Конспект урока по теме 'Коррозия металлов'

Тема урока: Коррозия металлов.

Цель: Дать понятия о коррозии металлов, познакомить учащихся со способами защиты металлов от коррозии.

Задачи

Образовательные

• Изучить сущность химической и электрохимической коррозии металлов;

• Закрепить представления об окислительно-восстановительных реакциях;

• Научить использовать приобретённые знания для объяснения явлений окружающей среды;

• Научить грамотному использованию металлических изделий;

• Проверить знания о строении металлов и их физических свойствах.

Развивающее

• способствовать развитию учебно-интеллектуального умения анализировать, выделять главное и существенное, устанавливать причинно-следственные связи (развивать логическое мышление);

• продолжить развитие учебно-организационных умений, направленных на выполнение поставленной задачи, осуществление самоконтроля и самоанализа учебной деятельности, развитие критического мышления.

Воспитательные

• Воспитание чувства собственного достоинства;

• Логического и образного мышления;

Тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: урок с элементами исследования, самостоятельная работа

Методы и приемы: приемы активизации познавательной деятельности учащихся; групповая деятельность; исследовательская деятельность; ИКТ.

Ключевые компетенции:

Информационно-познавательная: умение работать с дополнительной литературой, конспектировать, выбирать главное, делать выводы.

Коммуникативная: ведение дискуссии, умение доказать свою точку зрения

Предметные:

Изучить сущность коррозии как окислительно- восстановительной реакции, способы защиты от коррозии.

Оборудование : учебники, ПК, видеопроектор, пробирки, штатив.

Реактивы: пробирки с заложенными заранее опытами.

опыт №1- железный гвоздь + водный раствор

опыт №2 - раствор хлорида натрия + железный гвоздь +медная проволока

опыт №3- раствор хлорида натрия +железный гвоздь + цинковая пластина

опыт №4 - раствор хлорида натрия + железный гвоздь

опыт №5 -слабощелочной раствор хлорида натрия +железный гвоздь

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Оргмомент

Цель : проверить готовность к учебной деятельности.

2.Актуализация знаний

Цель: актуализация знаний по пройденной теме.

3. Целеполагание

Цель: формирование способности самостоятельно формулировать тему урока и ставить учебные цели.

4. Открытия нового знания

4.1.Создание проблемной ситуации

Цель: формирование системно-информационного анализа, развитие умений определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации цели)

5. Первичная проверка понимания изученного

Цель: определение уровня усвоения новых знаний и выявление проблем для дальнейшей корректировки

6. Закрепление нового материала.

7.Домашнее задание.

8. Рефлексия

Цель: формирование у учащихся умения подводить итоги, обобщать, делать выводы.

Приветствует, проверяет присутствующих и готовность к уроку.

-Ребята, как говорится : повторение-мать учения! Давайте повторим то , о чём мы говорили на прошлом уроке.

Три учащихся пройдут к доске для работы по карточкам, а остальным предлагаю «Блиц-опрос». Работаем сегодня в группах по 4 человека. Все результаты работы фиксируем в оценочных листах( приложение 2). Ответы должны быть краткими и быстрыми. Каждый

правильный ответ оценивается в 1 балл.

-Попрошу проверить работу учащихся на доске.

-Послушайте историю. Случай этот произошел в 20-х годах прошлого столетия в США. Один из американских миллионеров, не жалея денег, решил построить самую шикарную яхту. Ее днище было обшито дорогим монель металлом (сплав 70% никеля и 30% меди), а киль, форштевень и раму руля изготовили из стали. Яхте было дано имя «Зов моря».Но случилась беда и

яхта еще до завершения отделочных работ вышла из строя, ни разу не побывав в море. Как назвать эту беду и что произошло с судном?

-Почему коррозию называют «рыжей крысой»? Отчего к ней применим эпитет «поедающая»? (слайд 1, 2). Дайте точное определение коррозии как химическому процессу.

-Какой вред от коррозии в цифрах и фактах?

-Какие вещества разрушающе действуют на металлы? Предложите такие реакции и запишите их уравнения( по группам) .

-Возникает ли разность потенциалов, если в коррозии участвует один металл?

-Какой металл самый используемый в промышленности и хозяйственной деятельности человека? Железо. Используя слайд расскажите об истории использования железа человеком( слайд 3).

-В мире существует феномен: кутубская колонна (слайд 4). Считается , что она из химически чистого железа. Какой вывод можно сделать ?Почему?

- Такая коррозия называется электрохимической.

-Давайте экспериментально определим от чего зависит электрохимическая коррозия. Заранее были заложены опыты.

• опыт №1- гвоздь помещен в водный раствор

• опыт №2 - в раствор хлорида натрия помещен гвоздь с прикрепленной медной проволочкой

• опыт №3- в раствор хлорида натрия помещен гвоздь с прикрепленной цинковой пластинкой

• опыт №4 - гвоздь опущен в раствор хлорида натрия

• опыт №5 - гвоздь помещен в слабощелочной раствор хлорида натрия

Если вы разобрались в химизме процесса коррозии, предложите способы защиты от неё (задание по группам). Заполните таблицу(приложение 3)

-Проверим как вы сможете бороться с коррозией в быту. Группам предлагаю решить по две задачи на коррозию(слайд 4, 5, 6).

Учебник О.С.Габриелян, Химия 11кл.,§18, упр.№14-20( письменно)

-В оценочных листах каждый участник группы напротив своей фамилии нарисуйте смайлик , отражающий ваше эмоциональное настроение (весёлый, грустный, равнодушный.

Приветствуют учителя, называют отсутствующих, готовятся к уроку.

Трое учащихся работают у доски по карточкам(приложение 1) .Остальные участвуют в опросе ( приложение 2)

Учащиеся выполняют взаимопроверку.

Оценивают работу ,заносят результаты в оценочный лис (1 балл за каждое верно составленное уравнение )

Учащиеся отвечают на вопрос, делают предположение , что металл из которого изготовлена яхта разрушился от морской воды.

Учащиеся называют тему урока, ставят цели и строят план урока.

Учащиеся анализируя слайд отвечают на вопросы, дают определение.

Группы работают со справочной литературой. Сообщают: экономический вред: повреждает трубопроводы, детали машин, судов, мостов, морских конструкций и технологического оборудования, увеличивает расход металла, приводит к простоям производства, к энергетическим затратам для преодоления дополнительных сопротивлений, вызванных уменьшением проходных сечений трубопроводов из-за отложения ржавчины и других продуктов коррозии. Затраты на возмещение потерь исчисляются миллиардами рублей в год. Специалисты подсчитали, что в развитых капиталистических странах стоимость потерь, связанных с коррозией, составляет 3...4% валового национального дохода. Этот металл постоянно корродирует. Потери металла от коррозии в мире уже составляют около 30% от его годового производства. 10% прокорродировавшего металла теряется (в основном в виде ржавчины) безвозвратно.

Учащиеся по группам предлагают взаимодействие металлов с кислородом, водой, кислотами. Записывают уравнения реакций.

Учащиеся делают вывод: разности потенциалов не возникает, коррозия - химическая.

Учащийся одной из групп сообщает: практическое использование человеком железа относят к IX в. до н.э. Именно в этот период человечество из бронзового века перешло в век железный. Тем не менее история свидетельствует о том, что изделия из железа были известны в Хеттском царстве (государство Малой Азии), а его расцвет относят к XIV...XIII вв. до н.э.В природе, хотя и очень редко, но встречается самородное железо. Его происхождение считают метеоритным, т.е. космическим, а не земным. Поэтому первые изделия из железа (они изготавливались из самородков) ценились очень высоко.

Учащиеся делают вывод: химически чистое железо не ржавеет. В местах соприкосновения двух металлов возникает разность потенциалов, происходит окислительно-восстановительная реакция.

Каждая группа комментирует один из опытов и делает выводы.

Очевидно, что скорость процесса коррозии при контакте железа с медью намного больше (образуется гальванический элемент), т.к. в опыте №2 образуется намного больше ржавчины по сравнению с результатом опыта №1. Железо, как более активный металл, будет постепенно растворяться, переходя в раствор в виде ионов железа:

Fe⁰ - 2e = Fe²⁺.

При этом электроны из атомов железа перейдут к меди и на ее поверхности соединятся с ионами водорода, выделившимися из компонентов водной среды:

Н₂0 + 2e = Н₂ + 2ОН^-.

Образование ржавчины можно записать с помощью уравнений реакций:

Fe²⁺ + 2OH^- = Fe(OH)₂↓

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃↓

Опыта №3 показывает, что разрушается цинк как более активный металл, образуется не ржавчина, а гидроксид цинка:

Zn²⁺ + 2OH^- = Zn(OH)₂

Вывод: Если два различных металла находятся в контакте в среде электролита, то быстрее разрушается тот , который в ряду активности металлов расположен левее.

а) Скорость коррозии больше в среде, содержащей хлорид натрия.

б) При добавлении в раствор хлорида натрия гидроксида натрия скорость коррозии уменьшается.

Вывод: ионы хлора усиливают коррозию, а гидроксид-ионы - подавляют ее.

Каждая группа предлагает способ защиты от коррозии: покрытия, протекторы, ингибиторы. Заполоняют таблицу.

Учащиеся выполняют задания. Выполняют самопроверку, выставляют баллы в оценочный лист ( 2 балла за каждое правильное решение)

Учащиеся выполняют задания этого этапа

Приложение 1:

1. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращения:

Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ → Fe → FeSO₄ → Fe(OH)₂

2.Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращения:

Al → Al(OH)₃ → Al₂(SO4)₃ → Al(OH)₃ → Al₂O₃

3.Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращения:

Cr → Cr2O3 → Cr(NO3)3→ Cr(OH)3 → CrCl3

Приложение 2:

Блиц-опрос:

1.Тип связи и кристаллической решётки метолов?

2.Какие металлы страдают полиморфизмом?

3.Все металлы в химических реакций -…

4.По восстановительной способности металлы образуют …

5.Суперактивные металлы.

6.Умеренноактивные металлы.

7.Неактивные металлы.

Ф.И.

учащегося

Актуализация знаний: повторение пройденного материала

Работа в группе : изучение новой темы

Закрепление материала

Итого

1.

2.