Коррозия металлов и методы борьбы с ней
Предпросмотр материала:
Коррозия металлов и меры борьбы с ней.
Тип урока: теоретическое.
Дидактическая цель: Закрепить и углубить знания полученные в школе на уроках химии и физики.
Цели урока:
1. сформировать представления о коррозии, как окислительно – восстановительном процессе, о способах защиты металлов о коррозии.
2. Воспитывать трудолюбие, нравственность, интерес к предмету.
3. Развивать мышление учащихся, их самостоятельность и активность в овладении знаниями.
4. Обеспечить реализацию политехнизма, формировать практические умения и навыки.
Оборудование: 4 стаканчика, 4 гвоздя, медная проволока, цинковая пластинка, соляная кислота. ММП.
План урока:
1. Опрос домашнего задания - 15 мин.
2. Изучение нового материала – 63 мин.
3. Закрепление нового материала - 10.
4. Домашнее задание – 2 мин
Ход урока.
1. Опрос домашнего задания.
1. Написать химические свойства металлов, написать уравнения химических реакций.
2.Что показывает ряд напряжения металлов?
3. Выполнить упражнения :
- В два сосуда с голубым раствором медного купороса поместили в первый цинковую пластинку, а во второй серебряную. В каком сосуде цвет раствора постепенно пропадает? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующей реакции.
-Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса цинковой пластинки при взаимодействии ее с растворами: а)CuSO4; б) MgSO4; в) Pb(NO3)2? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.
При какой концентрации ионов Zn2+ (в моль/л) потенциал цинкового электрода будет на 0,015 В меньше его стандартного электродного потенциала?
4. Почему нельзя получать меди при взаимодействии натрия с раствором хлорида меди. Составьте уравнения реакций.
5. Решение упражнений. Осуществить превращение
а) Zn ↔ ZnO b) Cu → CuO → CuCl 2
↓ ↓
ZnCl2
c) Cu → Cu(OH) 2 → CuCl 2
↓ ↑
CuO
2. Объяснение нового материала.
Демонстрация опыта: в 4 стаканчика наливают воду, в 3 стаканчика добавляют по 2 капли соляной кислоты, в первые два стакана кладут стальной гвоздь, в третий – стальной гвоздь соединенный с цинковой пластинкой, в 4 – стальной гвоздь, соединенный медной проволокой.
Рассмотрим, что произошло со стальным гвоздем в воде. Он поржавел большей частью у поверхности воды. Почему? В коррозии одновременно участвуют кислород и вода: 2Fe + 2 H2O + O2 → 2 Fe (OH)2 Получившийся гидроксид железа окисляется дальше
4 Fe (OH)2 + 2 H2O + O2 → 2 Fe (OH)4 ( ржавого цвета). С помощью красной и желтой кровяной солей можно обнаружить ионы железа +2 и +3 соответственно по синей окраске. Возьмем воду на пробу из стакана, где проходила коррозия. Реакция не идет, значит ионов железа нет. В случае коррозии под действием кислорода и воды образуется нерастворимые соединения железа.
В стакане, где была вода подкислена, ржавчины не образовалось. Проведем пробу на ионы железа. Ионы присутствуют. В кислой среде идет реакция
Fe + 2 HCl → Fe Cl2 + Н2,
где ионы железа +2 окисляются кислородом воздуха
4 Fe Cl2 + 4 HCl + O2 → 4Fe Cl3 + 2,H2O
Приведем пробу на ионы железа в случае, когда гвоздь контактировал с цинковой пластинкой. Ионов железа мало, об этом можно судить по светло –синей окраске. Цинк более активный, чем железо, металл, он отдает свои электроны железу и окисляется
Znо - 2е → Zn+2 При этом цинк переходит в раствор, в паре Zn – Fe он является анодом. На поверхности железа скапливаются электроны, и идет процесс восстановления водорода 2Н+ + 2е → Н2
Железо выступает анодом и сохраняется от разрушения.
В паре – Fe – Cu железо выступает анодом и разрушается
Fe о - 2е → Fe +2
Поэтому проба на ионы железа показывает высокую концентрацию.
Разберем упражнение:
Как происходит коррозия цинка, находящегося в контакте с кадмием в нейтральном и кислом растворах. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов. Каков состав продуктов коррозии?
Решение. Цинк имеет более отрицательный потенциал (-0,763 В), чем кадмий (-0,403 В), поэтому он является анодом, а кадмий катодом.
Анодный процесс: Zn 0 - 2e- = Zn2+
катодный процесс:
в кислой среде 2H+2 + 2H2O = H2
в нейтральной среде 0,5O2 + H2O + 2e- = 2OH-
Так как ионы Zn2+ с гидроксильной группой образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Zn (OH)2.
Коррозия – самопроизвольное разрушение ( окисление) металлов под действием факторов окружающей среды.
3. Закрепление – выполнение упражнений
1. Как происходит атмосферная коррозия луженого и оцинкованного железа при нарушении покрытия? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов. Медь не вытесняет водород из разбавленных кислот. Почему? Однако, если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на меди начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнение протекающей химической реакции.
2. Как происходит атмосферная коррозия луженого железа и луженой меди при нарушении покрытия? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.
3.Если пластинку из чистого цинка опустить в разбавленную кислоту, то начавшееся выделение водорода вскоре почти прекращается. Однако при прикосновении к цинку медной палочкой на последней начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнения протекающей химической реакции.
4.В чем сущность протекторной защиты металлов от коррозии? Приведите пример протекторной защиты железа в электролите, содержащем растворенный кислород. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.
4. Домашнее задание - Шиманович В.В. упр 115 – 120 , конспект
«Уральский колледж газа, нефти и отраслевых технологий ЗКОУО»
«Утверждаю»
Зам. директора по УР
____________ Мухамбеталиев С.Х.
«____»______________ 2007 г.
Открытый урок на тему: «Коррозия металлов и меры борьбы с ней».
по дисциплине « Физколлоидная химия»
для студентов по специальности: 3925002 «Технология переработки нефти и газа»
Преподаватель Екимова Л.П.
Уральск 2007 г.
Председатель ПЦК химии и технологии нефти и газа
«______» ________________ 2007 г.
Председатель ПЦК __________Потлова Г.А
Краткое описание материала
Слово коррозия происходит от латинского corrodere, что означает разъедать. Хотя коррозию чаще всего связывают с металлами, но ей подвергаются также камни, пластмассы и другие полимерные материалы и дерево. Например, в настоящее время мы являемся свидетелями большого беспокойства широких слоев людей в связи с тем, что от кислотных дождей катастрофически страдают памятники (здания и скульптуры), выполненные из известняка или мрамора.
Таким образом, коррозией называют самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды. Процессы физического разрушения к коррозии не относят, хотя часто они наносят неменьший вред памятникам культуры. Их называют истиранием, износом, эрозией.
Металлы составляют одну из основ цивилизации на планете Земля. Среди них как конструкционный материал явно выделяется железо. Объем промышленного производства железа примерно в 20 раз больше, чем объем производства всех остальных металлов, вместе взятых. Широкое внедрение железа в промышленное строительство и транспорт произошло на рубеже XVIII...XIX вв. В это время появился первый чугунный мост, спущено на воду первое судно, корпус которого был изготовлен из стали, созданы первые железные дороги. Однако начало практического использования человеком железа относят к IX в. до н.э. Именно в этот период человечество из бронзового века перешло в век железный. Тем не менее история свидетельствует о том, что изделия из железа были известны в Хеттском царстве (государство Малой Азии), а его расцвет относят к XIV...XIII вв. до н.э.
В природе, хотя и очень редко, но встречается самородное железо. Его происхождение считают метеоритным, т.е. космическим, а не земным. Поэтому первые изделия из железа (они изготавливались из самородков) ценились очень высоко – гораздо выше, чем из серебра и даже золота.
Коррозия металлов и методы борьбы с ней
Что Вы хотите изменить?
Например: обновить оформление, добавить задания, изменить класс, сократить текст или адаптировать материал.
Краткое описание материала
Слово коррозия происходит от латинского corrodere, что означает разъедать. Хотя коррозию чаще всего связывают с металлами, но ей подвергаются также камни, пластмассы и другие полимерные материалы и дерево. Например, в настоящее время мы являемся свидетелями большого беспокойства широких слоев людей в связи с тем, что от кислотных дождей катастрофически страдают памятники (здания и скульптуры), выполненные из известняка или мрамора.
Таким образом, коррозией называют самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды. Процессы физического разрушения к коррозии не относят, хотя часто они наносят неменьший вред памятникам культуры. Их называют истиранием, износом, эрозией.
Металлы составляют одну из основ цивилизации на планете Земля. Среди них как конструкционный материал явно выделяется железо. Объем промышленного производства железа примерно в 20 раз больше, чем объем производства всех остальных металлов, вместе взятых. Широкое внедрение железа в промышленное строительство и транспорт произошло на рубеже XVIII...XIX вв. В это время появился первый чугунный мост, спущено на воду первое судно, корпус которого был изготовлен из стали, созданы первые железные дороги. Однако начало практического использования человеком железа относят к IX в. до н.э. Именно в этот период человечество из бронзового века перешло в век железный. Тем не менее история свидетельствует о том, что изделия из железа были известны в Хеттском царстве (государство Малой Азии), а его расцвет относят к XIV...XIII вв. до н.э.
В природе, хотя и очень редко, но встречается самородное железо. Его происхождение считают метеоритным, т.е. космическим, а не земным. Поэтому первые изделия из железа (они изготавливались из самородков) ценились очень высоко – гораздо выше, чем из серебра и даже золота.
Что Вы хотите изменить?
Например: обновить оформление, добавить задания, изменить класс, сократить текст или адаптировать материал.
Найдите подходящий для Вас курс
В каталоге 7 877 курсов по разным направлениям
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
- Курс повышения квалификации «Нанотехнологии и наноматериалы в биологии. Нанобиотехнологическая продукция»
- Курс повышения квалификации «Основы построения коммуникаций в организации»
- Курс повышения квалификации «Основы управления проектами в условиях реализации ФГОС»
- Курс повышения квалификации «Особенности подготовки к сдаче ОГЭ по химии в условиях реализации ФГОС ООО»
- Курс повышения квалификации «Современные образовательные технологии в преподавании химии с учетом ФГОС»
- Курс повышения квалификации «Химия окружающей среды»
- Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
- Курс профессиональной переподготовки «Клиническая психология: теория и методика преподавания в образовательной организации»
- Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности специалиста оценщика-эксперта по оценке имущества»
- Курс профессиональной переподготовки «Организация системы учета и мониторинга обращения с отходами производства и потребления»
- Курс профессиональной переподготовки «Техническая диагностика и контроль технического состояния автотранспортных средств»