO 4 -> Fe(OH) 2 -> FeOa Fe -> Fe 3 O 4

2. Написать уравнения реакций ступенчатого гидролиза раствора Fe 2 (SO 4) 3 .

3. В уравнении химической реакции расставить коэффициенты методом электронного баланса: Fe 2 O 3 + KOH + KNO 3 -> K 2 FeO 4 + KNO 2 + H 2 O

«Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлыми, настоящими и будущими судьбами человечества».

А.Е. Ферсман

Внимание посетителей Всемирной промышленной выставки в 1958г в Брюсселе привлекло здание Атомиума. Девять громадных, диаметром 18 метров, металлических шаров, как бы парили в воздухе: восемь по вершинам куба, девятый в центре. Это была модель элементарной ячейки кристаллического альфа-железа, увеличенная в 165 млрд. раз.




План урока

  • Нахождение железа в природе.

  • Физические свойства железа.

  • Природные соединения железа.

  • Положение атома железа в периодической системе и строение атома.

  • Химические свойства железа.

  • Свойства соединений Fe+2 и Fe+3.

  • Качественные реакции на Fe+2, Fe+3. Лабораторная работа.

  • Заключение. Подведение итогов урока.

  • Домашнее задание.



Важнейшие природные соединения железа



В глубокой древности люди познакомились с железом, которое содержится в метеоритах. Египтяне называли этот металл небесным, а Греки и жители Северного Кавказа – звездным.

Метеоритное железо ценилось гораздо выше золота. Железные украшения носили в то время самые знатные и богатые люди.


Физические свойства железа

Чистое железо - серебристо-белый металл, быстро тускнеющий на влажном воздухе или в воде, содержащей кислород. Железо пластично, легко подвергается ковке и прокатке, температура плавления 1539°С. Обладает сильными магнитными свойствами (ферромагнетик), хорошей тепло- и электропроводностью.


Кристаллическая решетка железа

Объемно-центрированная кубическая решетка


Строение атома железа

26Fe)))) d – элемент VIII-В группы,

2 8 14 2 Аr = 56

1s22s22p63s23p63d64s2




Закончить уравнения реакций подтверждающие химические свойства железа и его соединений:

1. Железо при нагревании реагируют с неметаллами:

* c серой Fe + S  * с хлором Fe + Cl2

* c азотом Fe + N2  * c кислородом Fe + O2

Fe + H2O 

Fe + HCl 

Fe + H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

(Расставить коэффициенты методом электронного

баланса).



Химические свойства железа

Проверь правильность написания уравнений реакций:

1. При нагревании взаимодействует со многими неметаллами:

* с кислородом 3Fe + 2O2 = Fe3O4

* c хлором 2Fe + 3Cl2= 2FeCl3

* c серой Fe + S = FeS

* c азотом 2Fe + N2 = 2FeN

2. Пары воды разлагаются раскаленным железом:

3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2

3. Разбавленные HCL и H2SO4 растворяют железо.

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

С концентрированными азотной и серной кислотами не реагирует

(покрывается защитной пленкой нерастворимых соединений).

4. При нагревании реакция с концентрированной серной кислотой идет по уравнению:

2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

5. Взаимодействует с солями:

Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu



Соединения железа



Соединения железа



Применение соединений железа




Конструирование текста:

  • Задание : Из предложенных формул соединений составьте генетический ряд Fe+2 (для первого варианта) и генетический ряд Fe+2 (для второго варианта).

  • Fe(OH)2, Fe, Fe(OH)2, FeCl3, Fe2O3, FeCl2, FeO

  • Запишите уравнения реакций к этим цепочкам превращений.



Домашнее задание

1. Написать уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие реакции:

Fe  FeCl3  Fe(OH)3  Fe2O3  Fe  FeSO4  Fe(OH)2  FeO  Fe  Fe3O4

2. Написать уравнения реакций ступенчатого гидролиза раствора Fe2(SO4)3.

3. В уравнении химической реакции расставить коэффициенты методом электронного баланса:

Fe2O3 + KOH + KNO3  K2FeO4 + KNO2 + H2O






Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.