Chuẩn bị cho thí nghiệm: Chuẩn bị cho mỗi nhóm: -Một khay nhựa có chứa: Giá gỗ đã để sẵn kết quả thí nghiệm 1 tuần về ảnh hưởng của thành phần các chất trong môi trường đến sự ăn mòn kim[r]
(1)SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI VÀ BẢO VỆ KIM LOẠI KHÔNG BỊ ĂN MÒN Chủ đề: Thời gian: Tiết I NỘI DUNG ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP BTNB - Khái niệm ăn mòn kim loại và số yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại - Nội dung cách bảo vệ kim loại không bị ăn mòn không dạy theo phương pháp bàn tay nặn bột II MỤC TIÊU Kiến thức: Biết - Khái niệm ăn mòn kim loại và số yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại - Cách bảo vệ kim loại không bị ăn mòn Kỹ năng: - Quan sát số thí nghiệm và rút nhận xét số yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại - Nhận biết tượng ăn mòn kim loại thực tế - Vận dụng kiến thức để bảo vệ số đồ vật kim loại gia đình - Kỹ học tập theo phương pháp bàn tay nặn bột III PHƯƠNG ÁN THỰC NGHIỆM - TÌM TÒI - Quan sát hình ảnh - So sánh kết thí nghiệm nghiên cứu - Thu thập thông tin và xử lí thông tin IV THIẾT BỊ DẠY HỌC Chuẩn bị tranh ảnh, vật mẩu để HS quan sát - Ảnh số đồ vật đã bị ăn mòn, đồ vật đã bảo vệ - Đinh thép đã bị gỉ Chuẩn bị cho thí nghiệm: Chuẩn bị cho nhóm: -Một khay nhựa có chứa: Giá gỗ đã để sẵn kết thí nghiệm tuần ảnh hưởng thành phần các chất môi trường đến ăn mòn kim loại ( ống nghiệm là: Đinh sắt không khí khô; Đinh sắt nước có hòa tan khí oxi; Đinh sắt không khí khô; Đinh sắt nước cất) - Một vài đinh sắt nhỏ màu trắng xám để đối chiếu (2) - sợi dây thép nhỏ, đèn cồn, cặp gỗ V TIẾN TRÌNH DẠY HỌC ĐỀ XUẤT I Thế nào là ăn mòn kim loại Pha Tình xuất phát và câu hỏi nêu vấn đề Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh -GV Hàng năm giới khoảng 15% lượng gang thép luyện bị ăn mòn, đặc -HS: Lắng nghe để định hướng mục tiêu biệt nước vùng nhiệt đới Việt cần nghiên cứu Nam thì ăn mòn kim loại diễn nhanh Vậy nào là ăn mòn kim loại? -HS: Ghi vào thực hành -GV: Trình chiếu lên màn hình Slide vấn đề sau: Thế nào là ăn mòn kim loại? Pha Hình thành câu hỏi cho HS Hoạt động giáo viên GV nêu vấn đề để làm bộc lộ quan niệm ban đầu HS Hoạt động học sinh -GV: Trình chiếu slai hình ảnh sau - HS suy nghĩ và nêu hiểu biết ban đầu ăn mòn kim loại, trao đổi với vật dụng, đồ dùng thường gặp: + Niền xe đạp bị gỉ + Cửa nhà làm thép bị gỉ - HS thảo luận nhóm Quan sát ảnh cùng với vật dụng, đồ dùng gia đình, Em hãy cho biết vì vật dụng, đồ dùng lại bị gỉ ? -HS: Đại diện nhóm báo cáo, câu trả lời -GV: Theo dõi để nắm bắt kết HS có thể là: Do vật dụng này -GV: Yêu cầu đại diện nhóm báo cáo không sơn tiếp xúc với không khí, nước nên sau thời gian thì bị phá hủy… -GV: Tóm tắt các quan niệm ban đầu HS Từ các quan niệm ban đầu phá hủy -HS: Cá nhân đề xuất câu hỏi cho nhóm, kim loại trên Hãy đề xuất câu hỏi cần nghiên nhóm thảo luận các câu hỏi nêu cứu ra, lựa chọn câu hỏi có thể nghiên cứu (3) -GV: Hướng dẫn HS cân nhắc, lựa chọn câu hỏi phù hợp, trọng tâm để giải vấn - HS: Đại diện nhóm nêu câu hỏi nghiên đề nêu cứu thống nhóm -GV: Chốt lại các câu hỏi nghiên cứu ăn mòn kim loại sau: Trong môi trường tự nhiên tồn chất hóa học nào? - HS: Ghi câu hỏi vào thực hành Kim loại hợp kim để môi trường đã xảy tượng gì? Pha Đề xuất giả thuyết nghiên cứu và phương án thực nghiệm – tìm tòi Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh -GV hướng dẫn cho HS: Tương ứng với -HS: Căn vào thực tế và hiểu biết cá câu hỏi nghiên cứu hãy đề xuất giả thuyết nhân, đề xuất cho nhóm giả thuyết nghiên nghiên cứu cứu -GV: Hỗ trợ cho HS thấy HS gặp khó khăn -GV: Yêu cầu nhóm HS đề xuất phương án để kiểm chứng giả thuyết - Nhóm trao đổi, chọn lựa giả thuyết theo câu hỏi nghiên cứu -HS: Trao đổi bàn bạc phương án thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết đã nêu -GV: Hỗ trợ cho HS HS gặp khó khăn, gợi -HS: Trình bày phương án thực nghiệm mở để HS hoàn thiện -GV: Cho ý kiến để xác định phương án thực - HS: Nêu ý kiến hoàn thiện thống nghiệm thống chung phương án thực nghiệm Hoạt động này GV yêu cầu nhóm HS trình bày kết trên giấy A theo bảng mẩu( GV trình chiếu Slide bảng mẩu) Câu hỏi nghiên cứu Câu Giả thuyết nghiên cứu Phương án thực nghiệm Câu - GV: Dùng kết các nhóm học sinh treo lên bảng và yêu cầu lớp cùng thảo luận → GV: Nhận xét, góp ý và định hướng chung trên sở các nhóm học sinh Kết hoạt động này có thể chốt lại sau: Câu hỏi nghiên cứu Giả thuyết nghiên cứu Phương án thực nghiệm Trong môi trường tự Có nhiều chất có thể tồn Liệt kê thông tin đã biết từ (4) nhiên có chất gì? môi trường nước, không các môn học khác để xác định các khí chất có thể có môi trường tự nhiên Đồ vật để tự Đồ vật làm kim loại Quan sát tranh ảnh từ slide nhiên đã xảy hợp kim có thể đã tác GV cung cấp trên màn hình và tượng gì? dụng với chất có thực tế sống môi trường tự nhiên Pha Tiến hành thực nghiệm tìm tòi -GV: Trình chiếu các Slide sau để trợ giúp cho HS quá trình nghiên cứu - HS quan sát tranh ảnh GV cung cấp qua các slide trên màn hình - HS thảo luận để thống nguyên nhân dẫn đến ăn mòn kim loại - Nhóm HS tiến hành thực nghiệm tìm tòi, ghi tượng xảy ra, giải thích tượng vào giấy A0 theo bảng mẩu sau( GV trình chiếu Slide bảng mẩu) Câu hỏi nghiên cứu Thực nghiệm tìm tòi Hiện tượng, giải thích Nhận xét (5) Kết hoạt động này có thể sau: Câu hỏi Câu Câu Thực nghiệm tìm tòi Liệt kê thông tin đã biết từ các môn học khác để xác định các chất có thể có môi trường tự nhiên Hiện tượng, giải thích Nhận xét Có nhiều chất tồn - Trong nước biển có hòa môi trường nước, tan số muối như: không khí, ánh sáng, NaCl, MgCl2… đất… - Trong không khí có các khí như: O2, CO2, nước… - Trong nước mưa thường có axit khí CO2 và số khí khác hòa tan Quan sát tranh ảnh từ Đồ vật làm kim loại - Vỏ tàu thủy bị phá hủy Slide GV cung hợp kim đã tác các chất có cấp trên màn hình và thực dụng với chất có nước biển tế sống môi trường tự - Cửa sổ sắt, cầu đường, nhiên xe đạp… đã bị phá hủy chất có không khí - Kết kim loại hợp kim sắt tạo gỉ sắt có màu nâu, xốp, giòn Pha Kết luận và hợp thức hóa kiến thức -GV: Từ kết quan sát và thực nghiệm, yêu cầu HS rút kiến thức -GV: Yêu cầu nhóm HS rút kiến thức theo bảng mẩu sau ( Giáo viên chiếu lên màn hình slide bảng mẩu) Câu hỏi nghiên Tiến hành thực cứu nghiệm tìm tòi Câu hỏi Câu hỏi Kết luận chung: Có thể có kiến thức sau: Hiện tượng, giải thích, Viết PTHH Rút kiến thức (6) Câu hỏi Thực nghiệm Câu hỏi 1: Trong môi trường tự nhiên có chất gì? Liệt kê thông tin đã biết từ các môn học khác để xác địmh các chất có thể có môi trường tự nhiên Hiện tượng, giải thích, Rút kiến thức Có nhiều chất tồn - Trong nước biển môi trường nước, có hòa tan số không khí, ánh sáng, muối như: NaCl, đất… MgCl2… - Trong không khí có các khí như: O2, CO2, nước… - Trong nước mưa thường có axit khí CO2 và số khí khác hòa tan Câu hỏi 2: Đồ Quan sát tranh ảnh từ Đồ vật làm kim - Vỏ tàu thủy bị phá vật để tự slai GV cung loại hợp kim đã tác hủy các chất có nhiên đã xảy cấp trên màn hình và dụng với chất có nước biển tượng gì? thực tế sống môi trường tự - Cửa sổ sắt, cầu nhiên đường, xe đạp… đã bị phá hủy chất có không khí - Kết kim loại hợp kim sắt tạo gỉ sắt có màu nâu, xốp, giòn Kiến chung luận - Kim loại( hợp kim) bị ăn mòn là kim loại( hợp kim) tác dụng với các chất nước, oxi( không khí) và số chất khác Trình môi trường -GV: chiếu Slai - Sự phá hủy kim loại, hợp kim tác dụng hóa học môi trường kết luận chung gọi là ăn mòn kim loại =>HS ghi vào thực hành kiến thức rút II Những yếu tố nào ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại Pha Tình xuất phát và câu hỏi nêu vấn đề Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh (7) -GV: Chúng ta đã biết ăn mòn kim loại đã -HS: Lắng nghe để tiếp nhận mục tiêu gây nhiều thiệt hại cho kinh tế Để bảo cần nghiên cứu vệ kim loại khỏi ăn mòn cần tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn -HS: Ghi vấn đề vào thực hành -GV: Trình chiếu lên màn hình Slide câu hỏi có vấn đề sau: Những yếu tố nào ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại Pha Hình thành câu hỏi cho HS Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh GV: Gợi ý để HS bộc lộ quan niệm ban -HS: Cá nhân có thể nêu lên số ý kiến đầu các yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn ban đầu ảnh hưởng các thành phần kim loại môi trường - GV: Theo dõi để nắm bắt kết -GV: Yêu cầu đại diện nhóm báo cáo -HS: Trao đổi các ý kiến cá nhân và thảo luận -GV: Nghe ý kiến các nhóm và nhóm lại -Đại diệm nhóm báo cáo ý kiến ban đầu nhóm Có thể là: Nước, không khí, ánh các ý kiến giống sáng có ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại GV: Từ hiểu biết ban đầu các yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại trên Hãy -HS: Cá nhân đề xuất câu hỏi cho nhóm, đề xuất câu hỏi cần nghiên cứu nhóm thảo luận các câu hỏi nêu ra, -GV: Hướng dẫn HS cân nhắc, lựa chọn câu lựa chọn câu hỏi có thể nghiên cứu hỏi phù hợp, trọng tâm để giải - HS: Đại diện nhóm nêu câu hỏi nghiên cứu vấn đề nêu thống nhóm -GV: Trên sở câu hỏi đề xuất các nhóm, chốt lại các câu hỏi nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại có thể sau: Kim loại môi trường không khí khô thì có bị ăn mòn không? Kim loại đặt môi trường nước và không khí thì có bị ăn mòn không? Nhanh hay chậm? Kim loại tiếp xúc với Oxi và nước mặn thì có bị ăn mòn không? Nhanh hay chậm? Kim loại đặt môi trường nước cất - HS: Ghi câu hỏi vào thực hành (8) thì có bị ăn mòn không? Nhiệt độ có ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại không? Pha Đề xuất giả thuyết nghiên cứu và phương án thực nghiệm – tìm tòi Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh -GV hướng dẫn HS: Tương ứng với câu -HS: Căn vào thực tế quan sát và hỏi nghiên cứu có thể đề xuất giả thuyết kinh nghiệm đã có đề xuất giả thuyết nghiên cứu nghiên cứu -GV: Có thể hỗ trợ HS khó khăn -HS: Chọn lựa giả thuyết có thể kiểm chứng theo câu hỏi nghiên cứu -GV: Yêu cầu nhóm HS đề xuất phương án -HS: Nhóm HS thiết kế phương án thực thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết nghiệm để kiểm chứng giả thuyết nêu ra: Mục đích, Cách tiến hành, dự kiến kết -GV: Hỗ trợ các nhóm HS có khó khăn - Lắng nghe ý kiến HS gợi mở để HS hoàn - Nhóm HS trình bày kết thiện GV: Yêu cầu nhóm thảo luận và hoàn thành vào bảng phụ nhóm theo mẫu sau( Giáo viên chiếu lên màn hình slide bảng mẫu sẵn) Câu hỏi nghiên cứu Câu Giả thuyết nghiên cứu Câu Câu Câu Câu Kết hoạt động này cần chốt lại sau Phương án thực nghiệm (9) Câu hỏi nghiên Giả thuyết nghiên cứu cứu Kim loại Kim loại môi trường môi trường không không khí khô có thể không khí khô thì có bị ăn bị ăn mòn mòn không? Kim loại đặt Kim loại đặt môi môi trường trường nước và không khí nước và không khí thì có thể bị ăn mòn chậm thì có bị ăn mòn không? Nhanh hay chậm? Phương án thực nghiệm - Quan sát kết thí nghiệm nhà: +Thí nghiệm: Cho vào đáy ống nghiệm khô, lớp vôi sống, phủ lên bên trên lớp bông khô Đặt đinh sắt vào, đậy ống nghiệm nút cao su Quan sát +Mục đích: Nghiên cứu kim loại môi trường không khí khô thì có bị ăn mòn không - Quan sát kết thí nghiệm nhà: +Thí nghiệm: Cho đinh sắt vào ống nghiệm sạch, rót nước vào Để ống nghiệm khoảng thời gian Quan sát +Mục đích: Nghiên cứu kim loại đặt môi trường nước và không khí thì có thể bị ăn mòn không Kim loại tiếp xúc Kim loại tiếp xúc với Oxi và - Quan sát kết thí nghiệm nhà: với Oxi và nước nước mặn thì có thể bị ăn +Thí nghiệm: Cho vào ống nghiệm mặn thì có bị ăn mòn nhanh khoảng ml nước muối ăn, cho tiếp mòn không? Nhanh đinh sắt vào, để yên Quan sát hay chậm? +Mục đích: Nghiên cứu kim loại tiếp xúc với Oxi và nước mặn thì bị ăn mòn nhanh hay chậm Kim loại đặt Kim loại đặt môi - Quan sát kết thí nghiệm nhà: môi trường trường nước cất thì có thể +Thí nghiệm: Cho đinh sắt vào ống nước cất thì có bị không bị ăn mòn nghiệm có sẵn nước cất, rót khoảng ăn mòn không? ml dầu ăn vào, để yên Quan sát +Mục đích: Nghiên cứu kim loại đặt môi trường nước cất thì có bị ăn mòn không ? Nhiệt độ có ảnh Nhiệt độ có thể ảnh hưởng - Thí nghiệm trực tiếp: hưởng đến ăn đến ăn mòn kim loại + Mục đích: Nghiên cứu ảnh hưởng mòn kim loại nhiệt độ đến ăn mòn kim lọai không? (10) + Dụng cụ: cặp gỗ, đèn cồn + Hóa chất: Dây thép + Cách tiến hành: Dùng sợi dây thép nhau, để nơi khô ráo, thoáng mát, đốt trên lửa đèn cồn Sau thời gian quan sát, so sánh Pha Tiến hành thực nghiệm tìm tòi - GV: Yêu cầu nhân viên thiết bị chuẩn bị các dụng cụ và hóa chất cần thiết theo yêu cầu nhóm HS để HS thực thí nghiệm GV chú ý hướng dẫn HS thực an toàn và thành công các thí nghiệm - GV: Có thể trình chiếu slide hình ảnh để trợ giúp các nhóm HS gặp khó khăn kết thực thí nghiệm nhà để các nhóm quan sát kết thí nghiệm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh -GV: Yêu cầu HS các nhóm lấy khay nhựa đã -HS: Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ đựng kết thí nghiệm để tiến hành đối cho các thành viên nhóm chiếu, so sánh nghiên cứu + Thư kí ghi chép kết -GV: Quan sát, theo dõi để hướng dẫn các + HS so sánh, phân tích nhóm gặp khó khăn + HS thảo luận -GV: Cho các nhóm báo cáo kết -HS: Kết nhóm trình bày vào phiếu học tập nhóm( giấy A0) - Nhóm HS tiến hành quan sát kết thí nghiệm nhà và thí nghiệm trực tiếp, ghi tượng xảy ra, giải thích tượng theo phiếu học tập -GV: Trình chiếu lên màn hình slide bảng mẫu sau: Câu hỏi nghiên cứu Câu1 Cách tiến hành Hiện tượng, giải thích Nhận xét, viết PTHH( có) (11) Câu Câu Câu Câu Kết hoạt động này có thể có sau: Câu hỏi Câu Câu Câu Cách tiến hành Hiện tượng, giải thích Nhận xét, viết PTHH( có) Dùng định sắt nhỏ màu - Hai đinh sắt có màu Kim loại không bị ăn xám so sánh với đinh sắt giống không bị gỉ mòn không khí ống nghiệm (1) - CaO hút ẩm khô không khí - Sắt không bị oxi hóa không khí khô Dùng định sắt nhỏ màu - Đinh sắt ống Kim loại bị ăn mòn xám so sánh với đinh sắt nghiệm (2) bị gỉ chậm ống nghiệm (2) - Sắt đã bị ăn mòn phản ứng với oxi và nước Dùng định sắt nhỏ màu - Đinh sắt ống Kim loại bị ăn mòn xám so sánh với đinh sắt nghiệm (3) bị gỉ nhiều nhanh ống nghiệm (3) - Sắt đã bị ăn mòn nhanh tác dụng với oxi và nước muối ăn Câu Dùng định sắt nhỏ màu - Đinh sắt ống Kim loại không bị ăn xám so sánh với đinh sắt nghiệm (4) không bị gỉ mòn ống nghiệm (4) - Lớp dầu ăn ngăn không cho oxi hòa tan nước cất - Sắt không bị ăn mòn nước cất Câu Lấy sợi dây thép, đem Dây thép đem đốt nóng Dây thép đem đốt bị đốt trên lửa đen cồn, trên đên cồn có lớp gỉ ăn mòn trước để nguyên Dây thép để nguyên không có dấu hiệu Pha Kết luận và hợp thức hóa kiến thức - GV: Từ kết quan sát các thí nghiệm, yêu cầu HS rút kiến thức sau thí nghiệm (12) - GV: Yêu cầu nhóm HS rút kiến thức sau thí nghiệm theo bảng mẩu sau ( Giáo viên chiếu lên màn hình slide bảng mẩu) Câu hỏi nghiên Tiến hành thực cứu nghiệm tìm tòi Câu hỏi Câu hỏi Câu hỏi Câu hỏi Câu hỏi Kết luận chung: Có thể có kiến thức sau: Câu hỏi Nghiên cứu Câu hỏi 1: Kim loại môi trường không khí khô thì có bị ăn mòn không? Câu hỏi 2: Kim loại đặt môi trường nước và không khí thì có bị ăn mòn không? Nhanh hay chậm? Câu hỏi 3: Kim loại tiếp xúc với Oxi và nước mặn thì có bị ăn mòn không? Nhanh hay chậm? Câu hỏi 4: Kim Hiện tượng, giải thích, Viết PTHH Tiến hành thực nghiệm Hiện tượng, giải thích tìm tòi Thí nghiệm 1: Dùng định sắt nhỏ màu xám so sánh với đinh sắt ống nghiệm (1) Rút kiến thức Rút kiến thức - Hai đinh sắt có màu Kim loại không bị giống không bị gỉ ăn mòn không - CaO hút ẩm khí khô không khí - Sắt không bị oxi hóa không khí khô Thí nghiệm : Dùng định sắt nhỏ màu xám so sánh với đinh sắt ống nghiệm (2) - Đinh sắt ống Kim loại bị ăn mòn nghiệm (2) bị gỉ chậm môi - Sắt đã bị ăn mòn trường nước có hòa phản ứng với oxi và tan khí oxi ( không khí) nước Thí nghiệm : Dùng định sắt nhỏ màu xám so sánh với đinh sắt ống nghiệm (3) - Đinh sắt ống Kim loại bị ăn mòn nghiệm (3) bị gỉ nhiều nhanh dung - Sắt đã bị ăn mòn dịch muối ăn tác dụng với oxi và nước muối ăn Thí nghiệm : Dùng - Đinh sắt ống Kim loại không bị (13) loại đặt định sắt nhỏ màu xám so môi trường sánh với đinh sắt nước cất thì có ống nghiệm (4) bị ăn mòn không? nghiệm (4) không bị gỉ ăn mòn nước - Lớp dầu ăn ngăn nguyên chất không cho oxi hòa tan nước cất - Sắt không bị ăn mòn nước cất Thí nghiệm 5: Lấy sợi Dây thép đem đốt nóng Ở nhiệt độ cao ăn dây thép, đem đốt trên trên đên cồn có lớp gỉ mòn kim loại xảy lửa đen cồn, để Dây thép để nguyên nhanh nguyên không có dấu hiệu Câu hỏi 5: Nhiệt độ có ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại không? Kiến thức Sự ăn mòn kim loại không xảy xảy nhanh hay chậm phụ thuộc vào các chất môi trường, nhiệt độ môi trường mà kim loại tiếp -GV: Trình xúc chiếu Slai kiến thức => HS ghi vào thực hành kiến thức rút GV: Cho HS kiểm chứng lại các giả thuyết, lưu ý cho HS so sánh, đối chiếu với hiểu biết ban đầu, để thấy rõ quan niệm ban đầu HS chưa đầy đủ, chưa có sở khoa học so với kiến thức mà HS phát III Làm nào để bảo vệ các đồ vật kim loại không bị ăn mòn Nội dung này GV dạy theo phương pháp tích cực thông thường khác để đến kết luận các biện pháp chống ăn mòn: Ngăn không cho kim loại tiếp xúc với môi trường chế tạo hợp kim ít bị ăn mòn ……………………………………… (14) (15)