Урок по химии "Химические свойства металлов. Коррозия".
план-конспект урока по химии (10 класс) на тему
Ознакомление с общими химическими свойствами металлов, с процессом разрушения металлов под действием окружающей среды, с основными способами защиты металлов от коррозии.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 47.37 КБ |
Предварительный просмотр:
Тема урока. Химические свойства металлов. Коррозия.
Цели урока:
Образовательные:
- Ознакомить учащихся с общими химическими свойствами металлов, рядом активности металлов;
- Показать взаимосвязь между химическими свойствами металлов и строением их атомов;
- Ознакомить учащихся с процессом разрушения металлов под действием окружающей среды, с основными способами защиты металлов от коррозии.
Развивающие:
- Развивать навыки составления реакций ионного обмена на примере химических качеств металлов;
- Формировать умения и навыки составления уравнений окислительно – восстановительных реакций на примере химической коррозии.
Воспитательные:
- Воспитание сознательного усвоения дисциплины;
- Формирование чувства ответственности, самостоятельности учащихся, увеличение степени дисциплинированности, организованности.
Тип урока: комбинированный.
Методы и приёмы обучения:
- Методы словесной передачи и слухового восприятия информации (приемы: лекция, беседа);
- Методы наглядной передачи и зрительного восприятия информации (приемы: наблюдение, демонстрация);
- Методы контроля (приемы: фронтальный опрос, самостоятельная работа).
Комплексно-методическое обеспечение:
- Доска;
- Периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева;
- Ряд активности металлов;
- Таблица растворимости;
- Ноутбук;
- Мультимедийный проектор;
- Экран;
- Педагогическое программное средство «Химия 10 класс. Виртуальная лаборатория»;
- Учебник Ярошенко О.Г. Химия 10 класс - К.: Грамота, 2010.-224с.: ил.
- Раздаточный материал с домашним заданием.
Ход урока.
- Организация группы
- Объявление темы и целей урока
Знакомство человека с металлами началось с золота, серебра и меди, то есть с металлов, встречающихся в свободном состоянии на земной поверхности; впоследствии к ним присоединились металлы, значительно распространенные в природе и легко выделяемые из их соединений: олово, свинец, железо и ртуть. Эти семь металлов были знакомы человечеству в глубокой древности. Среди древнеегипетских артефактов встречаются золотые и медные изделия, которые, по некоторым данным, относятся к эпохе, удаленной на 3000—4000 лет от н. э. К началу XXI века число открытых металлов возрастает до 96 (во время рассказа учителя на экран проектора выводят 1-5 слайды).
Ломоносов посвятил металлам вдохновенные строки: «Металлы придают укрепление и красоту важнейшим вещам, в обществе потребным. Ими защищаемся от нападения неприятеля, ими утверждаются корабли и силою их связаны. Металлы служат нам в уловлении земных и морских животных для пропитания… и кратко сказать ни едино художество, ни едино ремесло простое употребление металлов миновать не может» (во время рассказа учителя на экран проектора выводят 6 слайды).
Металлы — одни из главных конструкционных материалов современной цивилизации. Кроме того, смешивая металлы в различных соотношениях, можно менять их свойства в очень широких пределах.
Поэтому тема нашего урока: Химические свойства металлов. Коррозия.
Цель нашего урока:
Ознакомиться с общими химическими свойствами металлов, рядом активности металлов. Увидеть взаимосвязь между химическими свойствами металлов и строением их атомов.
Ознакомиться с процессом разрушения металлов под действием окружающей среды и с основными способами защиты металлов от коррозии.
ІІІ. Актуализация опорных знаний и проверка домашнего задания
Учитель вызывает к доске двух учащихся для записи уравнений заданных домой на предыдущем уроке. Пока учащиеся пишут уравнения, учитель проводит фронтальный опрос, во время которого производится повторение и систематизация материала ранее изученного (слайд 7):
- Самый твердый металл - … (Cr).
- Металл с наивысшей электропроводимостью - … (Ag).
- Самый тяжелый металл - … (Os).
- Самый мягкий металл - … (Na).
- Радиоактивный металл, открытый первым - … (Ra).
- Самый пластичный металл - … (Au).
- Самый легкий металл - … (Li).
- Самый легкоплавкий металл - … (Hg).
- Металл красного цвета - … (Cu).
- Самый черный металл - … (Fe).
- Самый распространенный в природе металл - … (Al).
- Изучение нового материала
Сегодня на уроке мы познакомимся с химическими свойствами металлов.
На внешнем энергетическом уровне у большинства металлов небольшое количество электронов (1-3), поэтому они в большинстве реакций являются восстановителями, то есть «отдают» свои электроны.
Большинство металлов – активные вещества, которые легко вступают в реакции соединения с неметаллами и в реакции замещения с водой, кислотами и солями.
Рассмотрим на конкретных примерах химические свойства металлов.
- Взаимодействие металлов с кислородом.
Металлы, которые находятся в ряду активности до алюминия, очень быстро при комнатной температуре взаимодействуют с кислородом, образуя оксиды. Учитель записывает реакцию на доске, а учащиеся в конспекты:
0 0 +2 -2
2Ca + O2 = 2CaO кальций оксид
Рассмотрим окислительно – восстановительные процессы, которые происходят при этом. К доске выходит учащийся и записывает уравнение методом электронного баланса:
0 +2
Ca - 2ē – Ca 2 2 восстановитель, окисление
4
0 -2
O2 + 4ē – 2O 4 1 окислитель, восстановление
Металлы, которые расположены в ряду активности между алюминием и гидрогеном окисляются медленно и с условием нагревания:
2Zn + O2 = 2ZnO
Металлы от гидрогена до меркурия включительно окисляются при очень высокой температуре:
2Cu + O2 = 2CuO
Такие металлы, как платина и золото, не окисляются кислородом.
Учащиеся самостоятельно в конспектах расписывают окислительно – восстановительные реакции уравнений. Ученики, которые первые выполнили задание, записывают его на доске.
- Взаимодействие металлов с водой.
С водой металлы так же реагируют неодинаково. Металлы, расположенные до алюминия реагируют с водой без нагревания по общей схеме:
n
Me + H2O = Me(OH)n + H2
Например:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2
Металлы до гидрогена реагируют с водой при высокой температуре по схеме:
n
Me + H2O = Me2On + H2
Например:
Zn + H2O = ZnO +H2
Fe + H2O = FeO +H2
Металлы, расположенные в ряду активности после водорода, с водой не реагируют.
- Взаимодействие металлов с кислотами.
Реакция происходит по схеме:
Металл + кислота = соль + Н2
Например:
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
Учитель вызывает к доске учащегося, который записывает уравнение данной реакции в ионной форме:
Mg0 + 2H+ + 2Cl- = Mg2+ + 2Cl- + H2
Восстановитель Mg 0 - 2ē – Mg +2
Окислитель 2H+ - 2ē – H20
Mg 0 + 2H+ = Mg 2+ + H20
- Взаимодействие металлов с солью.
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu
Двое учащихся у доски записывают уравнения окислительно – восстановительных реакций, записывают сокращенное ионное уравнение.
- Коррозия металлов.
Рассмотренные нами взаимодействия металлов с различными веществами были воспроизведены в искусственных условиях, благоприятных для окислительно - восстановительных процессов. В окружающей среде металлы, из которых изготовлены машины, днища кораблей, металлические конструкции мостов и т.д., самостоятельно, без участия человека взаимодействуют с входящими в воздух или воду веществами и портятся. Это нежелательное взаимодействие получило название коррозия.
Коррозия – это явление разрушения металлов и их сплавов под воздействием окружающей среды (слайд 8).
Коррозия бывает химическая и электрохимическая (слайд 9).
Химическая коррозия – это процесс разрушения металлов вследствие их взаимодействия с сухими газами или жидкостями – не электролитами.
Химическая коррозия сопровождается непосредственным переходом электронов к веществам – окислителям, находящимся в окружающей среде. Примером является атмосферная коррозия, которая возникла под действием газов атмосферы (кислород, азот, углекислый газ) и случайных примесей. Водные пары образуют на поверхности металла тонкую пленку, благоприятную для развития коррозии.
Электрохимическая коррозия - это разрушение металлов вследствие их взаимодействия с веществами окружающей среды при наличии раствора – электролита (слайд 9).
Электрохимическая коррозия происходит, если в среде есть вода и окислители, например: кислород, кислоты, соли.
Механизм электрохимической коррозии очень сложный. В сокращенном виде электрохимическую коррозию железа можно отобразить уравнением:
4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3
Если в определенном изделии контактируют два металла, то коррозии подвергается металл который активнее.
- Последствия коррозии металлов и средства защиты.
Металлические конструкции широко используются в жизни и деятельности человека. Примерно 2% железных изделий ежедневно разрушаются. Это приблизительно 3-5 млн. м3 железобетонных конструкций. Основной ущерб, причиняемый коррозией, заключается не только в потере металла как такового, а в огромной стоимости изделий, разрушающихся коррозией. Еще больший вред составляют косвенные потери. Поэтому так важно защитить металлы от коррозии.
Для того чтобы предотвратить коррозию металлов и сплавов человечество принимает такие меры:
- На поверхность металла наносят покрытие, которое изолируют его от контакта с окружающей средой:
- металлические покрытия (слайд 10);
(Например, железо покрывают цинком, оловом, никелем или хромом).
- неметаллические покрытия - это лаки, краски, эмали, масла (слайд 11);
- полимерные покрытия - на поверхность металла наносят полимерную пленку, которая перекрывает доступ окислителям (слайд 12).
- Оксидирование (слайд 13):
На поверхности металла образуют слой оксида, который не пропускает кислород.
- Электрохимические методы:
- использование заклепок из более активного металла;
- нейтрализация тока в случае коррозии постоянным током в противоположном направлении.
- Протекторная защита.
Используется если металлическая конструкция, которую защищают находиться в активной среде, например корпус корабля в морской воде или трубы в грунтовых водах. К конструкции присоединяется более активный металл, который и разрушается в процессе коррозии. Например, для защиты конструкций из железа используют цинк, магний алюминий. В процессе коррозии более активный металл – протектор – отдаёт электроны, а металл конструкции, которую защищают, не коррозирует.
- Подведение итогов урока.
- Мы сегодня хорошо поработали на уроке, ознакомились с химическими свойствами металлов, с процессом разрушения металлов под действием окружающей среды, и с основными способами защиты металлов от коррозии. Закрепили умение составлять окислительно – восстановительные уравнения.
Выставление оценок учащимся с комментариями.
Домашнее задание.
- Обработать материал параграфа 16 в учебнике «Химия 10 класс»
Ярошенко О.Г.
- Учащимся необходимо составить уравнения реакций по схеме:
Металл.
Группа 1: Ca.
Группа 2: K.
Группа 3: Zn.
Группа 4: Na.
Группа 5: Mg.
Группа 6: Al.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
![](/sites/default/files/pictures/2018/06/14/picture-36510-1528980074.jpg)
план-конспект урока с использованием ЭОР в 9 классе по теме "Положение металлов в ПСХЭ. Физические свойства металлов"
Цель урока: повторить положение металлов в ПСХЭ и особенности строения их атомов, обобщить и расширить знания учащихся о физических свойствах металлов...
Конспект урока «Общие химические свойства металлов»- 9 класс
Считаю, что урок с применением ЭОР во многом отличается от стандартного урока. Получение новой информации происходит в основном в процессе самостоятельной деятельности, которая заключается в освоении ...
Конспект урока по теме:"Металлы, их положение в Периодической системе, строение атомов металлов. Общие физические свойства металлов."
План - конспект урока разработан для учащихся 9 класса на основе Примерной программы по химии для основной школы и на основе программы авторского курса химии для 8-11 классов О.С. Габриеляна (в ...
Урок по химии в 9 классе. Тема: «Общие химические свойства металлов. Взаимодействие металлов со сложными веществами. Электрохимический ряд напряжений металлов».
Урок по химии в 9 классе. Тема: «Общие химические свойства металлов. Взаимодействие металлов со сложными веществами. Электрохимический ряд напряжений металлов». Цели урока учебные, воспитательные и р...
![](/sites/default/files/pictures/2018/06/27/picture-1045323-1530121175.jpg)
План урока химии по теме "Положение металлов в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение их атомов. Строение металлов – простых веществ. Физические свойства металлов".
План урока № 62 (9кл). Положение металлов в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение их атомов. Строение металлов – простых веществ. Физические свойства металлов....
![](/sites/default/files/pictures/2014/09/25/picture-487158-1411665039.jpg)
Материал к уроку "Общие химические свойства металлов"
Этот материал поможет при проведении уроков химии в 9 классе....
![](/sites/default/files/pictures/2024/08/19/picture-1327783-1724037098.jpg)
Технологическая карта урока химии «Металлы. Коррозия металлов»
Технологическая карта урока химии «Металлы. Коррозия металлов»...