Тема- Опасный враг металлов.
методическая разработка по химии (9 класс) на тему

Суслова Ирина Викторовна

Программа Габриеляна О.С.. Тема 4 «Вещества и их свойства», урок 5 «Коррозия металлов» является продолжением и развитием изучения химических свойств металлов.

С одной стороны, учащимся известно, с какими веществами металлы могут вступать в химическое взаимодействие, с другой стороны они рассматривают эти реагенты как факторы окружающей среды, что усиливает практическую направленность их химических знаний. Основные вопросы данной темы уже были изучены учащимися в 9 классе, таким образом, урок носит обобщающий и развивающий характер.

Использование исследовательского метода проведения урока определяется объемом первичных знаний учащихся, практической значимостью материала урока, возможностью проведения исследования при постановке проблемных опытов, особенностью контингента учащихся. Отметочное оценивание в течение урока происходит на этапах закрепления (два ученика у доски), самостоятельной работы (весь класс), эмоциональная оценка сопутствует на протяжении всего урока.

Данный урок, проведенный в 9Б классе (средний показатель качества обученности), дал результат (по итогам самостоятельной работы) 80% качества и 93% успеваемости.. На протяжении всего занятия царила «живая», насыщенная, работающая обстановка, что говорит о рациональности используемых методов обучения и форм организации работы учащихся. В классе нет учащихся, углубленно изучающих химию, предмет привлекателен для них практической направленностью, разнообразием смены деятельности, наглядностью при изучении материала.

          Данная форма проведения урока не только вызвала положительную мотивацию к изучению материала урока, но стимулировала познавательный процесс, включила учащихся в активную поисковую, экспериментальную, исследовательскую, творческую деятельность. Современные учащиеся свободно владеют компьютером, с удовольствием составляют отчет не в рукописной форме, а в виде презентаций.

Трудность в проведении данного урока может вызвать этап первичного закрепления знаний, когда отчет групп потребует большего времени. В таком случае работу с презентацией «Вопрос-ответ» можно перенести на другой урок как повторение пройденного материала.

Скачать:

ВложениеРазмер
Microsoft Office document icon moy_luchshiy_urok_-_konkursnaya_rabota.doc141.5 КБ

Предварительный просмотр:

Урок в 9 классе

Тема:

 

Суслова Ирина Викторовна,

учитель химии

первой квалификационной категории

МОБУ СОШ №77 , г. Сочи

СОЧИ

2013

Пояснительная записка

к уроку химии в 9 классе по теме «Опасный враг металлов »

Автор:

Суслова Ирина Викторовна, учитель химии и биологии  МБОУ СОШ № 77 г. Сочи, Лазаревский район

Направление:

естественно-научное

Тема, класс:

Коррозия металлов, 9 класс

Тип:

Урок изучения нового материала. Урок-исследование

Характеристика класса

Общеобразовательный класс со средним показателем качества обученности

Программа:

Курс химии  для 8-11 классов общеобразовательных учреждений

Учебник:

Химия 9 класс, автор О. С. Габриелян , издательство М., «Дрофа» , 2010 г

Раздел:

Тема 4, урок 5

Количество часов: 68 учебных часов в год, 2 учебных часа в неделю

Цель:

- Сформировать представление о коррозии металлов как самопроизвольном окислительно-восстановительном процессе, ее значении, причинах, механизме и способах защиты. - способствовать развитию логического, аналитического, критического мышления; интереса к химии;

- способствовать воспитанию умений работать в группе, самостоятельно, коллективно;

-совершенствовать коммуникативные умения в ходе коллективного обсуждения.

Продолжить формирование убеждения учащихся в необходимости привлечения средств химии к пониманию и описанию процессов, происходящих в окружающем мире.

Методы:

Метод проблемного изложения материала,  метод поисковой беседы, исследовательский метод в сопровождении лабораторного проблемного эксперимента. Применение технологии критического мышления.

Оборудование:

 ПК, интерактивная доска, , мел, доска. Реактивы, лабораторное оборудование, Таблицы «Виды  коррозии», «Методы  защиты от коррозии». Железные гвозди из поставленных ранее опытов по их коррозии в водопроводной воде и «морской» воде (гвоздь без контакта с другим металлом, гвозди в контакте с медью и цинком, гвозди, покрытые лаком),, презентация к уроку.

Формы работы:

Виды познавательной деятельности :    

Коллективная, групповая, самостоятельная.

Постановка проблемы, формулирование гипотезы, наблюдение за экспериментом, осознание результатов эксперимента, участие в решении проблемной ситуации, формулирование выводов.

 Содержание урока : Роль знаний о коррозии металлов для практической деятельности человека. Виды коррозии. Зависимость скорости реакции коррозии от внешних факторов: температуры, природы веществ, наличия примесей в металле или контакт разных металлов, присутствия катализатора. Механизм химической и электрохимической коррозии в атмосферных условиях. Способы защиты от коррозии.

Способы мотивации учения: Связь темы с повседневной жизнью. Оптимальное решение практических проблем – замедление скорости протекания неблагоприятных химических процессов и увеличение скорости желаемых реакций (предохранение металлических  предметов от коррозии)

Способы отслеживания результатов: 1. Входной контроль. 2. Промежуточный контроль

. 3. Итоговый контроль.

       Организация учебной деятельности в современной школе предполагает переход от преимущественно информационных форм к активным методам и формам обучения с включением элементов проблемности, научного поиска, широкого использования резервов самостоятельной работы обучающихся. Реализация такого подхода возможна при внедрении в учебный процесс технологии критического мышления. Урок «Опасный враг металлов» реализован с использованием этой технологии.  .  Учебной процесс должен развивать склонности к критическому мышлению, к поиску наиболее правильного и точного выхода из проблемной ситуации. «Критическое мышление» - это педагогический подход, педагогическая технология построения урока на базе критического отношения к тексту. Она способствует выработке у учеников потребности самим задавать вопросы по изучаемой теме и участвовать в самостоятельном поиске ответа на них. Технология «критического мышления» позволяет активизировать интеллектуальную и эмоциональную деятельность ученика, вовлечь в процесс обучения его личностное начало. Технологию  развития критического мышления предложили в середине XX века американские педагоги Дж. Стил, К. Мередит, Ч. Темпл, как методику обучения, способную ответить на вопрос как мыслить. А.. П. Чернявская в одной из своих работ отмечает, что технология критического мышления – это разновидность личностно – ориентированного обучения. «Разница лишь в том, что в данном варианте личностно – ориентированное обучение не останавливается на общих лозунгах, а достигает уровня технологической проработки метода». Технология развития критического мышления нацелена на индивидуальную работу ученика и работу в группах. Она получила развитие в работах многих передовых педагогов. На своем уроке я использовала подход, описанный С.И. Заир-Бек. Основа этого подхода – трехфазный процесс: вызов→осмысление содержания→рефлексия

    1 этап - "Вызов" (ликвидация чистого листа). Ученик ставит перед собой вопрос "Что я знаю?" по данной проблеме.

2 этап - "Осмысление" (реализация осмысления).

На данной стадии ученик под руководством учителя и с помощью своих товарищей ответит на те вопросы, которые сам поставил перед собой на первой стадии («Что хочу знать?»).

3 этап - "Рефлексия" (размышление). Размышление и обобщение того, “что узнал” ученик на уроке по данной проблеме – выполнение самостоятельной работы

"Критическое мышление" можно смело отнести к инновационным технологиям, так как она соответствует основным параметрам инновационного обучения.

   Данный урок состоит из следующих этапов, на каждом из которых максимально создана ситуация активного включения ребенка в учебный процесс

1 этап – организационный ( 2 мин) задает общее настроение последующих 40 минут, определяя ключевые  действия учащихся на уроке: исследовать, рассуждать, искать, открывать.  

С этого момента ребенок увлекательно по-детски и, рассуждая «по взрослому», включается в дальнейший не простой процесс.

2 этап -  актуализация знаний (6 мин) Сопровождается этап слайд-презентацией, использование которой позволяет объяснить размах  разрушений металлов в большом масштабе.

3 этап – изучение нового материала (5 мин) проходит под названием «Юный исследователь». Начинается он с постановки проблемной ситуации и вовлечением учащихся к решению химической задачи .Разъяснение видов коррозии и выводы по практической работе, сделанной учащимися заранее дома. Заслушивание сообщений про разные виды коррозии.

4 этап - закрепление изученного материала (7 мин) учащимся предлагается самостоятельная работа по карточкам.

. Потому на этапе закрепления актуально использовать такую форму работы как «Работа экспертов» или «Найди ошибку» (способствует развитию критического мышления). Детям предлагаются уже решенные примеры, а им предстоит превратиться в непоколебимых экспертов, найти все ошибки и озвучить их. Важно, чтобы учащиеся проговаривали характер ошибки, причину, по которой она была допущена. Использование презентации MS PowerPoint позволяет качественно, красиво провести эту работу, возможности анимации позволяют ярко и акцентировано выделить ошибки и показать их характер.

. 5 этап - домашнее задание (3 мин) дается в двух формах: 1. §10, 2 Задание

№ 2. «Внимание! Коррозия».
1. Что такое коррозия! Какие виды коррозии вы знаете?
Когда и кем была создана теория коррозии металла?
При каких условиях коррозия протекает особенно интенсивно?
Как можно замедлить коррозию металлов?
Очень чистый цинк не растворяется в разбавленной серной кислоте,
а если прибавить несколько капель сульфата меди,
начинает энергично выделятся водород. Объясните это явление.
Почему лужённый бак в местах повреждения быстро ржавеет,
а оцинкованный при тех же условиях не разрушается?
Почему считают, что рядом со стальной коронкой
не рекомендуется ставить золотую?

Рецензия  по уроку - «Опасный враг металлов.»

    Программа Габриеляна О.С.. Тема 4 «Вещества и их свойства», урок 5 «Коррозия металлов» является продолжением и развитием изучения химических свойств металлов.

С одной стороны, учащимся известно, с какими веществами металлы могут вступать в химическое взаимодействие, с другой стороны они рассматривают эти реагенты как факторы окружающей среды, что усиливает практическую направленность их химических знаний. Основные вопросы данной темы уже были изучены учащимися в 9 классе, таким образом, урок носит обобщающий и развивающий характер.

Использование исследовательского метода проведения урока определяется объемом первичных знаний учащихся, практической значимостью материала урока, возможностью проведения исследования при постановке проблемных опытов, особенностью контингента учащихся. Отметочное оценивание в течение урока происходит на этапах закрепления (два ученика у доски), самостоятельной работы (весь класс), эмоциональная оценка сопутствует на протяжении всего урока.

Данный урок, проведенный в 9Б классе (средний показатель качества обученности), дал результат (по итогам самостоятельной работы) 80% качества и 93% успеваемости.. На протяжении всего занятия царила «живая», насыщенная, работающая обстановка, что говорит о рациональности используемых методов обучения и форм организации работы учащихся. В классе нет учащихся, углубленно изучающих химию, предмет привлекателен для них практической направленностью, разнообразием смены деятельности, наглядностью при изучении материала.

          Данная форма проведения урока не только вызвала положительную мотивацию к изучению материала урока, но стимулировала познавательный процесс, включила учащихся в активную поисковую, экспериментальную, исследовательскую, творческую деятельность. Современные учащиеся свободно владеют компьютером, с удовольствием составляют отчет не в рукописной форме, а в виде презентаций.

Трудность в проведении данного урока может вызвать этап первичного закрепления знаний, когда отчет групп потребует большего времени. В таком случае работу с презентацией «Вопрос-ответ» можно перенести на другой урок как повторение пройденного материала.

   Цель  на урока достигнута. Она состояла в рассмотрении видов коррозии, причине, механизма действия, факторов, усиливающих коррозию и способах защиты от коррозии. Порядок работы в группах - над разрешением конкретной проблемы, проводился проблемный эксперимент, анализировались его результаты, были сформулированы выводы. Отчет о работе представлен в форме презентации, в которой должны быть название темы, цель исследования, гипотеза, содержание эксперимента и его результаты, применительно к данной теме.

Ход урока :

                                                                                     Знать – значит победить!

А. Н. Несмеянов

                                                                                         

 Здравствуйте!

В начале прошлого столетия по заказу одного американского миллионера была построена роскошная яхта «Зов моря». Днище ее было обшито сплавом  меди и никеля, а рама руля, киль и другие детали были изготовлены из стали. Когда яхту спустили на воду, оказалось, что она не пригодна к использованию. Еще до выхода в открытое море яхта полностью вышла из строя, так что «Зов моря» остался в истории мореплавания как пример конструкторской недальновидности и самонадеянного невежества. Разобраться, что же произошло, вам поможет сегодняшний не совсем обычный урок.

 Нам предстоит познакомиться с давним и очень опасным врагом большинства применяемых в технике и быту металлов. Коварство его в том, что он остается всегда целым и невредимым, а металлы и сплавы несут огромные потери: примерно до 15% всех производимых в мире металлов становятся ежегодно жертвами этого врага. Вы догадались, что это за враг?

Тема урока:  «Коррозия металлов».

Исходя из темы урока, какие цели вы перед собой поставите, что должны узнать? (предполагаемые ответы: узнать, что такое коррозия, ее причины, реакции, которые при этом происходят, как бороться с коррозией) (Слайд 1)

Чтобы знать, как бороться с врагом, надо хорошо изучить его. Обратите внимание на эпиграф к уроку: «Знать – значит победить!». (Слайд 2)

Коррозия ( от лат. разъедать) - процесс разрушения металлов и сплавов  под действием окружающей среды.

Коррозия вызывается окислительно-восстановительными реакциями, в которых металл в результате взаимодействия с каким-либо веществом из своего окружения превращается в нежелательное соединение.

Различают несколько видов коррозии. ( Слайд 3)

А. По площади и характеру поражения: сплошная, точечная, язвенная, межкристаллическая.

http://him.1september.ru/2006/17/32-1.jpg

Б. По природе агрессивных сред: воздушная, почвенная, морская, биологическая (вызванная водорослями, моллюсками, плесенью),  газовая. ( Слайд 4)

В. По механизму возникновения: химическая, электрохимическая, электрическая (под действием блуждающих токов). ( Слайд 5)

Рассмотрим процессы, происходящие при химической коррозии.

Химическая коррозия. ( Запись  в тетради) (Слайд 6)

Химическая коррозия- разрушение металла при взаимодействии его с сухими газами или жидкостями, не проводящими ток (например, нефть), часто этот вид коррозии идет  при высоких температурах. Ей подвергаются арматура печей, детали двигателей внутреннего сгорания, лопатки газовых турбин, аппаратура химической промышленности.

При этом идет окислительно-восстановительная реакция, в ходе которой металл окисляется, а присутствующий в среде окислитель восстанавливается, электроны переходят от металла к окислителю непосредственно без возникновения  в цепи электрического тока.

Демонстрация: Например, прокалим медную проволоку на воздухе. Что наблюдаете? (предполагаемый ответ: наблюдаем изменение окраски – появление черного налета, значит, прошла химическая реакция).

При взаимодействии меди с кислородом идет реакция:

 2Сu + О2=2 СuО  (запись  в тетради и на доске, у доски работает вызванный  ученик)

Большинство металлов окисляется кислородом воздуха, образуя на поверхности оксидную пленку. Если эта пленка плотная, хорошо связана с поверхностью, то она защищает металл от дальнейшего разрушения.  Например, при коррозии алюминия в кислороде идет реакция:

4Al + 3O2 = 2Al2О3.  (запись в тетради и на доске)

Оксидная пленка плотно прилегает к поверхности металла, и нет дальнейшего допуска кислорода к металлу. Можно сказать, что для алюминия такое покрытие благоприятно, так как дальнейшего разрушения не происходит. Плотная оксидная пленка у цинка, никеля, хрома, олова, свинца и др.

В случае химической коррозии железа идет реакция:

3Fe + 2О2= Fe3О4 (FeO•Fe2О3) ( запись на доске и  в тетради)

Оксидная пленка железа очень рыхлая (вспомните какой-либо ржавый предмет – как только вы берете его в руки, остаются следы ржавчины) и не прилегает плотно к поверхности металла, поэтому кислород проникает все дальше и дальше, коррозия идет до полного разрушения предмета.

Электрохимическая коррозия.  ( запись  в тетради) ( Слайд 7)

Этот вид коррозии распространен гораздо шире, ей подвергаются паровые котлы, подводные части судов, металлические сооружения и конструкции под водой и в атмосфере, проложенные в грунте трубопроводы, оболочки кабелей  и т. д.

При электрохимической коррозии возникает электрическая цепь.  Подвергаться коррозии может как один металл, так и металлы в контакте друг с другом. Рассмотрим, что происходит, если цинк положить в разбавленный раствор соляной кислоты (демонстрация опыта) Вопрос к классу:

 «Что наблюдаете?» ( Ответ: цинк реагирует с кислотой, выделяется газ)

В кислой среде цинк отдает 2 электрона. При этом окисляется и переходит в раствор в виде ионов:

Zn – 2e- = Zn2+ ( запись на доске и в тетради)

Катионы водорода восстанавливаются, образуется газ – водород:

2 Н+ + 2 е - = Н2  (запись на доске и в тетради)

Уравнение реакции в ионном виде:

Zn + 2 Н+  = Н2 + Zn2+ ( запись на доске и в тетради)

Замечено, что сверхчистые металлы устойчивы к коррозии. Например, сверхчистое железо намного меньше корродирует по сравнению с обычным железом.   Знаменитая Кутубская колонна в Индии близ Дели  уже почти полторы тысячи лет стоит и не разрушается, несмотря на жаркий и влажный климат. Сделана она из железа, в котором почти нет примесей. Как удалось древним металлургам получить такой чистый металл, до сих пор остается загадкой.

( Слайд 8)    

Электрохимическая коррозия при контакте двух металлов.

Как правило, любой металл содержит различные примеси, в том числе и вкрапления других металлов. Это тем более очевидно, если речь идет о сплавах. При контакте с электролитами одни участки поверхности заряжаются отрицательно, другие положительно. При электрохимической коррозии первым разрушается тот металл, который расположен левее в ряду напряжений металлов.

Рассмотрим, что происходит при коррозии  металлов, находящихся в контакте, на примере меди и железа. ( Рассмотрим таблицу  «Виды коррозии»)

Железо более активный металл. При контакте с электролитом  часть атомов железа, окисляясь, переходит в раствор Электроны железа перемещаются по металлу, скапливаясь на вкраплении меди. Медь менее активный металл, чем железо, на ее поверхности могут протекать различные процессы восстановления Все зависит от того, какой окислитель присутствует в окружающей среде. В кислой среде окислителем будут ионы водорода, и будет наблюдаться выделение газа – водорода, в нейтральной или щелочной среде окислителем является чаще всего кислород в присутствии воды,  и  образуется ржавчина, состоящая из различных соединений железа (III).

..                   

Запись на доске и в тетрадях:

В кислой среде:                                            В воде в    присутствии кислорода:

 Fe – 2е- = Fe2+                                           Fe – 2е- = Fe2+ 

2 Н+ + 2 е- = Н2                                                              O2 + 2Н2О + 4e- = 4 ОН-

Fe + 2 Н+ = Н2 + Fe2+                                                 Fe2+ + 2 ОН- = Fe (ОН)2

                                                             4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O = 4 Fe(OH)3

                                                                             Fe2+ – е- = Fe3+ 

                                                                             O2 +4e- = 2 О2-

Итак, электрохимическая коррозия – это окислительно-восстановительная реакция, протекающая в средах, проводящих ток. Процесс происходит при соприкосновении двух металлов или на поверхности металла, содержащего включения. При этом более активный металл разрушается.

Электрическая коррозия (электрокоррозия) (Слайд 9)

Блуждающие токи, исходящие от трамвая, метро, электрических железных дорог и различных электроустановок, работающих на постоянном токе, вызывают электрокоррозию. Такие токи разрушают подземные металлические сооружения, трубопроводы, электрокабели, приводят к появлению на металлических предметах, находящихся в земле, участков входа и выхода постоянного тока. Блуждающие токи от источников переменного тока вызывают слабую коррозию у подземных изделий из стали и сильную у изделий из цветных металлов.

Ребята, к каким последствиям приводит коррозия?

(Ответы: Коррозия металлов протекает непрерывно и причиняет огромные убытки. В результате коррозии металлические изделия теряют свои ценные технические свойства. Коррозия вызывает серьезные экологические последствия. Утечка газа, нефти и других опасных химических продуктов из разрушенных коррозией трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды, что отрицательно воздействует на здоровье и жизнь людей).

Поэтому защита металлов от коррозии – очень важная задача. Великий Гете сказал: «Просто знать – еще не все, знания нужно уметь использовать». Как защитить металлы от коррозии? Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте посмотрим на результат эксперимента, который мы начали неделю ранее.

Результаты практической работы:

За неделю до урока были поставлены опыты по коррозии металлов в пробирках с водопроводной (№ 1–5) и «морской» (№ 6–10) водой.  Учащиеся были поделены на группы: первая  группа исследовала коррозию в пробирках № 1 и 6, вторая - № 2, 7,  третья группа - № 3 и 8 , четвертая группа  № 4, 9, пятая группа  № 5 и 10, шестая группа  проводила аналогичные опыты дома.

Гвозди, помещенные 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.

Наблюдения: Гвозди, вынутые через неделю:

№ 1 и № 6 – наличие слабой ржавчины;

№ 2 и № 7 – гвоздь не подвергся коррозии, но цинк уменьшился в размере;

№ 3 и № 8 – наличие сильной ржавчины, гвоздь уменьшился в размере;

№ 4 и № 9 – гвоздь не подвергся коррозии (покрыт лаком)

№ 5 и № 10 – гвоздь не подвергся коррозии (нет кислорода).

ЗАДАНИЯ  

1. Рассмотрите коррозию железа в водопроводной и «морской» воде

 (пробирки № 1 и № 6). Где процесс протекает быстрее, и чем вы это объясните? Учащиеся первой группы рассказывают о наблюдениях и делают вывод. (П р и м е р н ы й  о т в е т. В «морской» воде более заметно выражены все проявления коррозии из-за агрессивности среды, которая создается растворимыми солями).  

С усилением коррозии в присутствии солей часто сталкиваются автомобилисты в тех местностях, где в зимнее время для борьбы с гололедом дороги обильно посыпают солью. Влияние солей объясняется тем, что образуемые ионы создают электролит, необходимый для возникновения замкнутой электрической цепи.

2. Вторая группа сравнивает  результаты опытов по коррозии при контакте железа и цинка в водопроводной и «морской» воде (пробирки № 2 и № 7).

(П р и м е р н ы й  о т в е т. При контакте железа с цинком явление коррозии железа практически не выражено. В данном случае электрохимическая коррозия затронула цинк, как более активный металл.)

3. Сравните результаты опытов по коррозии при контакте железа и медной проволоки в водопроводной и «морской» воде (пробирки № 3 и № 8). Отвечает группа 3.

(П р и м е р н ы й  о т в е т. При контакте железа с медью усиливается разрушение железа вследствие электрохимической коррозии, т. к. железо более активный металл, чем медь (в электрохимическом ряду напряжений металлов железо стоит левее меди).

4. Сравните результаты опытов по коррозии в пробирках № 4 и 9. О наблюдениях говорит представитель группы 4(Примерный ответ: коррозии нет, так как  гвоздь защищен лаком)

5. Сравните результаты опытов по коррозии в пробирках № 5 и 10 (группа 5). (Ответ: коррозии нет, так как нет доступа кислорода)

Учитель: 

В ноябре 2007 года в Керченском заливе во время сильного шторма затонуло 12 судов. Все они были насквозь проржавевшими. Один из них - танкер“Волгонефть-139” разломился пополам. В море вылилось 2000 т мазута. В результате погибло 35000птиц, несколько десятков километров береговой линии оказались загрязненными. Предварительный ущерб равен 30 млрд. рублям. Самое страшное, что погибли люди. Причиной этого экологического бедствия явился не только шторм, но и человеческий фактор: такие суда нельзя допускать к эксплуатации! (Журнал “Огонек” №49, ноябрь, 2007)

Победить коррозию до конца никогда не удастся, т.к. 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.

Думаю, что некоторые способы защиты металлов от коррозии вы уже можете назвать (перечисляем, исходя из результатов опытов).

Рассмотрим эти и другие основные способы защиты от коррозии более подробно (сообщения учащихся):

Сообщение  1. Протекторная защита. 

Металл, который необходимо защитить от коррозии покрывают более активным металлом. Тот металл, который заведомо будет разрушаться в паре, называется протектором. Примеры такой защиты – оцинкованное железо (железо – катод, цинк – анод),  контакт магния и железа (магний – протектор).

Железо часто покрывают другим металлом, например цинком или хромом, чтобы защитить от коррозии. ( Слайд 10,).

Оцинкованное железо получают, покрывая его тонким слоем цинка. Цинк защищает железо от коррозии даже после нарушения целостности покрытия. В этом случае железо в процессе коррозии играет роль катода, потому что цинк окисляется легче железа:

Zn-2е- = Zn2+ ( запись на доске и в тетради)

На защищаемом железе идут процессы:

2H+ + 2e- = H2  (в кислой среде)

или

O2 + 2H2О + 4e- = 4OH- ( в нейтральной среде)

Zn2+ + 2 ОН- = Zn(ОН)2  ( запись на доске и в тетради)

Защита железных водопроводных труб. (Слайд 11)

Магниевый анод окружают смесью гипса, сульфата натрия и глины, чтобы обеспечить проводимость ионов. Труба играет роль катода в гальваническом элементе  (рис. 5.  Защита железных водопроводных труб).

Сообщение 2. Защита металла менее активным металлом.

 Так называемую «белую жесть» получают, покрывая тонким слоем олова листовое железо. Олово защищает железо до тех пор, пока защитный слой остается неповрежденным. Стоит его повредить, как на железо начинают воздействовать воздух и влага, олово даже ускоряет процесс коррозии, потому что служит катодом в электрохимическом процессе.

Поэтому железо служит в этом случае анодом и окисляется.

 Электрозащита. Конструкция, находящаяся в среде электролита, соединяется с другим металлом (обычно куском железа, рельсом и т.п.), но через внешний источник тока. При этом защищаемую конструкцию подключают к катоду, а металл – к аноду источника тока. В этом случае электроны отнимаются от анода источником тока, анод (защищающий металл) разрушается, а на катоде происходит восстановление окислителя. Электрозащита имеет преимущество перед протекторной защитой: радиус действия первой около 2000 м, второй  50 м

Сообщение 3. Создание сплавов, устойчивых к коррозии.

 Если металл, например хром, создает плотную оксидную пленку, его добавляют в железо, и образуется сплав – нержавеющая сталь. Такие стали называются легированными. Большим достижением  металлургов в защите от коррозии стало создание коррозионно-стойкой стали. В результате снижения содержания углерода в нержавеющей стали до 0,1 % стало возможным изготовлять из нее листовой прокат. Типичная «нержавейка» содержит 18% хрома и 8% никеля. Первые тонны нержавеющей стали в нашей стране выплавили еще в 1924 г. в Златоусте. Сейчас создан широкий ассортимент сталей, устойчивых к коррозии. Это и сплавы на железохромоникелевой основе, и особо коррозийонностойкие никелевые, легированные молибденом и вольфрамом. Многие сплавы, которые содержат незначительное количество добавок дорогих и редких металлов, приобретают замечательную устойчивость к коррозии и прекрасные механические свойства. Например, добавки родия или иридия к платине так сильно повышают ее твердость, что изделия из нее – лабораторная посуда, детали машин для получения стекловолокна – становятся практически вечными.

 Сообщение 4 Пассивация металла.

Пассивация – это образование на поверхности металла плотно прилегающего оксидного слоя, защищающего от коррозии. Поверхность металла обрабатывают так, чтобы образовалась тонкая и плотная пленка оксида, которая препятствует разрушению основного вещества. Например, концентрированную серную кислоту можно перевозить в стальных цистернах, т.к. она образует на поверхности металла тонкую, но очень прочную пленку. Пассивация вызывается и другими сильными окислителями. Например, хранение лезвий безопасных бритв в растворе хромата калия позволяет дольше сохранить их острыми. В ином случае, пол действием влажного воздуха, железо окисляется и его поверхность ржавеет.

Сообщение 5. Добавление  ингибиторов (замедлителей) коррозии тоже переводят металл в пассивное состояние, образуя на его поверхности тонкие защитные пленки. Примеры таких замедлителей коррозии – гексаметилентетрамин  и другие органические вещества, фосфаты, нитрит натрия. В последние годы разработаны летучие, или атмосферные, ингибиторы. Ими пропитывают бумагу, которой обертывают металлические изделия. Пары ингибиторов адсорбируются на поверхности металла и образуют на ней защитную пленку.

 Защитить металл можно, препятствуя проникновению к нему влаги и кислорода, – например, нанося на металл слой краски или лака. (На покраску Эйфелевой башни уже затратили средств больше, чем при ее создании.) (Слайд 12)

Итак, перечислите  основные способы защиты от коррозии: ( Ответ: добавление ингибиторов, создание коррозионностойких сплавов, деаэрация, протекторная защита, защита менее активным металлом, пассивация, электрозащита.

Итак, вы узнали, что такое коррозия металлов, чем она опасна, и как с ней бороться? Поняли причину выхода из строя яхты «Зов моря»?  Запишите домашнее задание:

 

   

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1. §10

2 Задание

№ 2. «Внимание! Коррозия».
1. Что такое коррозия! Какие виды коррозии вы знаете?
Когда и кем была создана теория коррозии металла?
При каких условиях коррозия протекает особенно интенсивно?
Как можно замедлить коррозию металлов?
Очень чистый цинк не растворяется в разбавленной серной кислоте,
а если прибавить несколько капель сульфата меди,
начинает энергично выделятся водород. Объясните это явление.
Почему лужённый бак в местах повреждения быстро ржавеет,
а оцинкованный при тех же условиях не разрушается?
Почему считают, что рядом со стальной коронкой
не рекомендуется ставить золотую?

Проверим, что вы поняли и запомнили.

( Самостоятельная работа)

Спасибо за работу на уроке!  

Литература

1. О. С. Габриелян Химия -9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений.

2. Браун Т., Лемей Г.Ю. Химия в центре наук. М.: Мир, 1983.

3. Венецкий С.И. Рассказы о металлах. М.: Металлургия, 1986.

4. Маршанова Г.Л. 500 задач по химии. М.: Издат-школа «РАЙЛ», 1997

5. Фримантл М. Химия в действии. М.: Мир, 1991

6. Химия. Пособие-репетитор. Под ред. А.С.Егорова. Ростов-на-Дону: Феникс, 1996

7.Хомченко Г.П., Цитович И.Г. Неорганическая химия, М.: Высшая школа, 1987.

Приложение № 1

Самостоятельная работа.    Вариант 1.

  1. Допишите предложение: коррозия – это …

  1. Какой из   металлов первым будет разрушаться при коррозии:

  1. железо   2. цинк     3. медь     4.  золото

    3. В какой среде коррозия будет идти с большей скоростью ?

  1. В соленой воде                              2. В кипяченой воде    

  3. В водопроводной воде                4. В воде с добавлением ингибитора коррозии

    4. Почему цинк не используют при изготовлении консервных банок для покрытия им железа?

 1. Цинк – дорогой металл.  

 2. Цинк легче подвергается коррозии, так как расположен левее олова в ряду напряжений.  

 3. При коррозии железа и цинка, находящихся в контакте, железо будет разрушаться.

 4. Цинк ускоряет коррозию железа.

  1. Перечислите методы защиты металлов от коррозии.

Самостоятельная работа.  Вариант 2.

  1. Допишите предложение: коррозия – это …

  1. Какой из   металлов первым будет разрушаться при коррозии:

1. железо   2. олово     3. медь     4.  золото

      3. В какой среде коррозия будет идти с большей скоростью ?

1. В соленой воде                              2. В кипяченой воде    

  3. В водопроводной воде                4. В воде с добавлением ингибитора коррозии

      4.  Как будет протекать процесс коррозии в том случае, если железную водосточную трубу прибить алюминиевыми гвоздями?

1. Первым разрушится железо.  

2. Первым разрушится алюминий.

3. Изменений не будет.

4.Оба металла будут разрушаться с одинаковой скоростью.

      5. Перечислите методы защиты металлов от коррозии.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Смостоятельная работа по теме "Соедиинения щелочных металлов"

Работа для самостоятельного изуения темы " Соединения щелочных металлов"...

презентация по теме "Способы получения металлов. Сплавы"

Данную презентацию можно использовать при изучении темы "Металлы" в 9 классе по программе О.С.Габриеляна. Рекомендую вставить в презентацию видеоопыты (ссылка http://school-collection.edu.ru/catalog/r...

Конспект воспитательного мероприятия по теме "Компьютер враг или помощник?"

Мероприятие о влиянии компьютера на жизнь человека....

Тест по теме «Физические свойства металлов». Тест по теме: "Сплавы"

Тесты включают все вопросы, ответы на которые можно найти в учебнике химия 9 класс, автор учебника О.С. Габриелян. Очень удобно проверить знания учащихся по теме "Физические свойства металлов", "Сплав...

Алюминий на кухне: опасный враг или верный помощник?»

Алюминий на кухне: опасный враг или верный помощник?»Исследовательская работа...

Классный час Тема: Стресс враг или друг? Или как развивать в себе стрессоустойчивость

Цели и задачи: познакомить с понятием стресса, стрессоустойчивости; познакомить с профилактикой стресса и рекомендациями для восстановления....