Урок по химии в 9 классе на тему "Железо"

ЖЕЛЕЗО

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ
В древности у некоторых народов железо ценилось дороже золота.
В Древнем Риме из железа изготовляли даже обручальные кольца.
В географии» древнегреческого писателя Страбона упоминается о том, что африканские народы за один фунт железа отдавали десять фунтов золота.

Fe


Железный или серный
колчедан (пирит)FeS2

Красный железняк
Гематит Fe2O3
Бурый железняк
Лимонит
2 Fe2O3•3H2O
Магнитный
железняк
Магнетит Fe3O4
НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ

Железо – один из наиболее распространенных на Земле элементов: земная кора содержит около 5% железа, или 755 000 000 000 000 000 тонн. Однако лишь примерно сороковая часть этого количества сконцентрирована в виде месторождений, пригодных для разработки.
Большие запасы железных руд находятся на Урале, где целые горы (например Магнитная, Качканар, Высокая и др.) образованы магнитным железняком. Большие залежи железных руд имеются вблизи Курска, на Кольском полуострове, в Западной и Восточной Сибири, на дальнем Востоке.

ЖЕЛЕЗО КАК ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
ЖЕЛЕЗО (лат. Ferrum), Fe, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 26, атомная масса 55,847.
Электронная формула 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2.
 Валентные электроны у атома железа находятся на последнем электронном слое (4s2) и предпоследнем (3d6). В химических реакциях железо может отдавать эти электроны и проявлять степени окисления +2, +3 и, иногда, +6.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Железо – блестящий серебристо-белый пластичный металл , обладает сильными магнитными свойствами. Легко подвергается ковке, прокатке и другим видам обработки в горячем и холодном состояниях. Физические свойства железа зависят от его чистоты. Т.плавления 1539 , т.кип. около 3200 .

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
В реакциях железо является восстановителем. При нагревании становится активным и реагирует с кислородом, хлором, серой:
3Fe + 2O2 =
Оксид железа (II,III)
2Fe + 3Cl2 =
Хлорид железа (III)
Fe + S =
Сульфид железа (II)

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
При очень высокой температуре железо реагирует с углеродом, кремнием и фосфором:
3Fe + C =
Карбид железа (цементит)
3Fe + Si =
Силицид железа
3Fe + 2P =
Фосфид железа (II)

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
При высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой:
3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2
Железо реагирует с разбавленным серной и соляной кислотами, вытесняя из кислот водород:
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
При обычной температуре железо не
взаимодействует с концентрированной серной кислотой, так как пассивируется ею.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
При нагревании концентрированная H2SO4 окисляет железо до сульфита железа (III):
2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O.
Разбавленная азотная кислота окисляет железо до нитрата железа (III):
Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O.
Концентрированная азотная кислота пассивирует железо.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Из растворов солей железо вытесняет металлы, которые расположены правее его в электрохимическом ряду напряжений:
Fe + CuSO4 = Во влажном воздухе железо быстро окисляется (корродирует):
4Fe + 3O2 + 6H2O =

СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА (ΙΙ)
Оксид железа (II) FeO – черное кристаллическое вещество, нерастворимое в воде.
Оксид железа (II) – основной оксид, легко реагирует кислотами, при этом образуются соли железа(II):
FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O

СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА (ΙΙ)
Гидроксид железа (II) Fe(OH)2 – порошок белого цвета, не растворяется в воде. Получают его из солей железа (II) при взаимодействии их с щелочами:
FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2 + Na2SO4
Гидроксид железа Fe(OH)2 проявляет свойства основания, легко реагирует с кислотами:
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
При нагревании гидроксид железа (II) разлагается:
Fe(OH)2 = FeO + H2O.

СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА (ΙΙ)

Так, свежеполученный осадок Fe(OH)2 на воздухе очень быстро изменяет окраску – буреет. Изменение окраски объясняется окислением Fe(OH)2 в Fe(OH)3 кислородом воздуха:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =
Качественная реакция на катион железа (II).
Реактивом для определения катиона железа Fe2+ является гексациано (III) феррат калия (красная кровяная соль) K3[Fe(CN)6]:
3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 +3K2SO4
Образуется темно-синий осадок – турнбулева синь.

СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА (ΙΙΙ)
Оксид железа (III) Fe2O3 – порошок бурого цвета, не растворяется в воде.
Оксид железа (III) проявляет амфотерные свойства:
взаимодействует с твердыми щелочами NaOH и KOH при высокой температуре:
Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O
феррит натрия
взаимодействует с кислотами:
Fe2O3 + 6НСl =2FeCl3 + 3H2O

СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА (ΙΙΙ)
Соединения со степенью окисления железа +3 проявляют окислительные свойства, так как под действием восстановителей Fe+3 превращается в Fe+2.Так, например, хлорид железа (III) окисляет йодид калия до свободного йода:
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2
Качественные реакции на катион железа (III):
а) реактивом для обнаружения катиона Fe3+ является гексациано (II) феррат калия (желтая кровяная соль) K4[Fe(CN)6].

СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА (ΙΙΙ)
Образуется темно-синий осадок – берлинская лазурь
4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6]  Fe4[Fe(CN)6]3 +12KCl
б) катионы Fe3+ легко обнаруживаются с помощью роданида аммония (NH4CNS). В результате образуется малодиссоциирующий роданид железа (III) кроваво-красного цвета:
FeCl3 + 3NH4CNS  Fe(CNS)3 + 3NH4Cl

ЖЕЛЕЗО И ПИЩА
Железо поступает в организм с пищей. Суточная потребность взрослого человека в железе составляет 11-30мг.
Пищевое железо существует в двух формах: гемм – восстановительный гематин – железо, находящееся в красном мясе, цыплятах, морепродуктах и других продуктах животного происхождения, и нонгемм – железо, которое можно обнаружить в темно-зеленых овощах, цельных злаках, орехах, сухофруктах и в других растительных продуктах.

ЖЕЛЕЗО И ПИЩА
Многие мучные продукты витаминизированы железом. Гемм железо легче усваивается организмом, однако потребление продуктов, содержащих нонгемм железо, наряду с продуктами, содержащими гемм железо или витамин С, максимизируется усвоением железа.
Кофе, чай, продукты из сои препятствуют усвоению железа, как это делают излишние количества кальция, цинка и марганца.

Содержание железа в продуктах питания (на 100 г )
Халва тахинная 26
Печень говяжья 6,90
Крупа гречневая 6,65
Хлеб пшеничный 3,95
Говядина 2,90
Яйцо куриное 2,50
Яблоки 2,20
Скумбрия 1,70
Смородина черная 1,30
Сыры твердые 1,20
Картофель 0,90
Капуста белокочанная 0,62
Творог 0,46

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Габриелян, О.С. Химия. 9 класс: учебник [Текст] / О.С.Габриелян. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2014. – 319,[1]с: и.
ISBN 978-5-358-13386-0
Все о химии.[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://himya.ucoz.ru/index/zhelezo/0-144, свободный. Загл. с экрана
Яндекс. Картинки.