Уроках химии. Деловая игра на тему: "Железо и его свойства"

Игровые технологии на уроках химии. Деловая игра на тему: "Железо и его свойства"

Проводится в форме научной конференции, проводимой с членами космической экспедиции, побывавшей на планете Железяка.

• 
  Знать положение железа в периодической системе Д.И. Менделеева, нахождение железа в природе, свойства железа.
  
• 
  Уметь объяснять суть химических реакций с точки зрения окислительно-восстановительной теории, обосновывать необходимость получения железа из руд.
  
• 
  Доказывать необходимость этого металла в жизни человека и животных.
  

1. 
   Положение железа в периодической системе Д.И. Менделеева
   
2. 
   Нахождение железа в природе.
   
3. 
   Почему железо называют "небесным камнем".
   
4. 
   Роль железа в организме человека и животных.
   
5. 
   Способы получения железа.
   
6. 
   Физические свойства.
   
7. 
   Применение железа
   
8. 
   Знаешь ли ты?
   

Небесный свод, горящий славой звездной,

Сегодня мы присутствуем на заседании научного совета нашей планеты. Наша экспедиция вернулась с планеты Железяка. Мы жители планеты Химиос были на ней в течении долгих лет. Экспедиция была трудной и долгой. Знакомство с этой планетой приоткрыло новые тайны сложного устройства мира.

Мы назвали планету Железяка, потому что в коре планеты 5.1% железа, но это не самое главное. Жители планеты так привыкли к использованию железа, что если представит, что оно исчезло, то произошла бы катастрофа поистине космического масштаба. На улицах стоял бы ужас разрушений: ни рельсов, ни вагонов, ни тепловозов, ни автомобилей не оказалось бы, далее бы камни мостовых превратились в труху, а растения бы стали чахнуть и гибнуть без живительного материала. Разрушения бы ураганом прошли бы по всей планете, и гибель человечества сделалась бы неизбежной. Впрочем - человек не дожил бы до этого момента, ибо лишившись 3 граммов железа в своем теле и в крови, он бы прекратил свое существование раньше, чем развернулись бы нарисованные события.

Если верна гипотеза о существовании железного ядра у этой планеты Железяка, хотя местные обитатели называют ее почему-то Земля. Так что же это за таинственный химический элемент, который правит всей этой планетой. На эти вопросы постараются ответить вам астронавты исследователи, которые прибыли с нее.

Первый перед вами выступит астронавт исследователь, который расскажет о положении железа в таблице, которую создал один из великих ученых планеты Железяка Д.И. Менделеев.

Астронавт-исследователь: Дает характеристику положения железа в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Есть ли вопросы:

Основные минералы: магнетит (магнитный железняк) Fe₃O₄ (Fe₂O₃*FeO) содержит до 72% железа.

Гематит Fe₂O₃ (красный железняк) содержит до 65% железа. Пирит FeS₂ содержит примерно 47% железа.

Основные месторождения: Южный Урал, Курская магнитная аномалия, Кр-Рожский бассейн, Крым. Так запасы Курской магнитной анамалии 40 млрд. тонн, его хватит на 100 лет.

С нами на планете был астронавт-астроном.

Очень часто планету Железяка посещают “пришельцы”. Их называют метеориты. При их исследовании было обнаружено много железа. Самый крупный метеорит Тунгусский. Ежегодно на планету падает не менее 1000 метеоритов, найдено их около 1700. Многим метеоритам дают названия по имени того места, где он упал. Самый знаменитый старый метеорит, найденный назывался Палассовым Железом. В 1749 г. Яков Медведев перевез его в деревню Медведеве. Путешественник по Сибири академик П.С.Паллас заинтересовался диковинной глыбой железа и распорядился отправить его в Петербург. С древних времен лежит в Синцзяне (Китай) Серебряный Верблюд - огромный железный метеорит весом около 20 тонн, ставший объектом поклонения местных жителей. Итак, кроме железа находящегося в недрах планеты Железяки, железо попадает на нее в виде метеоритов.

Снижение количества эритроцитов и понижение в них гемоглобина связана группа заболеваний на этой планете, называемых малокровием и белокровием. Тогда для лечения необходимо принимать препараты железа. Болезни эти опасны для человека. Железо также входит в состав растений. Особенно его много в яблоках, гранатах, пастушьей сумке и др.

Есть ли вопросы?

Вопрос: В какие продукты питания обитателей планеты входит железо?

Ответ: В состав яблок, гранатов, печени и др.

Учитель: Для использования человеку (как называют себя жители планеты Железяки) надо было научиться извлекать его из руд.

Распространенность и относительная простота извлечения из руд сделали железо доступным еще в древние времена этой планеты. Об этом, т.е. о способах получения расскажет специалист по технологии производства.

Астронавт исследователь: технолог химический производств. Получать железо на планете стали еще во II веке нашей эры. В те времена и еще много веков спустя железо получали так называемым сыродутным методом. Сыродутные печи устраивали прямо в земле, обычно на склоне оврагов или канав. Они имели вид трубы. Эту трубу заполняли углем и железной рудой. Уголь зажигали и ветер, дувший в склон оврага, поддерживал горение угля. Железная руда восстанавливалась. Из него отливали различные орудия. Все это мы вычитали в старинных книгах. В ранее средневековье было знакомо и другое железо: булатные сабли, толедские клинки, миланские доспехи.

Дамасскую сталь делали на Востоке еще во времена Аристотеля (IV) век до на шей эры. Сейчас железо на планете Железяка получают разными способами. Кодоскоп:

1) Fе₂O₃ + 3Н2 –> 2Fе + 3Н₂О (водородом)

2) 3Fе₃O₄ + 8А1 –> 4 Al₂O₃ + 9Fе (алюмотермия)

3) электролизом растворов солей железа (II)

FeCL₂ –> Fе²⁺ + 2С1

4) Fe₂O₃ + 3СО –> 2Fе + 3СО₂

Мы астронавты планеты Химиос тоже познакомились с физическими свойствами железа. Железо - серебристо-белый, блестящий металл, его плотность 7.87 г/см³, температура плавления 1539°С. обладает хорошей пластичностью. Легко намагничивается и размагничивается (опыт по магнитным свойствам: магнит, шурупы, гвозди, иголки.), существует в виде нескольких аллотропных видоизменений. Альфа-железо кристаллизуется в виде кубических объемно-центрированных кристаллов. Гамма-железо в виде кубических гранецентрированных кристаллов. Переход из альфа в гамму форму происходит при температуре 910°С. Интересно, что при нагревании до 720°С металл теряет свои магнитные свойства. Гамма-железо не магнитится.

так как очень сложно было получить его в чистом виде.

Астронавт исследователь химии:

Кодоскоп: Рассмотрим химические свойства железа. Демонстрация (взаимодействия железа с сульфатом меди (II), серной кислотой, серой, азотной кислоты, ржавление).

Учитель: Жители планеты Железяка научились широко использовать железо, его сплавы. Применение основывается в основном на его физических свойствах. Об этом нам расскажет астронавт исследователь разрабатывающий проблемы применения.

Астронавт исследователь технолог.

Кодоскоп, коллекции.

1) железная колонна;

2) булатная сталь.

Учитель: Итак, уважаемые члены высшего совета планеты Химиос, а теперь обратимся к школьным учебникам, которые мы привезли оттуда. Используя этот учебник, наши доклады, вы должны рассказать о чудо-элементе другим жителям нашей планеты. В помощь при подготовке обратитесь к записям и учебникам.

А теперь подведем итоги нашего совета.

Учащиеся самостоятельно делают выводы, отвечают на вопросы, поставленные членами научного совета уже выступившими. В заключении они предлагают решить задачу.

Какую массу железа необходимо получить из 3000 кг гематита, в котором 20% примесей, восстановлением его водородом (Если остается время).

Звучит музыка “Земля в иллюминаторе”.

А я металл космического века.