Koroze železa Metodický list pro učitele Časový harmonogram Dlouhodobé: a) doba na přípravu - 5 minut b) doba na provedení - 5 minut, c) vyhodnocení za týden - 5 minut Pomůcky a) chemikálie - benzín - destilovaná voda - voda z vodovodu - chlorid sodný (kuchyňská sůl) b) potřeby - zkumavky 4 ks - zátka na zkumavky 3 ks - štítky na zkumavky 4 ks - stojan na zkumavky - železné hřebíky 4 ks - lžička - skelný papír - vata c) přístroje - BT-HR2 ProScope HR2 základní jednotka digitálního mikroskopu - počítač s programem ProScope Informace o nebezpečnosti použitých chemikálií 1
Přípravné kroky - hřebíky očistit skelným papírem a odmastit vatou namočenou v benzínu Interaktivní výukový materiál související s pokusem - viz prezentace: Koroze redoxní reakce.pptx Použitá literatura: PEČOVÁ, Danuše a kol. Chemie II pro 9. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií. Olomouc: Prodos, 1999. ISBN 80-7230-036-9. LOS, Petr a kol. Chemie se nebojíme, 2. díl chemie pro základní školy. 1. vydání. Praha: Scientia, s. r. o., 1997. ISBN 80-7183-027-5. Metodika pokusu Cíl: žáci ověří průběh koroze v praxi a porovnají vliv různých látek na míru koroze. K důkladnějšímu pozorování koroze hřebíků využijí digitální mikroskop a počítač s programem ProScope. Výstupy RVP: aplikuje poznatky o faktorech ovlivňujících průběh chemických reakcí v praxi Cílová skupina: žák ZŠ - 9. ročník Náročnost: nízká Klíčová slova: koroze Poučení o bezpečnosti práce ke konkrétnímu pokusu Aktivitu lze provádět buď demonstračním způsobem v hodině chemie, nebo ji mohou žáci provádět samostatně vedlejším efektem je pak upevňování měřících a praktických dovedností. 2
Pracovní postup: Závěr: - čtyři zkumavky označíme štítky s číslicemi 1 4 - první zkumavku necháme prázdnou - druhou do jedné poloviny naplníme destilovanou vodou - třetí do jedné poloviny naplníme vodou z vodovodu - čtvrtou do jedné poloviny naplníme vodou a přisypeme chlorid sodný (kuchyňskou sůl) - očištěné a odmaštěné hřebíky vložíme do zkumavek - první zkumavku necháme otevřenou - ostatní zkumavky zazátkujeme - všechny zkumavky postavíme do stojanu - za týden vyjmeme hřebíky a vzájemným porovnáním určíme, jaké prostředí má největší vliv na korozi železa - ke zkumavkám přiřadíme písmena A D (písmeno A označuje největší korozi, písmeno D nejmenší korozi) - k důkladnějšímu pozorování koroze hřebíků využijeme digitální mikroskop a počítač s programem ProScope - výsledky měření zapisujeme do připravené tabulky - měření ukončíme Koroze proběhla ve všech čtyřech zkumavkách. Z výsledku tohoto pokusu vyplývá, že nejmenší vliv na korozi železa má vzduch, největší vliv na korozi má slaná voda (s chloridem sodným). Ukázka naměřených hodnot: Tabulka měření: náplň zkumavky výsledky pozorování (vliv na korozi) 1. prázdná - vzduch D - nejmenší 2. destilovaná voda C 3. voda z vodovodu B 4. voda + chlorid sodný (slaná voda) A - největší 3
Pedagogicko-podpůrné činnosti Lze zdůraznit mezipředmětové vztahy a přesah do vzdělávacích předmětů: Přírodopis - geologie železné rudy Kontrolní materiál pro zpětnou vazbu Otázky pro zpětnou vazbu: 1. Jak ochráníme železo před korozí? 2. Jmenujte železné rudy 3. Co urychluje korozi železa? 4. Jmenuj tři ušlechtilé kovy. 5. Jmenuj tři alkalické kovy. 6. Napiš typické vlastnosti kovů. 7. Charakterizuj ušlechtilé kovy. 8. Jak se nazývá krevní barvivo? 9. Čím se liší litina od ocele? 10. Uveď příklady využití litiny. Řešení: 1. a) zamezíme přístupu vzduchu k povrchu železa (nátěr, mazání, povlečení vrstvou nekorodujícího kovu) b) do železa se přidá jiný kov, který s ním vytvoří nekorodující slitinu c) udržení hladkého povrchu kovu (v drobných prohlubních se usazují nečistoty) d) zamezujeme působení látek, které mohou korozi vyvolat (př. solení vozovek) 2. magnetovec, krevel, hnědel 3. vlhkost, teplota, slané prostředí 4. zlato, stříbro, měď 4
5. lithium, sodík, draslík 6. kovový lesk, pevné (kromě rtuti), tavitelné, neprůhledné, tepelná a elektrická vodivost, kujné, tažné 7. obtížně korodují, obtížně se slučují 8. hemoglobin 9. ocel obsahuje méně uhlíku než litina (max. 1,7 %), proto je ocel kujná a tažná, litina obsahuje více uhlíku, je tvrdá a křehká 10. těla obráběcích strojů, kola kolejových vozidel, odlitky, rošty Fotodokumentace Pozorování koroze mikroskopem Protokol o provedeném pokusu - číslo protokolu Ch 27/9 - ověření provedeno a zapsáno v třídní knize 9. třídy dne 23. 10. 2014 Autoři pokusu: Ing. Marie Smičková, Mgr. Jitka Slavíčková Autor prezentace: Ing. Marie Smičková Uvedený pokus je reálný v podmínkách ZŠ. 5