Чиркина Л.Н. - ЛСМ Коррозия

http://festival.1september.ru/articles/520407/
Информационные технологии на уроках химии в проблемном
обучении
Чиркина Лариса Николаевна, учитель химии и биологии
Статья отнесена к разделу: Преподавание химии
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?
1. Объяснения учащихся у доски. (оценки выставляют одноклассники
сигнальными карточками – красная «5», синяя «4», зеленая «3».
2. 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:
1. Металлы чистые и загрязненные коррозируют с разной скоростью.
Сильнее загрязненные.
2. Однородность поверхности металла влияет на скорость коррозии.
Металлы с шероховатыми поверхностями быстрее вступают в
реакции.
3. Однородный металл и металл в соприкосновении с другим
коррозируют с разной скоростью. Однородный металл более
устойчив.
4. Коррозия железа в случае покрытия более активным и менее
активным металлом протекает с разной скоростью.
5. 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
1. группа. Назовите и дайте объясните к рисунку Слайд №14
2. группа. Новый цинковый бак, в котором приготовили раствор
медного купороса для опрыскивания растений, вскоре прохудился.
Объясните причину разрушения стенок бака.
3. группа. Почему стоматологи считают, что нельзя ставить золотую
коронку, если есть железная?
4. 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.
Приложение
Приложение к статье
Урок по химии
Тема: «Коррозия металлов»
слайд №1
«Немногие
умы гибнут
от износа, по большей
части они ржавеют от
неупотребления.»
К.Боуви
Составьте ЛСМ «Характеристика железа – элемента и
вещества» согласно плану ментальной карты
степени
состав
атома
степени
окисления
4
Нахождение
в природе
3
2
положение в
ПСХЭ
1
Fe
сера
соль
Кислота серная
галогены
Кислота соляная
кислород
Оксид металла
вода
7
Взаимодействие со сложными
веществами
6
Взаимодействие с простыми
веществами
Слайд №2
Составьте ЛСМ «Характеристика железа – элемента»
согласно плану ментальной карты
степени
состав
атома
2
3s2 3p6 3d6 4s2
А =56
№ 26
+6
+2
Магнитный
железняк
IIIпериод
VIIIВ
4
Красный
железняк
Z=26
1
окисления
Бурый
железняк
2е
положение в
ПСХЭ
Нахождение
в природе
3
+3
0
Fe
Fe SO4
соль
Fe SO4
Кислота серная
FeCl2
Кислота соляная
FeO
Оксид металла
сера
галогены
FeS
FeCl3
кислород
FeO Fe2 O3
6
Вода
7
Взаимодействие со сложными
веществами
Слайд №3
Взаимодействие с простыми
веществами
Тема урока
«Коррозия металлов»
Задачи:
• познакомиться с типами коррозии с
механизмом их действия;
• со способами защиты металлов от коррозии;
• объяснить реакции окисления –
восстановления, протекающие на
поверхности металла в процессе коррозии.
Слайд №5
Коррозия – разрушение металла под действием
внешней среды;
окислительно – восстановительный процесс, при
котором атомы металла переходят в ионы.
коррозия
химическая
Слайд №6
электрохимическая
Слайд №7
Химическая коррозия
•Химическая коррозия
– это разрушение
металла окислением
его в окружающей
среде без
возникновения
электрического тока в
системе.
Проблема
• Кислород взаимодействует с
железом только при нагревании.
Но!
• Металлические изделия специально
никто не нагревает. Почему же
происходит коррозия?
Слайд №8
Условия коррозии
• первое условие коррозии – влажный
воздух или вода с растворенным в ней
кислородом.
•
Слайд №9
второе условие коррозии –
• ионы хлора Cl- резко усиливают
коррозию металлов
Слайд №10
Слайд №11
Электрохимическая коррозия
-- разрушение металла
в результате возникновения гальванической пары и
появления внутри
системы электрического тока.
(чем дальше стоят
друг от друга в ряду
напряжений металлы,
тем сильнее ток.
Слайд №12
Условия коррозии
•
первое условие коррозии – влажный воздух или вода с
растворенным в ней кислородом.
• второе условие коррозии – ионы хлора Cl- резко
усиливают коррозию металлов.)
• 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).
Слайд №13
Защита
от
коррозии:
•Покрытие деталей
краской;
•Эмалирование;
•Покрытие металла
более стойким к
коррозии металлами;
•Легирование
•Использование
ингибиторов;
•Протекторная защита.
Дайте название и объясните
рисунок
Слайд №14
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.
слайд № 15