Элективный курс "Металл и коррозия"

Программа элективного курса предназначена для учащихся 11-х классов с ориентацией на химико-технологический и технический профиль. Содержание учебного материала соответствует указанным выше целям и обладает новизной для учащихся. Элективные курсы по химии в 11 классе призваны развивать интерес к химии и технике, формировать научное мировоззрение, расширять кругозор учащихся, способствовать сознательному выбору химических и технических специальностей. Информация о значимости химии в различных областях народного хозяйства, в том числе, автомобилестроении и сервисном обслуживании автомашин, позволяет заинтересовать школьников практической химией, повысить их познавательную активность, развить аналитические способности. Предлагаемый элективный курс дает возможность учащимся заниматься самостоятельной познавательной и практической деятельностью по вопросам изучения коррозии металлов и борьбы с ней.

 Общими принципами отбора материала являются:

• системность;

• целостность;

• объективность;

• научность;

• доступность для учащихся основной школы;

• практическая направленность. 

Курс позволит полнее учесть интересы и профессиональную ориентацию старшеклассников, сделать обучение более интересным. 

Ведущая идея курса: развитие химической науки служит интересам общества, призвано улучшать жизнь и решать проблемы, стоящие перед человеком и человечеством. 

Основные цели элективного курса

• вооружение учащихся знаниями о металлах, которые нас окружают в повседневной жизни;

• повышение интереса к познанию химии;

• развитие личности учащегося средствами данного курса;

• обеспечение химико-технологического образования на примере работы антикоррозионной станции по определению коррозии и защите автомобиля от нее. 

Задачи курса

• сформировать у учащихся сознание необходимости изучать металлы, для того, чтобы их правильно применять;

• развивать специальные умения и навыки обращения с веществами, научить выполнять несложные исследования, соблюдая правила по технике безопасности;

• расширить кругозор учащихся об имеющихся современных антикоррозионных материалах;

• развивать у учащихся умения и навыки работы с научно-популярной и справочной литературой, умения сравнивать, выделять главное, обобщать, систематизировать материал делать выводы;

• развивать самостоятельность и творчество при решении практических задач.

В настоящее время под лозунгом гуманитаризации образования происходит сокращение учебных часов в области естествознания. Забывается, что химия, как наука, составляет основу для формирования научного мировоззрения учащихся. Химические знания необходимы каждому, они определяют рациональное поведение человека в окружающей среде, необходимы в повседневной жизни. Элективные курсы призваны, в какой-то степени, решать те проблемы, которые на уроках химии не удается изучить в полном объёме из-за дефицита времени. Программа курса рассчитана на 17 часов.  

Требования к уровню усвоения учебного материала

В результате изучения программы элективного курса «Металл и коррозия» учащиеся получают возможность: 

знать и понимать:

• положение металлов в периодической системе;

• особенности строения металлов;

• нахождение металлов в природе, основные способы их получения;

• химические свойства металлов;

• сущность и виды коррозии;

• условия, влияющие на процесс разрушения металла в автомобиле

• факторы коррозии: состав и строение металла, влияние окружающей среды;

• способы борьбы с коррозией.

 уметь:

• по положению в периодической системе характеризовать особенности строения и свойств металлов;

• составлять уравнения реакций по основным способам получения металлов в металлургии;

• исследовать свойства металлов при проведении практических работ;

• находить и анализировать материал по проблемам коррозии, обобщать российский и зарубежный опыт по борьбе с ней;

• исследовать виды коррозии по условиям возникновения;

• применять простейшие методы защиты металлов от коррозии;

• определять экспериментально влияние различных факторов на усиление и замедление процесса разрушения металла;

• решать расчетные задачи по данной тематике;

• применять на практике полученные знания по защите автомобиля от коррозии в процессе его эксплуатации;

Элективный курс предусматривает использование современных технологий, в частности, личностно-ориентированных и развивающих; различные организационные формы обучения: лекции, семинары, практические и лабораторные работы, умение обращаться с различными литературными и справочными материалами.

В основной части, состоящей из четырёх тем, учащиеся должны найти ответы на вопросы:

• особенности строения и свойства металлов,

• сущность и виды коррозии,

• факторы, влияющие на процесс разрушения металла,

• способы борьбы с коррозией.

Предполагается, что учащиеся вместе с учителем будут обсуждать и исследовать эти проблемы. Особое внимание следует уделить изучению сущности коррозии и способам защиты от этого вредного явления. Значительное место в содержании данного курса отводится химическому эксперименту. Выполнение его формирует у учащихся практические умения и навыки работы с веществами, которые необходимы каждому человеку. Кроме того, химический эксперимент выступает в роли источника знаний и формирует научную картину мира. Практические работы по своему содержанию приближены к жизни, т.к. предполагается исследовать окружающий мир. По возможности можно организовать экскурсии на антикоррозионную станцию. Часть времени рекомендуется отвести на решение задач проблемного характера по заданной тематике, что обеспечит не только закрепление и развитие специальных навыков, но и формирование активной жизненной позиции. 

Усвоение материала по программе курса можно проследить через отчёты по практическим работам, самостоятельные творческие работы, рефераты, анкетирование, эссе, тесты; итоги работы можно обобщить на конференции, устном журнале, семинаре и др. 

Формы организации учебной деятельности в рамках элективного курса: лекции с элементами беседы, семинары, дискуссии, практические работы исследовательского характера, конференции по проблемам металлургии, истории борьбы человека с коррозией. 

Содержание курса

(1 ч в неделю, всего 17 ч)

 Введение. (1 ч).

Проблема борьбы с коррозией. Научные открытия и практические работы, посвященные данной тематике. Абсолютное большинство из них позволяет уменьшить или приостановить коррозию, но до полной победы еще далеко.

Тема №1. Особенности строения и свойств металлов. (4 ч).

Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Особенности строения металлов. Металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка, ее отличие от атомной и молекулярной кристаллических решеток.

Нахождение металлов в природе. Понятие о металлургии. Химические реакции при выплавке чугуна и стали. Основные виды металлургического оборудования.

Химические свойства металлов: взаимодействие с неметаллами, водой, кислотами, солями. Ряд напряжения металлов.

Практическая работа №1 . Химические свойства металлов.

Тема №2. Сущность и виды коррозии. (4 ч).

Сущность коррозии. История борьбы с этим вредным явлением, насчитывающая не одно столетие. Отечественный и зарубежный опыт борьбы с коррозией.

Виды коррозии: химическая и электрохимическая, их сходство и различия.

Условия, влияющие на процесс разрушения металла: его строение и свойства.

Практическая работа №2. Процесс коррозии.

Тема №3. Факторы, влияющие на коррозию. (4 ч).

Химический состав и структура металла. Наличие деформаций и напряжений в изделии.

Влияние окружающей среды при эксплуатации: доступ воздуха, влажность и температура.

Практическая работа №3. Зависимость коррозии от различных параметров.

Практическая работа №4 . Особенности коррозии металлов в Москве. 

Тема №4. Способы борьбы с коррозией. (4ч).

Нанесение защитных покрытий. Приготовление сплавов стойких к коррозии. Шлифование металлических поверхностей.

Электрохимические методы защиты. Использование ингибиторов коррозии. Антикоры .

Обобщение по темам 3 и 4.

Подведение итогов. 

Учебно-тематический план  

Если есть возможность, предпоследнее или последнее занятие можно провести в форме экскурсии на автосервис.

Литература  

1. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия 11 кл., М., Просвещение, 2010, с. 84 – 89.

2. Габриелян О.С., Лысова Г.Г. Химия 11 кл., М., Дрофа, 2005, с. 208 – 214.

3. Кротов И.В. Современное состояние учения о коррозии металлов. Книга для чтения по химии. Часть вторая. Изд. 2-е, под ред. Парменова К.Я., Смогонского Л.М., Цветкова Л.А. Изд. Мин проса РСФСР, М., 1956, с. 59 - 60.

4. Энциклопедический словарь юного химика. М., Педагогика, 1982, с. 140.

5. Ахметов Н.С. Неорганическая химия, М., Высшая школа, 1989, с. 628.

6. Курс химии под ред. Г.А.Дмитриева, ч. 1, Высшая школа, М., 1971, с. 300 – 301.

7. Глинка Н.Л. Общая химия, М., Химия, 1965, с. 514.

8. Политехнический словарь под ред. акад. Артоболевского И.И. Советская энциклопедия. М., 1976, с. 251, 500, 531, 551, 583.

9. Некрасов Б.В. Курс общей химии, Госхимиздат. М., 1953 с. 311, 772.

10. Цикл статей по коррозии автомобилей. Журнал АБС-авто. М., 2004 – 2008.