Конспект урока химии Коррозия металлов

Коррозия металлов
Цель: сформировать представление студентов о механизме коррозийных процессов, об их последствиях и способах защиты от коррозии;
Задачи: Образовательная: изучить механизм коррозийных процессов, их последствия и способы защиты от коррозии;
Развивающая: развивать умение работать с опорным конспектом, наблюдать, делать выводы;
Воспитательная: воспитывать эмоциональное отношение к изучаемому явлению.
Ход урока
- 31 января 1951 г. обрушился железнодорожный мост в Квебеке (Канада ), введенный в эксплуатацию в 1947 г.
- в 1964 г. рухнуло одно из самых высотных сооружений в мире – 400-метровая антенная мачта в Гренландии.
- Из-за повреждений нефтепроводов в реки и на грунт выливается нефть.
Что же объединяет эти примеры? (разрушение металлических изделий)
Этот процесс и станет предметом нашего изучения на уроке.
Разрушение, или правильнее разъедание, в переводе на латинский звучит как “кородире”.
Тема нашего урока “Коррозия металлов”.
Коррозия металлов…
Блок №1
Итак, что же такое коррозия?В переводе с латинского слово “коррозия” - значит разъедать.
Примерно 20% железа ежегодно выплавляемого в мире разрушается от коррозии.
Коррозия – разрушение металлов под действием окружающей среды, при этом металлы окисляются по схеме:
В зависимости от вызываемых коррозией повреждений поверхности металлов различают следующие ее виды:
равномерную (сплошную),
язвенную,
точечную (питтинг).
Как вы думаете какой вид коррозии самый опасный?Почему? (Питтинг – большая глубина поражения и малая площадь)
Блок №2
По механизму протекания коррозия делиться на два вида: химическую и электро-химическую.
Химическая коррозия
- Как вы думаете, почему этот блок изображен в виде пламени?
Это вид коррозии протекает в средах, непроводящих электрический ток (газ, нефть, керосин ) или при высоких температурах, когда невозможна конденсация воды.
В результате химической коррозии происходит переход электронов от восстановителя к окислителю. Если прокалить медную проволоку в пламени, образуется серый налет, это и будет оксид меди.
Второй вид коррозии – электрохимическая.
- Какой процесс будет сопровождать этот вид коррозии?
- Что такое электрический ток с точки зрения физики?
Этот вид коррозии протекает в среде электролита.
Блок № 3 Если в среде электролита находится контактная пара металлов (Cu – Fe ), то ионы более активного металла – железа переходят в раствор, при этом поверхность железа заряжается положительно, выполняя роль анода. Электроны с поверхности железа переходят на поверхность более электроположительного металла – меди. В результате она заряжается отрицательно, выполняя роль катода. На поверхности меди восстанавливаются ионы водорода, образуя газообразный водород. Это пример коррозии, протекающей в кислой среде.
Но на поверхности металлических изделий, находящихся в атмосферных условиях, всегда конденсируется влага. Капля воды играет роль электролита, в ней растворен кислород из воздуха. Кислород восстанавливается до гидроксид-ионов, а железо окисляется, переходя в гидроксид железа (II) и гидроксид железа (III). Смесь этих гидроксидов и есть ржавчина.
Блок № 4
Обратите внимание на следующий элемент конспекта. Как вы думаете, о чем пойдет речь дальше?
Конечно, зная механизм протекания коррозии и причины ее возникновения, человек научился защищать металлы от коррозии (эпиграф).
Крашение;
Эмалироание (не металлическое покрытие);
Металлопокрытие;
Легирование – введение в сплав добавки, в результате образуются коррозийно-стойкие сплавы;
Введение в среду ингибитора – специального вещества, замедляющего скорость коррозии;
Протекторная защита – присоединение к защищаемому металлу более активного металла.
Первичное закрепление
Ответить на вопросы теста.
(ответом будут буквы, составляющие слово “коррозия” )
Работа в парах по карточкам с использованием “слепого” конспекта
Какие виды коррозии вам известны по характеру повреждений поверхности металлов?
Какие ионы переходят в раствор при электрохимической коррозии? Какие процессы при этом протекают но катоде и аноде?
Запишите уравнение реакции, отражающее процесс химической коррозии. Укажите окислитель и восстановитель.
Перечислите способы защиты металлов от коррозии. Объясните, как вы их понимаете.
Работа в парах экспертов
Выполнение лабораторных опытов.
Опыт 1. В пробирке под N5 железный гвоздь помещен в раствор гидроксида натрия (NаОH). В пробирке под N6 – в раствор хлорида натрия (NаCl).
1) В каком случае процесс коррозии интенсивнее?
2) Какая среда повлияла на скорость коррозии?
3) Какой метод защиты металлов от коррозии подтверждает данный опыт?
Опыт 2. Даны 2 пробирки: в пробирке N3 железный гвоздь соединён с медью, в пробирке под номером 4 - железный гвоздь соединен с цинком. Среда нейтральная.
1)Определите, в каком случае коррозирует железо? Почему?
2)Составьте уравнения реакций, протекающих в обоих случаях.
Опыт 3.В пробирке под N1 – цинк покрытый лаком, в пробирке под N2 – цинк, ранее обработанный кислотой. В обе пробирки добавьте соляную кислоту. В какой пробирке наблюдается выделение газа? Почему? Какой метод защиты металла демонстрирует данный опыт?
Опыт 4. Прокалите медную проволоку в пламени спиртовки. Что вы увидели? К какому типу коррозии вы отнесёте данный процесс? Запишите уравнение химической реакции, составьте схему электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.
Отчет групп о проделанной работе
Составление синквейна. Вы познакомились с понятием коррозия, с механизмом и видами коррозии и теперь вы решили, какой знак поставить в конце предложения?
Выразить свое отношение к предмету изучения я вам предлагаю через синквейн:
Подведение итогов
Выставление оценок
Домашнее задание.