Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

ІІ семестр

Тема 2. МЕТАЛІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ ТА ЇХНІ СПОЛУКИ (13 годин)

УРОК 31

Тема уроку. Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

Цілі уроку: поглибити й узагальнити знання учнів про метали побічних підгруп на прикладі Феруму; показати залежність будови та властивостей на прикладі сполук Феруму(ІІ) і Феруму(ІІІ); вивчити застосування заліза та сполук Феруму.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого

застосування їх на практиці.

Форми роботи: семінар, фронтальна робота.

Обладнання: періодична таблиця хімічних елементів Д. І. Менделєєва, таблиця розчинності, схеми виробництва чавуну та сталі, колекція мінералів.

Демонстрація 5. Одержання ферум(ІІ) гідроксиду й ферум(ІІІ) гідроксиду, взаємодія їх з кислотами.

ХІД УРОКУ

I. Організація класу

II. Перевірка домашнього завдання, актуалізація опорних знань

Під час фронтальної бесіди учні записують частини схеми “Ферум. Залізо. Сполуки Феруму”.

1. Положення в періодичній системі, будова атома

 Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

D-елемент,

на зовнішньому 4s-рівні два електрони, важливу роль відіграє передзовнішній d-підрівень. Ступені окиснення – +2 і +3, оскільки в реакціях бере участь один електрон d-підрівня, валентності – II і III.

2. Фізичні властивості

Сріблястий, пластичний, ковкий, легко прокочується та піддається іншим видам механічної обробки.

Має здатність розчиняти в собі багато хімічних елементів (у тому числі Карбон, Силіцій). Проявляє магнітні властивості. tпл = 1 539 °С; tкип = 2 730 °С; ? = 7,87 г/см3; твердість – 35-45 н/тм2.

3. Природні сполуки Феруму

(Розглядаємо колекцію мінералів.)

4 % маси – у земній корі у складі сполук. У вільному стані трапляється в метеоритах.

Основні ферумовмісні руди:

– магнітний залізняк Fe3O4, до 72 % Fe;

– червоний залізняк, гематит Fe2O3, до 65 % Fe;

– бурий залізняк, лимоніт 2Fe2O3 – 3H2O, до 60 % Fe;

– шпатовий залізняк, сидерит FeCO3;

– пірит, залізний колчедан FeS2, до 47 % Fe;

– Fe(HCO3)2 міститься у водах мінеральних джерел.

4. Одержання

(Звертаємося до таблиць виробництва чавуну та сталі.)

1) Відновлення воднем:

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

2) Алюмінотермія:

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe

3) Електроліз водних розчинів.

4) Відновлення С, CO.

5. Застосування заліза

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Семінар за планом

1. Хімічні властивості заліза

1) У вологому повітрі швидко іржавіє, вкривається бурим нальотом гідратів Fe2O3, які внаслідок своєї рихлості не захищають залізо від подальшого окиснення.

У воді залізо інтенсивно кородує за умови достатнього доступу кисню, утворюються гідратні форми:

4Fe + 3O2 + nH2O = 2Fe2O3 – nH2O

У разі нестачі кисню утворюється змішаний оксид FeO – Fe2O3, або Fe3O4:

3Fe + 2O2 + nH2O = Fe3O4 – nH2O

Завдання 1. Допишіть рівняння реакцій:

Fe + O2 =

Fe + S =

Fe + Cl2 =

2) Взаємодія з кислотами.

У розчинах кислот:

Fe – 2e – = Fe2+

Завдання 2. Допишіть рівняння реакцій у іонно-молекулярній формі:

Fe + HCl =

Fe + H2SО4 =

У концентрованих кислотах:

Fe – 3e –  Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму Fe3+

Завдання 3. Складіть ОВР, укажіть окисник, відновник:

Fe + H2SО4  Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

Fe + HNО3  Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

Залізо пасивує в 100%-й сульфатній H2SО4 і концентрованій нітратній HNО3 кислотах.

3) якісна реакція (демонстрація):

 Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

2. Сполуки Феруму(ІІ)

Ферум(ІІ) оксид FeO – основний, твердий, нерозчинний у воді.

Ферум(ІІ) гідроксид Fe(OH)2 – основний, твердий, зеленуватого кольору, нерозчинний у воді.

Утворюється в результаті дії лугів на розчинні солі.

Демонстрація 5

FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl

На повітрі окислюється:

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 – бурий осад

Розчинний у кислотах:

Fe(OH)2 + HCl  Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

Завдання 3. Запишіть рівняння в іонній формі.

Сполуки Fe2+ легко окислюються киснем повітря:

Fe2+ – e –  Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму Fe3+

FeSO4 – 7H2O – залізний купорос.

3. Сполуки Феруму(ІІІ)

Fe2O3 – амфотерний оксид коричневого кольору, твердий, нерозчинний у воді.

Fe(OH)3 – амфотерна основа бурого кольору, нерозчинна у воді.

Демонстрація 5

Одержують ферум(ІІІ) гідроксид дією лугів на розчини солей Fe3+:

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl – бурий осад

Осад розчинний і в кислотах, і в надлишку лугу:

Fe(OH)3 + HCl  Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

Fe(OH)3 + NaOH  Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

Рівняння реакції записати в молекулярній та іонній формах.

Солі Fe3+ значною мірою гідролізуються, буре забарвлення Fe(OH)3 надає їм коричневого відтінку:

Fe3+ + H2O = FeOH2+ + H+

FeOH2+ + H2O = Fe(OH)2+ + H+

Fe(OH)2+ + H2O = Fe(OH)3 + H+

4. Нерозчинні основи й солі Феруму

Нерозчинні основи й солі Феруму(ІІ) й Феруму(ІІІ) розкладаються в процесі нагрівання.

Завдання 4. Допишіть рівняння:

 Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

5. Узагальнення вчителя, заповнення опорної схеми

IV. Самостійна робота

Завдання 5. Здійсніть перетворення:

 Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму

Рівняння 3 запишіть у іонній формі. Рівняння розберіть як ОВР.

V. Підбиття підсумків уроку, оцінювання роботи учнів

VI. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання. Повторити правила техніки безпеки, підготуватися до практичної роботи.




Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму