Temat: Metale – zastosowanie, korozja i pasywacja

Adresat

Uczeń ośmioletniej szkoły podstawowej

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

I. Substancje i ich właściwości. Uczeń:

8) klasyfikuje pierwiastki na metale i niemetale; odróżnia metale od niemetali na podstawie ich właściwości.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń omówi zastosowanie metali oraz proces korozji i pasywacji

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wskażesz przykłady zastosowania metali w życiu codziennym;

• wyjaśnisz, na czym polega proces korozji i zaproponujesz sposoby zabezpieczenia przed rdzewieniem wyrobów zawierających żelazo;

• wyjaśnisz, na czym polega proces pasywacji i czym się różni od procesu korozji.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

3. BHP – przed przystąpieniem do eksperymentów nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Wskazuje na konieczność zachowania ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel w celu przypomnienia wiadomości z ostatniej lekcji prosi uczniów o wymienienie właściwości typowych dla metali.

2. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy – rozdaje arkusze papieru i mazaki, prosząc o opracowanie metodą mapy pojęciowej zagadnienia zastosowania metali w kontekście ich właściwości. Uczniowie mogą korzystać z podręczników książkowych, abstraktu i internetu. Po zakończonej pracy następuje omówienie jej efektów z zastosowaniem techniki gadająca ściana.

3. Nauczyciel omawia procesy niszczenia metali z których wykonane są różne przedmioty, związany z upływem czasu. Można do nich zaliczyć rdzewienie stalowych elementów różnych urządzeń i konstrukcji i pokrywanie się miedzianych wyrobów patyną. Nauczyciel prosi o podanie przykładów ze swojego otoczenia obrazujących zjawisko korozji – dyskusja.

4. Prowadzący zajęcia informuje uczniów, że obejrzą film „Rdza: zapobieganie i zwalczanie” – prosi ich o sformułowanie i zapisanie w dziennikach obserwacji w abstrakcie pytania badawczego, a następnie, po projekcji, obserwacji i wniosków.

5. Uczniowie definiują pojęcie korozji. Nauczyciel weryfikuje poprawność definicji zaproponowanej przez uczniów i wyjaśnia wszelkie błędy.

6. Nauczyciel wyjaśnia, na czym polega proces pokrywania się miedzianych wyrobów patyną – pasywacja. Prosi uczniów o podanie przykładów pasywacji zaobserwowanych w najbliższym otoczeniu lub codziennych sytuacjach.

7. Prowadzący zajęcia inicjuje dyskusję pytaniem: „Jakie czynniki powodują korozję i pasywację metali i ich stopów?”.

8. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, rozdaje arkusze papieru i mazaki, a następnie prosi o przedstawienie/zapisanie sposobów ochrony metali i ich stopów przed korozją i pasywacją. Liderzy grup omawiają efekty pracy; nauczyciel podsumowuje działania.

9. Pod koniec lekcji nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczeń interaktywnych z abstraktu.

Faza podsumowująca

1. Wskazany przez nauczyciela uczeń podsumowuje lekcję, opowiadając, czego się nauczył i jakie umiejętności ćwiczył.

Praca domowa

1. Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Metals – application, corrosion and passivation

Corrosion is a process of decaying materials caused by the action of air, water and other environmental factors. Destruction begins on the surface of the metal and progresses deeply, changing its properties. The most exposed to corrosion are seams with other metal, e.g. welding or soldering seams. Corrosion of iron and steel is called rusting. Objects made of copper, such as the roofs of historic buildings, over time are covered with a greenish coating called patina, which protects copper from further decaying. This process is called passivation.

Passivation is therefore a process in which a certain chemical active substance in a given environment creates a protective coating on its surface – a passive layer. The coating is tight and resistant to further reactions with the environment – thus protecting the substance from decaying.

Passivation can be:

• natural, resulting from properties of the metals in particular environment;

• artificial, triggered by a deliberate reaction, e.g. the formation of a passive layer consisting of, for example, chromium oxides to protect steel alloys (a passive layer consisting of oxides, mainly chromium oxides).

The passivation phenomenon is used, for example, in the transport of concentrated nitric acid in aluminium cisterns. The aluminium reacts with the acid, forming a protective coating on the walls of the tanker by passivation. It prevents further chemical reactions and does not affect the physical and chemical properties of the acid.

• Metals by the definition are characterized by: metallic gloss, thermal conductivity, electric conductivity, tenacity, ductility.

• Metals in a room temperature also have a constant state of matter (except mercury) and silvery‑white or silvery‑grey colour (with the exception of gold, copper).

• All metals, except noble ones (e.g. gold, silver, platinum), are subject of corrosion.

• Corrosion is the process of decomposition of materials caused by the action of air, water and other environmental factors.

• Passivation is the process of coating formation, for example on copper, which protects the metal against further destruction.

• Passivation concerns mainly metals and can be a natural process or caused intentionally by man.