В основе Государственного общеобязательного стандарта начального, основного среднего, общего среднего образования Республики Казахстан ГОСО-2012 №1080 от 23-08-2012 г. лежит привитие учащимся духовно-нравственной культуры, самоопределение и самореализация личности, формирование функциональной грамотности, реализация предпрофильной подготовки. Организация образовательного процесса в рамках системно-деятельностного подхода обеспечивает активную учебно-познавательную деятельность учащихся.
На примере урока химии предлагается посмотреть формирование таких качеств, как формирование целостного мировоззрения, формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве в процессе образовательной, творческой деятельности. Учащимся предлагается решить не стандартные задачи, которые вызывают огромный интерес, развивают их креативный потенциал. Структура креативного урока включает в себя блоки, которые соответствуют современным требованиям креативного образования, помогают реализовать цели и задачи в обучении химии.
Урок химии № 48 по теме «Типы коррозии и меры ее предупреждения» в 10 классе
После урока № 47 «Важнейшие соединения меди, цинка, железа, хрома: оксиды, гидроксиды и их свойства. Месторождения меди, цинка, железа, хрома и их соединений в Казахстане. Применение тяжелых металлов в промышленности и их роль в жизнедеятельности живых организмов».
Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.
Цель: Сформировать понятие о коррозии металлов, рассмотреть классификацию и причины коррозионных процессов, изучить способы защиты металлов от коррозии.
Задачи урока:
Образовательные:
1) Создать условия для формирования понятий по теме:
- химическая и электрохимическая коррозия металлов;
- окислительно-восстановительные реакции;
2) Научить использовать приобретённые знания для объяснения явлений окружающей среды;
3) Научить грамотному использованию металлических изделий.
Развивающие:
1) Способствовать развитию умений проводить химический эксперимент с соблюдением правил техники безопасности;
2) Развивать информационную компетентность учащихся, умение получать информацию из различных информационных источников, синтезировать и анализировать ее, продолжить развитие логического мышления при связывании разрозненных фактов в единую картину;
3) Развивать практические умения защиты металлов от коррозии;
4) Развивать познавательный интерес школьников.
Воспитательные:
1) Содействовать в ходе урока формированию идеи материальности и познаваемости мира;
2) Развивать самостоятельность учащихся и умение сотрудничать при работе в группе, умение высказывать собственное мнение, умение слушать и слышать;
3) Создать условия для развития познавательного интереса к предмету.
4) Создать благоприятный психологический климат на уроке;
5) Соблюдать требования СанПИНа.
Методы и приёмы:
- групповая деятельность;
- исследовательская;
- использование ТРИЗ технологии
Оборудование: 5 пробирок с образцами эксперимента, осуществленного учащимися за две недели до урока, образцы изделий с разными способами защиты от коррозии, дидактический материал (задания для групп, листы самооценки), презентация.
Форма организации учебной деятельности: фронтальная, групповая, индивидуальная.
Таблица 1
План урока
|
№ |
Название этапа |
Время |
Приемы и методы |
|
1 |
Этап организации урока |
1 мин. |
Приветствие, настрой на работу |
|
2 |
Блок 1. мотивация |
2 мин. |
Рассказ учителя о занимательных случаях коррозии. |
|
3
|
Блок 2. Содержательная часть Актуализация знаний
Постановка учебной задачи Изучение нового материала |
13 мин. |
Определение темы и целей урока (прием «ДА-НЕТ»)
Информационный запрос
Эвристическая беседа Рассказ учителя, сопровождаемый демонстрацией презентации, созданной в Power Point Групповая работа по результатам заложенного заранее эксперимента. |
|
4 |
Блок 3. Психологическая разгрузка |
3 мин. |
Физкультминутка |
|
5 |
Блок 4. Интеллектуальная разминка |
5 мин. |
Групповая работа по анализу информации, проверка понимания |
|
6 |
Блок 5. Содержательная часть Изучение нового материала |
10 мин. |
Выполнение групповой исследовательской работы по поиску информации в разных источниках, анализ и синтез информации. |
|
7 |
Проверка понимания учащимися учебного материала, закрепление новых понятий. |
5 мин. |
Индивидуальное задание. Взаимопроверка. |
|
8 |
Блок 6. Рефлексия |
3 мин. |
Групповая работа по составлению синквейна |
|
9 |
Блок 7. Резюме Домашнее задание.
Подведение итогов. |
3 мин. |
Запись на слайде и в дневниках. Комментарий учителя. Выставление оценок. |
Блок 1. Мотивация
Здравствуйте ребята. У меня сегодня настроение: «Во! А у вас? Вы все такие хорошие, умные, дружные, а теперь покажите это на деле» (использование стратегии большого пальца).
Сегодня вам дана возможность пообщаться на уроке (учащиеся разделены на 4 группы).
В 20-х годах двадцатого века по заказу одного американского миллионера была построена большая красивая яхта. При ее постройке в качестве материала днища был использован сплав меди с никелем (монель-металл, в состав которого входит около 30 % меди и 70 % никеля). Киль, рама руля и многие другие детали изготавливались из стали. Яхта «Зов моря» не сделала ни одного рейса! Она затонула еще до окончания отделочных работ.
Чтобы увековечить память о своей победе, родосцы решили возвести огромную статую покровителя города - бога солнца Гелиоса, который считался также и создателем этой благословенной земли. Легенда гласит, что Гелиос из пучин морских вынес Родос на своих руках.
Работа над статуей началась в 304 году до н. э., и длилась 12 лет. В высоту статуя достигала 110 футов, при этом она стояла на высоком постаменте, который на 50 футов возносился над землей. Колосс Родосский был сделан из бронзовых пластин, укрепленных на железной основе, на статую ушло 15 тонн бронзы и 9 тонн железа. Колосс Родосский гордо возвышался над гаванью в течение 56 лет. Сильное землетрясение повалило статую. Интересно, что случилось?
Блок 2. Содержательная часть
Актуализация знаний (прием «ДА-НЕТ»)
Поиграем? Предлагаю вашему вниманию 4 картинки. Назовите слово, которое их объединяет?
Рис. 1
Ответ: Разрушение
Учащиеся пытаются найти ответ, задавая вопросы, учитель может ответить только словами: «да», «нет», «и да и нет».
Ученики обсуждают и придумывают вопросы, которые приведут к правильному ответу.
Примеры вопросов:
Ученик 1: Это существительное? Нет.
Ученик 2: Это признак предмета? Нет.
Ученик 3: Это действие? Да.
Ученик 4: Это действие связано со временем? Да.
Ученик 5: Это разложение? И да, и нет.
Ученик 6: Это явление химическое? И да, и нет.
Ученик 7: Это связано с изменением размеров? И да, и нет.
Ученик 8: Это потеря? Да.
Ученик 4: Разрушение? Да.
Молодцы! Сегодня на уроке мы остановимся только на самопроизвольном разрушении металлов в результате взаимодействия их с окружающей средой, то есть с явлениями, изображенными на верхних картинках.
Учитель: Как часто вы встречаетесь с явлением разрушения металлов?
Ученики: Приводят примеры. (На интерактивной доске слайды с фотографиями изделий, подвергшихся коррозии)
Учитель: А как называется это явление?
Ученики: ржавление, коррозия
Учитель: Итак, мы сегодня изучаем процесс коррозии металлов.
Постановка учебной задачи
У меня для вас еще одно задание. Составьте, пожалуйста, вопросы к теме, для этого используйте вопросы, написанные на доске. (Каждой группе по вопросу, которые у них написаны на листах, которые лежат на столах)
Учащиеся записывают вопросы, они вывешиваются на доске.
- Что такое коррозия металлов?
- Почему возникает коррозия металлов?
- Как возникает коррозия металлов? (Как защитить металл от коррозии?)
- Какая бывает коррозия?
- Для чего надо изучать коррозию?
Учитель: Скажите, пожалуйста, какова будет цель нашего урока?
Ученики: Получить ответы на поставленные вопросы.
Мы должны выяснить:
1) Что такое коррозия металлов?
2) Какова роль коррозии в жизни человеческого общества и зачем ее изучать?
3) Какие виды коррозии бывают?
4) Как протекает этот процесс?
5) Какие способы защиты от нее существуют?
Изучение нового материала.
1. Определение коррозии
Учитель: Коррозия представляет собой разрушение металлов вследствие взаимодействия их с внешней (коррозионной) средой. Этот термин происходит от латинского слова corrosio – разъедание. Коррозия – страшный бич промышленности, строительства, транспорта. Ежегодно из-за коррозии безвозвратно теряется 10... 12 % черных металлов. Ржавчина, которая появляется на поверхности стальных и чугунных изделий, – это яркий пример коррозии. Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы коррозируют, но не ржавеют. Многие металлические предметы, которые мы используем в быту, не подвергаются видимой коррозии, в то время как потерянный ключ быстро ржавеет. Понятно, что с коррозией надо бороться. Но, чтобы победить ее, нужно знать причины и механизмы ее протекания. Как вы думаете, почему металлы коррозируют? Что может происходить с металлом при коррозии?
Ученики: Металлы – восстановители. Они могут только отдавать электроны. Значит Me0 – ne = Me+n
По характеру взаимодействия металла и среды коррозия бывает химическая и электрохимическая.
В обоих случаях протекает окислительно-восстановительная реакция, в ходе которой металл окисляется, а окислитель внешней среды – восстанавливается. Различие заключается в том, что при химической коррозии электроны переходят от металла к окислителю непосредственно, а при электрохимической коррозии окислительно-восстановительная реакция разбивается на полуреакции окисления и восстановления. Электроны переходят по металлу от восстановителя к окислителю. Поток электронов направлен от более активного металла (анод (+)) к менее активному металлу (катод (-)) и коррозии подвергается, более активный металл. Чем дальше в ряду напряжений стоят металлы, тем выше скорость коррозии.
Катодный процесс зависит от среды, если среда кислая, на катоде выделяется водород.
2Н+ + 2е = Н2
Если среда нейтральная или щелочная: происходит восстановление воды по схеме:
О2 + 2Н2О + 4е = 4ОН-
На поверхности металла:
Ме n+ + nОН- = Ме(ОН)n
Разрушение металла без появления электрического тока, под действием среды – химическая коррозия.
К электрохимической относятся все случаи коррозии в среде электролита, она встречается значительно чаще
2. Определение факторов, способствующих коррозии.
Учитель: Возникает ли коррозия без причины? Что может вызвать появление этого процесса?
Ученики: Окружающая среда, кислород, влага.
Учащимся предлагается рассмотреть результаты опытов, которые были сделаны за неделю до урока, сделать выводы.
Пробирка № 1: железный гвоздь в чистой воде
Пробирка № 2: железный гвоздь в растворе хлорида натрия
Пробирка № 3: железный гвоздь находится в контакте с медной проволокой и опущен в раствор хлорида натрия.
Пробирка № 4: железный гвоздь находится в контакте с цинковой пластинкой и опущен в раствор хлорида натрия.
Пробирка № 5: железный гвоздь опущен в раствор хлорида натрия, к которому добавили раствор гидроксида натрия.
1 группа: Сравнить пробирки № 1 и № 2
2 группа: Сравнить пробирки № 2 и № 3
3 группа: Сравнить пробирки № 2 и № 4
4 группа: Сравнить пробирки № 2 и № 5
Учитель: Итак, ребята, от чего зависит скорость коррозии, какой вывод можно сделать из того, что вы увидели, назовите вид коррозии.
Ученики:
- В чистой воде коррозия идет медленнее, чем в соленой воде. Вода слабый электролит, а соль – сильный, она усиливает коррозию. Это химическая коррозия;
- В пробирке №3 железный гвоздь находится в контакте с медной проволокой и опущен в раствор хлорида натрия, скорость коррозии железа очень велика, образовалось много ржавчины, с медью ни чего не произошло. Железо более активный металл, находится в контакте с медью. Следовательно, при контакте с менее активным металлом коррозия усиливается. Это электрохимическая коррозия;
- В пробирке № 4 железный гвоздь находится в контакте с цинковой пластинкой, коррозии железа нет, наблюдается коррозия цинка. Цинк более активный металл, чем железо. Следовательно, при контакте с более активным металлом коррозия прекращается. Это электрохимическая коррозия;
- В пробирке № 5 железный гвоздь опущен в раствор хлорида натрия, к которому добавили раствор гидроксида натрия. Коррозия практически отсутствует. Следовательно, гидроксид натрия замедлил коррозию, гидроксид ионы являются замедлителями коррозии, т. е. ингибиторами. Это химическая коррозия.
Учитель: Давайте при помощи уравнений реакций изобразим данные химические процессы. Перед вами лист с четырьмя ответами, выберите свой вариант и разместите на доске (таблица 2).
Таблица 2
|
№ п/п |
Уравнения химических реакций |
|
1 |
Анодный процесс: окисление Fe0 – 2ē = Fe2+ Катодный процесс: восстановление в нейтральной среде: 1/2O2 + Н2O + 2ē = 2 OН - Fe2+ + 2 OН – =Fe(ОН)2↓ Fe0+O2 +2H2О =2Fe(ОН)2↓ 4Fe(ОН)2 + 2Н2O+ O2=4Fe(ОН)3↓ |
|
2 |
Анодный процесс: окисление Zn0 – 2ē = Zn2+ Катодный процесс: восстановление в нейтральной среде: 1/2O2 + Н2O + 2ē = 2 OН – Zn2+ + 2 OН- =Zn(ОН)2↓ Zn0+O2 +2H2О =2Zn(ОН)2↓ |
|
3 |
4Fe+ 6Н2O+ 3O2=4Fe(ОН)3↓ 2Fe(ОН)3 tFe2O3+ 3H2О гидратированный оксид железа (ржавчина) |
|
4 |
Анодный процесс: окисление Zn0 – 2ē = Zn2+ Катодный процесс: восстановление в кислой среде: 4Н+ + 4ē = 2 Н2 0 Zn2+ + 2 Сl- =ZnCl2 Zn0+2HCl =Zn Cl2 +2 Н2 |
Блок 3. Психологическая разгрузка
Предлагаю вашему вниманию небольшой комплекс упражнений:
Разомните шею. Поверните медленно голову сначала в одну сторону, затем в другую. Затем наклоните голову сначала к одному плечу, стараясь коснуться его ухом, затем к другому. Наклоните вперёд, стараясь достать подбородком груди, затем запрокиньте назад до конца. Далее, совершите круговое движение головы так, чтобы в каждой точке находиться в крайнем возможном положении, прокатывая голову, словно яблоко по блюду. Движения делайте плавно, не торопясь. Разомните плечи и шею. Сядьте прямо. На вдохе поднимите плечи вверх, как-бы стараясь достать ими ушей. Напрягитесь. Затем на вдохе сбросьте расслабленные плечи и руки вниз. Разомните ноги. Сидя прямо, поставьте ноги на носки как можно выше. Держите напряжение в голенях несколько секунд. Затем на выдохе сбросьте напряжение, опустив пятки на пол.
Блок 4. Интеллектуальная разминка
Учитель: Помните, о чем я вам рассказала, начиная урок? Объясните причины затопления яхты и падения статуи?
Учащиеся работают в группах и приходят к выводу, что виной была электрохимическая коррозия.
Блок 5. Содержательная часть
Изучение нового материала. Способы защиты металлов от коррозии.
Учащимся даны задания. Необходимо представить способы защиты металла от коррозии. Для первой группы – покрытие металлов цинком, оловом, никелем, хромом; для второй группы – покрытие металлов защитными пленками (лак, краска, эмаль, масла); для третьей группы – изделия из нержавеющих сплавов (сталь); для четвертой группы – использование ингибиторов. Для подготовки ответа использовать учебник, доклады учащихся прошлых лет, предоставленные на выставке.
Задание группе:
1. Рассмотрите выданные вам металлические изделия. Какой способ защиты металлов был использован? Расскажите классу об этом способе защиты?
2 группа: Рассмотрите выданные вам металлические изделия. Какой способ защиты металлов был использован? Расскажите классу об этом способе защиты 3 группа: Рассмотрите выданные вам металлические изделия. Какой способ защиты металлов был использован? Расскажите классу об этом способе защиты?
4 группа: Дамасские мастера для снятия окалины и ржавчины пользовались растворами серной кислоты с добавками пивных дрожжей, муки, крахмала. А на Руси уральские оружейники для борьбы с ржавчиной готовили «травильные супы» – растворы серной кислоты, в которые добавлялись мучные отруби.
Ответьте на вопрос, какую роль в защите металлов от коррозии играли пивные дрожжи, мука, крахмал, отруби?
Учащиеся в группе готовятся, затем спикеры каждой группы рассказывает о своем способе защиты металлов. Опорные конспекты с рисунками, формулами размещаются на доске.
Проверка понимания учащимися учебного материала, закрепление новых понятий.
Задание: вставьте пропущенные слова в следующий текст.
Коррозия – это _________________________металлов и сплавов под воздействием внешней среды. Коррозию железа и его сплавов называют __________________. В зависимости от процесса разрушения металла различают ________типа коррозии: ____________________ и __________ ______. В обоих случаях протекает _____________________-_________________________реакция, в ходе которой металл _____________, а окислитель внешней среды – _____________________________-. Химическую коррозию вызывают __________________ и ________________. При электрохимической поток электронов направлен от более ____________ металла (_____________ (+)) к менее активному металлу ((_____________-)) и коррозии подвергается, _______активный металл. На поверхности металла идет реакция Ме n+ ______ = Ме(ОН)n.
Ответы: разрушение , ржавлением, два, химическую и электрохимическую окислительно –восстановительная, окисляется, восстанавливается, активного, анода, катоду, более, + nОН.
Взаимопроверка.
Таблица 3
Лист самооценки
Тема ________________________________________________________________________________________________
|
Критерии самооценки |
Работа в группе по овладению новыми знаниями |
Задание на закрепление |
Оценка учителя |
Я достиг своей цели Да / Нет |
Отметка за урок |
|
«5»-я активно работал и все понял |
|
|
|
|
|
|
«4»-я работал, но что-то осталось еще непонятным |
|
|
|
|
|
|
«3»-я работал, но многое не понял
|
|
|
|
|
|
|
«2»-я не работал, поэтому ничего не понял |
|
|
|
|
|
Блок 6. Рефлексия
Учитель: напишите синквейн к нашему уроку.
Учащиеся работают в группах, затем зачитывают вслух свои синквейны.
Учитель: У меня по-прежнему настроение: «Во! А у вас?»
Блок 7. Резюме
1. Домашнее задание: Прочтите параграф, ответить на вопросы к параграфу.
1. Домашнее задание: Прочтите параграф, ответить на вопросы к параграфу.
Задания для креативных учеников:
2. Вам необходимо купить на кухню смеситель, в магазине на витрине смесители хромированные, никелированные, латунные и бронзовые. Какой бы вы выбрали? Почему?
3. У вас проблемы с несколькими зубами, необходимо поставить коронки Вам предлагают, там, где не видно поставить из нержавеющей стали, а на передние зубы - золотые. Что предпочтете вы. Почему?
4. Вам в наследство досталась от бабушки чугунная сковорода. Как ее очистить от ржавчины?
2. Пожелания для успешного выполнения домашнего задания.
Желаю вам покреативить. Если вы пьете кофе по утрам, попробуйте заменить его свежевыжатым соком, если вы все время наливаете себе чай правой рукой - налейте левой. Возьмите себе за правило пить больше воды - мозг от обезвоживания тоже хуже соображает - это доказанный научный факт! Прокатитесь на лыжах - насыщайте свою кровь кислородом. Чаще проветривайте помещение! Делайте разминки и гимнастику! Добавьте в жизнь красок. Освежите свою жизнь новым взглядом на вещи вокруг вас, и вы заметите, как много вдохновляющих вещей есть вокруг нас! В общем, суть вы поняли!
3. Подведение итогов. Оцените по пятибалльной шкале свою деятельность на уроке, выставьте оценки в лист самооценки.
Учитель: У меня по-прежнему настроение: «Во! А у вас?»
Ссылки на источники
- Государственный общеобязательный стандарт образования (начального, основного среднего, общего среднего образования), утвержденного постановлением Правительства Республики Казахстан от 23 августа 2012 года № 1080.
- Утёмов В. В., Зиновкина М. М. Структура креативного урока по развитию творческой личности учащихся в педагогической системе НФТМ-ТРИЗ // Концепт. – 2013. – Современные научные исследования. Выпуск 1. – ART 53572. – URL: http://e-koncept.ru/2013/53572.htm. – Гос. рег. Эл No ФС 77-49965. – ISSN 2304-120X.