эссе. Разработка темы 9 класса железо и его соединения содержани е положение в периодической системе
 Скачать 2.39 Mb.
|
|
РАЗРАБОТКА ТЕМЫ 9 КЛАССА: «ЖЕЛЕЗО И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ С О Д Е Р Ж А Н И Е Положение В периодической системе НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ ОТКРЫТИЕ И ПОЛУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗО В ОРГАНИЗМЕ И ЕГО РОЛЬ СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ИХ СВОЙСТВА ПРИМЕНЕНИЕ ЖЕЛЕЗА И ЕГО СПЛАВОВ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА П Р О В Е Р К А ф о л ь к л о р Fе элемент № 26 элемент 4- ого периода четвертый по распространенности в земной коре, второй среди металлов элемент 8 группы побочной подгруппы ставшее международным, латинское название «Ferrum», от греко-латинского «быть твердым» Электронное строение атома железа Fe +26 2е 8е 14е 2е 1S22S22P63S23P63D64S2 возможные степени окисления +2 и +3 Нахождение в природе В земной коре на долю железа приходится около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Оно бывает в виде различных соединений: оксидов, гидроксидов и солей. В свободном виде железо находят в метеоритах, изредка встречается самородное железо (феррит) в земной коре как продукт застывания магмы. Первое металлическое железо, попавшее в руки человека, имело, явно, метеоритное происхождение. Руды железа широко распространены и часто встречаются даже на поверхности Земли Железные изделия из метеоритного железа найдены в захоронениях, относящихся к очень давним временам (IV - V тысячелетиях до н.э.), в Египте и Месопотамии Наиболее распространенные и добываемые руды и минералы магнитный железняк (магнетит - Fe3O4; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк (лимонит - Fe2О3*пН2О; содержит до 65% Fe) красный железняк (гематит - Fe2O3; содержит до 70 % Fe) железный шпат (сидерит – FeCO3 содержит до 48% Fe) Люди впервые овладели железом в 4-3 тысячелетиях до н. э., подбирая упавшие с неба камни — железные метеориты, и превращая их в украшения, орудия труда и охоты. Их и сейчас находят у жителей Северной и Южной Америки, Гренландии и Ближнего Востока, а также при археологических раскопках на всех континентах. Самый древний способ получения железа основывается на его восстановлении из оксидных руд. В 19 веке были разработаны современные способы: мартеновские печи, электросталеплавильные процессы и другие методы… История получения железа Физические свойства железа серебристо-серый тугоплавкий (Т пл.=15350C) Тяжелый (плотность=7,8 г\см3 ) ковкий; обладает магнитными свойствами Химические свойства Реакции с простыми веществами Железо сгорает в чистом кислороде при нагревании:4Fe +3O2=2Fe2O3 Реагирует с порошком серы при нагревании:Fe +S = FeS Реагирует с галогенами при нагревании:2Fe + 3CL2=2FeCL3 Химические свойства Реакции со сложными веществами С кислотами: А) с соляной кислотой 2HCL + Fe = FeCL2 + H2 Б) с серной кислотой H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2 С солями: Fe + CuSO4= Cu + FeSO4 С водой(при высокой температуре): 3Fe + 4H2O=Fe3O4 +4H2 (железная окалина) Железо разрушается под действием окружающей среды, т.е. подвергается коррозии – «ржавлению». При этом на поверхности образуется «ржавчина». 4Fe + 2Н2О + ЗО2 = 2(Fe2O3•Н2О) СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА Соли (+2) (+3)- растворимые и нерастворимые: Fe(NO3)2, FeCL3, Fe2(SO4)3 , FeS….. оксиды: FeO, Fe2O3 Fe3O4 гидроксиды: Fe(OH)2 Fe(OH)3 ОКСИДЫ ЖЕЛЕЗА FeO - основный оксид Fe2O3- слабовыраженный амфотерный оксид Fe3O4- смешанный оксид (FeO и Fe2O3) Химические свойства FeO
FeO + 2HCL=FeCL2 + H2O 2) с более активными металлами: 3FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3 Химические свойства Fe2O3 1) с кислотами: Fe2O3 + 3H2SO4=Fe2(SO4)3 + 3H2O 2) с более активными металлами Fe2O3 + 3Mg=3MgO +2Fe Химические свойства Fe3O4 1) с кислотами Fe3O4 + 8HCL=FeCL2 +2FeCL3 + 4H2O 2) также с более активными металлами Fe3O4 +4 Zn=4 ZnO +3Fe ГИДРОКСИДЫ ЖЕЛЕЗА Fe(OH)2 и Fe(OH)3 Окисление: 4Fe(OH)2+ O2 +2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)2 и Fe(OH)3 Fe(OH)3 реагирует с конц. щелочами Fe(OH)3 + 3NaOH=Na3(Fe(OH)6) 1)Реагируют с кислотами: Fe(OH)2 + 2HNO3= Fe(NO3)2 + 2H2O Fe(OH)3 + 3HCL=FeCl3+3H2O 2)Разлагаются при нагревании: 2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O Fe(OH)2=FeO + H2O Соли железа Реагируют с щелочами: FeCL2 + 2NaOH= Fe(OH)2 + 2 NaCL Реагируют с более активными металлами: FeCL2 + Mg= MgCL2+ Fe Реагируют с другими солями: Fe2(SO4)3 + 3BaCL2=3BaSO4 + 2FeCL3 Реагируют с кислотами: FeS + 2HCl=FeCL2 + H2S КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА Соли железа (+2) и (+3) Реакция со щелочью FeCl2 + 2NaOH= =Fe(OH)2 +2NaCL Fe2+ +2CL- + 2Na+ + 2OH-=Fe(OH)2 + 2Na+ + 2OH- Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 FeCL3+3KOH= =Fe(OH)3+3KCL Fe3+ +3CL- +3K+ +3OH-=Fe(OH)3 +3K+ +3OH- Fe3+ +3OH- =Fe(OH)3 FeCL2 FeCl3 NaOH Fe(OH)2 -осадок темно-зеленого цвета Fe(OH)3 - осадок коричневого цвета Железо в организме Железо в виде ионов присутствует в организмах всех растений и животных и, конечно же, человека, но в растениях и животных в малых количествах (в среднем 0,02%). Основная биологическая функция железа – участие в транспорте кислорода ко всем органам и окислительных процессах. В организме человека с массой тела прниблизительно70 кг содержится 4,2 г железа, а в 1 л крови – 450 мг. При недостатке железа в организме развивается железистая анемия. Перенос железа в организме осуществляет важнейший белок –гемоглобин, в котором находится больше половины всего железа организма. Основная роль железа в организме – участие в «рождении» красных (эритроцитов) и белых (лимфоцитов) кровяных клеток. Эритроциты содержат гемоглобин - переносчик кислорода, а лимфоциты ответственны за иммунитет. Почти 60%, поступающего в организм железа расходуется на синтез гемоглобина. Некоторое количество (примерно 20%) - откладывается в мышцах, костном мозге, печени и селезенке. Еще 20% его используется для синтеза различных ферментов. гречка говядина печень белая капуста хлеб грубого помола и черный хлеб бобы и курага орехи мясо кур яблоки Продукты, богатые Железом При анемии, для приготовления пищи, рекомендуется использовать чугунную посуду. Как показали эксперименты, приготовление и кипячение соуса на протяжении 20 минут в такой посуде, способствует увеличению количества железа в 9 раз. Людям с пониженным гемоглобином необходимо чаще бывать на свежем воздухе. Будьте внимательны к своему здоровью: наличие достаточного количества гемоглобина – это наша жизнь!!! При анемии (недостатке гемоглобина) увеличьте в своем рационе количество нежирного говяжьего мяса и печени, красной икры, а также яичных желтков. Э Т О В А Ж Н О И П О Л Е З Н О З Н А Т Ь!!! П Р И М Е Н Е Н И Е Ж Е Л Е З А И Е Г О С П Л А В О В Чистое железо имеет довольно ограниченное применение. Его используют при изготовлении сердечников электромагнитов, как катализатор химических процессов, для некоторых других целей. Находят широкое применение и многие соединения железа. Так, сульфат железа (III) используют при водоподготовке, оксиды и цианид железа служат пигментами при изготовлении красителей и так далее. Но сплавы железа — чугун и сталь — составляют основу современной техники С П Л А В Ы Ж Е Л Е З А Чугун Fe - 90-93% C - 2-4,5% хрупкость Сталь Fe - 95-97% C - 0,3-1,7% ковкость Железо сегодня Гидроэлектро- станции и опоры линий электропередач Трубопроводы для воды, нефти и газа Автомобили , Тракторы, Подводные лодки, Бытовые приборы, Другие предметы Ф О Л Ь К Л О Р о Ж Е Л Е З Е «Ржавое железо не блестит» (никчемность и бездеятельность человека портит!!!) Очень часто употребляемая пословица: «Куй железо, пока горячо» (делай все вовремя!!!, не пропусти момент!!!) «Без разума сила все равно, что железо гнило» (главное в человеке - разумные и осмысленные поступки!!!) В народном фольклоре метких изречений о важности и значении железа в человеческом обиходе встречается много Есть у железа страшный враг – «ржавчина». К чему она приводит, как с ней бороться и как важно не попасть в ее «сети» - и об этом говорит народная мудрость: «Человека губит горе, железо портит влага» (турецкая) «Сердца ржавеют, как ржавеет железо» (арабская) «Ржавчина не железе, а неправда в человеке не утаится» «Хорошее железо не ржавеет» (русские) А Т Е П Е Р Ь К Р О С С В О Р Д О Ж Е Л Е З Е 1 2 3 4 5 6 г е м о г л о б и н 1 2 5 4 6 3 р а з л о ж н и е г е м а т и т ф р р у м м г н и т н с т ь с а л ь 1. Белок крови, переНосящий по организму кислород 2. Тип реакции, в которую вступают гидроксиды железа при нагревании 3. Минерал – Красный железняк 5. Особое свойство железа, отличающее его от многих других металлов 4. Латинское название железа 6. Ковкий сплав железа П Р О В Е Р Ь Т Е С Е Б Я H2SO4 CuSO4 O2 HCL MgO Na KOH MgCL2 O2 AL ALCL3 Br2 HgSO4 H2O S CuSO4 CL2 HCL С чем будет реагировать железо? (найдите три кубика с возможными соединениями) П Р О В Е Р Ь Т Е С Е Б Я С какими веществами будут реагировать оба оксида - FeO и Fe2O3 H2SO4 HCL O2 AL Mg CO2 П Р О В Е Р Ь Т Е С Е Б Я Дана соль : Сульфат железа (III) С какими веществами она реагирует? KOH AL(OH)3 BaCL2 AL NaNO3 HCl Учебник для общеобразовательных учреждений , 9 класс, Г.Е. Рудзитис ,Ф .Г. Фельдман ССЫЛКИ НА ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ И ИЗОБРАЖЕНИЙ: http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=151351830-48-72&n=21 http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=132804891-18-72&n=21 http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=389614815-46-72&n=21 http://im3-tub-ru.yandex.net/i?id=152691363-60-72&n=21 http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=375112224-26-72&n=21 http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=148759345-57-72&n=21 http://im3-tub-ru.yandex.net/i?id=97587139-26-72&n=21 http://im8-tub-ru.yandex.net/i?id=26227792-59-72&n=21 http://www.ukzdor.ru/ferrum.html http://im4-tub-ru.yandex.net/i?id=64602315-02-72&n=21 http://im8-tub-ru.yandex.net/i?id=72487700-14-72&n=21 http://img0.liveinternet.ru/images/attach/c/7/94/310/94310832_nygooset06.jpg http://termist.com/bibliot/popular/mezenin/mezenin_046.htm http://cdn.elec.ru/_fitbox/200x200/offers/orig/8796471298.jpg |