УРОК 32 Тема. Ферум в природі. Застосування заліза. Руйнування заліза в природних умовах.

УРОК 32  Тема. Ферум в природі. Застосування заліза. Руйнування заліза в природних умовах. УРОК 32
Тема. Ферум в природі. Застосування заліза. Руйнування заліза в природних умовах.
Цілі уроку:
• Закріпити знання про фізичні та хімічні властивості заліза;
• Ознайомити учнів з поширеністю Феруму в природі;
• Ознайомити учнів із застосуванням заліза;
• Поглибити знання учнів про хімічні явища на прикладі іржавіння заліза4
• Розглянути основні способи запобігання ржавінню заліза.
• Продовжувати розвивати вміння та навички :
•Розрізняти поняття «хімічний елемент» та «проста речовина»;
•Складати опорний конспект за схемою опорного конспекту;
•працювати з підручником, з додатковою літературою, узагальнювати, вибирати головне, робити висновки.
• Виховувати дбайливе ставлення до навколишнього середовища.

Тип уроку: комбінований

Методи і методичні прийоми:
• словесний (бесіда, розповідь, робота з підручником, складання опорних конспектів),
• наочний (демонстрація наочності),

Обладнання:
• періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва,
• схеми опорних конспектів,

ХІД УРОКУ
І. Організаційний момент
ІІ. Перевірка домашнього завдання.
1. Що було задано додому?
• Опрацювати матеріал підручника § 22 ст. 163-167, конспект уроку.
• Виконати завдання 2- 4 (усно).
2. Чи всі виконали домашнє завдання?
3. Які були труднощі під час його виконання?
4. Перевіримо результативність виконаних завдань. (Завдання перевіряються усно. За правильну змістовну відповідь учні отримують кольорову картку синього кольору, яка відповідає 1 балу, за кожне завдання).

ІІ. Мотивація навчальної діяльності.
Сьогодні ми з вами продовжуємо вивчати другий розділ з курсу неорганічної хімії, який має назву «Прості речовини: метали та неметали».
Об’єктом нашого уроку є Ферум, як хімічний елемент та залізо, як проста речовина.
На демонстраційному столі розташовані різні предмети: ніж зі сталевим лезом, металевий цвях, малюнок із зображенням планети Марс, іржава вода, іржавий цвях, яблуко, гречка, квасоля, вівсяна крупа, насіння, горіхи, залізні руди ( пиріт, гематит ), чисте залізо.
Зверніть увагу на предмети, які розташовані на столі (Вчитель називає їх). Чому саме ці предмети є об’єктом нашого уроку? Що їх єднає між собою? Чому звичайна вода може набувати червоного кольору? Чому інколи вода має металевий присмак? Чому металеві предмети з часом вкриваються нальотом червоного кольору? Чи є сенс твердження, що залізо цінніше за золото? Ось ті питання, на які ми повинні знайти відповіді сьогодні на уроці. Щоб це зробити розглянемо матеріал уроку тема якого…(Оголошення теми та мети уроку).

ІІІ. Вивчення нового матеріалу
1. Ферум у природі. (Розповідь вчителя).
У якому вигляді хімічні елементи можуть знаходитися у природі? (У вільному стані та у вигляді сполук).
Ферум є одним із найбільш поширених металічних елементів на Землі. У земній корі на нього припадає 4,7 % маси. Зустрічається переважно у вигляді сполук. Входить до складу багатьох мінералів, скупчення яких утворює залізні руди.
Найпоширенішими залізними рудами є:
• магнетит (магнітний залізняк (Fe3O4)),
• гематит (червоний залізняк (Fe2O3)),
• лимоніт (бурий залізняк (Fe2O3 ? nH2O)),
• пірит (сірчаний колчедан (FeS2)),
• сидерит (шпатовий залізняк (FeСO3 )) (Розповідь супроводжується демонстрацією залізних руд. Робота з підручником мал.. 21.1 стор. 158)
Сполуки Феруму розчинені у водах деяких мінеральних джерел. Наявність у воді сполук двовалентного Феруму надає їй «металічного» присмаку.
Сполуки тривалентного Феруму мають специфічне забарвлення від жовтого до бурого, саме вони надають жовтуватого кольору піску й бурого забарвлення багатьом ґрунтам. Всі ви знаєте про те, що планету Марс називають червоною планетою. Назва пов’язана з червоним кольором її поверхні, який обумовлений великою кількістю сполук тривалентного Феруму, якого багато на планети. Досить часто ми спостерігаємо бурий колір водопровідної води, яка тече по старим іржавим трубам. Це також є причиною розчинення сполук тривалентного Феруму в ній. Буре забарвлення води можна також спостерігати в природі, така вода крім характерного забарвлення має й болотяний запах. (робота з підручником мал. 21.3 стор. 160).
Залізо може знаходитися у природі і у чистому вигляді. Проте, самородне залізо є неабиякою рідкістю й за вартістю порівнюється із самородками золота. Залізні утворення завбільшки до 30 см і масою до 5 кг знайдено в базальтових породах поблизу капселя (Німеччина). На о. Диско (Поблизу Гренландії) виявили 25 – ти тонну брилу заліза.
Залізо є компонентом багатьох метеоритів. Вважають, що воно є складовою частиною внутрішнього ядра земної кулі. (Робота з підручником мал.. 21.2 стор. 159).
Ферум – життєво важливий елемент. Він входить до складу всіх живих організмів. Так, в організмі людини його міститься близько 5 г. Входить до складу деяких білків, наприклад гемоглобіну, за допомогою якого кров переносить кисень і вуглекислий газ. Ферум необхідний для утворення еритроцитів — клітин крові, що містять гемоглобін. Тривалість життя еритроцитів не перевищує трьох-чотирьох місяців, тому організм людини потребує регулярного надходження Феруму з їжею. Добова потреба у Ферумі – 10-15 мг. Багаті на сполуки Феруму телятина, м’ясо кроля та індички, печінка, язик, жовток яйця. Чимало Феруму містять гречка, квасоля, горох, сливовий сік, яблука, курага, ізюм, гарбузове та соняшникове насіння, петрушка, кріп, чорний хліб. (Вчитель демонструє відповідні продукти, які знаходяться на демонстраційному столі).
Через нестачу Феруму в організмі виникає хвороба, яка має назву недокрів’я – зниження рівня гемоглобіну, еритроцитів у крові тощо.
Учні складають опорний конспект.

2. Застосування заліза. (Доповідь учня, доповнення вчителя).
Доповідь учня.
Залізо – метал, використання якого у промисловості та побуті не має меж. Частка заліза у світовому виробництві металів становить 95%.
Застосування заліза базується на його фізичних властивостях пластичності, твердості, здатності проводити електричний струм та теплоту, піддаватися куванню.
Залізо є основним конструкційним матеріалом, тобто матеріалом, із якого виготовляють конструкції, що витримують великі механічні навантаження: рейки, палі, цвяхи, рами для автомобілів, корпуси кораблів і тепловозів, висотні башти та багато іншого.
Залізо притягується магнітом, крім того, може зберігати намагніченість після усунення дії магнітного поля. Завдяки цьому із заліза виготовляють магніти та матеріали для різноманітних носіїв інформації – магнітні стрічки, диски тощо.
Однак чисте залізо в народному господарстві зазвичай не використовується, оскільки, як ми вже говорили раніше, навіть у наш час абсолютно чисте залізо коштує значно дорожче за золото, крім того, чисте залізо має низьку міцність. В основному залізо застосовується у вигляді двох сплавів: чавуну та сталі.
Чавун та сталь – це сплав заліза з вуглецем. У чавуні кількість вуглецю становить 4-5%
Він, на відміну від чистого заліза, значно твердіший і більш крихкий. Чавун не піддається куванню, від сильного удару він розбивається. Проте з нього утворюються предмети, які можуть витримувати значні механічні навантаження — станини для верстатів, лещата й інші вироби.
Якщо знизити вміст вуглецю в чавуні до 0,5 — 1 %, то утворюється сталь. Сталь за своїми фізичними властивостями ближча до чистого заліза, вона більш пластична й не така крихка. Проте для деяких цілей сталь є або недостатньо твердою, або недостатньо пластичною, або ж дуже швидко іржавіє. Для того щоб добути матеріали, які більше задовольняють певні цілі, у сталь додають спеціальні добавки. Цей процес називається легуванням сталі, а самі добавки — легуючими. Наприклад, для добування неіржавіючої сталі додають нікель і хром, а для добування стійкої до зносу сталі — манган (таку сталь використовують для виготовлення залізничних рейок).
Залізо досить широко застосовується як художній матеріал. (Робота з підручником мал 23.1, 23.2 стор 171). Восьмигранний п’єдистал пам’ятника князю Володимиру споруджений із цегли та облицьований чавуном. Велетенська споруда Атоміум у Брюсселі. Спочатку основа була з алюмінію. Після реконструкції покриття кожної кулі замінили на сталеві.
Не можна обійти увагою «Пальму Мерцалова» - витвір мистецтва українських майстрів. Вона була викована Олексієм Мерцаловим у 1886 році.
На жаль, обмежені запаси заліза на планеті й недостатня стійкість до іржавіння ставлять перед людством завдання знайти матеріал, який міг би замінити залізо. Такі матеріали отримують на основі деяких пластмас, але їх вартість дуже висока, тому залізо досі залишається одним із найнеобхідніших матеріалів для людства.
Учні складають опорний конспект.

3. Руйнування заліза. (Розповідь вчителя).
За звичайних умов залізо може вступати в хімічні реакції з речовинами, що містяться в навколишньому середовищі,— киснем і водою. Ця реакція призводить до появи на поверхні металевих виробів рудих плям — іржі. У хімії цей процес називають корозією.
Корозія — це хімічний процес руйнування металів під дією навколишнього середовища.
Чому ж відбуваються процеси корозії? Причина корозії заліза полягає в його високій хімічній активності. Атомам Феруму «вигідніше» існувати у вигляді сполук, ніж у вигляді простої речовини.
Схематично реакцію корозії заліза можна описати таким рівнянням:
Fе + Н20 + 02 = Fе(ОН)3.

Завдання 1
Розставити коефіцієнти у хімічному рівнянні: Fе + Н20 + 02 = Fе(ОН)3.
(4Fе + 6Н20 + 302 = 4Fе(ОН)3)

Чому рівняння є схематичним? Іржа є сумішшю речовин, якій важко приписати певну формулу, тому приблизно склад іржі відбивається формулою Fе(ОН)3.
Корозія — надзвичайно руйнівний процес. Поява іржі на поверхні металу — це тільки початкові симптоми руйнування, надалі корозія проникає всередину виробу. Іржа більш крихка, ніж залізо, і проіржавілий залізний предмет вже не може витримувати те навантаження, на яке розрахований. Це призводить до появи тріщин і руйнування всього виробу. Наприклад, якщо проіржавіє одна з паль моста, то через це може завалитися вся конструкція.
Залізо піддається корозії у вологому повітрі. Дуже сильно прискорює процес корозії контакт металів із солоною водою. З цієї причини нафтові вежі та кораблі іржавіють у морській воді швидше, ніж у прісній.
У сучасних умовах від ржавіння гине 1/6 частина виплавленого чавуну. Зупинити корозію неможливо, але її можна сповільнити. Існує багато способів захисту металів від корозії, але основним прийомом є запобігання контакту заліза з повітрям.
У курсі природознавства ви вивчали способи запобігання корозії, тож пригадаємо їх.
1. Як захистити металеві вироби від корозії? (Метал покривають лаком, фарбою, змащують мастилом).
Так, дійсно, щоб запобігти іржавінню залізних конструкцій їх фарбують, покривають лаком або вкривають шаром мастила. У більшості випадків цього достатньо, щоб метал не руйнувався протягом декількох десятків або навіть сотень років. Дуже розповсюдженим є використання нержавіючих сплавів. Досить часто сталеві вироби, які використовують у побуті (кухонний посуд, ложки, виделки, ножі, баки пральної машини та інші), виготовлені з нержавіючої сталі, яка не вимагає додаткового захисту.
Нержавіюча сталь дорога, і її використання не завжди економічно виправдане, як і використання захисних шарів мастил і фарб. Тому часто залізо покривають тонким шаром іншого металу — більш стійкішого до корозії (цинку, нікелю, хрому, олова). Так, залізо вкрите оловом (луджене залізо), особливо часто використовується при виготовленні консервів (Робота з підручником мал. 23.4 стор. 173).
Використовуючи залізо не слід забувати, що покинуті залізні предмети завдають великої шкоди навколишньому середовищі. В землі вони руйнуються кілька десятків років, у прісній воді – близько 10 років, у солоній – 1,2 роки. Продукти руйнування заліза отруйні для багатьох організмів. Гострі краї, зокрема консервних бляшанок, можуть травмувати їх. Тож треба слідкувати за тим, щоб якомога менше заліза потрапляло у навколишнє середовище.

ІV. Узагальнення та закріплення знань.

• Бесіда
Гадаю, ми вже можемо дати відповіді на ті запитання, які визначені на початку уроку.
1. Чому саме ці предмети є об’єктом нашого уроку? (Всі ці предмети виготовлені з заліза або мають у своєму складі хімічний елемент Ферум).
2. Що їх єднає між собою? (Всі вони у своєму складі містять елемент Ферум).
3. Чому звичайна вода може набувати червоного кольору? (Водопроводні труби руйнуються і покриваються іржею, вода, яка проходить ними розчиняє іржу і тому набуває такого кольору).
4. Чому інколи вода має металевий присмак? (металевий присмак воді надають сполуки двовалентного феруму).
5. Чому металеві предмети з часом вкриваються нальотом червоного кольору? (Вони руйнуються під впливом навколишнього середовища і вкриваються іржею, до складу якої входять сполуки тривалентного Феруму. Саме вони надають бурий колір).
6. Чи є сенс твердження, що залізо цінніше за золото? (Так чисте залізо є рідкістю і тому воно вважається ціннішим за золото)
1. Виконання завдань.
Завдання 2
У скільки разів атом Феруму важчий чи легший за атом Оксигену?

Завдання 3
Обчисліть масову частку Феруму в його рудах: сидериті (FeСO3 ) та пириті (Fe S2)

Завдання 4
Закінчити речення очікувань:
1. Я знаю, що Ферум у природі зустрічається переважно __________________________ .
2. Я знаю, що найважливішими сполуками Феруму є: _____________________________ .
3. Я знаю, найбільш богаті на Ферум такі продукти харчування, як: _________________ .
4. Я знаю, що застосування заліза базується на його ______________________________ .
5. Я знаю, що залізо застосовується у вигляді сплавів __________ та __________, до складу яких крім заліза входить ____________________ .
6. Я знаю, що за властивостями чавун ___________________, сталь _________________ .
7. Я знаю, що корозія – це ____________________________________________________ .
8. Я знаю, що для запобігання корозії металеві конструкції __________________________ .

V. Підведення підсумків уроку.
1. Ферум у природі устрічається переважно у вигляді сполук, які називають рудами.
2. Ферум – необхідний елемент живих організмів, бо входить до складу гемоглобіну.
3. Багаті на сполуки Феруму телятина, м’ясо кроля та індички, печінка, язик, жовток яйця, гречка, квасоля, горох, сливовий сік, яблука, курага, ізюм, гарбузове та соняшникове насіння, петрушка, кріп, чорний хліб.
4. Застосування заліза базується на його фізичних властивостях.
5. Застосовується у вигляді чавуну та сталі – сплавів заліза з вуглецем.
6. Корозія — це хімічний процес руйнування металів під дією навколишнього середовища.
7. Для запобігання корозії використовують : фарбування, лакування, змащування мастилов, нанесення на залізо іншого металу, використання нержавіючої сталі.

VІ. Домашнє завдання
1. Опрацювати матеріал підручника § 21, 23. конспект уроку.
2. Виконати завдання 4, 8 ст 162, 2, 6 ст 174 (усно).
3. Повторити §17-20, підготуватися до узагальнення вивченого матеріалу.


Список використаної літератури:
1. Усі уроки хімії. 7 клас/ І. Ю. Старовойтова, О.В. Люсай.-Х.: Вид. група "Основа", 2007.-144 с.
2. Гранкіна Т.М. Хімія 8 клас: Плани конспекти уроків /Т.М. Гранкіна, О.В. Григорович/.-Харків: Веста: Видавництво «Ранок», 2003.- 272 с.-(на допомогу вчителю).








Вам сподобалася ця інформація?



Поділіться з друзями

Автор сайту не несе відповідальності за рекламні матеріали, розміщені на сайті. Переходьте по ним на ВЛАСНИЙ РИЗИК.
Копіювання матеріалів з сайту суворо заборонено!