Цели урока: Закрепить и проверить знания учащихся по теме “Коррозия металлов”; видах коррозии, показать значение коррозии для народного хозяйства и познакомить с методами защиты металлов от коррозии; продолжить формирование у учащихся умений устанавливать причинно-следственные связи между строением и свойствами металлов.
Экологическое воспитание.
Развитие памяти, внимания, мышления, познавательного интереса.
Развивать фантазию, образное мышление, творческие способности.
Оборудование: Таблицы “Виды коррозии”. Железные гвозди из заложенного заранее опыта, коллекция “Металлы и сплавы”, гранулы цинка, железо, медь, серная кислота разбавленная, карточки-задания для учащихся, иллюстрации к сказке (либо презентация к уроку с иллюстрациями)
Тип урока: Систематизация и проверка знаний учащихся по изученной теме
Содержание сказки:
Глава 1. Жизнь в Железном королевстве.
Глава 2. Нападение злой колдунья Коррозии.
Глава 3. Чудесное спасение.
Ход урока
Учитель. Сегодня я расскажу вам сказку о железном королевстве. Вы узнаете о беде, приключившейся с его жителями и о храбром рыцаре, спасшем королевство ценой своей жизни. Вы будете не только слушателями, но и активными участниками сказки, в этом вам помогут ваши знания, которые вы получили на прошлом уроке. На столах у вас путевые листы. Итак, мы начинаем.
Глава 1. Жизнь в Железном королевстве.
В металлическом царстве, в железном государстве жила-была королева Железо. Всё в этом царстве было сделано из железа: и дворцы были железными, и дороги, и мосты, и главная площадь, и даже церковный собор. В этом королевстве проживали маленькие железные человечки. Они были очень весёлыми, сверкали на солнце своими железными одеждами. Все жили очень дружно и счастливо, королева заботилась о своих подданных, а те отвечали ей любовью.
Опыт 1. Рассмотреть образец железа из коллекции “Металлы” и описать его физические свойства.
Однажды у ворот королевства появился странствующий рыцарь Цинк, он постучал в ворота и попросил пустить его пожить в железном королевстве. Его пустили, но жители королевства не очень его любили, потому, что он был очень активным, а медлительным железным человечкам это не очень нравилось, им больше нравилась подруга их королевы принцесса соседнего королевства Медь. Она была ещё медлительней и величественнее королевы Железо.
Опыт 2. Взаимодействие с разбавленной серной кислотой железа, меди и цинка. Сравнение их химической активности. Работа с рядом электрохимических напряжений металлов.
Задание в тетради: Записать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
Глава 2. Нападение злой колдунья Коррозии.
И всё было бы хорошо у жителей железного королевства, если бы не поселилась рядом с ними злая колдунья Коррозия. Она злилась, когда видела радостных, блестящих железных человечков. Долго сдерживала и копила она свою злость, но, в конце концов, не выдержала и наслала на железное королевство своих злых слуг Воду и Кислород. Они поселялись в маленьких добрых сердцах железных человечков и медленно разрушали их. Жители города становились злыми, завистливыми – одним словом, ржавыми. Ржавели не только люди, но и дороги, дворцы, мосты. Нигде не могли спрятаться бедные человечки от этой напасти. Одни пробовали строить себе подземные жилища, другие поднимались на воздушных шарах в небо, третьи пытались уплыть по морю, но везде настигали их слуги Коррозии.
Вспомнить, что такое коррозия. Определение записать в тетардь
Задание: Рассмотреть стальные гвозди из опыта, заложенного за неделю до урока. (гвоздь до половины в воде, гвоздь до половины в воде с плёнкой растительного масла, гвоздь в сухой пробирке, гвоздь полностью погружённый в воду. Все пробирки плотно закрыты пробками)
Сделать выводы об условиях, способствующих протеканию коррозии.
- Чистота металла: примеси ускоряют коррозию.
- Неровности поверхности металла, трещины.
- Грунтовые воды, морская вода, среда электролита.
- Повышение температуры.
- Действие микроорганизмов (грибы, бактерии и лишайники воздействуют на металл с высокой коррозионной стойкостью).
- Кислород и влага атмосферы
Рассмотреть фотографии изделий и сами изделия, подвергшиеся коррозии. Сделать вывод и запись в тетради о вреде коррозии (материальном, экономическом, экологическом )и видах коррозии :
А. По площади и характеру поражения: сплошная, точечная, межкристаллическая.
Б. По природе агрессивных сред: воздушная, почвенная, морская, биологическая (вызванная водорослями, моллюсками, плесенью).
В. По механизму возникновения: химическая, электрохимическая, электрическая (под действием блуждающих токов).
Записать уравнение реакции окисления железа. Расставить степени окисления и сделать вывод об окислительно-восстановительном характере реакций, лежащих в основе процесса коррозии.
3Fe + 2О2= Fe3О4 (FeO•Fe2О3) (химическая коррозия)
Глава 3. Чудесное спасение.
Королева Железо кинулась за помощью к своей подруге Меди, та отправила своё войско на защиту железного королевства, но Вода и Кислород только смеялись над медными воинами и прямо у них на глазах убивали железных человечков, а медные воины не могли ничего с этим сделать. Тогда королева Железо решила сделать корабль и спасти ещё не повреждённых коррозией подданных, но ей не хватило железа, и она попросила подругу одолжить её меди, когда корабль был готов все желающие сели на него и выплыли в открытое море, только далеко им не удалось уплыть корабль начал тонуть. Не многие сумели спастись.
После всех этих жестоких поражений королева Железо готова была сдаться, но тут на помощь ей пришёл странствующий рыцарь Цинк, которого она приютила в своём королевстве. За всеми печальными событиями о нём все и позабыли, а он внимательно наблюдал за ходом сражений и понял, что кроме него никто не сможет помочь железному королевству.
Цинк вышел сражаться с Коррозией и погиб в этой схватке, но железное королевство было спасено. Все жители его надели защитные костюмчики и теперь не боятся Коррозии, а она только сильнее злится и высматривает где можно проникнуть в сердца отважных жителей железного королевства. Так и идёт эта борьба не на жизнь, а на смерть.
Рассмотреть стальные гвозди из опыта, заложенного за неделю до урока:
Гвозди помещаем в водопроводную и “морскую” воду:
№ 1 и № 6 – железный гвоздь;
№ 2 и № 7 – железный гвоздь в контакте с цинком;
№ 3 и № 8 – железный гвоздь в контакте с медью;
№ 4 и № 9 – железный гвоздь, покрытый лаком для ногтей
№ 5 и № 10– железный гвоздь в кипяченой воде без доступа кислорода.
“Морскую” воду приготовили, растворяя в ней соли кальция, магния и натрия.
Записать уравнения реакций и объяснить процессы, протекающие при электрохимической коррозии в контакте металлов: Fe-Cu, Fe-Zn
Объяснить, почему затонул корабль, сделанный из железа и меди.
Предложить свои варианты защиты железных человечков от Коррозии. Материал, из которого можно изготовить им защитные костюмы.
Домашнее задание:
- Составить уравнения реакций окисления меди, цинка, алюминия. Прочитав текст параграфа сделать вывод о свойствах оксидной плёнки, образующейся в результате этих реакций
- Укажите, какие способы защиты стальных изделий от коррозии наиболее приемлемы в вашей профессиональной деятельности.
Литература
- Браун Т., Лемей Г.Ю. Химия в центре наук. М.: Мир, 1983.
- Венецкий С.И. Рассказы о металлах. М.: Металлургия, 1986.
- Зубова О.А.//Химия 2006.-№1//
- Маршанова Г.Л. 500 задач по химии. М.: Издат-школа “РАЙЛ”, 1997
- О.С. Габриелян Химия -11 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений.
- Фримантл М. Химия в действии. М.: Мир, 1991
- Химия. Пособие-репетитор. Под ред. А.С.Егорова. Ростов-на-Дону: Феникс, 1996
- Хомченко Г.П., Цитович И.Г. Неорганическая химия, М.: Высшая школа, 1987.