Презентация "Железо и его соединения" по химии – проект, доклад. Железо презентация к уроку по химии на тему Применение железа презентация по химии

Слайд 3

Железо как химический элемент

• Химический элемент VIII гр. периодической системы Д.И. Менделеева.
• Атомный номер 26,
• атомная масса 55.847.

Слайд 4

Нахождение в природе

В земной коре железо распространено достаточно широко.

На его долю 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. По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире.

В морской воде 1·10–5 - 1·10–8% железа.

Слайд 5

• красный железняк (руда гематит Fe2O3)
• бурый железняк (руда гидрогетит НFeO2·nH2O)
• пирит FeS2 (другие названия - серный колчедан, железный колчедан, дисульфид железа

Слайд 6

• бурый железняк (руда гидрогетит НFeO2 · nH2O)
• красный железняк(руда гематит Fe2O3)

Слайд 7

• шпатовый железняк (руда сидерит FeСO3)
• магнитный железняк (руда магнетит Fe2O4)

Слайд 8

В организме человека

Железо содержится в крови – гемоглобине, а именно в красных кровяных тельцах – эритроцитах.

Слайд 9

В растениях

Железо влияет на процесс фотосинтеза.

Слайд 10

В быту человека

Из железа изготавливают различные виды транспорта

Слайд 11

В военной промышленности

Слайд 12

Железо в истории

В истории железо известно очень давно. из него изготовляли многое. Например доспехи, латы, оружие и т. д.

Слайд 13

Физические свойства

• Железо - сравнительно мягкий ковкий серебристо-серый металл.
• Температура плавления – 1535 0С
• Температура кипения около 2800 0С
• При температуре ниже 770 0С железо обладает ферромагнитными свойствами (оно легко намагничивается, и из него можно изготовить магнит).
• Выше этой температуры ферромагнитные свойства железа исчезают, железо «размагничивается».

Слайд 14

Химические свойства

• Железо, отдавая два внешних электрона, проявляет степень окисления +2;
• отдавая три электрона (два внешних и один сверхоктетный с предпоследнего энергетического уровня), проявляет степень окисления +3.Fe-2e=Fe+2 Fe-3e=Fe+3
• Электронные структуры 3d- и 4s-орбиталей атома железа и ионов Fe+2 и Fe+3 можно изобразить так:

Слайд 15

• Железо - активный металл.На воздухе образуется защитная оксидная пленка, препятствующая ржавению металла.

3Fe + 2O2 = Fe2O3 FeO (Феррит железа)

• Во влажном воздухе железо окисляется и покрывается ржавчиной, которая частично состоит из гидратированного оксида железа (III).

4Fe + 3О2 + 6Н2О = 4Fe(ОН)3

Слайд 16

Взаимодействие с простыми веществами:

• Горит в кислороде

3 Fe + 2 O2 =Fe3 O4

• Реагирует с хлором

2Fe + 3 Cl2 = 2FeCl3

• Взаимодействует с серой

Слайд 17

• Железо вытесняет из растворов солей металлы, находящиеся в электрохимическом ряду напряжений правее железа:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

• При высокой температуре (700-900°С) железо реагирует с парами воды:

3Fe+4Н2O=Fe3O4+4Н2

Слайд 18

• С соляной и разбавленной (приблизительно 20%-й) серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа(II):

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

• С концентрированными серной и азотной кислотами железо не реагирует. Эти кислоты создают на поверхности металла такую прочную и плотную пленку оксида, что металл становится совершенно пассивным и уже не вступает в другие реакции.Растворяется железо в разбавленной азотной кислоте.

8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O

Железо

• Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлым, настоящим и будущими судьбами человечества.
• А. Е. Ферсман.

• Методическая разработка урока

• Задание: прочитайте текст учебника стр. 76 и охарактеризует положение химического элемента железа в ПСХЭ Д. И. Менделеева и особенности строения атома данного элемента, укажите возможные степени окисления элемента.

• Fe (железо)
• Порядковый номер: 26 Период: IV Группа: VIII Подгруппа: В Электронное строение атома: … 4S23d6

• Халькопирит
• с включениями кварца
• Приморский край

• Пирит

• Магнитный железняк
• магнетит Fe3O4

• Красный железняк
• гематит Fe2O3

• Бурый железняк
• Лимонит
• 2 Fe2O3 3 H2O

• Железный или серный
• колчедан (пирит)

• Железо - сравнительно мягкий ковкий серебристо-серый металл.
• Температура плавления – 1535 0С
• Температура кипения около 2800 0С
• При температуре ниже 770 0С железо обладает ферромагнитными свойствами
• (оно легко намагничивается, и из него можно изготовить магнит).
• Выше этой температуры ферромагнитные свойства железа исчезают, железо «размагничивается».

• 1. Железо реагирует с неметаллами:
• Fe + S = FeS
• При нагревании до 200-250 0С реагирует с хлором
• Fe+Cl2=FeCl3

• Fe0 - 2e = Fe+2
• Cl02+2e=2Cl-1

• 1 – восстановитель, процесс окисления
• 1 – окислитель, процесс восстановления

• Проверь себя!

• 2. Железо реагирует с кислотами.
• Fe+H2SO4=FeSO4+H2
• В концентрированных азотной и серной кислотах железо не растворяется, так как на поверхности металла возникает пленка, препятствующая реакции металла с кислотой
• (происходит пассивация металла)
• Задание: Расставьте коэффициенты в уравнении реакции
• Fe + HCl FeCl2 + H2 методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления

• 3. Реагирует с растворами солей металла согласно электрохимическому ряду напряжений металлов.
• Fe + CuSO4 = Fe SO4 + Cu
• Задание: Расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса, укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления

• Прочитайте текст учебника, составьте уравнения реакций
• Fe+H2О
• Fe+CuSO4
• Fe+O2
• Сделайте вывод о химической активности простого вещества – железа.
• Вывод:

• Железо – средний по химической активности металл.

• Железо играет важную роль в жизнедеятельности живых организмов.
• Оно входит в состав гемоглобина крови, соединения железа применяют
• для лечения малокровия, истощении, упадке сил.
• Основным источником железа для человека является пища. Его много
• в зеленых овощах, мясе, сухофруктах, шоколаде.

• www.catalogmineralov.ru – сайт содержит каталог минералов, большую коллекцию фотографий и описание минералов.
• http://.elementy.ru – сайт « Элементы большой науки», содержит каталоги и статьи науно-популярных журналов «Химия и жизнь», « Наука и жизнь», «Природа» и др.
• http://www.ovitanah.com - сайт посвящен витаминам и микроэлементам, содержит интересную информацию.
• http://alhimik.ru – сайт «Алхимик» содержит самую разнообразную информацию по химии.

Нахождение в природе В земной коре железо распространено достаточно широко на его долю 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. Встречается железо в виде различных соединений: оксидов, сульфидов, силикатов. В свободном виде железо находят в метеоритах, изредка встречается самородное железо (феррит) в земной коре как продукт застывания магмы.

Наибольшее практическое значение из руд и минералов имеют магнитный железняк (магнетит - Fe 3 O 4 ;магнетит содержит 72,4 % Fe), бурый железняк (лимонит -лимонит FeOOH; содержит до 65%Fe) красный железняк (гематит - Fe 2 O 3 ; содержит до 70 % Fe)гематит

Физические свойства железа Железо- сравнительно мягкий, ковкий серебристо-серый металл Температура плавления C Температура кипения C При температуре ниже C железо обладает ферромагнитными свойствами (оно легко намагничивается)

Железо в организме Железо присутствует в организмах всех растений и животных, но в малых количествах (в среднем 0,02%). Основная биологическая функция железа – участие в транспорте кислорода и окислительных процессах. Эту функцию железо выполняет в составе сложных белков – гемопротеидов. В организме среднего человека (масса тела 70кг) содержится 4,2 г железа, в 1л крови – 450мг. При недостатке железа в организме развивается железистая анемия.

Люди впервые овладели железом в четвертом- третьем 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. История получения железа

Применение железа, его сплавов и соединений Чистое железо имеет довольно ограниченное применение. Его используют при изготовлении сердечников электромагнитов, как катализатор химических процессов, для некоторых других целей. Но сплавы железа чугун и сталь составляют основу современной техники. Находят широкое применение и многие соединения железа. Так, сульфат железа (III) используют при водоподготовке, оксиды и цианид железа служат пигментами при изготовлении красителей.

«Чистое железо способно быстро намагничиваться и размагничиваться, поэтому его применяют для изготовления сердечников, трансфо-, мембраноматоров, электромагнитов и мембран микрофонов. Больше всего на практике используют сплавы железа - чугуна и стали»

Отрывок из «Поэмы о периодическом законе», В. Половняк: Громоподобные раскаты И в небе раскаленный след: На землю новый камень падал И ужасался человек Но редким был подарок неба Им лишь счастливец обладал.

Вероятнее всего, впервые человек познакомился с метеоритным железом. О том, что древние люди пользовались вначале именно железом метеоритного происхождения свидетельствуют распространенные у некоторых народах мифы о богах или демонах, сбросивших с неба железные предметы, а также само название этого элемента: в переводе с древне египетского название железа означало «Небесное железо», с древне греческого- «Звезда», «Небесное тело»

Цель урока: Познакомиться с элементом побочной подгруппы – железом: строением атома, физическими и химическими свойствами, нахождением в природе. Применение Характеристика металла по его положению в П.С. Биологическая роль Получение Нахождение в природе Fe Химические свойства Строение атома Физические свойства

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЖЕЛЕЗА ПО ПОЛОЖЕНИЮ В П.С. 1. Химический знак. 2. Порядковый номер. Относительная атомная масса. Период. Группа. Подгруппа. 3. Простое вещество (металл, неметалл) 4. Число протонов, электронов, нейтронов. 5. Схема строения атома. 6. Электронная формула. 7. Проявляет восстановительные или окислительные свойства Что вызвало затруднение?

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева Группы элементов IV VI V VII VIII Ряды 1 I Н Водород 1 1,008 II III Li 3 6,941 Периоды 1 2 3 4 5 6 7 Литий Na Натрий К Калий Cu Медб Rb Рубидий Ag Серебро Cs Цезий 79 196,99 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 9.012 Be Бериллий Mg Литий Ca Кальций 12 24.305 20 40.078 11 22,9898 19 39,098 29 63,546 Zn Цинк 37 85,47 Sr 30 65,37 38 87,62 Стронций В Вор Al Алюминий Sc Скандий Ga Галлий Y Иттрий 7 14.0067 О Кислород 5 10,811 С 6 12,011 N Азот 28,086 P 14 Углерод Si Кремний 13 26.981 21 44,956 Ti 22 47.90 15 30.974 S Фосфор V Ванадий Сера 50,942 Cr Хром 23 31 69,72 Титан Ge Германий 39 83,906 Zr Цирконий 32 72.61 As Мышьяк 40 91.22 Nb Ниобий 33 74.922 Se Селен 92.906 Mo 41 8 15,999 F 16 Фтор 32,064 Cl Хлор 51,996 Mn 24 Марганец 34 78.96 Br Бром 25 54,938 35 79,904 95,94 Te 42 97.9064 Ru 43 Молибден Технеций 47 107.87 Cd Кадмий 48 112.41 In 49 114.82 Sn Олово 50 116.71 Sb 51 121.75 Te 52 127.60 I 53 126.90 Сурьма 55 132,91 Ba 56 137.33 Индий 57 138.905 Барий 80 200,59 *La 72 178.49 Hf Гафний 73 180.95 Ta Тантал Лантан Au Золото Hg Tl 81 204,37 Pb 207.2 Bi 82 83 208.98 Po 208.99 At 85 209.99 Ртуть Таллий Свинец Висмут Понийт 87 Fr Франций 223.02 Ra Радий 88 226,03 89 227.03 *Ac Актиний Rf 104 261,11 Резерфордий 105 262.11 Db Дубний 106 263.12 Sg Сиборгий Теллур 74 183.85 W Вольфрам 84 Йод 75 186.207 Re Рений Астат 107 262.12 Bh Борий Не Гелий 18.998 Ne Неон 9 2 4,003 3 20.179 17 35,453 Ar 18 39.948 s p d 36 83.80 Аргон 26 Fe 55,847 Co Железо Kr Криптон 44 101,07 Rh Рутений Xe Ксенон 76 Os 190,2 Ir Осмий Rn Радон 108 Hs 265,132 Mt Хассий 86 (222) Родий 54 131.30 27 58.933 Ni 28 58.71 Кобальт Никель 45 102.91 Pd 46 106.4 Палладий 77 192,22 Pt 78 195,09 Иридий Платина 109 266,14 Мейтнерий 9

Строение атома железа побочная Строение атома: +26 Порядковый номер: 26 Период: 4 Группа: VIII Подгруппа: Железо может отдавать не только 2 электрона с последнего 4 уровня – проявляя с.о. +2, но и еще 1 электрон с предпоследнего 3d подуровня, проявляя при этом с.о. +3 2 8 14 2 3p6 3s2 3d6 2p6 1s2 2s2 4s2 d – элемент

2.ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА. Лабораторная работа 1. Рассмотрите железную пластинку. 2. Определите агрегатное состояние вещества. 3. Какого цвета пластинка? 4. Определите, имеет ли блеск данная 5. Опустите пластинку на ¼ её длины в стакан с Вытащите пластинку из воды, протрите пластина? горячей водой на 10-15 секунд. салфеткой и определите, обладает ли железо теплопроводностью? Определите, обладает ли железо пластичностью? 7. Поместите в стакан с холодной водой железную пластинку, проверните несколько раз. Наблюдается растворение железа? 6. Возьмите в руки железную проволоку.

наблюдения согласно плану: 2.ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА. Лабораторная работа 8. Кратко запишите свои - агрегатное состояние, - цвет, - блеск, - теплопроводность, - пластичность, - растворимость в воде Помимо этого, как любой металл железо обладает электропроводностью. Но железо обладает еще одной очень интересной особенностью.

Физические свойства железа Железо - серебристо-серый, блестящий, пластичный металл. Железо - один из семи металлов древности. Очень пластичный, поэтому легко обрабатывается, куется, прокатывается, штампуется. При температуре 1539°С железо плавится, а при 2740° С - кипит. Железо обладает способностью намагничиваться и размагничиваться.

Химические свойства железа С простыми веществами Взаимодействие с простыми веществами с кислородом с серой с хлором видео видео видео видеовидеовидео

ЗАПОМНИ! Железо с галогенами (7А группа), образует галогениды, в которых железо имеет с.о. +3 (за исключением йода). 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 С остальными неметаллами железо образует соединения с.о. +2. Fe + S = FeS Железо горит в кислороде с образованием железной окалины (смесь оксидов 2-ух и 3- ех валентного железа) 3Fe + 2O2 Fe→ 3O4

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА Со сложными веществами 1. С водой. Железо взаимодействует с парами воды: Fe + H2O = FeO + H2

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА Что происходит с железным гвоздем, если его оставить на улице? Во влажном воздухе железо покрывается ржавчиной - смесью продуктов окисления. 4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА Со сложными веществами 1. С кислотами За исключением (конц.) HNO3 и H2SO4(конц.), которые пассивируют железо. Но при нагревании реакция между железом и этими кислотами возможна, при этом железо будет проявлять в полученной соли с.о. +3. С растворами остальных кислот железо окисляется до с.о. +2

ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ Правила охраны труда при РАБОТЫ проведении химических опытов: 1. Наливать вещества можно только над специальным лотком. 2. Для опыта следует брать небольшое количество вещества. 3. При попадании на кожу растворов кислот или щелочей необходимо смыть их под сильной струей холодной воды.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА: «ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА». 3. Взаимодействие с кислотами. В пробирку поместите железо и прилейте раствор серной кислоты. Что происходит? Запишите уравнение реакции. Fe + H2SO4(разб) = FeSO4 + H2 4. С солями. В 2 пробирки поместите железо в одну пробирку добавьте раствор сульфата меди, в другую раствор сульфата натрия. Объяснить полученные результаты. Записать уравнения реакций. Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu↓ Какому правилу подчиняются последние 2 реакции?

Железо в природе бурый железняк (лимонит ­ Fe2О3*пН2О; содержит до 65% Fe) Наиболее распространенные красный железняк (гематит ­ Fe2O3; содержит до 70 % Fe) и добываемые руды и минералы железный шпат (сидерит – FeCO3 содержит до 48% Fe) магнитный железняк (магнетит ­ Fe3O4; содержит до 72,4 % Fe), серный колчедан пирит – FeS содержит до 47% Fe

По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире. На территории России выделяют 3 металлургических базы по производству железа: Уральская, Центральная, Сибирская.

ПОЛУЧЕНИЕ Железо получают в виде сплава восстановлением из его соединений при высоких температурах в доменных печах. FeO + H2 = Fe + H2O Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3

Железо в организме человека Роль входит химического элемента в железа жизнедеятельности живых организмов очень велика. Оно состав в гемоглобина крови, Основная роль гемоглобина – перенос кислорода из легких к тканям, а в обратном направлении – углекислого газа. Недостаточное содержание железа к головной боли, быстрой утомляемости. Для и животных человека приводит

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Основа всего мира.

«Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлыми, настоящими и будущими судьбами человечества». А. Е. Ферсман.

Железо: ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

Особенности строения атома железа Fe 26 2е 8е 14е 2е 1 s 2 2s 2 2 р 6 3s 2 3 р 6 3d 6 4s 2 возможные степени окисления: +2 и +3

Физические свойства железа серебристо-серый тугоплавкий (Т пл.=1535 0 C) Тяжелый (плотность=7,8 г\см 3) ковкий; обладает магнитными свойствами

Железо сегодня Гидроэлектро- станции и опоры линий электропередач Трубопроводы для воды, нефти и газа Автомобили, Тракторы, Подводные лодки, Бытовые приборы, Другие предметы

Железо как материал искусства

Железо как материал искусства

Железо как материал искусства

Железо Химически чистое (0,01% примесей) Технически чистое (0,02-0,04% примесей)

Железо +2 +3 S, HCl , H 2 SO 4 , растворы солей. O 2 , H 2 O +2, +3 Cl 2 , HNO 3

Химические свойства Реакции с простыми веществами Железо сгорает в чистом кислороде при нагревании:3 Fe + 2 O 2 =Fe 3 O 4 Реагирует с порошком серы при нагревании: Fe +S = FeS Реагирует с галогенами при нагревании:2 Fe + 3Cl 2 =2FeCl 3

Химические свойства Реакции со сложными веществами С кислотами: А) с соляной кислотой 2 HCl + Fe = FeCl 2 + H 2 Б) с серной кислотой H 2 SO 4 + Fe = FeSO 4 + H 2 С солями: Fe + CuSO 4 = Cu + FeSO 4 С водой (при высокой температуре): 3 Fe + 4H 2 O=Fe 3 O 4 +4H 2 (железная окалина)

Железо разрушается под действием окружающей среды, т.е. подвергается коррозии – «ржавлению». При этом на поверхности образуется «ржавчина». 4Fe + 2 Н 2 О + ЗО 2 = 2(Fe 2 O 3 Н 2 О)

Реагенты Fe 1 Кислород + 2 Неметаллы: Cl 2 , S, C + 3 Вода + 4 Растворы солей + 5 Растворы кислот + 6 Конц. Кислоты 7 Щелочи 8 Это восстановитель + 9 Атом имеет степень окисления +3 10 Тип кристаллической решетки- металлическая + 11 Металл относится к тугоплавким металлам + 12 Металл используется для получения других металлов в металлургии

Железо в организме Железо в виде ионов присутствует в организмах всех животных и, конечно же, человека. 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.