Конспект учебного занятия для профессии СПО "Основные материалы для судостроения"

Технологическая карта учебного занятия

Преподаватели:  Игнатова Лидия Андреевна, Галкина Гульназ Насреттиновна.

Профессия: 26.01.01 Судостроитель – судоремонтник металлических судов.

Группа: ССМС 16-1.

Раздел программы: Металлы и неметаллы.

Тема занятия: Основные материалы для судостроения (решение задач).

Тип занятия: комбинированное занятие.

Вид занятия: бинарное интегрированное занятие.

Цель занятия: изучение эффективных методов и приемов, которые позволяют обучающимся лучше усваивать программный материал и формирование профессиональных компетенции в ходе занятий, через активные методы обучения.

Задачи занятия:

образовательная: обобщить, систематизировать, дополнить знания обучающихся о строении, свойствах металлов и их важнейших соединений;

развивающая: способствовать формированию логического мышления, обосновывать место и роль химических знаний в практической деятельности людей, развитии современных технологий; находить и анализировать информацию о металлах; умения анализировать и обобщать информацию; уважения к мнению оппонента при обсуждении проблем;

воспитательная: способствовать эстетичности и метапредметной грамотности; использование приобретенных знаний и умений в повседневной жизни для оценки последствий своей деятельности (и деятельности других людей) по отношению к окружающей среде, здоровью других людей и собственному здоровью.

Результаты обучения / форма представления результата:

Результаты обучения	Показатель обучения
личностные
чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной химической науки; химически грамотное поведение в профессиональной деятельности и в быту при обращении с химическими веществами, материалами и процессами;	работа с лекционным материалом; определение вида металла по молекулярным формулам; умение давать характеристику сплавам (соединениям металлов) с точки зрения материаловаедения;
метапредметные
использование различных видов познавательной деятельности и основных интеллектуальных операций, применение основных методов познания (наблюдения) для изучения различных сторон химических объектов и процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере; использование различных источников для получения химической информации, умение оценить ее достоверность для достижения хороших результатов в профессиональной сфере;	определение группы сталей; по описанию марке стали знание основных свойств металлов и их сплавов; объяснение своих действий, речь четкая, внятная; осознание межпредметных связей;
предметные
сформированность представлений о месте химии в современной научной картине мира; понимание роли химии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач; владение основополагающими химическими понятиями, теориями, законами и закономерностями; уверенное пользование химической терминологией и символикой.	формулирование основных понятий; использование терминологии; объяснение своих действий.

Формируемые общие и профессиональные компетенции на учебном занятии:

Код компетенции	Формируемые компетенции	Показатель оценки результата
ОК1.	Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес	наблюдение за выполнением учебных заданий.
ОК2.	Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем	наблюдение в ходе организации самоконтроля при  выполнении учебных заданий;
ОК3.	Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы	наблюдение в ходе организации групповой работы при  выполнении учебных заданий; наблюдение и оценка выполнения практической работы
ОК6.	Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами	наблюдение  за применением способов бесконфликтного общения и саморегуляции в процессе организации устного опроса
ПК2.1.	Изготавливать, собирать простые узлы, мебель, изделия, судового оборудования, дельные вещи и производить их демонтаж и ремонт	наблюдение и  оценка выполнения групповой самостоятельной деятельности.

Ход занятия

Этап занятия, время	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
1.     Организационный момент Инструктаж работы	Приветствует обучающихся, проверяет: готовность к занятию; присутствие обучающихся, отмечают в журнале, проводит жеребьевку, объясняют ход занятия.	Общий настрой на учебное занятие. Занимают места в подгруппах.
2. Актуализация знаний по дисциплине материаловедение.	Повторение ранее изученного материала по материаловедению: Задание 1. Сопоставление сталей по группам. Задание 2. Время выполнения задания 20 минут. Правильно выполненное задание оценивается в 5 баллов. Задание состоит из двух частей: 1)    заполнение таблицы (каждой микрогруппе предложено 5 марок сталей, которым нужно дать полную характеристику и занести данные в таблиц); 2)    характеристика одной из сталей (микрогруппа дает характеристику стали, который указан на карточке).	Работают в микрогруппах и проводят защиту своих решений
3.Повторение изученного материала	Повторение ранее изученного материала по химии и закрепление знаний через решение экспериментальных задач: Задание 3: расставьте элементы характеристики свойств металлов и их сплавов, в соответствии с их группами свойств: физические, технологические, механические и химические. Задание 4. Химический эксперимент. Эксперимент «Влияние различных факторов на процесс коррозии» (проводится за 3-4 дня до занятия). Анализ результатов проблемного эксперимента, формулирование выводов.	Работают в микрогруппах. Задают вопросы. Консультируются. Высказывают свои наблюдения.
6.Рефлексия (подведением итогов)	Проверяет выполнения заданий. Выставляет оценки.	Высказывают свои суждения.
7. Домашние задания	Комментирует выполнение Д/з.

Ход занятия

I.                   Организационный момент

Преподаватели приветствуют обучающихся.

Староста отмечает отсутствующих.

II.                Актуализация знаний

Вступительное слово преподавателя материаловедения – Л.А. Игнатовой

Ребята! Вы пришли в наше учебное заведение обучаться по профессии судостроитель-судоремонтник металлических судов, это значит, что в самой профессии у вас заложено  образовательным стандартом знание металлов: свойств, маркировки и применения. Дисциплина материаловедение базируется на химии и металлургии, поэтому я думаю, что вы не удивились, когда увидели, что на занятии присутствуют два преподавателя химии и материаловедения, ведь практически на каждом занятии, вам говорилось вспомните своего преподавателя по химии и вспомните, что у вас было в кабинете химии, какая информационная таблица,  которой мы пользовались практически на каждом занятии.

Если не знать свойств металлов, то грамотным, хорошим судостроителем вряд ли вы сможете работать, вы наверное, знаете этот общеизвестный факт, когда был построен корабль, который разрушился практически сразу после выхода в море.

На слайде. «Один из американских миллионеров, не жалея денег, решил построить самую шикарную яхту. Ее днище было обшито дорогим монель – металлом (сплав 70% никеля и 30% меди), а киль, форштевень и раму руля изготовили из нержавеющей стали.  Беда пришла неожиданно. Всего лишь три месяца проплавала яхта  по морям. По каким – то причинам  яхта быстро стала превращаться в решето,  стальные части растворялись, а листы обшивки отваливались сами по себе. Яхту в экстренном порядке пришлось поставить в док и заняться капитальным ремонтом.

            Интересно, что яхте было дано имя «Зов моря».

Другие детали корпуса судна были изготовлены из специальных нержавеющих сталей, т.е. материалов, содержащих железо. Но когда яхту спустили на воду, она полностью вышла из строя.

В чем причина недолговечности яхты? Я думаю, что вы к концу занятия вы решите эту проблему.

            На слайде. По разделу «ОП.04 Материаловедение» у вас конечный этап, а в химии вы продолжите изучать темы, которые основаны на знаниях металлов их сплавов полученных на материаловедение.

Поэтому тема занятия будет: Основные материалы в судостроении (решение экспериментальных задач), а цель занятия: повторение, обобщение, систематизация знаний о строении, свойствах металлов и их важнейших соединениях. И прежде чем говорить о свойствах мы должны вспомнить, а какие собственно применяются материалы в судостроении

Для этого мы с вами выполним ряд заданий. Задания у вас будут индивидуальные и групповые, а по итоговому числу набранных баллов вы получите оценку за зачет по материаловедению.

Задание 1. По характеристике стали, которую получил каждый из вас, вы должны определиться в какой группе вы будете работать, (групп всего 5):

1 группа собираются все, у кого в руках углеродистая конструкционная сталь;

2 группа – углеродистая инструментальная сталь;

3 группа – легированная конструкционная сталь;

4 группа – легированная инструментальная сталь;

5 группа – быстрорежущая сталь.

Вы можете пользоваться алгоритмом.

На доске написаны группы  через слайд. Все, кто выполнит это задание получают 1 балл. Время 1 минута.

Кто не сможет определиться с выбором группы, того забирает соответствующая группа, но балла при этом он не получает.

Группы сталей (номера столов)	Марки сталей (распечатанные стали)
1.Углеродистые конструкционные стали	1.Сталь 20 кп 2.Сталь ВСт 3 пс 3.Сталь 45 4.Сталь Ст0 5.Сталь 08 сп
2.Углеродистые инструментальные стали	1.Сталь У8А 2.Сталь У10 3.Сталь У7 4.Сталь У12А 5.Сталь У10
3.Легированные конструкционные стали	1.15ХГ2 2.30ХГСА 3.08Х12Н9Т 4.ШХ15 5.50Г
4.Легированные инструментальные стали	1.Сталь Х 2.Сталь 9ХГС 3.Сталь ХГСА 4.Сталь Ф 5.Сталь ХВСГ
5.Стали быстрорежущие	1. Сталь Р6М5 2. Сталь Р18 3. Сталь Р12 4. Сталь Р9К5 5. Сталь Р8К5Ф9

Задание 2. Время выполнения задания 20 минут. Правильно выполненное задание оценивается в 5 баллов.

Задание состоит из двух частей:

3)   заполнение таблицы (каждой микрогруппе предложено 5 марок сталей, которым нужно дать полную характеристику и занести данные в таблиц);

4)   характеристика одной из сталей (микрогруппа дает характеристику стали, который указан на карточке).

Задание 2.1. Заполните таблицу, дайте характеристику сталям и приведите примеры.

Таблица 1. Характеристика сталей

Марка стали		Характеристики		Примеры
		обязательная	необязательная	аналогичных марок стали	противоположных по назначению
1	Сталь 45ХН3МФА	1. Содержит углерода 0.45% 2. Содержит хрома 1%, никеля 3%, молибдена и ванадия по 1%. 3.Конструкционная	1.Легированная 2.Высококачественная	20ХГСА 15Г2 38Х2МЮА	8Х4Ф4В1
2	Сталь 15 кп	1.Содержит углерода 0.15% 2.Конструкционная	1.Углеродистая 2.Кипящая 3.Качественная	05 кп 10 20пс	У7А У11А
3	Сталь ХВСГ	1. Содержит углерода 1% 2. Содержит хрома, вольфрама, кремния и марганца по 1% 3.Инструментальная	1.Легированная 2.Высококачественная	Х ХВСГ 7ХФ	20Х12
4	Сталь У11А	1.Содержит углерода 1.1% 2.Инструментальная	1.Высококачественная 2.Углеродистая	У7А У10А У13А	Сталь 10 Сталь 15
5	Сталь Р6М3Ф2	1.Инструментальная 2.Быстрорежущая 3.Содержит углерода 1%, вольфрама 6%, молибдена 3%, ванадия 2%	1.Высококачественная 2.Легированная	Р6М5 Р18 Р9	Сталь 30Х13

Задание 2.2. Одну из марок сталей, внесенную в таблицу нужно записать на листок и прокомментировать у доски, чтобы проверить правильность выполнения задания.

Проверить через документ камеру на доске – 5 минут, остальные обучающиеся вносят коррективы в свои таблицы, простым карандашом.

Теперь вы сами можете оценить правильность выполнения заданий.

Обязательная характеристика 1. Содержит углерода 0.45% 2. Содержит хрома 1%, никеля 3%, молибдена и ванадия по 1%. 3. Конструкционная		Необязательная характеристика 1. Легированная 2. Высококачественная
Примеры 20ХГСА 15Г2 38Х2МЮА		Противоположный пример 8Х4Ф4В1
Обязательная характеристика  1. Содержит углерода 0.15% 2. Конструкционная	Необязательная характеристика 1. Углеродистая 2. Кипящая 3. Качественная
Примеры 05 кп 10 20пс	Противоположный пример У7А У11А
Обязательная характеристика 1. Содержит углерода 1% 2. Содержит хрома, вольфрама, кремния и марганца по 1% 3.Инструментальная	Необязательная характеристика 1.Легированная 2.Высококачественная
Пример Х ХВСГ 7ХФ	Противоположный пример 20Х12

Обязательная характеристика 2. Инструментальная 3. Содержит углерода 1.1%	Необязательная характеристика 1.                Высококачественная 2.                Углеродистая
Примеры У7А У10А У13А	Противоположный пример Сталь 10 Сталь 15
Обязательная характеристика 1.Инструментальная 2.Быстрорежущая 3.Содержит углерода 1%, вольфрама 6%, молибдена 3%, ванадия 2%	Необязательная характеристика 1.       Высококачественная
Примеры аналогичных сталей Р6М5 Р18 Р9	Противоположный пример Сталь 30Х13

Рефлексия

            Ребята, выполнив эту работу, что вы можете сказать о сталях.

Предполагаемый ответ (записывают в тетради): Таким образом, стали – это сплавы металлов, которые имеют свою маркировку, и каждая марка соответствующую характеристику, что определяет ее свойства и применение.

            Индивидуальные листы сдайте, пожалуйста, на проверку, в конце занятия вы узнаете результаты.

Вступительное слово преподавателя химии – Г.Н. Галкина

Ребята, давайте вернемся к нашей проблеме.

Судостроители, сооружающие судно специалисты были знающими, умелыми,  талантливыми, однако, к сожалению, оказались плохо знакомыми с теоретическими законами.

Какой фактор разрушивший металлы и их сплавы, они не на они не учли?

Предполагаемый ответ обучающихся: коррозия – электрохимическая коррозия.

            Почему же, коррозия разрушило судно за 3 месяца, другие суда, однако не разрушаются с такой скоростью, может это, какой то вид коррозии? Какая та особая коррозия? Какие виды коррозии вы знаете?

Предполагаемый ответ обучающихся: электрохимическая коррозия.

В чем отличительная особенность электрохимической коррозии от химической.

Предполагаемый ответ обучающихся: нужен электролит в результате которого более активный металл содержащийся в окружающей среде выступает как катод, вытесняющий менее активный металл,  образуя гальваническую пару, в результате чего идет активное разрушение сплава.

В нижней части яхты, в морской воде, природном электролите, образовался мощный гальванический элемент с катодами из монель – металла и анодами из высокопрочной стали. Этот элемент сам себя включил и начал бурно вырабатывать незапланированную электроэнергию и в результате электрохимимической коррозии произошло разрушение судна.

Чтобы не было в вашей профессиональной деятельности таких промахов, мы должны знать о свойствах металлов и их сплавах достаточно много.

Физкультминутка: каждый выходит к доске по одному и перемещает элемент характеристики свойства металлов и их сплавов на соответствующую ячейку согласно группе свойств.

 Задание 3 (5 мин): расставьте элементы характеристики свойств металлов и их сплавов, в соответствии с их группами свойств: физические, технологические, механические и химические.

Таблица на доске Мимио

            Ваша задача переместить элемент характеристики в соответствующее свойство.

Физические свойства	Технологические свойства	Механические свойства	Химические свойства
теплопроводность, электропроводность, теплоемкость, цвет, плотность, магнитность	ковкость, обрабатываемость, литейность, свариваемость	прочность, твердость, пластичность, упругость	коррозионная стойкость, жаростойкость, жаропрочность, кислотостойкость

Каждый обучающийся выходит к доске и перемещает элемент характеристики свойства, в соответствующую группу свойств.

Формируются новые группы, надписи на столах в соответствии с названием свойств.

Если бы строители яхты знали свойства металлов, а так же виды коррозии не только химическую, но и электрохимческую коррозию, то судно бы не разрушилось. Поэтому я вам предлагаю рассмотреть результаты эксперимента прошлого занятия.

            Техника безопасности: при работе с щелочами нужно быть предельно осторожными, руками не чешим глаза, если раствор попал на руку, идем мыть. Гвоздь мы с вами привязывали на ниточки, чтобы не соприкасаться с реактивами, поэтому после извлечения железного гвоздя из раствора щелочей  пользуемся пинцетом, для рассмотрения результатов пользуемся лупой.

Задание 4. Химический эксперимент. (20 мин)

Эксперимент «Влияние различных факторов на процесс коррозии» (проводится за 3-4 дня до занятия). Анализ результатов проблемного эксперимента, формулирование выводов.

Сейчас каждой микрогруппе выдаются по 2-пробирки. Рассмотрите железные гвозди. Укажите, в каких пробирках  они подверглись коррозии и ответьте на вопрос.

Проблема: Почему в одних случаях коррозия усиливается, а в других замедляется? Объясните процессы, происходящие в каждой пробирке.

При использовании металлических материалов очень важен вопрос о скорости их коррозии, от чего она зависит? Эксперимент поможет нам в этом разобраться

Больше ржавчины образуется в пробирке 1 – железо соприкасается и с водой и с кислородом. В пробирке 2 – ржавчины меньше т.к железо соприкасается только с водой. В пробирке 3 – гвоздь почти не проржавел, кислород не смог пройти через слой масла, а без кислорода коррозия не развивается.

Влияние электролитов на процесс коррозии железа.

В пробирке 1 – мало ржавчины, в чистой воде коррозия идет медленно т.к вода слабый электролит. В данном случае мы наблюдаем химическую коррозию. В пробирке 2 – ржавчины больше , следовательно хлорид ионы увеличивают скорость коррозии. В пробирке 3 – скорость коррозии очень велика, образовалось много ржавчины. Следовательно, хлорид  натрия – это сильно-коррозионная среда для железа, особенно в случае контакта с менее активным металлом – медью. В пробирке 4 – тоже наблюдаем коррозию, но не железа, а алюминия, т.к железо в контакте с более активным металлом в сильно коррозионной среде - раствор NaCl , не корродирует до тех пор пока не прокорродирует весь алюминий. В пробирках 3 и 4 – электрохимическая коррозия.

1.                  Влияние ингибиторов на процесс коррозии.

- пробирка 1 – ж.гвоздь + раствор NаОН + раствор NaCl

- пробирка 2 – ж.гвоздь + раствор Na₃PO₄ + раствор NaCl

- пробирка 3 – ж. гвоздь + раствор Na₂С₄ O₄ +  раствор NaCl

Обучающиеся:

В пробирках 1-3 железный гвоздь опущен в раствор хлорида натрия, к которому добавили гидроксид натрия, фосфат натрия, хромат натрия. Коррозия железа в данном случае отсутствует. Следовательно, эти вещества замедляют коррозию, являются ингибиторами.

По результатам экспериментов 1-3 обучающиеся формулируют выводы:

1.                  Коррозия железа резко усиливается в присутствии кислорода.

2.                  Коррозия усиливается, если железо соприкасается с более активным металлом.

3.                  Скорость коррозии зависит от состава омывающей металл среды, хлорид ионы усиливают коррозию железа.

4.                  Коррозия железа ослабляется в присутствии гидроксид  натрия, фосфат и хромат ионов.

Названия веществ (реактивов)	Наблюдения	Итоги (химические уравнения реакций)
1. Роль кислорода в процессе коррозии	В 3 пробирки опустили гвоздь. В 1-ю пробирку ж. гвоздь + вода на половину → произошло коррозия небольшая железо соприкасается и с водой и с кислородом. Во 2-ю ж. гвоздь + воде полностью → ржавчины меньше т.к железо соприкасается только с водой. В 3-ю гвоздь + вода + масло → гвоздь почти не проржавел, так как кислород не смог пройти через слой масло, а без кислорода коррозия не развивается.	4Fe+3O2+6H2O→4Fe(OH)3↓ 3Fe+4H2O→Fe3O4+H2↑ Коррозия железа резко усиливается в присутствии кислорода.
2. Влияние электролитов на процесс коррозии	В три пробирки: В 1-ю ж. гвоздь + раствор КCl → ржавчины больше, следовательно хлорид ионы увеличивают скорость коррозии. В 2-ю ж. гвоздь + медь + раствор КCl → образовалось много ржавчины, так как медь усиливает скорость коррозии хлорид  калия – это сильно-коррозионная среда для металлов В 3-ю ж. гвоздь + цинк + раствор КCl → коррозия не большая у железа, та как рядом находится более активный метал цинк В пробирках 2 и 3 – электрохимическая коррозия.	1. Коррозия усиливается, если железо соприкасается с более активным металлом. 2. Скорость коррозии зависит от состава омывающей металл среды, хлорид ионы усиливают коррозию железа.
3. Влияние ингибиторов на процесс коррозии	В три пробирки опустили ж. воздь и добавили: В 1-ю ж.гвоздь + раствор NаОН + раствор КCl → коррозия железа в данном случае отсутствует Во 2-ю ж.гвоздь + раствор Na3PO4 + раствор КCl → коррозия железа в данном случае отсутствует В 3-ю ж. гвоздь + раствор Na2СrO4 +  раствор КCl → коррозия железа в данном случае отсутствует гидроксид натрия, фосфат натрия, хромат натрия - эти вещества замедляют коррозию, являются ингибиторами.	1. Коррозия железа ослабляется в присутствии гидроксид  натрия, фосфат и хромат ионов.

По результатам экспериментов обучающиеся формулируют выводы:

1.    Коррозия железа резко усиливается в присутствии кислорода.

2.    Коррозия усиливается, если железо соприкасается с более активным металлом.

3.    Скорость коррозии зависит от состава омывающей металл среды, хлорид ионы усиливают коррозию железа.

4.    Коррозия железа ослабляется в присутствии гидроксид  натрия, фосфат и хромат ионов.

Вывод: на скорость коррозии виляют кислород, щелочи и менее активные металлы, так же выделяют вещества замедляющие процесс коррозии – это более активные металлы и их соли – ингибиторы.

Рефлексия

Мини-тест: (работают в микрогруппах обсуждают и объясняют почему, у каждого индивидуально карточка с заданием)

1.      Задание «Угадайка».

С растворами каких, из указанных солей (KCl, AgNO₃, CuSO₄, Hg(NO₃)₂, Al₂(SO₄)₃, ZnCl₂), может реагировать Fe?

Предполагаемый ответ обучающихся: Это AgNO₃, CuSO₄, Hg(NO₃)₂.

Объясните почему? Железо более активный металл чем Ag, Cu, Hg

2.      Задание «Помогите сварщику».

Помогите сварщику определить металлы наиболее стойкие к коррозии.

Студентам предложены следующие металлы:  Nа, Pt, К, Мg, Cu, Ва, Ag.

Предполагаемый ответ обучающихся: Pt, Cu, Ag.

3.      Задание «Вспомните определения».

Определите определение:

1.Протекает с одинаковой скоростью (сплошная коррозия).

2.Охватывает отдельные участки поверхности металла (местная коррозия).

3. Коррозия происходит по границам зерен металла (межкристаллитная).

Подведение итогов. Что-то новое узнали на занятие? «Нет», ничего нового на занятие не изучали. А вот систематизировать, привести в порядок ваши знания вы должны были, если это случилось и вы выполнили все предложенные задания, и допустили мало ошибок, то мы достигли цели, а вот если какое-то задание осталось невыполненным, то мы свою цель не выполнили. Есть невыполненные задания? Нет, значит, свою цель мы достигли.

Домашнее задание

СР №13. Составление таблицы по теме: Использование минеральных кислот  на предприятиях различного профиля

Название кислоты	Химическая формула	Минерал в состав, которого входит данная кислота	Применение

Краткое описание документа:

Тема учебного занятия: Основные материалы для судостроения. Форма проведения урока бинарное занятие. Тип урока комбинированное занятие. Цель учебного занятия: изучение эффективных методов и приемов, которые позволяют обучающимся лучше усваивать программный материал и формирование профессиональных компетенции в ходе занятий, через активные методы обучения и межпредметную связи.

Занятие проводилась в группе ССМС 16-1 профессии СПО ─ 26.01.01 Судостроитель-судоремонтник металлических судов. В проведении учебного занятия приняли участие преподаватели: Галкина Гульназ Насреттиновна, преподаватель химии, дисциплина ОУД.11 Химия и Игнатова Лидия Андреевна, преподаватель общепрофессиональных дисциплин, дисциплина ОП.06 Материаловедение.