Бардымский филиал

государственного автономного профессионального образовательного

учреждения

«КРАЕВОЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Методический паспорт учебного занятия

Учебная дисциплина: химия

Разработчик: Кучукбаев Халил Гаялович, преподаватель

Технологическая карта учебного занятия

1.

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ

Составитель

Кучукбаев

Халил

Гаялович,

преподаватель

ГАПОУ

"Краевой

политехнический колледж"

Целевая аудитория

Студенты, обучающиеся по специальности "Техническое обслуживание

и ремонт автомобильного транспорта"

УД

Химия

Тема учебного

занятия

Коррозия металлов

Цель

Сформировать

понятие

о

коррозии

металлов,

изучить

виды

коррозионных процессов и основные способы защиты от коррозии

Задачи

Образовательная:

Сформировать

понятие

о

коррозии

металлов,

изучить

механизмы

коррозии

(химический

и

электрохимический),

влияние

условий

внешней среды на коррозионный процесс, методы защиты от коррозии.

Развивающая:

Формировать опыт творческой деятельности; развивать доказательную

речь,

способность

проводить,

наблюдать

и

описывать

химический

эксперимент; развивать умение обобщать полученные знания, умение

самостоятельно приобретать знания, используя различные источники

информации, развивать критическое мышление.

Воспитательная:

Воспитывать умение работать в малых группах, самостоятельность в

работе, инициативность, высказывание своей точки зрения.

Тип учебного

занятия

Изучение нового материала с элементами исследования.

Организация

образовательного

пространства

Формы

работы:

обучение

в

малых

группах,

индивидуальное

и

фронтальное обучение.

Средства

обучения:

ко м п ь ю т е р , мультимедийный

проектор,

электронная презентация к уроку, Периодическая система химических

элементов, электрохимический

ряд

напряжений

металлов, учебники,

информационные листы, бланк для выполнения заданий.

Оборудование:

штатив

для

пробирок, пробирки

с

электролитами

и

образцами

металлов,

образцы

металлических

изделий

с

защитным

коррозионным

покрытием; геометрические

фигуры

из

бумаги

(5

красных треугольников, 5 зеленых квадратов, 5 черных кругов, 5 синих

трапеций, 5 желтых прямоугольников.

Технологии,

методы

Технология развития критического мышления, проблемное обучение.

метод кластера, прием «Бортовой журнал», "Корзина идей", поисковая

беседа.

Ожидаемые

результаты

Предметные:

- определять признаки коррозионных процессов;

- классифицировать коррозию по различным признакам;

- влияние условий внешней среды на коррозионный процесс, методы

защиты от коррозии;

- приводить доказательства целесообразности использования способов

защиты металлов от коррозии;

- наблюдение, фиксация и описание результатов проведенного

эксперимента.

Метапредметные:

- планирование учебного сотрудничества с преподавателем и с

товарищами по группе;

- формулирование собственного мнения и позицию;

- анализ объектов с целью выделения признаков;

- самостоятельное формулирование познавательной цели;

- поиск и выделение необходимой информации с различных

источников;

- установление причинно-следственной связи;

- умение работать в группе и брать ответственность за работу членов

группы;

- умение наблюдать, делать выводы и умозаключения, объяснять,

доказывать, защищать свои выводы;

- умение структурировать материал;

- выразить в ходе рефлексивной деятельности свои мысли с

достаточной полнотой и точностью;

- провести контроль, оценку и коррекцию полученных знаний;

- сопоставлять полученный результат деятельности с поставленной

заранее целью.

Личностные:

- формирование умений управлять своей учебной деятельностью;

- формирование мотивации к познанию нового;

- химически грамотное поведение в профессиональной деятельности и

в быту.

1.

МЕТОДИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА УРОКА

Этапы урока

Задания для обучающихся,

выполнение которых

приведет к достижению

планируемых результатов

Деятельность обучающихся,

ее содержание, формы,

методы и средства обучения

Планируемые результаты

Предметные

(знать)

Метапредметные

(УУД)

Личностные

1.

Организационный

момент

Приветствие преподавателем

студентов, проверка к

готовности к уроку. Деление

студентов на пять групп с

использованием

геометрических фигур.

Выбрать лидера в группе,

определить задание лидера.

Распределяются по группам.

Выбирают лидера.

Планирование

учебного

сотрудничества с

преподавателем и с

товарищами по

группе.

2. Определение

темы урока

Показ слайдов, где

представлены образцы

металлов, подвергшихся

коррозии.

Слайд 1

Определить тему урока на

основе информации,

представленной на слайде.

Слайд 2.

Инструкция по выполнению

заданий на уроке.

Высказывают свои

предположения:

- о металлах

- о разрушении металлов

- о коррозии металлов

Определяют и записывают

тему урока.

Распознавание

характера

разрушения

металлических

изделий по внешним

признакам.

Умение наблюдать,

делать выводы и

умозаключения.

Формирование

мотивации к

познанию нового.

3. Стадия вызова

Мотивация

студентов

В центре доски слово

«Коррозия».

Какие ассоциации у вас

возникают при упоминании

этого слова?

Оформляет ответы студентов

на доске в виде схемы.

Высказывают слова, термины,

понятия, связанные со словом

коррозия (работают в

группах).

Прием "Корзина идей".

Знать понятия:

коррозия металлов,

влияние условий

окружающей среды

на характер

разрушения

металлов, продукты

коррозии.

Формулируют

собственное

мнение и позицию.

Формирование

мотивации к

познанию нового.

Определение цели

урока

Ответить на вопросы

Слайда 3.

Отвечают на вопросы.

Определяют цель урока.

Знание определения

понятия "Коррозия

Анализ объектов с

целью выделения

Формирование

мотивации к

Слайд 4 – цель урока

Слайд 5 –определение

коррозии

Совместно со студентами

определить цель урока.

На какие вопросы вы хотели

бы найти ответы в ходе

сегодняшнего урока?

Записывают определение

термина коррозии.

Планируют деятельность на

уроке.

металлов"

признаков.

Формулировка

собственного

мнения и позицию.

Планирование

учебного

сотрудничества с

преподавателем.

Самостоятельное

формулирование

познавательной

цели.

познанию нового

4. Стадия

осмысления

Изучение нового

материала

(Виды коррозии)

Определить виды коррозии

металлов.

Информационный лист №1

Слайд 6– бортовой журнал

Записать в бортовой журнал

определения и термины.

Слайд 7.

Слайд 8.

Работают с информационными

листами. Заполняют

«Бортовой журнал».

Отвечают на вопросы.

В бортовой журнал

записывают: виды коррозии,

уравнения реакций.

З н а т ь

т е р м и н ы :

коррозия

металлов,

х и м и ч е с к а я

и

электрохимическая

ко р р о з и я .

Ум е т ь

записывать

уравнения,

описывающие

коррозию металлов.

З н а т ь

ф о р м у л ы

продуктов

коррозии

железа.

Определять

признаки

коррозионных

процессов.

Поиск и выделение

необходимой

информации с

различных

источников.

Установление

причинно-

следственной

связи.

Умение работать в

группе..

Формирование

умений управлять

своей учебной

деятельностью.

Химически грамотное

поведение в

профессиональной

деятельности и в быту

Экспериментальная

часть

Определите влияние условий

окружающей среды на

скорость коррозии. Работать

по инструкции.

Ответьте на проблемный

Результаты эксперимента

записывают в таблицу,

оформляют выводы.

Результаты озвучивают.

Поисковая беседа.

Определение

влияния условий

внешней среды на

коррозионный

процесс: характер

среды, контакт с

Умение наблюдать,

делать выводы и

умозаключения.

Умение объяснять,

доказывать,

Формирование

умений управлять

своей учебной

деятельностью.

Химически грамотное

вопрос

Слайд 9.

другими. металлами.

Наблюдение,

фиксация и описание

результатов

проведенного

эксперимента.

защищать свои

выводы.

Умение работать в

группе.

поведение в

профессиональной

деятельности и в быту

Изучение нового

материала

(Способы защиты

металлов от

коррозии)

Работа с информационным

листом №2 и учебником с

172-172.

Информационный лист №2

Задание №1

Определить по образцу метод

защиты от коррозии

Группам озвучить ответы к

заданию №1.

Работа с информационными

листами и учебником.

Заполняют бортовой журнал:

способы защиты металлов от

коррозии.

Выполняют Задание №1.

Группы озвучивают ответы по

заданию.

Знать и определять

способы защиты

металлов от

коррозии. Приводить

доказательства

целесообразности

использования

способов

защиты металлов от

коррозии.

Умение

структурировать

материал.

Умение работать в

группе.

Брать

ответственность за

работу членов

группы.

Формирование

умений управлять

своей учебной

деятельностью.

Химически грамотное

поведение в

профессиональной

деятельности и в быту

5. Рефлексия

Заполните кластер.

Выполнить задание №2.

Заполняют кластер.

Прием "Кластер"

Выполняют Задание №2.

Озвучивают ответы.

Обобщение и

закрепление

полученных знаний.

Выразить в ходе

рефлексивной

деятельности свои

мысли с

достаточной

полнотой и

точностью.

Умение работать в

группе.

Брать

ответственность за

работу членов

группы.

6. Подведение

итогов урока

Задает вопросы:

-Ответили ли мы на вопросы,

которые стояли перед нами в

начале урока?

Достигнута ли цель урока?

Слайд 10.

-Довольны ли вы своей

работой на уроке?

Отвечают на вопросы.

Самооценка деятельности на

уроке.

Лидеры групп озвучивают

результаты самооценки.

Обобщение

полученных знаний.

Сопоставлять

полученный

результат

деятельности с

поставленной

заранее целью.

Брать

ответственность за

-Как Вы считаете, Ваша

группа работала активно или

пассивно?

-Результатов легче добиваться

одному или работая

коллективом?

Сдать конспект урока с

выполненными заданиями.

Лидерам групп озвучить

оценки работы студентов в

группею

работу членов

группы.

7. Домашнее

задание

Слайд 11.

Учебник с. 117, №5,6

Слайд 12.

Бланк для выполнения заданий

«Жизнь человеческая подобна железу. Если употреблять

его в дело, оно истирается, если не употреблять –

ржавеет»

Катон старший. Древнеримский философ

ФИО студента_____________________________

Тема урока: ________________________________

Коррозия – это

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

______________________________________

Предмет коррозии:___________________________

Условия окружающей

среды:________________________________________________________________________

Результат коррозии:________________________________________________

Бортовой журнал

Новые понятия и

термины

(Что нового я узнал?)

Краткие определения

Инструкция для экспериментальной части

Внимательно

осмотрите

каждую

из

пробирок.

Дайте

характеристику

коррозионного

разрушения железа в тех или иных условиях. Заполните таблицу.

Номер

проби

рки

Состав пробирки

Результат

эксперимента:

характер

осадка

(больше, меньше, нет осадка), цвет осадка

№1

Раствор NaCl +

+ железный гвоздь

№2

Вода + железный гвоздь

№3

Раствор NaCl +

+железный гвоздь,

обвитый медной

проволокой

№4

Раствор NaCl +

+железный гвоздь + цинк

1. Сравните пробирки №1 и №2.

Где больше коррозии ____________________________________________

2. Сравните пробирки №1 и №3.

Где больше коррозии ___________________________________________

2. Сравните пробирки №1 и №4.

Где больше коррозии ___________________________________________

Проблемные вопросы:

Почему при контакте с медью железо подвергается коррозии больше?

___________________________________________________________________

Почему при контакте с цинком железо не подвергается коррозии?

________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Задание №1

Рассмотрите образцы выданных вам металлических изделий. Прочитайте в учебнике и в

информационном листе

описание этого способа и определите, какой основной способ

защиты металла от коррозии применялся в этом случае:

_____________________________________________________________

Составьте кластер:

Коррозия

Задания №2 (для 1-й группы)

Требуется скрепить железные детали. Какими заклепками следует пользоваться медными или

цинковыми, чтобы замедлить коррозию железа? Ответ обоснуйте:

________________________________________________________________________________

______________________________________________

Задания №2 (для 2-й группы)

К стальному днищу машины была предложена протекторная защита. Какой металл для этого

лучше применить: Zn, Cu или Ni? Ответ обоснуйте:

__________________________________________________________

____________________________________________________________

Задания №2 (для 3-й группы)

Сантехника

попросили

поставить

водопроводный

кран,

на

стальную

трубу.

В

наличии

оказались хромированный и медный краны. Какой кран лучше выбрать? Аргументируйте

ответ:

________________________________________________________________________________

____________________________________________________

Задания №2 (для 4-й группы)

Лист железа, покрытый оловом, процарапали до железа. Будет ли подвергаться коррозии

железо?

________________________________________________________________________________

____________________________________________________

Задания №2 (для 5-й группы)

Лист железа, покрытый цинком, процарапали до железа. Будет ли подвергаться коррозии

железо? Ответ обоснуйте:

____________________________________________________________________

________________________________________________________________

Лист оценки (Оценки выставляется на основе листов самооценки)

Группа №___________

Ф.И.

Баллы (1-5 баллов)

1.

2.

3.

4.

5.

Лист самооценки студента _________________________

Критерии

Баллы (1-5

баллов)

На уроке постоянно отвечал на вопросы преподавателя

Решил без ошибок задание 1 и 2

Помогал в группе решать задания, высказывал свое мнение

Мое мнение в группе чаще всего учитывалось и др.

Информационный лист №1

При взаимодействии металлов с окружающей средой на их поверхности образуются

соединения, обладающие совершенно иными свойствами, чем сами металлы. В обычной

жизни мы употребляем слова «ржавчина», «ржавление», видя коричнево-рыжий налет на

изделиях из железа и его сплавов. По химической природе коррозия – это окислительно-

восстановительный процесс.

По

механизму

протекания

химических

процессов

различаю

химическую

и

электрохимическую коррозию.

Химическая

коррозия происходит в не проводящей электрический ток среде. Такой вид

коррозии наблюдается в случае взаимодействия металлов:

- при высокой температуре с сухими газами (кислород О

2

, сернистый газ SO

2

, хлор Сl

2

,

углекислый газ СО

2

и др.);

- жидкостями – неэлектролитами (бензином, керосином, дизельным топливом и др.).

Химической коррозии

подвергаются детали и узлы двигателей внутреннего сгорания

(например, поршень, клапана, цилиндр) и газовых турбин, котлы тепловых электростанций,

банная печь. Химическая коррозия часто наблюдается в процессе обработки металлов при

высокой температуре.

Например:

t

4Fe + 3О

2

= 2Fe

2

О

3

t

2Fe + 3SO

2

+ 3О

2

= Fe

2

(SО

4

)

3

Электрохимическая

коррозия происходит

в

токопроводящей

среде

(в

электролите)

с

возникновением

внутри

системы

электрического

тока. Электролитом

может

служить

морская вода, речная вода, конденсированная влага, земля, а также растворы кислот, солей и

щелочей.

Как правило, металлы и сплавы неоднородны по строению, содержат включения

различных примесей (металлы или неметаллы). При контакте металлов

с электролитами

одни участки поверхности металла начинают растворяться. Эти участки металла называются

анодами:

восстановительFe-2е = Fe

2+

.

На

других

участках

металлов

восстанавливается

кислород.

Эти

участки

называются

катодами:

окислитель О

2

+ 2Н

2

О +4е = 4ОН

-

Анодом является более активный металл, который растворяется в электролите (подвергается

коррозии).

Катодом

является

менее

активный

металл,

который

не

растворяется

в

электролите

(не

подвергается коррозии).

Катионы водорода (кислая среда) и растворенный кислород – важнейшие окислители,

вызывающие электрохимическую коррозию.

Скорость коррозии тем больше, чем сильнее отличаются металлы (металл и примеси) по

своей активности ( для металлов – чем дальше друг от друга они расположены в ряду

напряжений). Значительно усиливается коррозия при увеличении температуры.

Для коррозии металлов всегда нужен кислород.

Информационный лист №2

В мире ежегодно получают огромное количество различных металлов и сплавов, и

примерно 10% этого количества разрушается в результате коррозии. А из всего количества

сплавов на основе железа теряется примерно 25%.

Коррозия металлов наносит большой экономический вред. Человечество несет огромное

материальные

потери

в

результате

разрушения

трубопроводов,

деталей

машин,

судов,

мостов, различного оборудования.

Коррозия приводит к уменьшению надежности работы металлоконструкций. Учитывая

возможное

разрушение,

приходится

завышать

прочность

некоторых

изделий

(например,

деталей самолетов, лопастей турбин), а значит, увеличивать расход металла, а это требует

дополнительных экономических затрат.

Коррозия приводит к простоям производства из-за замены вышедшего из строя

оборудования,

к

потерям

сырья

и

продукции

в

результате

разрушения

газо-,

нефте-

и

водопроводов. Нельзя не учитывать и ущерб природе, а значит,

и здоровью человека, нанесенный в результате утечки нефтепродуктов и других химических

веществ.

Способы защиты металлов от коррозии

Металлические

покрытия

делят

на

две

группы: коррозионностойкие

и

протекторные. Например, для покрытия сплавов на основе железа в первую группу входят

никель, серебро, медь, свинец, хром. В электрохимическом ряду напряжений металлов они

стоят правее железа. Во вторую группу входят цинк, кадмий, алюминий. По отношению к

железу они более активны, т.е. в ряду напряжений находятся левее железа и поэтому сами

будут окисляться, а железо останется целым, пока есть еще протектор.

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.

Для

большей

стойкости

водопроводные трубы и арматуру из стали и серого чугуна часто подвергают оцинковыванию

также окунанием в расплав данного металла.

Металл,

защищенный,

таким

способом

будет,

в

целостности

и

сохранности

пока

поверхность пленки покрывающего металла будет оставаться без повреждений. В местах, где

покрытия

повреждаются,

при

наличии

влаги

происходит

электрохимическая

коррозия

железа.

Например:

железо,

покрытое

пассивным

металлом

никелем.

Железо

по

своей

активности превосходит никель, поэтому и окисляется кислородом и переходит в виде ионов

в окружающую среду, а на поверхность никеля поступают, электроны

атомов железа,

которые и восстанавливают окислитель окружающей среды – кислород.

Применение

ингибиторов–

один

из

эффективных

способов

борьбы

с

коррозией

металлов в различных агрессивных средах (в атмосферных, в морской воде, в охлаждающих

жидкостях

и

солевых

растворах,

в

окислительных

условиях

и

т.д.).

Ингибиторы

–

это

вещества, способные в малых количествах замедлять протекание химических процессов или

останавливать их. Название ингибитор происходит от лат.

inhibere, что означает сдерживать,

останавливать.

Известно,

что

дамасские

мастера

для

снятия

окалины

и

ржавчины

пользовались растворами серной кислоты с добавками пивных дрожжей, муки, крахмала.

Эти примеси были одними из первых ингибиторов. Они не позволяли кислоте действовать на

оружейный металл, в результате чего растворялись лишь окалина и ржавчина.

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. 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:

Защита железных водопроводных труб.

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).

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 коррозионностойкие

никелевые, легированные молибденом и вольфрамом. Эти сплавы производят и на нашем

комбинате.

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.