Открытый урок Понятие о коррозии металлов. Способы защиты от коррозии

-815440-431332
Открытый урок по химии
Дата: 12.02.2014 г.
Класс: 11
Тема: «Понятие о коррозии металлов. Способы защиты от коррозии».
Разработала:
учитель химии
Гришинской школы
Диденко Кристина Васильевна
2015
Открытый урок по химии
Дата: 12.02.2014 г.
Класс: 11
Тема: «Понятие о коррозии металлов. Способы защиты от коррозии».

Разработала: учитель химии Гришинской школы
Диденко Кристина Васильевна
(слайд 1)
Профиль урока:
Цель: сформировать понятия о коррозии металлов, познакомить учащихся со способами защиты от коррозии.
Актуальность: практическое использование современных взглядов на коррозию металлов и сплавов и защиты металлических изделий от разрушения в быту и на производстве.
Задачи:
образовательные: изучить сущность химической и электрохимической коррозии металлов; закрепить представления об окислительно-восстановительных реакциях; научить использовать приобретенные знания для объяснения явлений окружающей среды; научить грамотному использованию металлических изделий; проверить знания о строении металлов и их свойствах;
развивающие: развить умение на основании знаний об условиях коррозии предполагать способы защиты металлов от коррозии в быту, т.е. применять свои знания на практике; развивать мышление учащихся, умение анализировать, сравнивать, обобщать, наблюдать, запоминать, работать в нужном темпе, осуществлять взаимоконтроль; формировать общеучебные умения и навыки;
воспитательные: вырабатывать у школьников познавательную активность, интерес к предмету, умение работать в самостоятельно и в коллективе.
Тип урока: комбинированный урок.
Основные понятия: коррозия, ингибиторы, лужение, хромирование, цинкование, протекторная защита.
Методы: словесный (объяснение, беседа), наглядный (демонстрация слайдов).
Здоровьесберегающие технологии: релаксация, смена рода деятельности.
Оборудование: ноутбук, мультимедийный проектор, карточки с заданиями.
Девиз урока: «Знать – значит победить».(слайд 2)
Структура урока:
Организационный момент (2 мин.)
Целевые установки (4 мин.)
Актуализация опорных знаний (7 мин.)
Изучение нового (24,5 мин.)
Закрепление знаний (5 мин.)
Рефлексия (1 мин.)
Комментирование оценок (30 сек.)
Домашнее задание (1 мин.)
Собственно конспект:
Организационный момент:
Взаимное приветствие. Проверяю отсутствующих по рапортичке. Проверяю общую готовность учащихся к уроку.

Целевые установки:
(слайд 3)
Сегодня нам предстоит провести необычный урок – исследование. Для этого нам придётся перелистать страницы удивительной книги «Мир химии». Мультимедийная доска на время станет исследовательским дневником, на ней мы будем наблюдать всё самое важное и нужное, что удастся выяснить за время работы. А ваши тетради станут личными дневниками, не забывайте вести записи. Кроме моего рассказа и объяснения будем слушать и ваши сообщения.
Что же является объектом нашего исследования. Это коварный и давний опасный враг большинства применяемых в технике и быту металлов. Днём и ночью он ведёт наступление на позиции своих недругов. Коварство этого извечного врага в том, что он невидимый, всегда остаётся целым и невредимым. А металлы и сплавы несут огромные потери.
Это коррозия. «Рыжий дьявол», «Ржа ест железо» - так гласит русская пословица о коррозии. Коррозия наносит огромный ущерб, разрушает конструкции, на которые был затрачен труд (машины, крыши, памятники архитектуры, мосты…). Тратятся ежегодно огромные средства на борьбу с этим явлением. Коррозия не щадит памятники архитектуры: Царь-пушку (1586 г), Царь – колокол (1735 г), Медный всадник в Санкт-Петербурге, памятник Минину и Пожарскому в Москве, только в этом случае налёт тёмно-зелёный, его называют патиной.
Неизлечимо больна Эйфелева башня – символ Парижа, она изготовлена из обычной стали и необратимо ржавеет и разрушается.
Башню красили 18 раз, отчего её масса (9000 тонн) каждый раз увеличивается на 70 тонн.
- Подсчитайте, какова масса Эйфелевой башни сейчас? (18 р. * 70 т. + 9000 т. = 10260 т.)
В результате коррозии уменьшается прочность, блеск, снижается электропроводность, возрастает трение между деталями.
Чтобы искать методы защиты от коррозии, необходимо исследовать это явление.
Итак, запишем тему сегодняшнего урока: «Понятие о коррозии металлов. Способы защиты от коррозии». (слайд 5
Цель урока: познакомиться с типами коррозии, со способами защиты металлов от коррозии; объяснить реакции окисления-восстановления, протекающие на поверхности металла в процессе коррозии. (слайд 6)
Актуализация опорных знаний:
Чтобы начать исследование, нам необходим ключ. Для этого вам необходимо выполнить работу. На доске будут появляться утверждения, а вы цифрой «1» отмечайте верные, а «0» - неверные. Таким образом, мы получим электронный ключ.
(слайд 7)
I вариант все положения рассматривает применительно к меди.
II вариант все положения рассматривает применительно к калию.

Графический диктант
Это активный щелочной металл.
Металл занимает 2 место по теплопроводности.
Самый мягкий металл.
Входит в состав бронзы.
На внешнем энергетическом уровне 2 электрона.
Металл взаимодействует с водой.
Металл не взаимодействует с водой.
Вытесняет железо из растворов его солей.
(слайд 8)
Металлом можно воспользоваться для получения серебра из его соли.
Может вытеснять цинк из его соли.
В реакциях с галогенами является окислителем.
При хранении на открытом воздухе быстро окисляется.
Раствор соли этого металла используют для борьбы с вредителями сада.
Легко режется ножом.
Теперь обмениваемся работами с соседом по парте и проверяем:
(слайд 9)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
I вариант: 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0
II вариант: 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1
Как ставить оценку: «5» - 0-1 ошибка
«4» - 2-4 ошибки
«3» - 5-6 ошибок
Вот мы и получили ключи. А теперь, чтобы начать исследование, нам необходим транспорт: у кого «5» - поедет в мягком вагоне со всеми удобствами, те, кто получил «4» - путешествуют на электричке, а у кого «3» - не обижайтесь, вам осталась только дрезина.
Будьте внимательны!
Изучение нового:
План:
Историческая страница
Информационная страница
Экспериментальная страница
Практическая страница
1. Страница Историческая.

(слайд 10)
Сообщение ученика-историка.
Люди издавна интересовались вопросами защиты металлов от коррозии. Древнегреческий ученый историк Геродот (V в. До н.э.) и древнеримский ученый Плиний Старший (I в. н.э.) упоминают о применении олова для защиты железа от ржавчины.
Средневековые алхимики мечтали получить нержавеющее железо. Уже в 20-х годах XIX в. электрохимическую коррозию изучают Г. Дэви и М. Фарадей. С тех пор во многих странах было выполнено множество работ по коррозии металлических материалов. Однако правильной, научно обоснованной теории не было. Существовала лишь теория, выдвинутая в 1830 г. Швейцарским ученым Де ла Ривом, оказавшаяся неверной, согласно которой подвергаться коррозии может лишь такой материал, в котором есть инородные включения. В начале тридцатых годов XX века советский ученый А. Н. Фрумкин, изучая амальгамы металлов, показал, что активный металл амальгамы растворяется в кислотах. В 1935г. А. И. Шултин объяснил коррозию. Он рассмотрел механизм протекания процесса коррозии и факторы, влияющие на его скорость.
В том же году Я. В. Дурдин также высказал обоснованную им мысль о растворении металлов в кислотах без наличия инородных включений. Таким образом, советские ученые сформулировали теорию электрохимической коррозии.
Учитель. Для начала нам необходимо познакомиться с понятием «коррозии», поэтому открываем с вами информационную страницу.
2. Страница Информационная
(слайд 11)
Слово «коррозия» происходит от латинского «corrodere» - разъедать.
Коррозия – самопроизвольное разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой. «Поедают» металл все вещества, которые могут с ним реагировать: кислород и вода, кислоты и щелочи, растворы солей (морская вода).
Аппетит у «металлоедов» чудовищный – ежегодно они уносят до 30% производимого металла; 2/3 этого количества в виде металлолома возвращаются в промышленность, а 1/3 теряется безвозвратно. Но убытки этим не ограничиваются.
Какие еще расходы возникают в результате коррозии?
(дополнительные расходы на лаки, краски…)
Стоимость деталей и конструкций, вышедших из строя вследствие коррозии, выше стоимости самого металла. По причине коррозии случаются аварии. Коррозия увеличивает расходы на ремонт машин, на бензин. Значительные средства требует профилактика коррозии. Таким образом, коррозия порождает своеобразную цепную реакцию расходов, которые растут как снежный ком, причем косвенные расходы во много раз превышают прямые.
Помимо «отрицательного» свойства железа взаимодействовать с кислородом, есть и положительная сторона.
Об этом нам подробнее расскажет ученица.

Сообщение ученика-биолога
(слайд 12)
Как благодаря способности железа соединяться с кислородом происходит перенос кислорода кровью.
Важная роль железа для организма человека установлена еще в XVIII в. Железо незаменимо в процессах кроветворения и внутриклеточного обмена. В организме человека содержится 3-5 г железа. Почти 70% всего железа, находящегося в организме человека, входит в состав дыхательного пигмента крови, получившего название гемоглобин (именно железо придает крови красный цвет). Именно железо обуславливает способность этого пигмента связывать поступивший в лёгкие кислород и переносить его ко всем клеткам тела. Интересен тот факт, что в составе гемоглобина железо связывается с кислородом в 100 раз активнее, чем в составе какого-либо другого биологически активного соединения. Даже всего лишь одной этой функции достаточно для того, чтобы оценить всю важность железа для поддержания процессов обмена веществ и энергии. Дефицит, так же как и избыток железа, отрицательно влияют на здоровье человека. Недостаток железа вызывает развитие железодефицитной анемии, в основе которой лежит причина, связанная с нехваткой ионов железа для синтеза гемоглобина. Ещё одно важное биологически активное соединение, которое включает в себя атомы железа, называется миоглобин – дыхательный белок сердечной и скелетной мускулатуры. Это соединение активно участвует в обеспечении кислородом интенсивно работающих мышц. Железо в составе миоглобина помогает поддерживать работоспособность мышечных волокон в период длительных физических нагрузок, когда поступающий из крови кислород расходуется очень быстрыми темпами. Железо играет важную роль в процессах выделения энергии, в ферментативных реакциях, в обеспечении иммунных функций, в метаболизме холестерина. Неорганические соединения железа встречается в некоторых бактериях, иногда используется ими для связывания азота воздуха.
Полноценному человеку в условиях современной жизни недостаёт кислорода: мы закрыли нашу кожу (самые большие по площади «лёгкие») одеждой, пищу едим преимущественно обработанную — а в ней нет кислорода, воды пьём мало, и она тоже обработанная. Видимо, цивилизация не всеми своими положительными сторонами поворачивается к человеку. Удивительно, но при свойстве железа почти не выделяться из организма (суточная потеря с мочой ничтожно мала — всего 0,02–0,8 мг), больше половины населения планеты страдает нехваткой железа.
Значительная потеря организмом железа происходит при потере крови. Это — хирургические операции, ранения, носовые кровотечения. Женщины, по понятным причинам, теряют железо гораздо чаще мужчин, поэтому они в большей степени испытывают дефицит этого микроэлемента. Помимо перечисленных причин, дефицит возникает ещё и при:
• малой физической активности, в результате чего происходит нарушение клеточного дыхания;
• плохом питании, когда в рационе не хватает железосодержащих продуктов;
• молочной диете без фруктов и растительных продуктов. В молоке почти нет железа.
Основные признаки проявления дефицита железа:
• развитие анемии;
• головные боли и головокружения, слабость, утомляемость, непереносимость холода, снижение памяти и концентрации внимания;
• замедление умственного и физического развития у детей, неадекватное поведение;
• учащённое сердцебиение при незначительной физической нагрузке;
• растрескивание слизистых в углах рта, покраснение и сглаженность поверхности языка, атрофия вкусовых сосочков;
• ломкость, утончённость, деформация ногтей;
• извращение вкуса — тяга к поеданию непищевых веществ (наряду с этим может возникнуть пристрастие к запахам бензина, ацетона, керосина, обувного крема, лака для ногтей);
• повышение общей заболеваемости.
Да, именно железо формирует эритроциты, очень хочется им помочь и съесть этого железа как можно больше. Железо играет очень важную роль в обеспечении иммунных функций, в метаболизме холестерина, и без железа мы вообще не смогли бы жить, потому что «некому» было бы питать нас кислородом, выводить углекислоту, регулировать кислотно–щелочное равновесие, и наши клетки не смогли бы получить ионы некоторых солей, фрагменты органических молекул. Наше тело осталось бы без питания и «стройматериалов» для восстановления и погибло бы.
Но! Необходимо помнить, что при всей свей жизненной важности, железо является окисляющим агентом, то есть, может оказаться причиной возникновения свободных радикалов, способных разрушать ткани. Именно поэтому не следует принимать железо в избыточных количествах.
Токсическая доза железа — 200 мг, летальная — 7-35г.

(слайд 13)
Сообщение ученика
Почему темнеет яблоко?Каждый пробовал на вкус этот замечательный фрукт, который произрастает в больших количествах на территории нашей необъятной родины. Яблоки имеют великолепный вкус, а также содержат большое количество витаминов и других полезных веществ, в которых нуждается организм любого человека. Наверняка вы не раз замечали — стоит откусить кусочек от этого фрукта, как срез начинает темнеть. Почему так происходит?
Объяснение этому явлению известно с очень давних пор. В любом яблоке, будь оно зеленое или красное, содержится железо. Сами темные пятна образуются из-за того, что это самое железо вступает в реакцию с воздухом, то есть окисляется.
Не все яблоки содержат много железа. Например, в домашних его очень много и это легко проверяется — срез фрукта темнеет очень быстро. Однако если вы купили яблоки в магазине и сделали срез, а он так и не потемнел спустя пять минут, значит, этого элемента из периодической таблицы Менделеева тут практически нет. Соответственно, и пользы организму практически никакой.
Если вы хотите, что бы коричневатые пятна быстро не появлялись на мякоти, нужно капнуть по несколько капель лимонного сока на срезы — это поможет замедлить окислительные процессы
(слайд14)
Сообщение ученика
Интересные факты

(слайд 15)

О том, сколь коварна и прожорлива коррозия, знают все автомобилисты. Двигатель порой готов еще служить верой и правдой, а кузов машины уже насквозь разъеден ржавчиной. Вот почему проблемам борьбы с коррозией ведущие автомобильные фирмы придают огромное значение. В январе 1986 г в Брюсселе проходил международный автосалон, на котором демонстрировалось более 1300 автомобилей из трех десятков стран. Всеобщее внимание привлекли машины шведской фирмы «Вольво», которая сумела существенно повысить антикоррозионную стойкость своей продукции и дает покупателям гарантию на 8 лет. Чтобы ни у кого на этот счет не возникало сомнений, фирма придумала оригинальную рекламу: на одном из ее стендов был установлен гигантский аквариум с водой, в котором, пока функционировал салон, все время находился автомобильный остов, прошедший перед этим специальную антикоррозионную обработку. «Не знаем, как насчет 8 лет, но за дни работы салона, - шутила одна из бельгийских газет, - металлическая рыбка «Вольво» не проржавела».
(слайд 16)
Коррозия – это окислительно-восстановительный процесс, при котором атомы металлов переходят в ионы (идет процесс окисления)
17145006096000 Fe0 - 2e → Fe2+
Cu0 - 2e → Cu2+
(слайд 17)
Классификация видов коррозии
Главная классификация производится по механизму протекания процесса. Различают два вида:
химическую коррозию;
электрохимическую коррозию.
(слайд 18)
Химическая коррозия
Химическая коррозия – это разрушение металла в результате взаимодействия его с сухими газами или жидкостями, не проводящими электрический ток.
Давайте рассмотрим химическую коррозию металлов на воздухе. Как протекает этот процесс? Вспомним, что представляет собой воздух?
Ученик:- Это смесь газов, которая имеет состав по объему:
Азот 78,095%
Кислород 20,939%
Диоксид углерода 0,031%
Благородные газы 0,935% , а остальное примеси
Учитель: Железо под воздействием O2 , H2О и ионов водорода постепенно окисляется. Этот процесс является окислительно-восстановительным, где металл является восстановителем. Коррозия железа может быть описана упрощенным уравнением
4Fe + 3O2 + 6H2О = 4 Fe(OH) 3
Fe0-3е= Fe3+
O02+4 е=2O2-
Fe(OH)3 и является ржавчиной. Содержащиеся в воздухе CO2 и SO2 могут взаимодействовать с водой, с образованием кислот, при диссоциации которых образуются ионы Н+, также окисляющие атомы металлов:
Fe0 + 2H+ Fe2+ + H20
Этот вид не приносит особого вреда.
(слайд 19)
Электрохимическая коррозия
Электрохимическая коррозия — это разрушение металла в среде электролита с возникновением внутри системы электрического тока.
Опытным путём установили, что металл быстрее окисляется ионами водорода, если он находится в контакте с менее активным металлом
При соприкосновении двух металлов с различными окислительно-восстановительными потенциалами и погружении их в раствор электролита, например, дождевой воды с растворенным углекислым газом CO2, образуется гальванический элемент, так называемый, коррозионный элемент. В ней происходит медленное растворение металлического материала с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом.
Большие неприятности связаны с хлоридом натрия (в некоторых странах используют отход производства – хлорид кальция), разбрасываемым в зимнее время на дорогах и тротуарах для удаления снега и льда. В присутствии солей они плавятся, и образующиеся растворы стекают в канализационные трубопроводы. Соли и особенно хлориды являются активаторами коррозии и приводят к ускоренному разрушению металлов, в частности транспортных средств и подземных коммуникаций.

В данном случае наряду с химическим процессом идет электрический – перенос электрона, т.е. возникает электрический ток.
4Fe0 + 3O20 + 6H2+1O-2 → 4Fe+3(O-2H)3
Fe0 -3e → Fe+3 4 восстановитель
О20 +4е → 2О-2 3 окислитель
Этот вид приносит большой вред.
Также существуют и другие классификации коррозии.
(слайд 20)
По типу агрессивных сред, в которых протекает процесс разрушения, коррозия может быть следующих видов: (слайд 21)
Газовая коррозия; (слайд 22)
Атмосферная коррозия;
Коррозия в неэлектролитах;
Коррозия в электролитах;
Подземная коррозия;
Биокоррозия;
Коррозия блуждающим током.
По характеру разрушения:(слайд 23)
Сплошная коррозия, охватывающая всю поверхность: (слайд 24)
равномерная;
неравномерная;
избирательная.
Локальная (местная) коррозия, охватывающая отдельные участки:
(слайд 25)
пятнами;
язвенная;
точечная (или питтинг);
сквозная;
межкристаллитная. (слайд 26)
По условиям протекания коррозионного процесса различаются следующие виды:
Контактная коррозия;
Щелевая коррозия;
Коррозия при неполном погружении;
Коррозия при полном погружении;
Коррозия при переменном погружении;
Коррозия при трении;
Межкристаллитная коррозияКоррозия под напряжением.
Очень важен вопрос об условиях, при которых коррозия протекает особенно интенсивно
(слайд 27)
3. Страница Экспериментальная
Группа учащихся за месяц закладывают опыты, ведут за ними наблюдения, фиксируют их.
(слайд 28)
Цель: Исследовать влияние сред, контактов металлов на скорость коррозии.
(слайд 29)
Гипотеза исследования: Коррозия металлов – химическая реакция, значит на её скорость может влиять контакт с другими химическими веществами.
(слайд 30)
Практическая часть.
Сообщение ученика-химика
При использовании металлических материалов очень важен вопрос о скорости их коррозии. Для того, что бы убедиться, мы решили провести опыт в различных средах и с различными металлами. Для проведения опыта мы приготовили 5 стаканов и 5 железных гвоздей.
(слайд 31)

1й стакан – заполнили обыновенной водопроводной водой и опустили в него гвоздь.
2й стакан – заполнили водопроводной водой, добавили поваренной соли и опустили в него гвоздь.
3й стакан – заполнили водопроводной водой с поваренной солью, к гвоздю прикрепили медную проволоку и опустили в стакан.
4й стакан – заполнили водопроводной водой с поваренной солью, к гвоздю прикрепили предварительно зачищенную наждачной бумагой алюминиевую проволоку и опустили в стакан.
5й стакан – заполнили водопроводной водой с поваренной солью, добавили в раствор гидроксид натрия и опустили в него железный гвоздь.
(слайд 32)
Итоги опыта:
(слайд 33)
1й стакан – железо слабо прокорродировало, в чистой воде коррозия идет медленнее, так как вода слабый электролит. В данном случае мы наблюдаем химическую коррозию.
(слайд 34)
2й стакан – химическая коррозия. Но здесь скорость коррозии гораздо выше, чем в первом случае, следовательно, хлорид натрия увеличивает скорость коррозии.
(слайд 35)
3й стакан – железный гвоздь в контакте с медной проволокой опущен в раствор хлорида натрия. Скорость коррозии очень велика, образовалось много ржавчины. Следовательно, хлорид натрия – это сильнокоррозионная среда для железа, особенно в случае контакта с менее активным металлом – медью.
А (+) на железе на меди К(-)

(слайд 36)
4й стакан – так же наблюдается коррозия железного гвоздя, алюминиевая проволока остается без изменений, хотя её перед началом опыта была очищена от оксидной пленки наждачной бумагой, вероятно, оксидная пленка образовалась снова.
(слайд 37)
5й стакан – железный гвоздь опущен в раствор хлорида натрия, к которому добавили гидроксид натрия. Коррозия железа в данном случае отсутствует.
(слайд 38)
Выводы:
Мы убедились на опыте, что коррозию железа можно уменьшить помощью гидроксида натрия. Он замедляет процесс коррозии, а гидроксид анионы являются ингибиторами, то есть замедлителями коррозии. Из моих наблюдений можно сделать вывод, что алюминий для протекторной защиты использовать нельзя, так как железо все равно разрушается.
(слайд 39)
Примеры коррозии
(слайд 40)
Консервная банка (луженое железо) представляет собой гальваническую пару железо–олово. Пока банка герметически закрыта, контактная пара не находится в среде, проводящей электрический ток, и банка может не подвергаться коррозии длительное время. Известен случай, когда консервная банка пролежала в земле около ста лет и не подверглась коррозии. Но стоит банку вскрыть, как незамедлительно начинается всепожирающий процесс коррозии. При этом электроны от железа, как более активного металла, переходят на олово. Между поверхностью оловянного покрытия и раствором возникает разность потенциалов. Ионы водорода из воды или кислоты собираются на поверхности малоактивного металла, где восстанавливаются с помощью электронов, идущих от растворяющегося железа. Чем более кислый раствор, тем коррозия интенсивней. В этом случае «работает» гальванический элемент. Железо служит растворимым анодом, а олово – катодом:
(слайд 41)
Основа оцинкованного ведра – железо, поверхность – серебристо-белый блестящий металл – Zn. По мере использования поверхность ведра покрывается буровато-беловатыми пятнами, разводами. Цинк в данной гальванической паре, как более активный металл, будет являться анодом и в присутствии среды, проводящей электрический ток, будет разрушаться, железо же не ржавеет. Поэтому оцинкованные ведра сравнительно недороги и служат долго.Состав бело-бурых пятен – в основном гидроксид цинка. Химизм процесса:
«Стригущий лишай цинковых покрытий» – это картина одного из видов коррозии цинка, внешне очень похожая на известное грибковое заболевание. Замечено, что в помещениях цинк корродирует быстрее, чем на открытой ветрам и дождям оцинкованной крыше. Происходит это потому, что продукты коррозии (оксид, гидроксид и карбонат цинка) не смываются дождями. Образовавшиеся отложения «белой ржавчины» впитывают влагу, и на оцинкованной поверхности разрастаются светлые пятна.Интересно еще одно обстоятельство: мягкая вода вызывает более сильную коррозию этого металла, чем вода, содержащая в большом количестве соли жесткости. Жесткая вода действует менее агрессивно,  т. к. осадок карбонатов образует на цинковой поверхности довольно прочное защитное покрытие.
(слайд 42)
4. Страница практическая
Проблема коррозии появилась, как только появился первый металл. Очевидно, её никогда не удастся разрешить полностью, и самое большое, на что можно рассчитывать в настоящее время – это замедлить «Возвращение металлов к природе».
Великий Гёте сказал: «Просто знать ещё не всё, знания нужно уметь использовать»
Люди пытались защитить металлы от атмосферного воздействия с помощью жира, масел или покрытием другими металлами. В трудах древнегреческого историка Геродота (V век до н.э.) уже упоминается о применении металла олова для защиты железа от коррозии.
Способы защиты металлов от коррозии:
(слайд 43)
Ингибиторы – это вещества, способные в малых количествах замедлять протекание химических процессов или останавливать их. Известно, что дамасские мастера для снятия окалины и ржавчины пользовались растворами серной кислоты с добавками пивных дрожжей, муки, крахмала. Эти примеси были одними из первых ингибиторов. Они не позволяли кислоте действовать на оружейный металл, в результате чего растворялись лишь окалина и ржавчина.
(слайд 44)
Шлифование поверхностей;
(слайд 45)
Использование легированных сталей;
(слайд 46)
Нанесение защитных покрытий:
неметаллических (лаки, эмали, масла, смазка);
(слайд 47)
металлических ((покрытие одного металла слоем другого). Например никелирование (покрытие никелем), лужение (покрытие сталями), хромирование (покрытие хромом);
(слайд 48)
химических (воронение, оксидные пленки (пассивация), полимерные пленки и др.).
(слайд 49)
Электрохимические методы:
Протекторная защита – к металлической конструкции присоединяется кусок более активного металла, который служит анодом и разрушается.
(слайд 50)
Катодная защита – конструкция присоединяется к внешнему источнику тока (так защищают трубы нефтепроводов и газопроводов).
(слайд 51)
Обработка среды (В котельных установках из воды удаляется кислород.)
(слайд 52)
Нанотехнология. Самовосстанавливающийся газопровод.
Электрохимическая защита способствует снижению износа стальных газопроводов от коррозии. Нанометалл способен самовосстанавливаться, кородирующее место постоянно пополняется металлом газопровода, который равномерно изымается со всей протяжённости трубы.
(слайд 53)
Shewanella oneidensis — грамотрицательная, факультативно анаэробная бактерия рода Shewanella, обитающая предпочтительно на дне моря в анаэробных условиях, осадочных отложениях, также может быть найдена в почве. Способна восстанавливать соединения металлов. Ведутся работы по использованию Shewanella oneidensis в биозащите металлических поверхностей от коррозии. Видовое название бактерия получила в честь озера Онейда в штате Нью-Йорк, США (англ. Oneida lake), в котором микроорганизм был впервые выделен.
(слайд 54)
5) Закрепление:
Вопросы:
Что такое коррозия? (Коррозия – это самопроизвольный процесс разрушения металлов и сплавов при взаимодействии их с окружающей средой (кислородом, углекислым газом, сернистым газом, водой).Какие виды коррозии вы знаете? (Химическая коррозия, электрохимическая коррозия).
Когда и кем была создана теория коррозии металлов? (В 1830 г. Швейцарский ученый Де ла Рив сформулировал первую теорию коррозии).
Когда и кем была сформулирована теория электрохимической коррозии? (В 1935г. А. И. Шултин и Я. В. Дурдин сформулировали теорию электрохимической коррозии)Как можно замедлить коррозию? (шлифование поверхностей, использование легированных сталей, нанесение защитных покрытий, протекторная и катодная защита).
(слайд 55)
Сантехника попросили поставить водопроводный кран, на стальную трубу. В наличии оказались хромированный и медный краны. Какой кран лучше выбрать? Аргументируйте ответ. (оба крана приведут к ускорению коррозии стальной трубы, т. к. железо является более активным металлом. Предложение: использовать пластмассовые переходники, чтобы не происходило контактов метал лов).(слайд 56)
Человек поставил на зуб золотую коронку, по истечении некоторого времени возникла необходимость в еще одной коронке, но средств на коронку у него нет. Возможен ли вариант, чтобы поставить на зуб стальную коронку? Что Вы можете предложить в решении данной проблемы? (произойдет ускорение разрушения стальной коронки, т. к. железо – более активный металл. Предложение: использовать керамическую или пластмассовую коронку).Задачи:
(слайд 57)
Определите массу оксида серы (VI), которую можно получить при окислении 124 г оксида серы (IV), если практический выход целевого продукта равен 63%.
(слайд 58)
Определите объем водовода, который образуется при растворении в соляной кислоте 150 г латуни, содержашей по массе 13% цинка.
(слайд 59)
Расчитайте массовые доли (в %) элементов в С12Н22О12.
(слайд 60)
6) Рефлексия.
(слайд 61)
Сегодня на уроке я узнал(а)…
Было интересно…
Было трудно…
Я выполнял(а) задания…
Я понял(а), что…
Теперь я могу…
Меня удивило…
Урок дал мне для жизни…
Мне захотелось…
7) Комментирование оценок.
(слайд 62)
Домашнее задание: §20, стр. 84-89.
вопросы 1, 5, 7 на стр. 88-89.
+ решить задачу №1 на стр. 89. (на отлично).