Урок тема урока: Химические свойства металлов. Понятие о коррозии металлов и способах защиты от неё (обзорно) Повторение и обобщение знаний

1 тема «Общие свойства металлов» (2 часа) Урок 2. ТЕМА УРОКА: Химические свойства металлов. Понятие о коррозии металлов и способах защиты от неё (обзорно) Повторение и обобщение знаний. НРК. «Способы борьбы с коррозией – защитные покрытия другими металлами и добавки с целью получения нержавеющих сплавов» Место урока в теме: 2 урок Тип урока: изучение нового материала с использованием презентаций. Вид урока: комбинированный. Цели урока: Обеспечить восприятие и осмысление учащимися основных понятий темы «металл как элемент» и «металл как простое вещество». Подвести учащихся к осознанию химических свойств металлов и реакций, лежащих в их основе. Совершенствовать знания учащихся о металлах, их соединениях, свойствах; Создать условия для развития умения осознанно работать с источниками информации и с химическими терминами. Задачи: Обучающая: Обобщить знания учащихся, полученные ранее, при рассмотрении общих химических свойств металлов. Повторить особенности протекания реакций металлов с растворами электролитов. Развивать логическое мышление при обобщении знаний и конкретизации общих свойств металлов для отдельных представителей этого класса простых веществ. Опираясь на ранее полученные знания учащихся, подвести их к пониманию различий в представлениях о металлах как химических элементах и металлах как простых веществах. Продолжить отработку умений и навыков в составлении уравнений, электронных балансов в окислительно-восстановительных реакциях, умений сопоставлять, анализировать и делать выводы. создать условия для получения учащимися знаний химических свойств металлов и реакций, лежащих в их основе; объяснить явление коррозии металлов, выяснить, что такое коррозия, её виды, механизм (на примере коррозии железа), способы защиты от коррозии. развивающая: способствовать развитию у учащихся логического мышления, умения анализировать и сравнивать, работать с дополнительной информацией при выполнении сообщений. воспитывающая: формировать интерес к предмету через мультимедийные возможности компьютера. содействовать формированию представлений о причинно-следственных связях и отношениях, вырабатывать стремление к коллективизму; формировать мировоззренческое понятие о познаваемости природы. Планируемые результаты обучения: Знать: Химические свойства металлов. Определение коррозии металлов, её виды и способы защиты от неё. Условия, способствующие и препятствующие коррозии. Уметь: доказывать химические свойства металлов: записывать уравнения химических реакций в молекулярном и окислительно-восстановительном виде. Объяснять сущность химической и электрохимической коррозии. Средства обучения: Компьютер, мультимедийное сопровождение, Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Презентации на тему «Химические свойства металлов» «Коррозия металлов» Ход урока: I. Вводная часть. Организационный момент. Приветствие учащихся. Определение отсутствующих на уроке. Проверка готовности к началу урока. Организация внимания, постановка цели урока. II. Актуализация и проверка знаний. 1 ФРОНТАЛЬНАЯ БЕСЕДА. Вопросы и задания для работы учащихся: Где расположены металлы в ПС химических элементов? Что общего имеется в строении атомов всех металлов? Каковы окислительно-восстановительные свойства металлов? Что такое металлическая связь? Что такое металлические кристаллические решетки? В каком виде встречаются в природе? Почему большинство металлов встречаются в виде соединений? В чем особенность физических свойств? По возможности это объяснить. Электропроводность, теплопроводность (объясняется наличием в металлических решетках свободных электронов, способных легко перемещаться); Ковкость, пластичность металлов (способность так называемого «электронного газа», то есть свободных электронов связывать любые конфигурации атомов металлов) Хрупкость металлов (на примере хрома и марганца) Учащиеся со справочной литературы называют самые тугоплвкие и легкоплавкие металлы; Самые лёгкие и самые плотные металлы; Самые мягкие и самые твёрдые металлы; Металлы с максимальной и минимальной плотностью. МП. ХИМИЯ 9 КЛАСС. Ю А. Гранкова, с. 134-135. III. МОТИВАЦИЯ К ИЗУЧЕНИЮ НОВОЙ ТЕМЫ. Организовать целенаправленную познавательную деятельность учащихся. Сообщение темы, целей и задач изучения нового материала. IV. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА. Объяснение учителя. 1. Работа в тетради (получение новой информации, осмысливание, запоминание) Атомы металлов способны при химических реакциях отдавать валентные электроны превращаться в «+» ионы, т. е. металлы, являются восстановителями. Реагируют с галогенами Кислородом Серой. ЭО этих неметаллов велика, по сравнению с металлами. ПРИМЕРЫ: Ca0 + Cl2 0→ Ca+2Cl2-1 2 Mg0 + O20 → 2 Mg+2O-2 2 Na0 + S0 → Na2+1S-2 Работа у доски. Рассмотреть эти реакции как окислительно-восстановительные. В этих реакциях окислителем является соответствующий неметалл. 2. Металлы могут окисляться также ионами водорода и ионами других металлов. ПРИМЕРЫ: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ВОДОЙ: 2Na0 + 2H+1OH → 2Na+1OH + H20 ↑ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С КИСЛОТАМИ: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С СОЛЯМИ: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ 2. ВВЕСТИ ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ РЯДЕ НАПРЯЖЕНИЙ МЕТАЛЛОВ. Заслуга Бекетова Н. Н. 1865 год. ПОРТРЕТ. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА УЧАЩИХСЯ С УЧЕБНИКОМ. С. 108-109 ЗНАКОМСТВО С ТАБЛИЦЕЙ. Демонстрация презентации по теме «КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ, ЕЁ ВИДЫ И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ». УЧИТЕЛЬ: 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? 3. Понятие о коррозии металлов и способах защиты от неё (обзорно) НРК. «Способы борьбы с коррозией – защитные покрытия другими металлами и добавки с целью получения нержавеющих сплавов» ПОНЯТИЕ «КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ» - это самопроизвольный процесс разрушения металлических материалов под химическим воздействием окружающей среды. (Запись в тетради) Потери от коррозии: Мировая потеря металла оценивается величиной 20 млн. т. в год. Демонстрации слайдов по коррозии металлов. 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. 1 2 3 4 ВИДЫ КОРРОЗИИ: Сплошная; Точечная; Язвенная Межкристаллическая. По механизму возникновения различают коррозию Химическую Электрическую Электрохимическую. 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, при этом 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. СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ. Протекторная защита Защита менее активным металлом Пассивация Электрозащита Создание сплавов, стойких к коррозии Добавление ингибиторов Различные покрытия. СООБЩЕНИЕ УЧАЩИХСЯ. НРК. «Способы борьбы с коррозией – защитные покрытия другими металлами и добавки с целью получения нержавеющих сплавов» «Современные достижения в области создания новых сплавов, их применении в различных отраслях промышленности и хозяйства» МАТЕРИАЛ ДЛЯ СООБЩЕНИЙ. 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, а также таблица «Методы защиты 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: 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 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 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. 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. V. Закрепление нового материала. Подведение итогов. Рефлексия. Упражнение 10. стр. 112 учебника устно. Выставление оценок. ВЫВОД. VI. Домашнее задание. § 37, записи в тетради. Повторить § 36. Обобщить материал по теме «Общие свойства металлов» Подготовка к следующему уроку. 1 группа: «Щелочные металлы» 2 группа: «Щелочно-земельные металлы» 3 группа: «Металлы III A группы»

Похожие:

	«Химические свойства металлов» Прежде чем изучать химические свойства металлов, давайте вспомним закономерности в строении атомов металлов и общие физические свойства...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель: Дать понятия о коррозии металлов, классификации коррозионных процессов и способах защиты металлов от коррозии
	"Коррозия металлов" Цель: Дать понятия о коррозии металлов, познакомить учащихся со способами защиты металлов от коррозии		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Металлы. Общие свойства металлов. Положение металлов в периодической таблице, физические свойства, химические, получение металлов,...
	Конспект урока по теме «химические свойства металлов» (11 класс)... Цель урока: систематизировать сведения о химических свойствах металлов, рассмотренных при изучении материала курса химии 8, 9 классов,...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Тема урока химии: Путешествие в мир металлов и их соединений. Химические свойства металлов		Реферат по теме: «Металлы. Свойства металлов.» Строение атомов металлов. Положение металлов в периодической системе. Группы металлов
	Тема. Коррозия металлов Сформировать у учащихся представление о коррозии металлов, используя знания о гальваническом элементе, выяснить причины вызывающие...		Тема урока. Бериллий, магний и щелочноземельные металлы Цель: знать физические и химические свойства бериллия, магния и щелочноземельных металлов, строение их атомов; уметь на основе их...
	Реферат На тему: Коррозия металлов Коррозия металлов это процесс образование гальванических пар. Образование таких паров приводит к неблагоприятному процессу, жертвой...		Конспект урока железо: физические и химические свойства. Цель урока:... Обучающие: сформировать знания о физико-механических и химических свойствах железа
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Д. И. Менделеева; общие физические и химические свойства металлов и основные способы их получения; основные свойства и применение...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Тема урока: «Положение металлов в периодической таблице химических элементов. Физические свойства металлов»
	Урок на тему «Щелочноземельные металлы и их соединения» Цели: на основе имеющихся знаний выяснить строение атома, свойства щ/зем металлов, их применение познакомиться с основными соединениями...		Контрольная работа темы Темы: Коррозия металлов. Современные методы защиты металлов от коррозии. Основные виды полезных ископаемых и минерального сырья (на...