Практическая работа "Коррозия металлов и способы защиты от коррозии". 11-й класс

Разделы: Химия, Конкурс «Презентация к уроку»

Класс: 11

План урока:

  1. Вступительное слово учителя. Объяснение темы, целей урока

    «Коррозия металлов. Способы защиты от коррозии».
  2. Повторение теоретических вопросов по  материалу темы с использованием материала мультимедийного урока.
  3. Практическая работа:
    • Рекомендации по выполнению к практической работе (подготовка к практической работе).
    • Инструктаж по технике безопасности.
    • Выполнение и оформление результатов практической работы  с использованием инструкционной карты.
    • Уборка рабочего места.
  4. Закрепление изученного материала (тестирование по теме).
  5. Подведение итогов урока.
  6. Домашнее задание – творческая работа  «Проблемные ситуации – причины и последствия коррозии».

Цели урока:

  • обучающие:  практически исследовать  сущность коррозии металлов и способы защиты от коррозии; закрепить знания понятия о коррозии металлов, классификации коррозионных процессов, способов защиты металлов от коррозии. 
  • развивающие: развитие умений  наблюдать, сравнивать, обобщать, делать самостоятельные выводы, работать в группах, развитие познавательного интереса к предмету;  обозначить  экологические проблемы, связанные с коррозией металлов,  рассмотреть влияние коррозии на здоровье человека. Объяснять происходящие явления, используя полученные экспериментально знания.
  • воспитывающие: воспитание аккуратности, ответственности, воспитание активной личности, умеющей проявлять инициативу, отстаивающей собственную позицию.

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;

Развивающее

  • Развить умения проведения химического эксперимента с соблюдением правил Техники безопасности;
  • Развить умение проектирования химического эксперимента с учётом его наглядности и доказательства характера образующихся продуктов реакции.

Воспитательные

  • Воспитание чувства собственного достоинства;
  • Логического и образного мышления;

Оборудование:

  • Оборудование и реактивы для проведения эксперимента: стеклянная трубка, согнутая под углом (см. рисунок 1), наждачная бумага, держатель для пробирок, спиртовка, спички; 6-7%-ный раствор соляной кислоты, полоска цинка, медная проволока, гранулы цинка, 0,1%-ный раствор сульфата меди (II), измельченный уротропин (можно использовать силикат натрия, можно заменить тиомочевиной или сухим горючим), железные проволочки (гвозди или скрепки), две стальные пластинки (гвозди)
  • Мультимедийный проектор. Презентация.
  • Ряд напряжений металлов
  • Инструкционные карты (Приложение 1)
  • Карточки с творческими заданиями. (Приложение 3)
  • Тесты (Приложение 2)

Тип урока: практическая работа (закрепление, систематизация  знаний)

Ход урока

1. Вступительное слово учителя. (Слайд 1)

Учитель: Девиз урока: «Опыт есть истинный учитель». (Леонардо да Винчи)

Поэтому для лучшего усвоения темы  мы не только теоретически повторим все, что нам известно о коррозии металлов, но и выполним практическую работу, набираясь опыта. (Слайд 2) (по ссылке «Цели и задачи урока»)

1) Тема, которую мы будем рассматривать, – коррозия металлов. Мы должны выяснить, что такое коррозия металлов? Какие виды коррозии бывают? Как протекает этот процесс? Какова роль коррозии в жизни человеческого общества и зачем ее изучать? Какие способы защиты от нее существуют?

2) Урок мы будем проводить в форме практической работы, с использованием компьютерных технологий. После закрепления материала подведем итоги работы.

2. Коррозия металлов. (Слайд 3) (по ссылке «Что такое коррозия»)

«Ржа ест железо» – гласит русская народная поговорка. Ржавчина, которая появляется на поверхности стальных и чугунных изделий, – это яркий пример коррозии.

Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы коррозируют, но не ржавеют. И так, что же такое коррозия металлов?

Учащиеся: Коррозией металлов называют самопроизвольный процесс разрушения металлов и изделий из них под воздействием окружающей среды.

Учитель: Коррозию можно классифицировать (Слайд 4) (по ссылке «Виды коррозии»). Посмотрим, что нам известно о химической  и электрохимической  коррозии.

Учащиеся: (Слайд 5) (по ссылке «Химическая») Химическая коррозия металлов – это разрушение металлов в результате их химического взаимодействия с веществами окружающей среды. Наиболее распространенным видом химической коррозии является газовая коррозия, проистекающая в сухих газах при полном отсутствии влаги. Газообразное вещество окружающей среды реагирует с металлом на поверхности металлического изделия и образует с ним соединения. Железо под воздействием O2, H2О и ионов водорода постепенно окисляется. Этот процесс является окислительно-восстановительным, где металл является восстановителем. Коррозия железа может быть описана упрощенным уравнением

4Fe + 3O2 + 6H2О = 4 Fe(OH)3

Fe0- 3е = Fe3+

O02 + 4е = 2O2-

Fe(OH)3 и является ржавчиной.

Учащиеся: (Слайд 6) (по ссылке «Электорохимическая») Электрохимическая коррозия – это разрушение металлов, которое сопровождается возникновением электрического тока. Это такая коррозия, в результате которой наряду с химическими процессами (отдача электронов атомами коррозируемого металла – процесс окисления) протекают электрические (перенос электронов от одного участка изделия к другому).

Основополагающим звеном для понимания электрохимических процессов является ряд напряжения металлов. Металлы можно расположить в ряд, который начинается с химически активных и заканчивается наименее активными благородными металлами (раздаточный материал – Электрохимический ряд напряжений металлов)

Учитель: Теперь поговорим о способах защиты от коррозии. 

(Слайд 7) (по ссылке «Защита от коррозии»)

Учащиеся комментируют изображения на слайдах: Слайды по ссылкам с возвращением.

(Слайд 8) 1. Нанесение на поверхность металлов защитных пленок: лака, краски, эмали, других металлов.

Листовое железо, покрытое цинком, называют оцинкованным железом, а покрытое оловом – белой жестью. Первое в больших количествах идет на кровли домов, а из второго изготавливают консервные банки. И то и другое получают главным образом протягиванием листа железа через расплав соответствующего металла.

Покрытия из цинка и олова (так же, как и других металлов) защищают железо от коррозии при сохранении сплошности. При нарушении покрывающего слоя (трещины, царапины) коррозия изделия протекает даже более интенсивно, чем без покрытия. Это объясняется «работой» гальванического элемента железо – цинк и железо – олово.

(Слайд 9) 2. Легирование металлов, т.е. получение сплавов. Например, в настоящее время создано большое число нержавеющих сталей путем присадок к железу никеля, хрома, кобальта и др. Такие стали, действительно, не покрываются ржавчиной

(Слайд 10) 3. Введение ингибиторов (замедлителей коррозии). Ингибиторы – это вещества, способные в малых количествах замедлять протекание химических процессов или останавливать их. Название ингибитор происходит от лат. «inhibere», что означает сдерживать, останавливать. Они не позволяют агрессивной среде действовать на  металл.

(Слайд 11) 4. Протекторный метод защиты от коррозии. Цинк электрохимически защищает железо от коррозии. На этом принципе основан протекторный метод защиты от коррозии металлических конструкций и аппаратов. Английское слово «protect» – означает защищать, предохранять

3. Практическая работа

Учитель: Сегодня вы выполните эксперименты, позволяющие на практике изучить процесс коррозии и эффективность некоторых способов защиты металлов от коррозии. Сформулируйте цель работы.

Учащиеся (записывают в инструкционную карту): Изучить сущность химической и электрохимической коррозии металлов и  эффективность некоторых способов защиты металлов от коррозии.

Учитель: При выполнении работы соблюдайте правила техники безопасности при работе с кислотами, спиртовкой. Внимательно читайте инструкцию и четко выполняйте все указанные действия, наблюдения, уравнения реакций, выводы вписывайте в инструкционную карту.

Учащиеся выполняют работу. (30 мин.)

рис.1

Рисунок 1

4. Закрепление изученного материала (тестирование по теме). (Приложение 2)

Учитель: Наш урок подошел к концу. Подведем итог.

(Слайд 12) (по ссылке «Запомните»)

5. Учащиеся подводят итоги практической работы, зачитывая выводы.

6. Домашнее задание: Составить в тетрадях  ответ на  творческое задание. «Проблемные ситуации – причины и последствия коррозии» (Приложение 3), § 38. (И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. ХИМИЯ 10 класс. М. «ОНИКС 21 век». «Мир и Образование» 2004.).

Литература и Multimedia:

  1. И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская.  ХИМИЯ 10 класс. М. «ОНИКС 21 век». «Мир и Образование» 2004 г.;
  2. И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. Тетрадь для практических и лабораторных работ  ХИМИЯ 10 класс Краснодар.«Издательство «Советская Кубань» 2002 г.;
  3. И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. Сборник самостоятельных работ по химии. 10 класс М. «Русское слово» 2007 г.;
  4. Л.Ю. Аликберова «Занимательная химия» Книга для учащихся и учителей» М. АСТ – Пресс 2002 г.;
  5. Б.А. Степин, Л.Ю. Аликберова «Занимательные задания и эффектные опыты по химии» м. Дрофа 2008 г.;
  6. Мультимедийное учебное пособие нового образца ХИМИЯ 9 класс. М. Просвещение – МЕДИА.