На уроке используются фронтальные и индивидуальные формы работы с учащимися. Основными педагогическими технологиями данного проекта урока являются технологии проблемного и разноуровневого обучения, ИКТ, технологии здоровьесбережения.
Цель урока: познакомить учащихся с процессом разрушения металлов – коррозией и определить способы защиты от неё.
Задачи урока:
- повторить вопрос о нахождении металлов в природе, устройство и работу гальванического элемента;
- дать представление о коррозии и её механизме;
- познакомить с разными видами коррозии по характеру разрушения;
- дать понятие о способах защиты металлов от коррозии.
План урока
Этап урока |
Краткое содержание |
I. Организационный этап. |
Приветствие учителя и учащихся |
II. Актуализация знаний. Подготовка к изучению нового материала. |
Повторение ранее изученного материала (беседа): а) нахождение металлов в природе, б) металлы – восстановители. Формулирование выводов. |
III. Изучение нового материала. |
Сообщение темы, цели урока, плана работы на уроке. Изучение материала по плану: 1) Введение понятия «коррозия» (рассказ с элементами беседы). 2) Характер разрушения и виды коррозии в зависимости от него (сообщение учащихся). 3) Механизмы протекания химической и электрохимической коррозии металлов (рассказ с использованием схем, самостоятельная работа учащихся по составлению в тетради схемы-конспекта) а. механизм и условия химической коррозии б. механизм и условия электрохимической коррозии (объяснение по схеме, выполнение заданий учащимися, демонстрация результатов эксперимента). 4) Основные способы защиты металлов от коррозии (сообщение учащихся, демонстрация результатов эксперимента). |
IV. Основные выводы по уроку, закрепление изученного материала. |
Формулирование выводов. Выполнение заданий на первичное усвоение материала: ученики со средним уровнем подготовленности выполняют тест; сильные учащиеся работают по индивидуальным заданиям на объяснение механизма коррозии. Оценивание учащихся. Дифференцированное домашнее задание. |
Ход урока
I этап урока - Организационный.
- Приветствие учителя и учащихся.
II этап урока – Актуализация знаний учащихся. Подготовка к изучению нового материала.
- Учитель проводит фронтальную беседу с учащимися по следующим вопросам (примерные ответы учащихся приведены курсивом):
- Какие металлы встречаются в природе и в каком состоянии? (благородные металлы встречаются в свободном состоянии, остальные - в виде различных соединений).
Т.е. существует две формы металлов: Ме0 - восстановленная, Меn+ - окисленная.
- Какой процесс наблюдается при получении металлов из их соединений? (процесс восстановления металлов, что можно отразить в виде схемы: Ме n+ + n ē = Ме 0).
На проведение процесса восстановления металлов из их соединений затрачивается энергия.
- Какое состояние наиболее выгодно и более устойчиво для металлов? (в виде соединений, в виде положительно заряженных ионов).
- Учитель сообщает тему урока, цели и задачи.
III этап урока – Изучение нового материала.
- Учитель сообщает ученикам план работы на уроке и дает задание: составить схему – конспект по ходу объяснения нового материала. По ходу урока будут выступления отдельных ребят по подготовленным заранее заданиям. В конце урока вас ожидает самостоятельная работа по новому материалу.
- Учитель вводит понятие «коррозия», рассказывает о потерях, вызываемых эти процессом и пр. Использует слайды презентации (слайды 1, 2, 3 презентации).
(Примерный рассказ учителя).
При попадании металла в естественные (природные) условия происходит обратный процесс – окисление металлов, металлы возвращаются в устойчивое для них состояние в виде ионов. Процесс окисления (ржавления) наиболее часто приходится наблюдать для железа и его сплавов (чугуна и стали). Ежегодно во всём мире производится более 500 млн. т стали, но едва ли не ¼ ее «погибает». Ржавеют и выходят из строя механизмы, машины. Сколько труда тратится на их замену!
Результатом коррозии являются потери: прямые (потери массы металла) и косвенные (утрата важнейших свойств). Так, в ноябре 2007 года в журнале «Огонек» была помещена заметка о происшествии в Керченском заливе. В ней сообщалось о том, что во время сильного шторма затонуло 12 судов. Все они были насквозь проржавевшими. Один из них - танкер «Волгонефть-139» даже разломился пополам. В результате этого происшествия в море вылилось 2000 т мазута, и несколько десятков километров береговой линии оказались загрязненными. Погибли тысячи птиц, а самое страшное, что погибли люди. Предварительный ущерб составил 30 млрд. рублей. Этот случай не является единичным.
Следует подчеркнуть, что коррозия – это самопроизвольный процесс разрушения металлов в окружающей среде под действием ее условий. С точки зрения химии коррозия – это окислительно-восстановительный процесс, при котором происходит окисление металла: Ме0 - n ē = Ме n+ . Внешне это проявляется, как вы уже поняли и знаете, в виде ржавчины, оксидных плёнок и др.
Но разрушению подвергаются металлы по-разному.
- Учащиеся делают сообщение о классификации видов коррозии по различным признакам (подготовлено в качестве предварительного домашнего задания), используют слайды презентации (слайды 4, 5 презентации), приводят примеры:
- по механизму (т.е. как протекает, в каких условиях)
- химическая – разрушение металлов при непосредственном контакте со средой (например, нагревание пластинки из меди и ее почернение на воздухе – газовая коррозия; коррозия в присутствии нефти, бензина и т.д., т.е. в среде неэлектролита);
- электрохимическая – разрушение металлов в растворах, где есть катодные и анодные процессы.
До 80% коррозия протекает в атмосфере, остальное - в почве, жидкостях; под напряжением.
- по видам разрушений выделяют общую или сплошную коррозию (равномерную и неравномерную) и местную (точечную, пятнами, язвами, межкристаллитную).
- Учитель дает пояснения о механизмах коррозии и объясняет их по схемам на слайдах (слайды 6, 7, 8, 9 презентации):
При химической коррозии идет окисление металла без возникновения цепи электрического тока. Это обычный процесс окисления металлов в среде неэлектролита (например, разрушение стали в газовой среде при высоких температурах /доменная печь/). Механизм напоминает работу гальванического элемента. Демонстрация видеофрагмента и объяснение по схеме (образование ржавчины (Рисунок 1)) (слайды 7, 8 презентации).
Рисунок 1
Электрохимическая коррозия происходит в результате действия множества микро- и макрогальванических элементов, возникающих приконтакте металлов, в присутствии примесей, в сплавах. Объяснения по схеме (коррозия железа при контакте с медью) (слайд 9 презентации).
- Фронтальная работа учащихся класса с заданиями. Ответы учащихся на вопросы заданий (окисление железа при контакте его с оловом (Рисунок 2), окисление цинка (Рисунок 3)) (слайды 10, 11 презентации).
Рисунок 2
Рисунок 3
- Учитель демонстрирует результаты предварительно поставленных опытов (приложение 1) и проводит фронтальную беседу с классом.
Коррозия будет возрастать, если поверхность металла имеет щели, зазубринки, пыль, примеси и др., при различных атмосферных условиях. Рассмотрите коррозию железа в … (приложение 1 к уроку). Где процесс протекает быстрее и чем вы это объясните?
Победить коррозию до конца никогда не удастся, так как металлы стремятся вернуться в свое «естественное состояние» (в виде ионов). Речь может идти только о снижении темпов коррозии. Из сказанного следует, что очень важной проблемой является нахождение эффективных способов защиты от коррозии.
Каким образом можно предотвратить коррозию металлов? Или хотя бы уменьшить её действие на металлы?
- Учащиеся делают сообщение о способах защиты металлов от коррозии, сопровождая показом слайдов презентации (слайды 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 презентации). Учитель иллюстрирует сообщение результатами предварительно подготовленного демонстрационного эксперимента.
IV этап урока - Основные выводы по уроку, закрепление изученного материала.
- Учащиеся под руководством учителя формулируют выводы по уроку.
- Итак, сегодня мы познакомились с новым для вас процессом разрушения металлов. Что это за процесс?
- Что вы можете сказать о верности высказывания «прочен как сталь»? Всегда ли верно оно?
- Какие виды коррозии существуют?
- Как можно предотвратить коррозию или уменьшить её действие?
- Учитель предлагает учащимся со средним уровнем подготовленности выполнить тест на бланках (приложение 2) (при наличии оборудования тест может быть проведен в системе АИС «Знак»), сильным ученикам – письменно ответить на вопросы (приложение 2 к уроку, слайд 18 презентации).
- Выставление оценок за урок.
- Домашнее задание (можно предложить учащимся на выбор). Комментарии к его выполнению (приложение 3, слайд 19 презентации).