Просмотр содержимого документа
«Коррозия металлов.»
Коррозия металлов Цель урока: обеспечить усвоение учащимися на уровне восприятия, осмысления и первичного запоминания понятия о коррозии металлов, видах и способах защиты; продолжить формирование информационной, проблемной компетентностей.
Тип урока: Урок изучения и первичного закрепления новых знаний
Краткое описание: Урок с использованием приемов технологии критического мышления и приемов из копилки активных методов обучения, формирования информационной компетентности (извлечение первичной информации) и проблемной компетенции (целеполагание и планирование деятельности)
Задачи урока:
1. Формирование основных понятий: коррозия металлов, виды коррозии.
2. Создание представлений о сущности коррозионных процессов и способах защиты от коррозии.
3. Формирование умений создавать проблемные ситуации и видеть пути их решения.
4. Обучение находить аргументы и защищать свою точку зрения.
5. Развитие коммуникативных способностей.
6. Формирование информационной и проблемной компетентности.
7. Формирование регулятивных и контрольно-оценочных умений
I. Организационный момент (2 мин):
1 стадия «Вызов»
Мотивация к учебной деятельности (2 мин)
Прием «Кот в мешке»
- в 1964 г. рухнуло одно из самых высотных сооружений в мире – 400-метровая антенная мачта в Гренландии, причиной стал этот процесс.
-Из-за этого процесса повреждаются нефтепроводы, в реки и на грунт выливается нефть.
-в переводе с латинского это понятие звучит как «разъедание»
- Эйфелева башня неизлечимо больна, диагноз – тема нашего урока, и только постоянная химиотерапия помогает бороться с этим смертельным недугом: Её красили 18 раз, отчего её масса 9000 тонн каждый раз увеличивается на 70 тонн.
-это злейший враг металлургии, до 20% производимого железа за год «теряется»,
виной процесс-……
Если вы еще не догадались, прием «Визуализация информации» (картинки объектов со следами коррозии на слайде)
Тема нашего урока (обучающиеся формулируют самостоятельно): “Коррозия металлов”.
Этап целеполагания.(3мин)
Коррозия носит разрушительный характер.
Прием «Ключевой вопрос»
Учитель: Можно ли полностью устранить коррозию? Какие знания нам нужны?
Актуализация знаний
Этап Изучения нового материала (18мин)
Итак, тема нашего урока: «Коррозия металлов». Слово коррозия происходит от латинского «corrodere», что означает разъедать.
Какой урон наносит коррозия? (слайд )
Ежегодно теряется около четверти всего произведенного в мире железа. Однако не только потеря металлов. Но и порча изготовленных из них изделий обходится очень дорого. Затраты на замену деталей судов, автомобилей, аппаратуры химического производства во много раз превышают стоимость металла, из которого они изготовлены. Хотя коррозию чаще всего связывают с металлами, но ей подвергаются также камни, пластмассы и другие полимерные материалы и дерево. Например, в настоящее время мы являемся свидетелями большого беспокойства широких слоев людей в связи с тем, что от кислотных дождей катастрофически страдают памятники (здания и скульптуры), выполненные из известняка или мрамора. Коррозия вызывает серьезные экологические последствия. Утечки газа, нефти и других опасных химических продуктов из разрушенных коррозией трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды, что отрицательно влияет на здоровье и жизнь людей.
Таким образом, коррозией называют самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них, под химическим воздействием окружающей среды.
Коррозию металлов и сплавов (их окисление) вызывают такие компоненты окружающей среды, как вода, кислород, оксиды углерода и серы, содержащиеся в воздухе, водные растворы солей (морская вода, грунтовые воды). Эти компоненты непосредственно окисляют металлы – происходит химическая коррозия.
Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы корродируют, но не ржавеют. Хотя корродируют практически все металлы, в повседневной жизни человек чаще всего сталкивается с коррозией железа. Прием «Тонкие и толстые вопросы»
Встречается ли в природе самородное железо?
Ответ ученика (примерный): нет железо – металл, средней активности, значит в виде оксидов и солей. Учитель: В природе, хотя и очень редко, но встречается самородное железо –метеоритное. Вспомните события 15 февраля 2013 года Челябинской области- метеоритный дождь. Такое железо гораздо устойчивее к разрушению, поэтому и изготовленные предметы, из такого железа, ценятся гораздо дороже.
Но есть такие металлы, которые сами себя защищают – покрывают себя оксидной пленкой, например, цинк, алюминий и др.
Почему железо себя не может защитить, как цинк? На слайде фото ржавый гвоздь и испачканные руки, того кто его трогал. Что остается на руках?
Ученик: та самая защита - оксид железа.
Учитель: Да, действительно, это оксид железа, точнее, смешанный оксид Fe3O4, рыхлый по своей структуре, он осыпается и не защищает, открывается следующий слой атомов, которые тоже подвергаются коррозии.
Учитель: Произнесите со мной поговорку и подумайте, а что же будет итогом:
Железо корродировало, корродировало, да с корродировало.
Ученик: от железа нечего не останется, разрушится
Учитель: Постановка проблемного вопроса: Какие меры предпринять?
Прием «Мозговой атаки»
Обучающиеся предлагают различные варианты. Записывают кратко в тетрадях.
Осмысление новой информации - решите тест (время1 мин 15 сек.- ограничение времени, учит самоорганизации и планированию своего времени)
1.Коррозия- это самопроизвольное разрушение металлов под действием
1) воздуха 3)газов
2)воды 4)всех факторов среды+
2.Какой способ защиты от коррозии наиболее эффективен
1)покрытие краской 2)зачистка поверхности
3)контакт с более активным МЕ + 4)введение ингибитора
4.Простейшее уравнение коррозии Fe+O2+H2O=Fe(OH)3 какой коэффициент надо поставить перед водой
а)1 б)4 в)3 г)6+
5. Какой металл сам себя защищает от химической коррозии
А)натрий б)кальций в)алюминий + г)железо
За каждый правильный ответ - 1 балл
Учитель: Проведите взаимопроверку в парах (поменяйтесь работами) отработка контрольно-оценочных умений. Укажите количество заработанных баллов в конце теста
Учитель: В III до нашей эры на острове Родос был построен маяк в виде огромной статуи Гелиоса. У Колосса Родосского бронзовая оболочка была смонтирована на железном каркасе. Колосс Родосский считался одним из семи чудес света, однако просуществовал всего 66 лет и рухнул. С чем связана столь скоротечная жизнь этого чуда света?
Ученик: с коррозией
Учитель: да, но условия, они отличаются от химической… Если два различных металла, находящихся в контакте между собой, опустить в водный раствор электролита (в реальных условиях это, например, грунтовые воды, сконденсированная влага из атмосферы), то металл более активный, будет разрушаться, предохраняя менее активный металл от коррозии.
Учитель: Скажите, а как мы можем определить, какой из металлов более активный, а какой менее активный?
Ученик: электрохимический ряд напряжений металлов Учитель: Какой из металлов (медь или железо) является более активным?
Ответ: В среде электролита железо как более активный металл, постепенно разрушается
Электроны, высвободившиеся на железе, перейдут к меди на ее поверхности соединятся в ионами водорода, выделившимися из компонентов окружающей среды
Fe0 – 2e = Fe2+ 2H+ +2e = H2 Fe0 +2H+= Fe2+ + H2
Таким образом, протекает процесс электрохимической коррозии. Сформулируйте самостоятельно определение.
Учитель: Да, между двумя различными металлами, находящихся в контакте между собой, в токопроводящей среде. (соли, кислоты, щелочи)- занесем в таблицу
Этап «Закрепление знаний» (15мин)
Элементы эвристического метода. Проведите эксперимент, зафиксируйте результаты, оформите работу.
Работа проводится в парах, при строгом соблюдении правил техники безопасности.
Запишите результат в таблицу
1 вариант
опыт1. В пробирке 1железный гвоздь помещен в раствор гидроксида калия (КОH). В пробирке под 2 – в раствор хлорида натрия (NаCl). 1) В каком случае процесс коррозии интенсивнее? 2) Какая среда повлияла на скорость коррозии? Опыт2. Даны 2 пробирки: в одной пробирке скрепка соединёна с медной проволокой, в другой пробирке скрепка соединена с цинком. Среда кислая.
1)Определите, в каком случае коррозирует железо? Почему?
2)Составьте уравнения реакций, протекающих в обоих случаях.
2 вариант
Опыт1. В пробирке 1– цинк покрытый лаком, в пробирке 2 непокрытый цинк. В обе пробирки добавьте соляную кислоту.
1)В какой пробирке наблюдается выделение газа? Почему?
2)Какой метод защиты металла демонстрирует данный опыт?
3) Запишите уравнение реакции.
Опыт2. Рассмотрите выданные алюминиевые ложки, одна новая, другая, принесенная из школьной столовой.
1) Какой вид коррозии и способ защиты наблюдаете.
2) Запишите уравнение реакции
Защита работ - прием из копилки АМО «Публичный отчет», позволяет формировать навыки представления результатов работы.
Осуществите самопроверку
Шкала оценки:
1. Каждые правильно записанные наблюдения и вывод 1 балл
2. Каждые правильно записанные уравнения реакции – 1 балл
Максимальное количество баллов – 5 баллов
Решение ситуационных задач, развивает не только критическое мышление (применение знаний в новой ситуации), а убеждает обучающихся, что полученные теоретические знания востребованы в повседневной жизни.
Обучающиеся решают в тетради, один на доске, при решении с опережением доп. 3 б.
1.Яхта миллионера.
В 20-е годы ХХ в. с одним американским миллионером произошла
неприятная история.По его заказу была построена роскошная яхта “Зов моря”.
Для обшивки корпуса яхты использовался сплав никеля с медью. Известный под названием монель-металл. Этот сплав отличался чрезвычайно высокой
стойкостью во многих агрессивных средах, в том числе и в морской
воде. Другие детали корпуса судна были изготовлены из специальных нержавеющих сталей, т.е. материалов, содержащих железо. Когда яхта была спущена на воду,
судно затонуло, ни сделав, ни одного рейса.Что послужило причиной произошедших событий? Опишите химические процессы.
2. Проблемы стоматологии: иногда зубные коронки, изготовленные из различных металлов (золота и стали) и близко расположенные друг к другу, доставляют
их носителям неприятнейшие болевые ощущения. Пациенты часто жалуются на резкую зубную боль. Что происходит во рту пациентов? Какая коронка быстрее разрушится, подтвердите переходом электронов.
3. Почему поверхность статуи Петру I(в Петрозаводске), отлитой из бронзы, периодически покрывается голубым налетом
4. Сияющие золотые купола православных церквей символизируют пламя свечи – знак обращения души верующего к Богу. Какие утилитарные цели преследовало золочение куполов? Что в данном случае важнее – польза или красота? Какие физико-химические свойства золота делают возможным золочение?
Подведение итогов и задание на дом (5 мин) «Итак, на сегодняшнем уроке мы с вами изучили один из важнейших вопросов химической промышленности – коррозию металлов. Мы ставили ключевой вопрос в начале урока: « Можно ли устранить коррозию?» ответьте на этот
вопрос
Коррозия металлов осуществляется под действием всех факторов среды и потому ее нельзя полностью устранить, а можно лишь замедлить, на что и направлена современная химическая наука. Самоанализ деятельности на уроке
