В помощь коллегам
план-конспект занятия на тему

Сценарий открытого урока «Окислительно-восстановительные реакции»

ПЛАН ОТКРЫТОГО УРОКА

Цели

• дидактическая:  формирование у обучающихся знаний о процессах ОВР, об их практическом значении; умений составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций.

 Задачи: 1.Обучить студентов определять значение степени окисления химических элементов, показывать электронные переходы в ОВР;

2.Расширить и закрепить навыки составления электронного баланса и расстановки коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакциях

 3. Научить грамотному использованию металлических изделий.                

• развивающая: формирование информационно-технологической компетенции

Задачи:  1. Развивать учебно-информационные способности: умение извлекать информацию из устного сообщения, справочных таблиц,  наблюдаемых процессов;

2. Развивать учебно-логические способности: умение анализировать, выявлять сущность наблюдаемых процессов, обобщать и делать выводы, формулировать определения понятий; 

3. Развивать навыки самооценки знаний и умений.

• воспитательная: формирование компетенции социального взаимодействия и готовности к решению проблем

Задачи: 1. Воспитывать способность формулировать и аргументировать собственное мнение.

2. Продолжить формирование убеждения обучающихся в необходимости изучения химии для  понимания и описания процессов, происходящих в окружающем мире.      

Вид занятия комбинированный

Методы обучения Репродуктивный,  частично-поисковый

Приемы обучения рассказ, показ, объяснение, проблемная беседа, пример, упражнение, обобщение, наблюдение за демонстрационным экспериментом,  самостоятельная работа.

Форма обучения коллективная, индивидуальная

Средства обучения  Учебно-наглядные: презентация «Окислительно-восстановительные реакции», оборудование и реактивы для демонстрационного эксперимента, справочные таблицы «Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева», «Растворимость оснований, кислот, солей в воде», электрохимический ряд напряжения металлов, карточки-задания, текст химической сказки.

ТСО: компьютер, проектор, мультимедийное сопровождение.

 Методы контроля устный фронтальный опрос, решение экспериментальных и практических задач в процессе игры.

Инновационные педагогические технологии, применяемые на занятии:

• элементы технологии критического мышления;
• элементы технологии проблемного обучения;
• элементы технологии коллективной мыслительной деятельности (КМД);
• элементы игр (химическое «Ассорти», химическая сказка, рассказ-загадка);
• защита информационных проектов;
• мультимедийные технологии.

Структура занятия

Ι  Организационный момент

1.1 Приветствие, фиксация отсутствующих

1.2 Рефлексия (Задание 1 рабочего листа)

II Подготовка к усвоению нового материала

2.1 Мотивационно - ориентировочный этап «Враг номер один…» (Создание проблемной ситуации в ходе просмотра презентации). Выступления обучающихся с защитой информационных проектов. Сообщение темы урока.

2.2 Постановка целей урока в ходе фронтального опроса и беседы.

III Объяснение нового материала

3.1  Игровой момент (рассказ-загадка). Актуализация знаний в ходе обсуждения;

3.2 Демонстрационный опыт. Наблюдение за результатом химического эксперимента (Создание проблемной ситуации).

3.3 Объяснение нового материала с использованием презентации и результата демонстрационного опыта.

• Степень окисления; процессы окисления, восстановления;
• Классификация химических реакций;
• Игра «Ассорти»;
• Метод электронного баланса;
• Типы ОВР;
• Практическое применение ОВР (выступления  обучающихся с защитой информационных проектов).

IV Заключительный (рефлексивно-оценочный) этап

4.1 Закрепление, выявление степени понимания материала Решение практических и экспериментальных задач в процессе игры. Фрагмент телеигры «Своя игра».

4.2. Обобщение, выводы.

4.3 Рефлексия (задание 2 рабочего листа)

V Задание на дом

§4.1-4.2, упр.1(а), 2(а), стр.97

 Основные показатели оценки

Студент:

1. Объясняет:

-сущность ОВР;  процессов, протекающих при окислении-восстановлении;

- практическое значение окислительно-восстановительных реакций;

2. Составляет электронные уравнения процессов восстановления и окисления. Расставляет коэффициенты методом электронного баланса.

Межпредметные связи биология, география, физика, история, спецдисциплины специальности 09.02.04  

Литература

1. Ерохин Ю.М., Фролов В.И. Сборник задач и упражнений по химии (с дидактическим материалом): учеб. пособие для студентов сред. проф. завед. – М.:Академия,2011.-304 с.
2. Ерохин Ю.М. Химия: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Ю.М.Ерохин.- 15-е изд., стер. - М.: Академия, 2013. – 400с.

Интернет-ресурсы:

1. http://biochimik.ucoz.ru 
2. http://s06025.edu35.ru/metodrabota/xim/110-----q--q
3. http://festival.1september.ru/articles/532859/
4. http://www.studfiles.ru/preview/4082031/page:2 
5. http://abouthist.net/mir/reakciya-okisleniya.html

Содержание занятия

Вводное слово учителя.

Рефлексия (Задание 1 рабочего листа)

Мотивационно - ориентировочный этап. Ребята, вокруг нас протекает множество химических реакций, некоторые из них приносят вред, а без некоторых наша жизнь невозможна. Сегодня я предлагаю вам, посмотрев на экран, разобраться в следующих ситуациях.

Проблемные ситуации (Выступление обучающегося с информационным проектом «Враг номер один...»):

Колосс Родосский (слайд 2)

Перед вами одно из семи чудес света. Кто скажет,  что это?

Колосс Родосский - гигантская статуя, стоявшая в портовом городе Родоса - острова возле берегов современной Турции в Эгейском море. Колос Родосский является шестым и самым недолговечным из семи чудес света Древнего мира.  

В III в. до нашей эры на острове Родос был построен маяк в виде огромной статуи Гелиоса (Слайд 3). Бронзовая оболочка его была смонтирована на железном каркасе. Сверкающий бог был виден за много километров от Родоса, и вскоре молва о нём распространилась по всему античному миру. Но уже через полвека (а точнее, через 66 лет) сильное землетрясение, разрушившее Родос, повалило колосса на землю, самым уязвимым местом статуи оказались колени. Отсюда и пошло выражение "колосс на глиняных ногах".  Родосцы пытались поднять колосса. Известны благородные попытки соседей помочь им в этом деле. Египетский царь прислал несколько сот мастеров. Но ничего не вышло. Тысячу лет лежал расколотый колосс у Родоса, пока в 977 году нуждавшийся в деньгах арабский наместник не продал его одному купцу. Купец, чтобы отвезти колосса на переплавку, разрезал его на части и нагрузил бронзой 900 верблюдов.        

Символ Парижа (слайд 4)

Символом Парижа – Эйфелева башня. Стальной каркас 300 метровой конструкции  выполнен из сталей с различными добавками. Она неизлечимо больна, и только постоянная химиотерапия помогает бороться со смертельным недугом: её красили 18 раз, отчего её масса 9000 т каждый раз увеличивается на 70 т.

Яхта миллионера. Послушайте еще одну историю о том. Как однажды жестко просчитался один американский миллионер (Слайд 5).

Как вы думаете, что связывает эти примеры?  (Коррозия) Враг номер один... (Слайд 8) Этот враг попросту именуется ржавлением. Наука называет его коррозией металлов.

Ответ: ученые считают, что  причиной произошедших событий были окислительно-восстановительные процессы. Сегодня уроке мы будем говорить о явлениях, с которыми вы часто сталкиваетесь в своей жизни, не догадываясь, что в их основе лежат …(окислительно-восстановительные) реакции.

Итак, тема нашего урока: Окислительно – восстановительные реакции

Постановка целей урока в ходе фронтальной беседы.

Вопросы:

1. Какие реакции называются окислительно – восстановительными?
2. Почему они так называются?
3. Где в окружающем нас мире мы встречаемся с окислительно–восстановительными реакциями?
4. Какую роль они играют в жизни человека?

Цель урока: 

Игровой момент (рассказ-загадка): (слайд 14)

Представьте себе, что Вы стоите перед домом, где живут удивительные существа. Каждый житель имеет свою квартиру, живет на определенном этаже и в определенном подъезде. Представители высшего общества занимают элитный 8 подъезд, они держатся особняком, в контакты ни с кем не вступают и очень самодостаточны (Почему?). Все остальные жители очень хотят быть похожими на них. Для этого одни отдают, а другие принимают электроны. В этом случае атомы превращаются в ионы, которые имеют такую же электронную конфигурацию, как ближайшие к ним инертные газы.

Вопросы:

1. Кто эти существа? (Ме, НеМе).
2. Как называется их дом? (Периодическая системи Д.И.Менделееева)
3. Кто является предтавителем высшего общества? (Инертные газы)

Электрон давно завоевал физику и химию, став для них почти что идолом. Все окислительно-восстановительные реакции находятся во власти электронных переходов от одного атома к другому как внутри молекулы, так и между ними. Перемещение электронов сопровождается изменением степени окисления атомов, участвующих в этих процессах.

Чтобы ответить на 1 вопрос, который мы сформулировали в начале занятия, проведем демонстрационный опыт. К доске вызывается обучающийся помощник.

Демонстрационный опыт. На столе находятся две пробирки с раствором медного купороса (карбоната меди ІІ). В одну пробирку опустите железную скрепку, а в другую прилейте раствор гидроксида натрия. При проведении опыта  соблюдаем правила техники безопасности.  Опишите, что мы наблюдаем.

Задание: Откройте тетради и запишите уравнения химических реакций, которые мы сейчас наблюдали. Давайте определим степени окисления  элементов в данных реакциях. Для этого вспомним школьную программу (Слайд 15):

1. Степень окисления – условный заряд атома в молекуле, вычисленный из предположения, что она состоит из ионов.

2. Степень окисления кислорода в соединениях равна -2 (кроме некоторых исключений: Н2О2)

3. Водород в соединениях имеет степень окисления +1

4. Металлы в соединениях имеют положительную степень окисления

5. Степень окисления элементов простых веществ равна нулю!(Н20,О20и т.д.)

6. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю.

Сравните данные реакции. Чем они отличаются? По какому признаку можно классифицировать реакции?

1. Реакции, происходящие с изменением степеней окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществ; такие реакции называются окислительно – восстановительными реакциями.
2. Реакции, происходящие без изменения степеней окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществ.

Химические реакции, которые протекают с изменением степеней окисления атомов в молекулах реагирующих веществ, называются окислительно – восстановительными реакциями. (Слайд 21)

Что же происходит с элементами при окислительно – восстановительных реакциях?

Обратимся к уравнению химической реакции взаимодействия медного купороса и железа. Работа на доске и в тетрадях.

               электроны

Восстановитель+Окислитель=Продукт

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu

Cu+2 + 2e = Cu0

Fe0 - 2e = Fe +2

Во многих ОВР очень трудно расставить коэффициенты, для этого используют метод электронного баланса, который основан на сравнении степеней окисления в исходных и конечных веществах.

Рассмотрим метод электронного баланса (Слайд 24)

В основе метода электронного баланса лежит правило:

Общее число электронов, которые отдает восстановитель, всегда равно общему числу электронов, которые присоединяет окислитель.

Правила составления  уравнений ОВР методом электронного баланса:

1.Соствить схему реакции:

HNO2 + H2S →NO + S + 2H2O

2. Определить, атомы каких элементов меняют степени окисления:

HN+3O2 + H2S–2 →N +2O + S0 + H2O

3.  Составить электронные уравнения процессов восстановления и окисления:

N+3 + 1e- → N+2   восстановление, является окислителем
S–2 - 2e- → S0       окисление, является восстановителем

4. Находим наименьшее общее кратное, чтобы уравнять количество электронов в процессах окисления и восстановления:

N+3 + 1e- → N+2   1 │     │2

                                   │2
           S–2 - 2e- → S0       2 │     │1

5) Подставим найденные коэффициенты в уравнение ОВР:

2HN+3O2 + H2S–2 →2N +2O + S0 + H2O

6) Затем подобрать коэффициенты перед формулами других веществ.

2HN+3O2 + H2S–2 →2N +2O + S0 + H2O

7) Правильность подбора коэффициентов проверяют подсчитывая число атомов кислорода в правой и левой частях уравнения.

Типы ОВР:

1. Межмолекулярные реакции- реакции. Которые идут с изменением степеней окисления атомов в различных молекулах. Например:

2KMn+7O4 + 5H2O2–1 + 3H2SO4 ---- 2Mn +2SO4 + 5O20 + K2SO4 + 8H2O

2. Внутримолекулярные реакции- реакции, в которых атомы, изменяющие свои степени окисления, находятся в одной молекуле. Например:

2NaN+5O3–2 ---- 2NaN+3O2 + O20

3. Реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления)- реакции, которые идут с изменением степени окисления атомов одного и того же элемента. Например:

2N+4O2 + H2O ---- HN+3O2 + HN+5O3

Игра «Ассорти».  Из предложенного списка выбрать вещества, которые являются: KMnO4  , HNO3 ,  H2SO4  , NH3,  H2S,  HBr,  HCl, Cl2, O2, HNO2,  H2SO3

1. Только окислителями
2. Только восстановителями
3. Проявляют окислительно-восстановительные свойства
   Вернемся к вопросам, поставленным нами в начале занятия:

Где в окружающем нас мире мы встречаемся с окислительно–восстановительными реакциями?

Какую роль они играют в жизни человека?  

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – самые распространенные и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизнедеятельности. С ними связано дыхание и обмен веществ в живых организмах, гниение и брожение, фотосинтез в зеленых частях растений. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе. Они лежат в основе металлургических процессов и круговорота элементов в природе. С их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах, аккумуляторах и топливных элементах. 

Выступление обучающихся с информационными проектами (защита проектных работ):

1-й студент: « ОВР: Обмен веществ, дыхание, круговорот веществ»

2-й студент: «ОВР: фотосинтез, гниение, горение»

3-й студент: « ОВР в гальванических элементах, аккумуляторах и топливных элементах»

Заключительный (рефлексивно-оценочный) этап

Закрепление, выявление степени понимания материала (Фрагмент телевизионной игры «своя игра»). Решение практических и экспериментальных задач в процессе игры.

Класс делится на 3 команды.  

Обобщение, выводы.

Рефлексия (задание 2 рабочего листа)

Задание на дом

§4.1-4.2, упр.1(а), 2(а), стр.97

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

Чувашской Республики «Чебоксарский профессиональный колледж им. Н.В. Никольского»

Министерства образования и молодежной политики Чувашской Республики

(ГАПОУ ЧР «ЧПК» Минобразования Чувашии)

Методическая разработка открытого урока

«Окислительно-восстановительные реакции»

Автор: Григорьева Татьяна Зиновьевна, преподаватель химии и биологии

2017

Список использованной литературы

1. Габриелян О.С. Практикум по общей, неорганической и органической химии: учеб. пособие для студ. сред. проф. учеб. заведений / Габриелян О.С, Остроумов И.Г., Дорофеева Н.М. – М.: Академия, 2013.- 256с.
2.  Ерохин Ю.М., Фролов В.И. Сборник задач и упражнений по химии (с дидактическим материалом): учеб. пособие для студентов сред. проф. завед. – М.:Академия,2011.-304 с.
3. Ерохин Ю.М. Химия: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Ю.М.Ерохин.- 15-е изд., стер. - М.: Академия, 2013. – 400с.

Интернет-ресурсы:

6. http://biochimik.ucoz.ru 
7. http://s06025.edu35.ru/metodrabota/xim/110-----q--q
8. http://festival.1september.ru/articles/532859/
9. http://www.studfiles.ru/preview/4082031/page:2 
10. http://abouthist.net/mir/reakciya-okisleniya.html

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ОТКРЫТОГО УРОКА

Тема: КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ

2013

Содержание

Введение

Металлы составляют одну из основ цивилизации на планете Земля. Среди них как конструкционный материал явно выделяется железо. Объем промышленного производства железа примерно в 20 раз больше, чем объем производства всех остальных металлов, вместе взятых. Широкое внедрение железа в промышленное строительство и транспорт произошло на рубеже XVIII...XIX вв. В это время появился первый чугунный мост, спущено на воду первое судно, корпус которого был изготовлен из стали, созданы первые железные дороги.

 Несмотря на широкое внедрение в нашу сегодняшнюю жизнь полимерных материалов, стекла, керамики, основным конструкционным материалом продолжает оставаться железо и сплавы на его основе. С изделиями из железа мы на каждом шагу встречаемся в быту и знаем, как много хлопот доставляют его ржавление и сама ржавчина.

В XXI веке высокие темпы развития промышленности, интенсификация производственных процессов, повышение основных технологических параметров (температура, давление, концентрация реагирующих средств и др.) предъявляют высокие требования к надежной эксплуатации технологического оборудования и строительных конструкций. Особое место в комплексе мероприятий по обеспечению бесперебойной эксплуатации оборудования отводится надежной защите его от коррозии и применению в связи с этим высококачественных химически стойких материалов.

 Необходимость осуществления мероприятий по защите от коррозии диктуется тем обстоятельством, что потери от коррозии приносят чрезвычайно большой ущерб. По имеющимся данным, около 10% ежегодной добычи металла расходуется на покрытие безвозвратных потерь вследствие коррозии и последующего распыления. Основной ущерб от коррозии металла связан не только с потерей больших количеств металла, но и с порчей или выходом из строя самих металлических конструкций, так как вследствие коррозии они теряют необходимую прочность, пластичность, герметичность, тепло- и электропроводность, отражательную способность и другие необходимые качества. К потерям, которые терпит народное хозяйство от коррозии, должны быть отнесены также громадные затраты на всякого рода защитные антикоррозионные мероприятия, ущерб от ухудшения качества выпускаемой продукции, выход из строя оборудования, аварий в производстве и так далее.

 Защита от коррозии является одной из важнейших проблем, имеющей большое значение для народного хозяйства.

  Коррозия является физико-химическим процессом, защита же от коррозии металлов – проблема химии в чистом виде.

 Целью представленной работы является дать общие сведения о коррозии металлов, её видах, вывести основные методы защиты от коррозионных процессов.

1 План открытого урока

Преподаватель

Дисциплина Химия

Группа 1мт1

Дата 17.12.2013

Тема  Коррозия металлов

Цели

• дидактическая:  формирование у обучающихся знаний о процессе коррозии металлов, о ее практическом значении и способах защиты металлов от коррозии; умений составлять уравнения коррозии металлов.

 Задачи: 1.Обучить студентов составлять уравнения окисления-восстановления, протекающие на поверхности металла в результате коррозии;

2. Дать представление о  сущности химической и электрохимической коррозии металлов;

3. Научить грамотному использованию металлических изделий.

• развивающая: формирование информационно-технологической компетенции

Задачи:  1. Развивать учебно-информационные способности: умение извлекать информацию из устного сообщения, справочных таблиц,  наблюдаемых процессов;

2. Развивать учебно-логические способности: умение анализировать, выявлять сущность наблюдаемых процессов, обобщать и делать выводы, формулировать определения понятий;

3. Развивать навыки самооценки знаний и умений.

• воспитательная: формирование компетенции социального взаимодействия и готовности к решению проблем

Задачи: 1. Воспитывать способность формулировать и аргументировать собственное мнение.

2. Продолжить формирование убеждения обучающихся в необходимости изучения химии для  понимания и описания процессов, происходящих в окружающем мире.      

Вид занятия комбинированный

Методы обучения Репродуктивный,  частично-поисковый.

Приемы обучения рассказ, показ, объяснение, проблемная беседа, пример, упражнение, обобщение, наблюдение за демонстрационным экспериментом,  самостоятельная работа.

Форма обучения коллективная, индивидуальная

Средства обучения  Учебно-наглядные: фрагмент учебного фильма, презентация «Коррозия металлов», оборудование и реактивы для демонстрационного эксперимента, справочные таблицы «Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева», «Растворимость оснований, кислот, солей в воде», электрохимический ряд напряжения металлов.

ТСО: компьютер, проектор, мультимедийное сопровождение.

 Методы контроля устный фронтальный опрос, решение экспериментальных задач.

Структура занятия

Ι  Организационный момент

1.1 Приветствие, фиксация отсутствующих

1.2 Рефлексия (Задание 1 рабочего листа)

II Подготовка к усвоению нового материала

2.1 Мотивационно - ориентировочный этап «Враг номер один…» (Создание проблемной ситуации в ходе просмотра презентации). Сообщение темы урока

2.2 «Мои ожидания» (Работа в парах). Постановка целей и задач.

III Объяснение нового материала

3.1  Просмотр видеофрагмента «Коррозия металлов»;

3.2 Объяснение нового материала с использованием презентации.

• Определение коррозии;
• Химическая коррозия;
• Электрохимическая коррозия. Наблюдение за результатом химического эксперимента (Создание проблемной ситуации). Составление катодных и анодных процессов;
• Способы защиты от коррозии.
• Практическое значение коррозии.

IV Заключительный (рефлексивно-оценочный) этап

4.1 Закрепление, выявление степени понимания материала (фронтальное обсуждение). Решение практических и экспериментальных задач в парах.

4.2. Обобщение, выводы.

4.3 Рефлексия (задание 2 рабочего листа)

V Задание на дом

§11.2 [2]

Основные показатели оценки

Студент:

1. Объясняет:

-сущность коррозии;  процессы, протекающие на катоде и аноде при электрохимической коррозии;  

-предсказывает возможность (невозможность) разрушения металла в агрессивной среде при контакте его с другим металлом;  

- способы защиты металлов от коррозии;

2. Записывает уравнения катодного и анодного процессов коррозии металлов в различных средах

Межпредметные связи биология, география, физика, история, спецдисциплины специальности 151031

2 Содержание занятия

I. Вводное слово учителя

Мотивационно - ориентировочный этап. Проблемные ситуации – причины и последствия коррозии:

Колосс Родосский (слайд 2)

Перед вами одно из семи чудес света. Кто скажет,  что это?

Колосс Родосский - гигантская статуя, стоявшая в портовом городе Родоса - острова возле берегов современной Турции в Эгейском море. Колос Родосский является шестым и самым недолговечным из семи чудес света Древнего мира.  

В III в. до нашей эры на острове Родос был построен маяк в виде огромной статуи Гелиоса (Слайд 3). Бронзовая оболочка его была смонтирована на железном каркасе. Сверкающий бог был виден за много километров от Родоса, и вскоре молва о нём распространилась по всему античному миру. Но уже через полвека (а точнее, через 66 лет) сильное землетрясение, разрушившее Родос, повалило колосса на землю, самым уязвимым местом статуи оказались колени. Отсюда и пошло выражение "колосс на глиняных ногах".  Родосцы пытались поднять колосса. Известны благородные попытки соседей помочь им в этом деле. Египетский царь прислал несколько сот мастеров. Но ничего не вышло. Тысячу лет лежал расколотый колосс у Родоса, пока в 977 году нуждавшийся в деньгах арабский наместник не продал его одному купцу. Купец, чтобы отвезти колосса на переплавку, разрезал его на части и нагрузил бронзой 900 верблюдов.        

Символ Парижа (слайд 4)

Символом Парижа – Эйфелева башня. Стальной каркас 300 метровой конструкции  выполнен из сталей с различными добавками. Она неизлечимо больна, и только постоянная химиотерапия помогает бороться со смертельным недугом: её красили 18 раз, отчего её масса 9000 т каждый раз увеличивается на 70 т.

Яхта миллионера. Послушайте еще одну историю о том, как однажды жестоко просчитался один американский миллионер (Слайд 5).

 В 20-е годы ХХ в. по заказу одного американского миллионера была построена роскошная яхта “Зов моря”. Для обшивки корпуса яхты использовался сплав никеля с медью (сплав 70% никеля и 30% меди), известный под названием монель-металл, а киль и раму руля изготовили из стали. Сплав монель-металл отличается чрезвычайно высокой стойкостью во многих агрессивных средах, в том числе и в морской воде. Другие детали корпуса судна были изготовлены из специальных нержавеющих сталей, т.е. материалов, содержащих железо. Когда яхта была спущена на воду, судно затонуло, не сделав ни одного рейса.

Как вы думаете, что связывает эти примеры?  (Коррозия) (Слайд 6)

Ответ: ученые считают, что  причиной произошедших событий были окислительно-восстановительные процессы. Как вы думаете, какие?

Сотни и тысячи доменных печей выплавляют сталь и чугун во всем мире. (Слайд 7) Экономисты в разных странах скрупулезно подсчитывают, сколько миллионов тонн металла приготовлено в этом году, делают прогнозы, сколько выплавят в следующем. И те же экономисты сообщают нам потрясающий факт: каждая восьмая домна работает впустую. Ежегодно около 12 процентов добычи металла бесславно теряется для человечества, приносится в жертву беспощадному врагу...

Враг номер один... (Слайд 8) Этот враг попросту именуется ржавлением. Наука называет его коррозией металлов.

Гибнут не только черные, гибнут и цветные металлы - медь, олово, цинк.

31 января 1951 г. обрушился железнодорожный мост в Квебеке (Канада), введенный в эксплуатацию в 1947 г. (Слайд 9)

В 1964 г. рухнуло одно из самых высотных сооружений в мире – 400-метровая антенная мачта в Гренландии.

Из-за повреждений нефтепроводов в реки и на грунт выливается нефть. (Слайд 10)

У металлов есть и враг, который приводит к огромным безвозвратным потерям металлов (Слайд 11)  

Тема урока «Коррозия металлов» (слайд)

«Мои ожидания». Студенты в парах записывают на предложенных листочках вопросы, ответы на которые они хотели бы получить при изучении темы. Вопросы озвучиваются и вывешиваются на магнитной доске.

Цель урока: формирование знаний о процессе коррозии металлов, о ее практическом значении и способах защиты металлов от коррозии; умений составлять уравнения коррозии металлов.

Коррозия - это окисление металлов. Ведь большинство из них не очень-то устойчивы в свободном состоянии. И даже на воздухе блестящая поверхность металлического предмета со временем покрывается зловещими разноцветными разводами окисей. Окисляясь, металлы и сплавы утрачивают свои многие ценные качества. Ухудшается прочность и эластичность, снижается теплопроводность и электропроводность.

 Раз начавшись, процесс коррозии не останавливается на полпути. Пусть не сразу, но «рыжий дьявол» до конца поедает металлическое изделие. Молекулы кислорода попадают на поверхность металла. Образуются первые молекулы окисла. Возникает; как говорят, окисная пленка. Она достаточно рыхлая, и через нее, как сквозь сито, «просеиваются» атомы металла, чтобы немедленно окислиться. И наоборот, через поры пленки лезут в глубь металла кислородные молекулы и продолжают свою разрушительную работу.

 В более агрессивном химическом окружении процесс коррозии течет стремительнее. Хлор, фтор, сернистый газ, сероводород не менее опасные враги металлов. Когда металл корродирует под действием газов, химики называют это явление газовой коррозией.

 А различные растворы? И они страшны для металла. Например, обыкновенная морская вода. Громадные океанские суда приходится время от времени отводить в доки на капитальный ремонт: менять изъеденную коррозией обшивку днища и бортов.

Просмотр фрагмента учебного фильма «Коррозия металлов».

Слово коррозия происходит от латинского corrodere, что означает разъедать. Хотя коррозию чаще всего связывают с металлами, но ей подвергаются также камни, пластмассы и другие полимерные материалы и дерево. Например, в настоящее время мы являемся свидетелями большого беспокойства широких слоев людей в связи с тем, что от кислотных дождей катастрофически страдают памятники (здания и скульптуры), выполненные из известняка или мрамора.

Таким образом, коррозией называют разрушение металлов под влиянием окружающей среды в результате химического или электрохимического взаимодействия с ней.

Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы корродируют, но не ржавеют. Хотя корродируют практически все металлы, в повседневной жизни человек чаще всего сталкивается с коррозией железа. Поэтому, железу сегодня отдадим предпочтение.

В результате коррозии железо ржавеет. Этот процесс очень сложен и включает несколько стадий. Его можно описать суммарным уравнением:

4Fe + 6H2O (влага) + 3O2 (воздух) = 4Fe(OH)3 

В природе, хотя и очень редко, но встречается самородное железо. Его происхождение считают метеоритным, т.е. космическим, а не земным. Поэтому первые изделия из железа (они изготавливались из самородков) ценились очень высоко – гораздо выше, чем из серебра и даже золота.

По механизму протекания разрушений различают 2 типа коррозии: химическую и электрохимическую.

Химическая (или газовая) коррозия – это разрушение металлов в результате их химического взаимодействия с веществами окружающей среды (с сухими газами или жидкостями, не проводящими электрический ток). Например, в газах, нефти, при высоких температурах, когда невозможна конденсация водяного пара. Химическая коррозия часто наблюдается в процессе обработки металлов при высоких температурах. Ей подвергаются арматура печей, детали двигателей внутреннего сгорания, аппаратура химических производств и т.д. При химической коррозии происходит взаимодействие металла с газами, находящимися в составе среды. Чаще всего это кислород. Металл окисляется, и на его поверхности образуются различные соединения.

Большинство металлов окисляется кислородом воздуха, образуя на поверхности оксидные пленки. Если эта пленка прочная, плотная, хорошо связана с металлом, то она защищает металл от дальнейшего разрушения. Такие защитные пленки появляются у Zn, Al, Cr, Ni, Sn, Pb, Nb и др. У железа она рыхлая, пористая, легко отделяется от поверхности металла и не способна защитить его от дальнейшего разрушения.

Однако наибольший вред приносит электрохимическая коррозия. Электрохимическая коррозия – это разрушение металлов в среде электролита с возникновением в системе электрического тока. (Что такое электролит?)

Как правило, металлы и сплавы неоднородны, содержат различные примеси. При их контакте с электролитами одни участки поверхности начинают выполнять роль анода, а другие роль катода. В этом случае образуется гальванический элемент, электродами которого и являются металлы, находящиеся в растворе электролита. Гальванический элемент – прибор, вырабатывающий электрический ток в результате окислительно-восстановительных процессов, происходящих на электродах. Возникает электрохимический процесс, т.е. наряду с химическими процессами (отдача электронов), протекают и электрические (перенос электронов от одного участка к другому).

Электрохимическая коррозия протекает в присутствии влаги. Ей подвергаются подводные части судов в морской и пресной воде, паровые котлы, металлические сооружения и конструкции под водой и в атмосфере, трубопроводы, проложенные в грунте и т.д.

Электрод, отдающий электроны (процесс окисления), называется анодом.

Электрод, принимающий электроны (процесс восстановления), называется катодом. (В случае электролиза- наоборот).

При работе гальванической пары разрушается более активный металл

Более активный металл (железо), расположенный в ряду напряжений левее, будет разрушаться (т.к. является анодом), предохраняя тем самым менее активный металл от коррозии (медь).

При возникновении гальванической пары сила возникающего электрического тока тем больше, чем дальше стоят металлы друг от друга в ряду напряжений. При этом поток электронов от более активного металла идет к менее активному металлу.

Коррозионные процессы весьма разнообразны, рассмотрим их протекание в различных средах электролита.

В кислой среде, например, при действии серной кислоты на технический цинк, содержащий примеси железа: Анодом будет цинк, катодом - железо.

На аноде будет протекать прцесс:

Zn −2  ē = Zn2+     (окисление)

На катоде:

2H +   + 2 ē =  H 2  (восстановление)

В нейтральной среде окислителем будут не ионы водорода, а молекулы кислорода, растворенного в воде. Например, при коррозии технического железаво влажном воздухе протекают следующие реакции:

На аноде:

2 Fe - 4 ē = 2 Fe2+

На катоде:

O2 +2 H2O+ 4 ē  = 4 OH−

Продуктом реакции является Fe (OH)2 , который в присутствии воды и кислорода воздуха переходит в Fe(OH)3 :

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

При этом поток электронов от более активного металла идет к менее активному металлу. Более активный металл  (Fe), расположенный в ряду напряжений левее, будет разрушаться (т.к. является анодом), предохраняя тем самым менее активный металл (Cu) от коррозии (т.к. является катодом).

3. Причины электрохимической коррозии:

а) чистота металла (металлы с примесями, загрязнениями быстрее подвергаются коррозии. Анодом будет металл, он разрушается. Катодом - загрязнители, примеси);

в) неровность поверхности металла, трещины;

г) блуждающие токи;

д) грунтовые воды;

е) среда электролита (наличие раствора сильного электролита, например, морская вода, усиливает коррозию);

ж) повышение температуры тоже способствует коррозии;

з) одним из важнейших факторов, влияющих на электрохимическую коррозию, является действие микроорганизмов.

По данным зарубежных исследований, на счет микроорганизмов может быть отнесено до 75% всех потерь от коррозии, а в нефтедобывающей промышленности даже 80%. Процесс коррозии, идущий под действием бактерий и грибов, называют биокоррозией.

Способы защиты от коррозии:

Ребята, что вам уже известно, как защищают металлы от коррозии?

Проблема защиты металлов от коррозии возникла почти в самом начале их использования. Люди пытались защитить металлы от атмосферного воздействия с помощью жира, масел, а позднее и покрытием другими металлами и, прежде всего, легкоплавким оловом (лужением). В трудах древнегреческого историка Геродота (V в. до н.э.) уже имеется упоминание о применении олова для защиты железа от коррозии.

Задачей химиков было и остается выяснение сущности явлений коррозии, разработка мер, препятствующих или замедляющих ее протекание. Коррозия металлов осуществляется в соответствии с законами природы и потому ее нельзя полностью устранить, а можно лишь замедлить.

Способы защиты:

1. Нанесение защитных покрытий;

Одним из наиболее распространенных способов защиты металлов от коррозии является изоляция металла от агрессивной среды при помощи различных покрытий. Например, краски, лака, эмали, полимерные покрытия (Слайд).  Полимерные покрытия изготавливают из полиэтилена, полихлорвинила, полиамидных смол. Наносят их двумя способами: нагретое изделие помещают в порошок полимера, который плавится и приваривается к металлу, или поверхность металла обрабатывают раствором полимера в низкокипящем растворителе, который быстро испаряется, а полимерная пленка остается на изделии.

Широко распространенным способом защиты металлов от коррозии является покрытие их слоем других металлов. (Слайд)

Металлические покрытия делят на две группы:

1. Коррозионностойкие: никель, серебро, медь, свинец, хром. В электрохимическом ряду напряжений металлов они стоят правее железа.

2.Более активные металлы, покрытые оксидной пленкой: цинк, кадмий, алюминий. По отношению к железу они более электроотрицательны, т.е. в ряду напряжений находятся левее железа.

В повседневной жизни человек чаще всего встречается с покрытиями железа цинком и оловом. 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. Это резко повышает срок их службы в холодной воде. Интересно, что в теплой и горячей воде срок службы оцинкованных труб может быть даже меньше, чем неоцинкованных.

2. Изменение состава среды;

Удаление вредных примесей из состава среды, например, удаление солей и кислорода из воды, используемой в паровых котлах  (деаэрация).

Подавление влияния коррозионной среды. Ингибиторы коррозии металлов.

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.

Введение веществ – ингибиторов, замедляющих коррозию (нитрит натрия, хромат и дихромат калия, фосфаты натрия и другие). Защитное действие этих веществ обусловлено тем, что они адсорбируются на поверхности металла и каталитически снижают скорость коррозии, а некоторые из них (хроматы и дихроматы) переводят металл в пассивное состояние.

3. Применение электрохимических методов. Различают катодную и протекторную защиту.

Катодная – металлоконструкцию подсоединяют к катоду внешнего источника тока (вся поверхность металла искусственно делается катодом). Происходит электрозащита – нейтрализация тока, возникающего при коррозии, постоянным током, пропускаемым в противоположном направлении.

Протекторная (анодная) – к защищаемой металлической конструкции, присоединяют кусок более активного металла (протектор), который служит анодом и разрушается в присутствии электролита, В качестве протектора при защите днища кораблей, трубопроводов, кабелей и других металлических изделий используют магний, алюминий, цинк.

4. Приготовление химически стойких сплавов (сплавы, содержащие хром, никель, которые при высокой температуре на поверхности металла образуют оксидный слой), нержавеющие стали, из которых изготавливают детали машин, инструменты, посуду (ножи, вилки...).

Шлифование поверхностей изделия – чтобы на них не задерживалась влага.

Химические – искусственно создаваемые поверхностные пленки: оксидные, нитратные, фосфатные, полимерные и другие. Например, железо пассивируют погружением в концентрированную азотную кислоту. Пассивация металлов.

Вероятно, многие обратили внимание на то, что серную и азотную кислоты перевозят по железной дороге в стальных цистернах. Об этом свидетельствуют надписи, например “Осторожно, серная кислота”. Как это согласуется с теми знаниями, которые отражены в школьных учебниках? Все дело в том, что по железной дороге перевозят не разбавленные, а концентрированные кислоты. Зачем же перевозить воду? Разбавить кислоту можно и на месте потребления.

Оказывается, что в отличие от разбавленных концентрированная серная, так же как и концентрированная азотная кислоты, не взаимодействует с железом. Правильнее сказать, что кратковременное взаимодействие происходит, но оно быстро прекращается. Специалисты говорят, что в крепких растворах этих кислот железо пассивируется. Еще в 1836 г. знаменитый английский химик М. Фарадей высказал предположение, что причиной пассивации является образование на поверхности металла плотной оксидной пленки. В свое время на это предположение не обратили должного внимания. Лишь через 100 лет эти взгляды возродил и развил известный русский ученый В.А. Кистяковский. После него этот взгляд на пассивацию оформился в виде теории. Согласно ей при пассивации на поверхности металла образуется сплошная и плотная оксидная (реже хлоридная, сульфатная, фосфатная) пленка толщиной в несколько десятков нанометров.

Чтобы предотвратить глобальные катастрофы на судах, фабриках и заводах, нужно упорно изучать методы защиты от этой проблемы. И в то же время необходимо найти применение коррозии металлов. Одним из направлений может быть ее применение для разрушения конструкций в труднодоступных местах. Разрушение металлов и сплавов можно применить как один из способов борьбы с космическим мусором. Если бы железо, подобно серебру и золоту, не ржавело, то мы не существовали бы, и ни одно растение не зеленело бы на Земле. Растворённая в воде его ржавчина составляет часть пищи растений и придаёт им зеленый цвет. Та же “ржавчина” снабжает железом нашу кровь и придаёт ей красный цвет.

Заключительный (рефлексивно-оценочный) этап

Закрепление, выявление степени понимания материала (фронтальное обсуждение). Решение практических и экспериментальных задач в парах.

Задача 1.

При использовании металлических материалов очень важен вопрос о скорости их коррозии. От чего зависит скорость коррозии?

Перед вами 5 пронумерованных стаканов.

В 1-м стакане железный гвоздь находится в воде.

Во 2-м стакане железный гвоздь в растворе хлорида натрия.

В 3-м стакане железный гвоздь находится в растворах хлорида и гидроксида натрия.

В 4-м стакане к железному гвоздю прикрепили медную проволоку и они находятся в растворе хлорида натрия.

В 5-м стакане железный гвоздь находится в контакте с алюминием, и они помещены в раствор хлорида натрия.

Предлагаю вам сравнить и объяснить результаты эксперимента (демонстрация приготовленного за несколько дней опыта по коррозии).

Работа студентов в «четверках».

Проблема: Почему в одних случаях коррозия усиливается, а в других замедляется? Объясните процессы, происходящие в каждом стакане.

Объяснения учеников:

В стакане №1 – железо подверглось коррозии слабо, в чистой воде коррозия идет медленно. Мы наблюдаем химическую коррозию.

В стакане №2 –скорость коррозии выше, чем в 1-ом стакане. Следовательно, хлорид натрия – увеличивает скорость коррозии. Почему? (Хлорид натрия - сильный электролит)   Идет химическая коррозия.

В стакане №3 – железо практически не подвергается коррозии, следовательно, гидроксид натрия – замедляет коррозию, гидроксид-ионы являются ингибиторами, т.е. замедляют коррозию.

В стакане №4– мы наблюдаем электрохимическую коррозию (железо находится в контакте с медью). Скорость коррозии высока, т.к. раствор хлорида натрия – сильный электролит.

В стакане №5– также идет коррозия, но не железа, а алюминия, т.к. железо менее активный металл является катодом, а алюминий – анодом.

Вывод: Катионы водорода и растворенный в воде кислород – важнейшие окислители, вызывающие электрохимическую коррозию. При возникновении гальванической пары скорость коррозии тем больше, чем сильнее отличаются металлы по своей активности (т.е. чем дальше друг от друга они расположены в ряду напряжений металлов). 

Задача 2.

Требуется скрепить железные детали. Какими заклепками следует пользоваться медными или цинковыми, чтобы замедлить коррозию железа? Ответ обоснуйте.

Задача 3.

К стальному днищу машины была предложена протекторная защита. Какой металл для этого лучше применить: Zn, Cu или Ni?

Задача 4.

Почему многие детали быстрее корродируют вблизи предприятий?

Задача 5.

Лист железа, покрытый цинком, и лист железа, покрытый оловом, процарапали до железа. Будет ли подвергаться коррозии железо в обоих случаях?

Задача 6.

Иногда зубные коронки, изготовленные из различных металлов (золота и стали) и близко расположенные друг к другу, доставляют их носителям неприятнейшие болевые ощущения. Пациенты часто жалуются на  резкую  зубную боль.

Ученые считают, что  причиной произошедших  болей  окислительно-восстановительные процессы. Какие именно?

Задача 7.

Объясните с точки зрения химии, что произошло с яхтой миллионера, информация о которой прозвучала в начале занятия.

Ответ: Почему? Да потому, что коррозия - это процесс электрохимический.

 Строители яхты хотели обшить ее днище так называемым монель-металлом - сплавом из никеля и меди. Их решение было правильным: ведь этот сплав, хотя и дорог, но зато очень устойчив к коррозии в морской воде. Устойчив, но механически не очень прочен. И многие детали судна пришлось делать из других металлов - специальных сталей.

 Это и погубило яхту. В местах соприкосновения монель-металла и стали возник мощный гальванический элемент, и днище моментально начало разрушаться. Финал был печален.

 Огорчение миллионера не поддавалось описанию, а строителям яхты пришлось навсегда запомнить один из законов коррозии: ее скорость резко увеличивается, если в основной металл добавляются другие, которые образуют с ним гальванический элемент.

Задача 8.

Какие окислительно-восстановительные реакции разрушили Колосса Родосского?

Ответ: Причиной была контактная коррозия. У Колосса Родосского бронзовая оболочка была смонтирована на железном каркасе. Под действием влажного, насыщенного солями средиземноморского воздуха железный каркас разрушился.

Задача 9…

Ответы на вопросы, заданные студентами на этапе «мои ожидания…» 

Выполнение задания 2 рабочего листа.

Задание на дом

Запишите домашнее задание:

§11.2 [2]

Список использованной литературы

 1. Ерохин Ю.М., Фролов В.И. Сборник задач и упражнений по химии (с дидактическим материалом): учеб. пособие для студентов сред. проф. завед. – М.:Академия,2010.-304 с.

  2. Ерохин Ю.М. Химия: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Ю.М.Ерохин.- 15-е изд., стер. - М.: Академия, 2010. – 400с.

Интернет-ресурсы:

1. http://www.couo.ru/document_print.asp?document_id=171376

2. http://festival.1september.ru/articles/576679/

3. http://festival.1september.ru/articles/610941/  опыт со стаканами

4. http://festival.1september.ru/articles/585018/

Приложение А

Рабочий лист к занятию

1. Ваш вариант ответа в начале занятия (подчеркните):

Объяснить сущность коррозии для меня …

1. Легко
2. Сложно, но можно
3. Затруднительно
4. Непосильная задача

2. Ваш вариант ответа в конце занятия (подчеркните):

Объяснить сущность коррозии для меня …

1. Легко
2. Сложно, но можно
3. Затруднительно
4. Непосильная задача

Приложение Б

Элементы инновационных педагогических технологий, применяемых на занятии

1 Технология критического мышления

Мы должны научить студента таким способам достижения результата, которые срабатывают независимо от конкретного содержания. К ним можно отнести метод критического мышления (представители: Ч. Темпл, К. Мередит, Д. Стилл).

Критическое мышление - оценочное, рефлексивное, открытое мышление, не принимающее догм, развивающееся путем наложения новой информации на личный жизненный опыт. Технология критического мышления - совокупность стратегий, приемов, направленных на формирование навыков мышления - сбора информации, запоминания, организации, анализирования, генерирования, интегрирования и оценивания, - необходимых в обучении и жизни.

Цель данной образовательной технологии - развитие мыслительных навыков, необходимых не только в учебе, но и в обычной жизни (умение принимать взвешенные решения, работать с информацией, анализировать различные стороны явлений и др.).

Технология критического мышления:

1. Устанавливает связи с реальной жизнью, которая происходит за стенами дома, учебного заведения, офиса.

2. Развивает учебные виды деятельности, которые:

• ориентированы на студента и его интересы;

• связаны с проблемами реального мира и предполагают интересные вопросы.

3. Предполагает развитие навыков мышления на высшем уровне и стратегии решения проблем.

4. Развивает способности, необходимые для будущей профессиональной деятельности:

• способность работать целенаправленно и продуктивно;

• способность принимать осмысленные решения;

• способность к аргументированию принятых решений;

• способность брать инициативу в свои руки.

5. Доступна для всех студентов.

Но не каждое занятие может и должно проходить в технологии критического мышления в ее «чистом виде». А вот элементы данной технологии могут и должны присутствовать на каждом учебном занятии.

Основой технологии развития критического мышления является трехфазовая структура занятия, включающая в себя вызов, осмысление, рефлексию.

Первая стадия - фаза вызова, на которой ставится задача не только активизировать, заинтересовать обучающегося, мотивировать его на дальнейшую работу, но и «вызвать» уже имеющиеся знания либо создать ассоциации по изучаемому вопросу, что само по себе станет серьезным, активизирующим и мотивирующим фактором для дальнейшей работы.

Вторая стадия - фаза осмысления (реализация смысла). На этой стадии идет непосредственная работа с информацией, причем приемы и методы КМ позволяют сохранить активность обучающегося, сделать чтение или слушание осмысленным.

Третья стадия - фаза рефлексии (размышление). На этой стадии информация анализируется, интерпретируется, творчески перерабатывается.

2 Технология проблемного обучения

1. Подготовка к восприятию проблемы. Актуализация знаний.

Постановка проблемной ситуации выполняет две задачи: усиливает интерес обучающихся к учебному содержанию и актуализирует их мышление.

2. Создание проблемной ситуации. Постановка учебных целей.

Это самый ответственный и сложный этап проблемного обучения, который характеризуется тем, что обучающийся не может выполнить задачу, поставленную перед ним учителем, только с помощью имеющихся у него знаний и должен дополнить их новыми. Обучающийся должен осознать причину этого затруднения, но для этого проблема должна быть посильной. Класс может быть готов к её решению, но обучающиеся должны получить установку к действию. Они примут задание к исполнению, когда будет чётко сформулирована проблема.

3. Построение проекта выхода из проблемной ситуации

а) Формулирование проблемы – это итог возникшей проблемной ситуации.

Она указывает, на что обучающиеся должны направить свои усилия, на какой вопрос искать ответ. Если обучающиеся систематически вовлекаются в решение проблем, они могут сформулировать проблему сами.

б) Решение проблемы.

Этап состоит из нескольких ступеней: выдвижения гипотез (возможно использование приёма «мозгового штурма», когда выдвигаются даже самые невероятные гипотезы), их обсуждение и выбор одной, наиболее вероятной, гипотезы.

Формирование компетентностей – сложный, целенаправленный процесс. Основу его составляет умение учителя организовывать самостоятельную познавательную деятельность учащихся и грамотно управлять ею.

в) Доказательство правильности избранного решения, подтверждение его, если возможно, на практике.

Обсудив гипотезы-прогнозы, ребята приступают к самому интересному и самому сложному – эксперименту, где подтверждают или опровергают предложенное выше решение.

4. Первичное закрепление учебного материала.

На первом уроке изучения нового материала предлагается обучающимся, как правило, тест, с последующей проверкой.

5. Самостоятельная работа.

Используя принцип полного усвоения знаний, проверочные работы систематически практикуются в особых тетрадях, где обучающиеся отрабатывают навыки применения умений решать учебные проблемы разного уровня по открытым текстам. Для этого учитель, заранее вычленив определённые элементы (шаги) в структуре действия, определяет наиболее целесообразную последовательность их изменения и намечает систему упражнений, обеспечивающих уверенное, почти автоматическое выполнение учащимися простых действий, а затем организовывается их выполнение. Задания предлагаются разноуровневые (применение знаний по алгоритму; применение знаний в изменённой ситуации; применение знаний в незнакомой ситуации), носящие прикладной характер.

Во время этого вида деятельности ребёнок может пользоваться помощью учителя, записями лекций, другим справочным материалом.

 6. Включение новых знаний в систему знаний и повторение. (Заключительный этап содержательной части учебного занятия)

7. Рефлексия.

Рефлексия учебного занятия, где формировались образовательные компетенции обучающихся, необходима. Она позволяет увидеть, как оценивают учащиеся то, чему, каким действиям и обобщённым умениям они научились или учатся. Без этого учебное занятие оказывается вне сферы формирования компетентности.

Рефлексивно-диагностический этап в деятельности учителя

После завершения учебного занятия необходимо узнать, как он пройден, какие результаты достигнуты, насколько эффективным был процесс, что можно считать уже сделанным, а что придётся совершенствовать повторно. Эту работу проводит сам учитель.

Несомненно, грамотное и своевременное формирование ключевых компетенций обучающихся обеспечит им успешность в познавательной деятельности на всех этапах дальнейшего образования.

3 Технология коллективной мыслительной деятельности (КМД)

Сущность технологии коллективной мыслительной деятельности заключается в том, чтобы развивать обучающегося, его потребности, и тем самым учить жить в окружающем мире свободно и самостоятельно.

Основная идея, положенная в организацию рабочего процесса в режиме КМД, состоит в том, что обучение ведется в активном взаимодействии обучаемых с педагогом и между собой с того уровня (развитие потребностей - способностей), на котором находятся обучаемые.
Технология КМД состоит из системы проблемных ситуаций, каждая из которых разделяется на четыре основных такта:

• Первый такт – ввод в проблемную ситуацию: постановка проблемы, коллективное обсуждение целей, способов их достижения. Функция: актуализация противоречий, определение внутренних целей, реальных способов деятельности;

• Второй такт – работа по творческим микрогруппам. Функция: разрешение противоречий, выращивание внутренних целей, формирование способов деятельности, выработка индивидуальной, коллективной позиции по изучаемой проблеме;

• Третий такт – окончание рабочего процесса, общее обсуждение разрешаемой проблемы, защита позиций. Функция: формирование коллективных и личных позиций на основе сравнения их с научной (окончание выращивания внутренних целей), выработка общего мнения о работе творческих групп, отдельных личностей, коллектива в целом;

• Четвертый такт – определение новой проблемы, направления процесса дальнейшего познания.

Системообразующим моментом технологии КМД является рефлексия.

4 Мультимедийные технологии

Одним из примеров новых педагогических технологий являются мультимедийные технологии.

С развитием новой техники, проникновением средств массовой информации (СМИ), кино, радио, телевидения, видео во все сферы жизни человека в мировой педагогике возникло направление, получившее название «медиаобразование». Данное направление обусловлено: бурно развивающейся информатизацией общества и потребностью подготовки подрастающего поколения к различным формам коммуникаций, формированию умения обучающихся ориентироваться в увеличивающихся информационных потоках.

Термин «медиаобразование» в отечественной педагогике был впервые предложен А.В. Шариковым. Согласно Российской педагогической энциклопедии, «медиаобразование» (англ. Media education от лат. mediaа — средства) - направление в педагогике, выступающее за изучение закономерностей массовой коммуникации (пресса, ТВ, радио, кино, видео и др.). Основные задачи медиаобразования: подготовить новое поколение к жизни в современных информационных условиях, к восприятию различной информации. Научить человека понимать ее, осознавать последствия ее воздействия на психику, овладевать способами общения на основе невербальных форм коммуникации с помощью технических средств, быть толерантным по отношению к другому мнению, другому народу, принимать отличные традиции и взгляды и, как следствие этого, воспринимать и уважать человека как такового и признавать его как ценность, независимо от его национальной принадлежности и социального положения.

Одно из перспективных направлений развития современной компьютерной техники - усиление наглядности представления информации на дисплее. Широкое распространение получают в настоящее время средства мультимедиа, комплекс электронных и программных средств, обеспечивающих запись и воспроизведение на компьютере аудио- и видеоинформации вплоть до воспроизведения фильмов, по качеству не уступающих бытовому телевидению. Таким образом, можно уже считать, что достигнута техническая база для реализации интерактивного видео — демонстрации видеосюжетов, допускающей диалог со зрителем под управлением ЭВМ. Педагогические последствия такого технического достижения обширны: отсроченная обратная связь для учебных видеосюжетов заменяется оперативной, обучаемый получает возможность ставить эксперименты, вмешиваться в ход видеосюжетов.

Опыт применения телекоммуникаций в различных сферах образования, хотя пока и не очень значитель¬ный, показал, что этот вид информационных техноло¬гий позволяет:

• организовать различного рода совместные исследовательские работы преподавателей, студентов, научных работников из училищ, колледжей, научных и учебных центров одного или разных регионов или даже разных стран. Метод проектов позволяет при этом организовать подлинно исследовательскую творческую либо чисто прикладную практическую самостоятельную деятельность партнеров, используя при этом многообразие методов и форм такой работы;

• наладить оперативную консультационную помощь широкому кругу обучаемых из научно-методических центров;

• создать сеть дистанционного обучения и повышения квалификации педагогических кадров;

• оперативно обмениваться информацией, идеями, планами по интересующим участников совместных проектов вопросам, темам, расширяя, таким образом, свой кругозор, повышая культурный уровень;

• формировать у партнеров - студентов, преподавателей — коммуникативные навыки, культуру общения, что предполагает умение кратко и четко формулировать собственные мысли, терпимо относиться к чужому мнению, вести дискуссию, аргументировано доказывать свою точку зрения; также слушать и уважать позицию партнера;

• формировать навыки подлинно исследовательской деятельности, моделируя работу научной лаборатории, творческой мастерской;

• научиться добывать информацию из разнообразных источников (начиная с партнера по совместному проекту и кончая удаленными базам данных), обрабатывать ее с помощью самых ее временных компьютерных технологий, хранить передавать на любые расстояния, в разные точки планеты;

• создавать подлинную языковую среду в условии совместных международных телекоммуникационных проектов, телеконференций (обычных, а также аудио- и видеоконференций), способствующую возникновению естественной потребности в общении на иностранном языке, и отсюда потребности в его изучении;

• способствовать культурному, гуманитарному развитию учащихся на основе приобщения к самой широкой информации культурного, этнического, гуманистического плана.

Таковы в кратком изложении дидактические функции телекоммуникаций, обусловленные их дидактическими свойствами. Все они в полной мере отвечают гуманистически направленному обучению и воспитанию студентов, что в итоге формирует учащихся как гуманистически развитых личностей.

План-конспект по проведению мастер-класса на тему:

«Экологический квест с применением инновационных форм обучения, основанных на использовании интернет-сервисов, как способ экологического воспитания и обучения студентов СПО»

Ι  Организационный момент

1.1 Приветствие.  Постановка цели и задач – 1 мин

1.2 Рефлексия- 1- мин        

ΙΙ Теоретическая часть (Мотивационно - ориентировочный этап)- 7 мин

Выступление с презентацией в формате «печа-куча» на тему «О проведении экологического квеста в учебном заведении с применением инновационных форм обучения, основанных на использовании интернет-сервисов». Из опыта работы.  

Вашему вниманию предлагаю вариант экологического квеста, проведенного мною в рамках недели экологии в ГАПОУ ЧР «ЧПК» Минобразования Чувашии. Целью настоящей работы явилось обобщение накопленного опыта экологического  воспитания студентов посредством применения инновационных форм массовой работы, основанных на использовании Интернет-ресурсов. 

Каждая команда должна пройти за неделю 6 маршрутов (игровых станций), ответить на вопросы, выполнить определенные задания и заработать максимально возможное количество баллов.

 Победителем квеста становится команда, которая пройдет все станции и наберет наибольшее количество баллов.

Станция  № 1 «Стартовая»

Всем участникам за сутки до начала игры  по электронной почте или в социальной сети « ВКонтакте »  в группе команды была отправлена зашифрованная фраза и подсказка. За выполненное задание команде начисляется 5 баллов. Первая команда, приславшая правильный ответ по электронной почте, получают дополнительный бонусный балл.  Ответственность за получение задания и отправку ответа возлагается на капитана команды. Расшифрованная фраза «Сохраним природу» задает вектор движения поезда, на котором команды отправляются в увлекательное экологическое путешествие длиною в 6 станций.

Станция №2  «Добрые дела» (Вторник)

Всем участникам предлагается присоединиться к всероссийскому экологическому квесту #МарафонДобрыхДел,  зарегистрировавшись на сайте http://добродела.рф

Дистанция марафона — это: 

•  30 заданий, которые зададут вам вектор движения;
• 5 этапов, которые вам предстоит покорить;
• 100 угроз природе, которые останутся в прошлом благодаря вам.

Инструкция: Каждое выполненное доброе дело приносит команде 1 очко. Количество «добрых дел не ограничено». Выполнять задания можно в течение всего маршрута.

Зарабатывать очки можно также выполняя «Добрые дела» без регистрации в соцсетях.  При этом каждое выполненное задание должно сопровождаться фотоотчетом, отправляемым на почтовый ящик педагога или в « ВКонтакте »  

Станция №3 «Поздравительная»

В каждой группе-участнице экологического квеста был проведен Всероссийский заповедный урок. Обязательным, третьим блоком  урока  являлось творческое задание «Поздравь свой заповедный остров со 100-летием заповедной системы России». Суть творческого задания заключается в том, что ребята делают открытку или поздравительное фото, которое публикуется на своих страницах в социальных сетях.

За каждое поздравление участники приносят команде по одному баллу.

Станция № 4 «Печа-куча»

Защита экологических проектов «Особо охраняемые природные территории Чувашской Республики» в формате «Печа-куча».

Печа-куча (Pecha Kucha) – это новый, активно развивающийся формат общения.

Этот формат выбран мною не случайно. Такая презентация легко воспринимается слушателями. За короткое время студенты ознакомились с семью охраняемыми природными территориями нашей республики. За шесть с небольшим минут ни одна тема не успела наскучить. 

На этой станции каждый участник приносит команде 3 балла. Лучшие проекты рекомендованы к участию в республиканском конкурсе проектов «Сохрани природу».

Станция №5 БОС Презентация о работе очистных сооружений в в формате «печа-куча».

Станция №6 «Конечная» Подсчет баллов. Подведение итогов экологического квеста.  

III Практическая часть – 10 мин.

Мы отправляемся в увлекательное путешествие, делая остановки на двух интересных станциях:

1.Станция «БОС». Участникам мастер-класса предлагается организовать мини-лабораторию по очистке и анализу воды. Отстаивание-фильтрация- анализ фильтрата.

2.Станция «Добрая». Всем участникам предлагается присоединиться к всероссийскому экологическому квесту #МарафонДобрыхДел,  зарегистрировавшись на сайте http://добродела.рф 

IV Заключительный (рефлексивно-оценочный) этап -1 мин.

1. Обобщение, выводы.

2. Рефлексия