|
|
Строка 1: |
Строка 1: |
| '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Химия|Химия]]>>[[Химия 9 класс|Химия 9 класс]]>> Химия: Железо<metakeywords>химия, 9 класс, класс, урок химии, на тему, урок на тему, урок для 9 класса, Железо</metakeywords>''' | | '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Химия|Химия]]>>[[Химия 9 класс|Химия 9 класс]]>> Химия: Железо<metakeywords>химия, 9 класс, класс, урок химии, на тему, урок на тему, урок для 9 класса, Железо</metakeywords>''' |
| | | |
- | Строение и свойства атомов. Железо Fе — элемент побочной подгруппы VIII группы и 4-го периода Периодической системы Д. И. Менделеева. Атомы Ре устроены несколько отлично от атомов элементов главных подгрупп. Как и положено элементу 4-го периода, атомы железа имеют четыре энергетических уровня, но заполняется у них не последний, а предпоследний, третий от ядра, уровень. На последнем же уровне атомы железа содержат два электрона. На предпоследнем уровне, который может вместить 18 электронов, у атома железа находятся 14 электронов. Следовательно, распределение электронов по уровням в атомах железа таково: 2е-; 8е- ; 14е- ; 2е-.<br><br>Подобно всем металлам, атомы железа проявляют восстановительные свойства, отдавая при химических взаимодействиях не только два электрона с последнего уровня и приобретая степень окисления +2, но и электрон с предпоследнего уровня, при этом степень окисления атома повышается до +3.<br><br><u>''Железо''</u> — простое вещество. Это серебристо-белый блестящий металл с температурой плавления 1539 °С. Очень пластичный, поэтому легко обрабатывается, куется, прокатывается, штампуется. Железо обладает способностью намагничиваться и размагничиваться, поэтому применяется в качестве сердечников электромагнитов в различных электрических машинах и аппаратах. Ему можно придать большую прочность и твердость методами термического и механического воздействия, например, с помощью закалки и прокатки.<br><br>Различают технически чистое и химически чистое железо. Технически чистое железо, по сути, представляет собой низкоуглеродистую сталь, оно содержит 0,02—0,04% углерода, а кислорода, серы, азота и фосфора — еще меньше. Химически чистое железо содержит менее 0,01% примесей. Из технически чистого железа сделаны, например, канцелярские скрепки и кнопки. Такое железо легко корродирует, в то время как химически чистое железо почти не подвергается коррозии.<br><br>Первые образцы железа, попавшего в руки человека, очевидно, были метеоритного происхождения. О знакомстве человека в древности с железом космического происхождения говорит факт наличия у жителей Гренландии, не имевших никакого понятия о железной руде, изделий из железа. Алхимики обозначали железо в виде копья и щита — характерных атрибутов бога войны Марса.<br> | + | Строение и свойства атомов. Железо Fе — элемент побочной подгруппы VIII группы и 4-го периода Периодической системы Д. И. [[Периодическая_система_химических_элементов_Д._И._Менделеева._Знаки_химических_элементов|Менделеева]]. Атомы Ре устроены несколько отлично от атомов элементов главных подгрупп. Как и положено элементу 4-го периода, атомы железа имеют четыре энергетических уровня, но заполняется у них не последний, а предпоследний, третий от ядра, уровень. На последнем же уровне атомы железа содержат два электрона. На предпоследнем уровне, который может вместить 18 электронов, у атома железа находятся 14 электронов. Следовательно, распределение электронов по уровням в атомах железа таково: 2е-; 8е- ; 14е- ; 2е-.<br><br>Подобно всем металлам, атомы железа проявляют восстановительные свойства, отдавая при химических взаимодействиях не только два электрона с последнего уровня и приобретая степень окисления +2, но и электрон с предпоследнего уровня, при этом степень окисления атома повышается до +3.<br><br><u>''[[Железо_(Химия_9_класс)|Железо]]''</u> — простое вещество. Это серебристо-белый блестящий металл с температурой плавления 1539 °С. Очень пластичный, поэтому легко обрабатывается, куется, прокатывается, штампуется. Железо обладает способностью намагничиваться и размагничиваться, поэтому применяется в качестве сердечников электромагнитов в различных электрических машинах и аппаратах. Ему можно придать большую прочность и твердость методами термического и механического воздействия, например, с помощью закалки и прокатки.<br><br>Различают технически чистое и химически чистое железо. Технически чистое железо, по сути, представляет собой низкоуглеродистую сталь, оно содержит 0,02—0,04% углерода, а кислорода, серы, азота и фосфора — еще меньше. Химически чистое железо содержит менее 0,01% примесей. Из технически чистого железа сделаны, например, канцелярские скрепки и кнопки. Такое железо легко корродирует, в то время как химически чистое железо почти не подвергается коррозии.<br><br>Первые образцы железа, попавшего в руки человека, очевидно, были метеоритного происхождения. О знакомстве человека в древности с железом космического происхождения говорит факт наличия у жителей Гренландии, не имевших никакого понятия о железной руде, изделий из железа. Алхимики обозначали железо в виде копья и щита — характерных атрибутов бога войны Марса.<br> |
| | | |
| В настоящее время железо — это основа современной техники и сельскохозяйственного машиностроения, транспорта и средств связи, космических кораблей и вообще всей современной цивилизации. Большинство изделий, начиная от швейной иглы и кончая космическими аппаратами, не может быть изготовлено без применения железа.<br><br>Переходя к описанию химических свойств железа, повторим, что оно может проявлять степени окисления +2 и +3, соответственно железо дает два ряда соединений. Число электронов, которое атом железа отдает при химических взаимодействиях, зависит от окислительной способности реагирующих с ним веществ. Например, с галогенами железо образует галоге-ниды, в которых оно имеет степень окисления +3:<br> | | В настоящее время железо — это основа современной техники и сельскохозяйственного машиностроения, транспорта и средств связи, космических кораблей и вообще всей современной цивилизации. Большинство изделий, начиная от швейной иглы и кончая космическими аппаратами, не может быть изготовлено без применения железа.<br><br>Переходя к описанию химических свойств железа, повторим, что оно может проявлять степени окисления +2 и +3, соответственно железо дает два ряда соединений. Число электронов, которое атом железа отдает при химических взаимодействиях, зависит от окислительной способности реагирующих с ним веществ. Например, с галогенами железо образует галоге-ниды, в которых оно имеет степень окисления +3:<br> |
| | | |
- | [[Image:Ahim09-35.jpg]] | + | [[Image:Ahim09-35.jpg|химия 9 класс]] |
| | | |
| <br> | | <br> |
| | | |
- | В соответствии с положением железа в электрохимическом ряду напряжений оно может вытеснять металлы, стоящие правее него, из водных растворов их солей. | + | В соответствии с положением железа в электрохимическом ряду напряжений оно может вытеснять металлы, стоящие правее него, из водных растворов их [[Соли._Полные_уроки|солей]]. |
| | | |
| <br> | | <br> |
| | | |
- | В разбавленных соляной и серной кислотах железо растворяется, т. е. окисляется ионами водорода.<br><br>Растворяется железо и в разбавленной азотной кислоте, при этом образуются нитрат железа(III), вода и продукт восстановления азотной кислоты — N2, N0 или NH2(NН4NO3) в зависимости от концентрации кислоты.<br><br>Соединения железа. По распространенности в земной коре железо занимает четвертое место среди всех элементов (после кислорода, кремния и алюминия).<br><br>В природе железо образует ряд минералов. Это магнитный железняк (магнетит) Fе3O4, красный железняк (гематит) Fе203, бурый железняк (лимонит) 2Fе2O3 * ЗН20.<br><br>Все они используются в черной металлургии для производства чугуна и стали.<br><br>Еще одно природное соединение железа — железный, или серный, колчедан (пирит) FеS2, не служит железной рудой для получения металла, но применяется для производства серной кислоты.<br><br>Как уже было сказано выше, для железа характерны два ряда соединений: соединения железа(II) и железа(III).<br><br>Оксид железа(II) FеО и соответствующий ему гидроксид железа(II) Fе(ОН)2 получают косвенно, в частности по следующей цепи превращений:<br><br>Fе -> FеС12 -> Fе(ОН)2 -> FеО<br><br>Оба соединения имеют ярко выраженные основные свойства.<br><br>Катионы железа(II) Fе2+ легко окисляются кислородом воздуха или другими окислителями до катионов железа(III) Fе3+. Поэтому белый осадок гидроксида железа(II) Fе(ОН)2 на воздухе сначала приобретает зеленую окраску, а затем становится бурым, превращаясь в гидроксид железа(III):<br><br>4Fе(0Н)2 + 2Н20 + 02 = 4Fе(0Н)3<br> Оксид железа(ІІІ) Fе2O3 и соответствующий ему гидроксид железа(ІІІ) Fе(ОН)3 также получают косвенно.<br><br>Из солей железа наибольшее техническое значение имеют сульфаты и хлориды.<br><br>Кристаллогидрат сульфата железа FеSО • 7Н20, известный под названием железный купорос, применяют для борьбы с вредителями растений, для приготовления минеральных красок и в других целях.<br><br>Хлорид железа(ІІІ) FеСl3 используют в качестве протравы при крашении тканей.<br><br>Сульфат железа(ІІІ) Fе2(SO4)3 • 9Н20 применяется при очистке воды и в других целях.<br><br>Для распознавания соединений железа(II) и (IIІ) проводят качественные реакции на ионы Fе2+ и Fе3+. Качественной реакцией на ионы Fе2+ служит реакция солей железа с соединением, называемым красной кровяной солью. Соединения такого типа вам еще не знакомы. Это особая группа солей, которые называются комплексным и1. С ними вы будете знакомиться в старших классах. Пока же вам нужно усвоить, как диссоциируют такие соли:<br><br>К3[Fе(СN6)] = ЗК+ + [Fе(СN)6] 3-<br><br>Реактивом на ионы Fе3+ является другое комплексное соединение — желтая кровяная соль — К4[Fе(СN)6], которая в растворе диссоциирует аналогично.<br><br>Если к растворам, содержащим ионы Fе2+ или Fе3+, прилить, соответственно, растворы красной кровяной соли (реактив на Fе2+) и желтой кровяной соли (реактив на Fе3+), то в обоих случаях выпадает одинаковый синий осадок. Для обнаружения ионов Fе3+ еще используют взаимодействие солей железа(III) с роданидом калия КNCS или аммония NH4NCS. При этом образуется ярко окрашенный ион FеNCS 2+, в результате чего весь раствор приобретает интенсивно-красный цвет.<br><br>Роль железа в жизнедеятельности живых организмов очень велика. Оно входит в состав гемоглобина крови, который осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к другим органам и биологическим тканям.<br><br>Окраску крови придают именно соединения железа. Если лишить железа растения и животных, то они изменяют свою окраску. Как человек бледнеет, когда не хватает гемоглобина в крови, так и растение, растущее при недостатке железа в почве, будет бледным или даже бесцветным. Поэтому соединения железа издавна применяются для лечения малокровия, при истощении, упадке сил.<br><br>Для человека и животных источником железа служат растения. В зеленых овощах, таких, как шпинат, салат, капуста, железа много. Чем интенсивнее окрашены растения и животные, тем больше в них железа. Так, розовая вишня содержит наполовину меньше железа, чем черная. Светло-зеленый капустный лист в шесть раз беднее железом, чем зеленый. В говядине железа больше, чем в телятине. | + | В разбавленных соляной и серной кислотах железо растворяется, т. е. окисляется ионами водорода.<br><br>Растворяется железо и в разбавленной азотной кислоте, при этом образуются нитрат железа(III), вода и продукт восстановления азотной кислоты — N2, N0 или NH2(NН4NO3) в зависимости от концентрации кислоты.<br><br>Соединения железа. По распространенности в земной коре железо занимает четвертое место среди всех элементов (после кислорода, кремния и алюминия).<br><br>В природе железо образует ряд минералов. Это магнитный железняк (магнетит) Fе3O4, красный железняк (гематит) Fе203, бурый железняк (лимонит) 2Fе2O3 * ЗН20.<br><br>Все они используются в черной [[Металлургический_комплекс|металлургии]] для производства чугуна и стали.<br><br>Еще одно природное соединение железа — железный, или серный, колчедан (пирит) FеS2, не служит железной рудой для получения металла, но применяется для производства серной кислоты.<br><br>Как уже было сказано выше, для железа характерны два ряда соединений: соединения железа(II) и железа(III).<br><br>Оксид железа(II) FеО и соответствующий ему гидроксид железа(II) Fе(ОН)2 получают косвенно, в частности по следующей цепи превращений:<br><br>Fе -> FеС12 -> Fе(ОН)2 -> FеО<br><br>Оба соединения имеют ярко выраженные основные свойства.<br><br>Катионы железа(II) Fе2+ легко окисляются кислородом воздуха или другими окислителями до катионов железа(III) Fе3+. Поэтому белый осадок гидроксида железа(II) Fе(ОН)2 на воздухе сначала приобретает зеленую окраску, а затем становится бурым, превращаясь в гидроксид железа(III):<br><br>4Fе(0Н)2 + 2Н20 + 02 = 4Fе(0Н)3<br> Оксид железа(ІІІ) Fе2O3 и соответствующий ему гидроксид железа(ІІІ) Fе(ОН)3 также получают косвенно.<br><br>Из солей железа наибольшее техническое значение имеют сульфаты и хлориды.<br><br>Кристаллогидрат сульфата железа FеSО • 7Н20, известный под названием железный купорос, применяют для борьбы с вредителями растений, для приготовления минеральных красок и в других целях.<br><br>Хлорид железа(ІІІ) FеСl3 используют в качестве протравы при крашении тканей.<br><br>Сульфат железа(ІІІ) Fе2(SO4)3 • 9Н20 применяется при очистке воды и в других целях.<br><br>Для распознавания соединений железа(II) и (IIІ) проводят качественные реакции на ионы Fе2+ и Fе3+. Качественной реакцией на ионы Fе2+ служит реакция солей железа с соединением, называемым красной кровяной солью. Соединения такого типа вам еще не знакомы. Это особая группа солей, которые называются комплексным и1. С ними вы будете знакомиться в старших классах. Пока же вам нужно усвоить, как диссоциируют такие соли:<br><br>К3[Fе(СN6)] = ЗК+ + [Fе(СN)6] 3-<br><br>Реактивом на ионы Fе3+ является другое комплексное соединение — желтая кровяная соль — К4[Fе(СN)6], которая в растворе диссоциирует аналогично.<br><br>Если к растворам, содержащим ионы Fе2+ или Fе3+, прилить, соответственно, растворы красной кровяной соли (реактив на Fе2+) и желтой кровяной соли (реактив на Fе3+), то в обоих случаях выпадает одинаковый синий осадок. Для обнаружения ионов Fе3+ еще используют взаимодействие солей железа(III) с роданидом калия КNCS или аммония NH4NCS. При этом образуется ярко окрашенный ион FеNCS 2+, в результате чего весь раствор приобретает интенсивно-красный цвет.<br><br>Роль железа в [[Основы_безопастности_жизнедеятельности|жизнедеятельности]] живых организмов очень велика. Оно входит в состав гемоглобина крови, который осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к другим органам и биологическим тканям.<br><br>Окраску крови придают именно соединения железа. Если лишить железа растения и животных, то они изменяют свою окраску. Как человек бледнеет, когда не хватает гемоглобина в крови, так и растение, растущее при недостатке железа в почве, будет бледным или даже бесцветным. Поэтому соединения железа издавна применяются для лечения малокровия, при истощении, упадке сил.<br><br>Для человека и животных источником железа служат растения. В зеленых овощах, таких, как шпинат, салат, капуста, железа много. Чем интенсивнее окрашены растения и животные, тем больше в них железа. Так, розовая вишня содержит наполовину меньше железа, чем черная. Светло-зеленый капустный лист в шесть раз беднее железом, чем зеленый. В говядине железа больше, чем в телятине. |
| | | |
| <br>1. Строение атома железа. Степени окисления железа: +2, +3. | | <br>1. Строение атома железа. Степени окисления железа: +2, +3. |
Строка 27: |
Строка 27: |
| Напишите уравнения реакций, иллюстрирующих генетические ряды соединений Fе2+ и Fе3+. Первые реакции каждого ряда охарактеризуйте с позиций окисления-восстановления, а реакции с участием электролитов запишите также в ионном виде. | | Напишите уравнения реакций, иллюстрирующих генетические ряды соединений Fе2+ и Fе3+. Первые реакции каждого ряда охарактеризуйте с позиций окисления-восстановления, а реакции с участием электролитов запишите также в ионном виде. |
| | | |
- | Напишите по два молекулярных уравнения, соответствующих следующим сокращенным ионным уравнениям:<br>[[Image:Ahim09-36.jpg]]<br><br>Как называются эти реакции? Напишите названия реактивов.<br><br>Используя дополнительную литературу (словари русского языка, химические словари и др.), подготовьте рассказ о происхождении названий реактивов и продуктов качественных реакций на Fе2+ и Fе3+.<br><br>Сместится ли химическое равновесие следующего обратимого процесса:<br><br>ЗFе + 4Н20 <-> Fе3O4 + 4Н2<br><br>при повышении давления? Ответ обоснуйте.<br><br>Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:<br>[[Image:Ahim09-37.jpg]]<br><br>Первое и последнее превращение рассмотрите с позиций окисления-восстановления. Реакции с участием электролитов напишите в молекулярной и ионных формах.<br><br>Напишите три уравнения реакций железа с разбавленной азотной кислотой, в которых продуктом восстановления кислоты будет соответственно N2, N0, NH4NO3. При уравнивании записей реакции используйте метод электронного баланса. Определите окислитель и восстановитель в этих реакциях.<br><br>Какой объем оксида углерода(II) потребуется для восстановления железа из 2,32 т магнитного железняка, содержащего 5% пустой породы? Какое количество вещества железа при этом получится, если выход его составляет 80% от теоретически возможного?<br><br>Используя свои знания по химии железа, напишите сочинение на тему «Художественный образ вещества или химического процесса». | + | Напишите по два молекулярных уравнения, соответствующих следующим сокращенным ионным уравнениям:<br>[[Image:Ahim09-36.jpg|химия 9 класс]]<br><br>Как называются эти реакции? Напишите названия реактивов.<br><br>Используя дополнительную [[Зарубежная_литература|литературу]] (словари русского языка, химические словари и др.), подготовьте рассказ о происхождении названий реактивов и продуктов качественных реакций на Fе2+ и Fе3+.<br><br>Сместится ли химическое равновесие следующего обратимого процесса:<br><br>ЗFе + 4Н20 <-> Fе3O4 + 4Н2<br><br>при повышении давления? Ответ обоснуйте.<br><br>Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:<br>[[Image:Ahim09-37.jpg|химия 9 класс]]<br><br>Первое и последнее превращение рассмотрите с позиций окисления-восстановления. Реакции с участием электролитов напишите в молекулярной и ионных формах.<br><br>Напишите три уравнения реакций железа с разбавленной азотной кислотой, в которых продуктом восстановления кислоты будет соответственно N2, N0, NH4NO3. При уравнивании записей реакции используйте метод электронного баланса. Определите окислитель и восстановитель в этих реакциях.<br><br>Какой объем [[Оксиды,_их_классификация_и_свойства|оксида]] углерода(II) потребуется для восстановления железа из 2,32 т магнитного железняка, содержащего 5% пустой породы? Какое количество вещества железа при этом получится, если выход его составляет 80% от теоретически возможного?<br><br>Используя свои знания по химии железа, напишите сочинение на тему «Художественный образ вещества или химического процесса». |
| | | |
| <br> | | <br> |
Строка 34: |
Строка 34: |
| | | |
| '''<u>Содержание урока</u>''' | | '''<u>Содержание урока</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект урока ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] опорный каркас | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] опорный каркас |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] интерактивные технологии | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии |
| | | |
| '''<u>Практика</u>''' | | '''<u>Практика</u>''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] самопроверка | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] самопроверка |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашние задания | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] дискуссионные вопросы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] риторические вопросы от учеников | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников |
- |
| + | |
| '''<u>Иллюстрации</u>''' | | '''<u>Иллюстрации</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фотографии, картинки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] графики, таблицы, схемы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты |
| | | |
| '''<u>Дополнения</u>''' | | '''<u>Дополнения</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебники основные и дополнительные |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] прочие |
| '''<u></u>''' | | '''<u></u>''' |
| <u>Совершенствование учебников и уроков | | <u>Совершенствование учебников и уроков |
- | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] исправление ошибок в учебнике''' | + | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обновление фрагмента в учебнике | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обновление фрагмента в учебнике |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] элементы новаторства на уроке | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] замена устаревших знаний новыми | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми |
- |
| + | |
| '''<u>Только для учителей</u>''' | | '''<u>Только для учителей</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] идеальные уроки ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарный план на год |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] программы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обсуждения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обсуждения |
| | | |
| | | |
Текущая версия на 09:38, 1 июля 2012
Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 9 класс>> Химия: Железо
Строение и свойства атомов. Железо Fе — элемент побочной подгруппы VIII группы и 4-го периода Периодической системы Д. И. Менделеева. Атомы Ре устроены несколько отлично от атомов элементов главных подгрупп. Как и положено элементу 4-го периода, атомы железа имеют четыре энергетических уровня, но заполняется у них не последний, а предпоследний, третий от ядра, уровень. На последнем же уровне атомы железа содержат два электрона. На предпоследнем уровне, который может вместить 18 электронов, у атома железа находятся 14 электронов. Следовательно, распределение электронов по уровням в атомах железа таково: 2е-; 8е- ; 14е- ; 2е-.
Подобно всем металлам, атомы железа проявляют восстановительные свойства, отдавая при химических взаимодействиях не только два электрона с последнего уровня и приобретая степень окисления +2, но и электрон с предпоследнего уровня, при этом степень окисления атома повышается до +3.
Железо — простое вещество. Это серебристо-белый блестящий металл с температурой плавления 1539 °С. Очень пластичный, поэтому легко обрабатывается, куется, прокатывается, штампуется. Железо обладает способностью намагничиваться и размагничиваться, поэтому применяется в качестве сердечников электромагнитов в различных электрических машинах и аппаратах. Ему можно придать большую прочность и твердость методами термического и механического воздействия, например, с помощью закалки и прокатки.
Различают технически чистое и химически чистое железо. Технически чистое железо, по сути, представляет собой низкоуглеродистую сталь, оно содержит 0,02—0,04% углерода, а кислорода, серы, азота и фосфора — еще меньше. Химически чистое железо содержит менее 0,01% примесей. Из технически чистого железа сделаны, например, канцелярские скрепки и кнопки. Такое железо легко корродирует, в то время как химически чистое железо почти не подвергается коррозии.
Первые образцы железа, попавшего в руки человека, очевидно, были метеоритного происхождения. О знакомстве человека в древности с железом космического происхождения говорит факт наличия у жителей Гренландии, не имевших никакого понятия о железной руде, изделий из железа. Алхимики обозначали железо в виде копья и щита — характерных атрибутов бога войны Марса.
В настоящее время железо — это основа современной техники и сельскохозяйственного машиностроения, транспорта и средств связи, космических кораблей и вообще всей современной цивилизации. Большинство изделий, начиная от швейной иглы и кончая космическими аппаратами, не может быть изготовлено без применения железа.
Переходя к описанию химических свойств железа, повторим, что оно может проявлять степени окисления +2 и +3, соответственно железо дает два ряда соединений. Число электронов, которое атом железа отдает при химических взаимодействиях, зависит от окислительной способности реагирующих с ним веществ. Например, с галогенами железо образует галоге-ниды, в которых оно имеет степень окисления +3:
В соответствии с положением железа в электрохимическом ряду напряжений оно может вытеснять металлы, стоящие правее него, из водных растворов их солей.
В разбавленных соляной и серной кислотах железо растворяется, т. е. окисляется ионами водорода.
Растворяется железо и в разбавленной азотной кислоте, при этом образуются нитрат железа(III), вода и продукт восстановления азотной кислоты — N2, N0 или NH2(NН4NO3) в зависимости от концентрации кислоты.
Соединения железа. По распространенности в земной коре железо занимает четвертое место среди всех элементов (после кислорода, кремния и алюминия).
В природе железо образует ряд минералов. Это магнитный железняк (магнетит) Fе3O4, красный железняк (гематит) Fе203, бурый железняк (лимонит) 2Fе2O3 * ЗН20.
Все они используются в черной металлургии для производства чугуна и стали.
Еще одно природное соединение железа — железный, или серный, колчедан (пирит) FеS2, не служит железной рудой для получения металла, но применяется для производства серной кислоты.
Как уже было сказано выше, для железа характерны два ряда соединений: соединения железа(II) и железа(III).
Оксид железа(II) FеО и соответствующий ему гидроксид железа(II) Fе(ОН)2 получают косвенно, в частности по следующей цепи превращений:
Fе -> FеС12 -> Fе(ОН)2 -> FеО
Оба соединения имеют ярко выраженные основные свойства.
Катионы железа(II) Fе2+ легко окисляются кислородом воздуха или другими окислителями до катионов железа(III) Fе3+. Поэтому белый осадок гидроксида железа(II) Fе(ОН)2 на воздухе сначала приобретает зеленую окраску, а затем становится бурым, превращаясь в гидроксид железа(III):
4Fе(0Н)2 + 2Н20 + 02 = 4Fе(0Н)3 Оксид железа(ІІІ) Fе2O3 и соответствующий ему гидроксид железа(ІІІ) Fе(ОН)3 также получают косвенно.
Из солей железа наибольшее техническое значение имеют сульфаты и хлориды.
Кристаллогидрат сульфата железа FеSО • 7Н20, известный под названием железный купорос, применяют для борьбы с вредителями растений, для приготовления минеральных красок и в других целях.
Хлорид железа(ІІІ) FеСl3 используют в качестве протравы при крашении тканей.
Сульфат железа(ІІІ) Fе2(SO4)3 • 9Н20 применяется при очистке воды и в других целях.
Для распознавания соединений железа(II) и (IIІ) проводят качественные реакции на ионы Fе2+ и Fе3+. Качественной реакцией на ионы Fе2+ служит реакция солей железа с соединением, называемым красной кровяной солью. Соединения такого типа вам еще не знакомы. Это особая группа солей, которые называются комплексным и1. С ними вы будете знакомиться в старших классах. Пока же вам нужно усвоить, как диссоциируют такие соли:
К3[Fе(СN6)] = ЗК+ + [Fе(СN)6] 3-
Реактивом на ионы Fе3+ является другое комплексное соединение — желтая кровяная соль — К4[Fе(СN)6], которая в растворе диссоциирует аналогично.
Если к растворам, содержащим ионы Fе2+ или Fе3+, прилить, соответственно, растворы красной кровяной соли (реактив на Fе2+) и желтой кровяной соли (реактив на Fе3+), то в обоих случаях выпадает одинаковый синий осадок. Для обнаружения ионов Fе3+ еще используют взаимодействие солей железа(III) с роданидом калия КNCS или аммония NH4NCS. При этом образуется ярко окрашенный ион FеNCS 2+, в результате чего весь раствор приобретает интенсивно-красный цвет.
Роль железа в жизнедеятельности живых организмов очень велика. Оно входит в состав гемоглобина крови, который осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к другим органам и биологическим тканям.
Окраску крови придают именно соединения железа. Если лишить железа растения и животных, то они изменяют свою окраску. Как человек бледнеет, когда не хватает гемоглобина в крови, так и растение, растущее при недостатке железа в почве, будет бледным или даже бесцветным. Поэтому соединения железа издавна применяются для лечения малокровия, при истощении, упадке сил.
Для человека и животных источником железа служат растения. В зеленых овощах, таких, как шпинат, салат, капуста, железа много. Чем интенсивнее окрашены растения и животные, тем больше в них железа. Так, розовая вишня содержит наполовину меньше железа, чем черная. Светло-зеленый капустный лист в шесть раз беднее железом, чем зеленый. В говядине железа больше, чем в телятине.
1. Строение атома железа. Степени окисления железа: +2, +3.
2. Физические и химические свойства железа. Образование хлоридов железа(II) и (III), взаимодействие с серой, кислородом, водой, кислотами, солями.
3. Железо в природе, минералы железа (магнитный, бурый и красный железняки).
4. Соединения катионов железа Fе2+ и Fе3+.
5. Качественные реакции на Fе2+ и Fе3+ и реактивы: желтая и красная кровяная соли, роданид калия.
Напишите уравнения реакций, иллюстрирующих генетические ряды соединений Fе2+ и Fе3+. Первые реакции каждого ряда охарактеризуйте с позиций окисления-восстановления, а реакции с участием электролитов запишите также в ионном виде.
Напишите по два молекулярных уравнения, соответствующих следующим сокращенным ионным уравнениям:
Как называются эти реакции? Напишите названия реактивов.
Используя дополнительную литературу (словари русского языка, химические словари и др.), подготовьте рассказ о происхождении названий реактивов и продуктов качественных реакций на Fе2+ и Fе3+.
Сместится ли химическое равновесие следующего обратимого процесса:
ЗFе + 4Н20 <-> Fе3O4 + 4Н2
при повышении давления? Ответ обоснуйте.
Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Первое и последнее превращение рассмотрите с позиций окисления-восстановления. Реакции с участием электролитов напишите в молекулярной и ионных формах.
Напишите три уравнения реакций железа с разбавленной азотной кислотой, в которых продуктом восстановления кислоты будет соответственно N2, N0, NH4NO3. При уравнивании записей реакции используйте метод электронного баланса. Определите окислитель и восстановитель в этих реакциях.
Какой объем оксида углерода(II) потребуется для восстановления железа из 2,32 т магнитного железняка, содержащего 5% пустой породы? Какое количество вещества железа при этом получится, если выход его составляет 80% от теоретически возможного?
Используя свои знания по химии железа, напишите сочинение на тему «Художественный образ вещества или химического процесса».
юмор к уроку химии 9 класса, конспекты уроков по химии, акселеративные методы для всех предметов
Содержание урока
конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|