Форма учебного процесса: классный урок.
Тип урока: комбинированный урок.
Оборудование: технические средства для слайдовой презентации, карточки для работы у доски, шаблоны ЛСМ., сигнальные карты 3 цветов (красные, сини, зеленые).
Реактивы: железные гвозди, гранулы цинка, медная проволока, растворы кислот серной и соляной, «морская вода», пластины оцинкованного и луженого железа.
Цель. Развивать умения обучающихся раскрывать смысл химических явлений, определять цели опытно – экспериментальной работы, способствующие развитию познавательной активности учащихся при изучении темы «Металлы».
Задачи:
- познакомить учащихся с типами коррозии, с механизмом их действия, со способами защиты металлов от коррозии;
- объяснить реакции окисления – восстановления, протекающие на поверхности металла в процессе коррозии;
- развивать мышление учащихся, умение анализировать, сравнивать, обобщать, а также, наблюдать, запоминать, работать в нужном темпе.
- осуществлять самоконтроль;
- формировать общеучебные умения и навыки;
- воспитывать личностные качества, обеспечивающие успешность исполнительской деятельности (дисциплинированность, ответственность) , а также творческой деятельности (активность, увлеченность, наблюдательность, сообразительность, способность к самооценке) обеспечивающие готовность к жизни в семье и обществе.
Ход урока:
УЧИТЕЛЬ: Слова К. Боуви «Немногие умы гибнут от износа, по большей части они ржавеют от неупотребления.» станут эпиграфом нашего урока. И это неслучайно. Чем больше человек думает, тем шире становиться его кругозор, тем больше явлений он сможет объяснить.
А для того, чтобы понять непонятное, надо знать очевидное.
Поэтому давайте вспомним все, что мы знаем о химических свойствах железа.
Работа в парах
Заполните ЛСМ «Химические свойства железа» используя знания, полученные на прошлых уроках.
Работа у доски по карточкам
1 ученик: Составить уравнения окислительно – восстановительных реакций взаимодействия железа с кислородом и хлором, указав условия.
2. ученик: Составить уравнения окислительно – восстановительных реакций взаимодействия железа с водой и растворенным в ней кислородом и солью, указав условия .
3 ученик: Составить уравнение окислительно – восстановительной реакции взаимодействия железа с азотной кислотой.
УЧИТЕЛЬ: Проверим, готовы ли мы разобраться с предстоящей проблемой?
- Объяснения учащихся у доски. (оценки выставляют одноклассники сигнальными карточками – красная «5», синяя «4», зеленая «3».
- Внимание на экран (слайд с заполненной ЛСМ )
- Нет ошибок «5»
- 1 –2 ошибки «4»
- 3 –4 ошибки «3»
- Более 4 ошибок мозг начинает «ржаветь»!
УЧИТЕЛЬ: Итак, я возвращаюсь к нашему эпиграфу. Есть в этом выражении одно химическое слово. Какое?
УЧЕНИК: Ржавеет.
УЧИТЕЛЬ: Правильно. Ржавление процесс химический или физический?
УЧЕНИК: Химический.
УЧИТЕЛЬ: Приведите слово синоним к слову «ржавеет».
УЧЕНИК: Ржавеет, значит корродирует.
УЧИТЕЛЬ: Вот мы и подошли к теме нашего урока «Коррозия»
Слайд №5
УЧИТЕЛЬ: объяснение слайда «Типы коррозии» №6
Слайд №7
Химическая коррозия – это разрушение металла окислением его в окружающей среде без возникновения электрического тока в системе.
УЧИТЕЛЬ: Постановка проблемы
В начале урока было сказано, что кислород взаимодействует с железом только при нагревании. Но! Металлические изделия специально никто не нагревает. Почему же происходит коррозия?
Слайд №8
УЧЕНИКИ: Выдвижение гипотез. Анализ эксперимента. Решение проблемы. Обсуждение.
ОПЫТ: Влияние состава атмосферы на коррозию железа (групповой)
Наждачной бумагой хорошо очистили четыре гвоздя. Просверлили три пробки и плотно вставили в них гвозди. В одну колбу насыпали заблаговременно прокаленный хлорид кальция слоем 1 см., закрыли колбу пробкой с гвоздем. Во вторую колбу налили раствор 20% соляной кислоты слоем 1 см.. В третью колбу налили водопроводную воду слоем 1 см., вставили плотно пробки с гвоздями в колбы. В четвертую колбу налили дистиллированную воду, опустили в воду гвоздь и оставили на два дня. Отметьте, как изменились гвозди в каждой из четырех колб. Сделайте выводы.
ВЫВОДЫ:
- В сухой атмосфере , но в присутствии кислорода коррозии не наблюдается.
- В дистиллированной воде гвоздь не ржавеет.
- Во влажной атмосфере коррозия сильная.
- В колбе с раствором кислоты коррозия сильная.
УЧЕНИКИ: Порознь ни вода , ни кислород на железо не действует, но во влажном воздухе и в воде, содержащей растворенный кислород, железо химически разрушается и ржавеет, превращаясь в гидроксид железа (III).
Вследствие своей рыхлости ржавчина не предохраняет железо от дальнейшего разрушения, а, наоборот , притягивает из воздуха влагу, она лишь усиливает, как бы катализирует коррозию железа.
Слайд № 9 «Условия коррозии»:
- первое условие коррозии – влажный воздух или вода с растворенным в ней кислородом.)
УЧИТЕЛЬ: Рассмотрим процесс коррозии под другим углом.
ОПЫТ: Коррозия железа в морской и водопроводной воде (групповой)
Наждачной бумагой хорошо очистили два гвоздя. Налили в одну колбу морскую (или имитацию морской) воду, в другую – водопроводную. В обе колбы положили по очищенному гвоздю и оставили на двое суток.
Отметьте изменения. Сделайте вывод
УЧЕНИКИ: На железе в морской воде ржавчины больше, т.к в ней растворено больше веществ, создающих агрессивную среду, поэтому коррозия сильнее.
Слайд№ 10
- второе условие коррозии – ионы хлора Cl- резко усиливают коррозию металлов.)
Слайд №11
УЧИТЕЛЬ: Электрохимическая коррозия возникает при контакте двух металлов, образуя гальваническую пару посредством электролита. Положительным электродом будет менее активный (по ряду активности металлов) металл, а отрицательным более активный. Таким образом возникает электрический ток. Чем дальше друг от друга стоят металлы в ряду активности, тем сильнее ток. Так как процесс происходит в растворе, то избыток электронов на катоде используется на восстановление водорода.
УЧИТЕЛЬ: При изучении проблемы коррозии, встает вопрос о ее скорости, точнее от чего она зависит. Поэтому я приготовила вам еще одну загадку. Конечно же в виде опыта, на каждую группу свою.
Задание 1 группе
ОПЫТ 1. В две пробирки налейте по 1 мл. раствора серной кислоты (1: 5). Опустите в одну пробирку новую гранулу цинка, в другую – гранулу цинка, смоченного предварительно раствором медного купороса, т. е. загрязненную.
Сделайте вывод о скорости реакции
Задание 2 группе
ОПЫТ 2. В две пробирки с раствором серной кислоты (1: 5) опустите по одной грануле цинка, взяв одну (новую) гладкую гранулу, а другую шероховатую (ранее использованную).
Сделайте вывод о скорости реакции.
Задание 3 группе
ОПЫТ 3. В каждую из двух пробирок с раствором серной кислоты (1: 5) опустите по одной одинаковой дробинке цинка. К одной дробинке прикоснитесь медной проволокой.
Сделайте вывод о скорости реакции.
Задание 4 группе
В каждую из двух пробирок с раствором серной кислоты (1: 5) опустите по кусочку (0,5 см3) оцинкованного железа и луженого железа..
Дайте объяснение наблюдениям.
Как надо поставить опыт, чтобы убедиться , что железо в одной из пробирок находиться в растворе в виде ионов?
Выводы по работе:
- Металлы чистые и загрязненные коррозируют с разной скоростью. Сильнее загрязненные.
- Однородность поверхности металла влияет на скорость коррозии. Металлы с шероховатыми поверхностями быстрее вступают в реакции.
- Однородный металл и металл в соприкосновении с другим коррозируют с разной скоростью. Однородный металл более устойчив.
- Коррозия железа в случае покрытия более активным и менее активным металлом протекает с разной скоростью.
- Чтобы доказать наличие ионов железа, необходимо провести качественную реакцию. В растворы добавить по нескольку капель гексациано –(III) феррата калия. Чем интенсивнее становиться окраска (синяя), тем выше концентрация ионов железа.
Когда дети делают отчет по работе , на экране появляются записи Слайд «Условия коррозии»
Слайд №12
- третье условие коррозии -- Металлы чистые и загрязненные коррозируют с разной скоростью. Сильнее загрязненные.
- четвертое условие коррозии -- Металлы с шероховатыми поверхностями быстрее вступают в реакции коррозии.
- пятое условие коррозии –Контакт основного металла с менее активным (железо – медь) усиливает коррозию основного (железа).
Контакт основного металла с более активным (железо – цинк) может полностью прекратить коррозию. Разрушаться будет более активный металл (цинк).
УЧИТЕЛЬ: Однажды великий Гете сказал: « Просто знать – еще не все, знания нужно уметь использовать». Теперь о коррозии мы знаем многое.
Но к сожалению не ответили на главный вопрос. Как бороться с коррозией?
УЧЕНИКИ: Предлагают способы защиты от коррозии.
Слайд №13
Рефлексия. Подумай – объясни
- группа. Назовите и дайте объясните к рисунку Слайд №14
- группа. Новый цинковый бак, в котором приготовили раствор медного купороса для опрыскивания растений, вскоре прохудился. Объясните причину разрушения стенок бака.
- группа. Почему стоматологи считают, что нельзя ставить золотую коронку, если есть железная?
- группа. Какие условия необходимо соблюдать при транспортировке минеральных кислот по железной дороге?
Подведение итогов.
Домашнее задание: § 7, упр. 1-3, § 10 упр.2, 6 Раб тет стр.47,38
Творческое задание: Приготовить средство, способное очистить металл от ржавчины, при том его не повредив.