Презентация по химии "Коррозия металлов"

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Коррозия металлов
  Автор: Лепешенко Татьяна Ивановна
  преподаватель химии и биологии ГБОУ НПО РО ПУ № 61 имени Героя Советского Союза Вернигоренко И.Г.
  

• 

  2 слайд

  Цели урока
  - выяснить, что такое коррозия, её виды, механизм (на примере коррозии железа), способы защиты от коррозии;
  - отработать умение выполнять эксперимент, делать выводы из увиденного, составлять полуреакции окисления и восстановления исходя из положения металлов в электрохимическом ряду напряжений.
  
  

• 

  3 слайд

  Химический диктант
  :
  - реакции, протекающие с изменением степеней окисления элементов, называются ….
  элемент, повышающий степень окисления в результате реакции, называется …
  процесс присоединения электронов называется ….
  окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока, называется …
  катод заряжен …
  на аноде идёт процесс …
  при электролизе расплава бромида калия на катоде восстанавливается …
  при электролизе расплава гидроксида калия на аноде выделяется газообразный …
  определить окислитель и восстановитель в схеме реакции:
  Zn + AgNO3 – Zn(NO3)2 + Ag
  
  

• 

  4 слайд

  В настоящее время мы являемся свидетелями разрушения архитектурных сооружений и конструкций.
  От кислотных дождей катастрофически страдают памятники (здания и скульптуры), выполненные из известняка или мрамора.
  

• 

  5 слайд

  Коррозия
  Слово коррозия происходит от латинского corrodere, что означает разъедать.
  
  Коррозией называют самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды.
  
  

• 

  6 слайд

  Причины коррозии
  
  А) газы (O2,SO2, H2S, Cl2, NH3, NO, NO2, H2O-пар и т.д.); сажа – адсорбент газов;
  Б) электролиты: щёлочи, кислоты, соли;
  В) ионы Сl-, влажность воздуха;
  Г) макро- и микроорганизмы;
  Е) блуждаюший электрический ток;
  Ж ) разнородность металлов.
  
  

• 

  7 слайд

  Коррозийные процессы
  КОРРОЗИЯ - РЖАВАЯ КРЫСА,
  ГРЫЗЕТ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЛОМ,
  В ШЕФНЕР
  4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3
  
  

• 

  8 слайд

  Виды коррозии
  Коррозия
  Химическая
  Электрохимическая
  

• 

  9 слайд

  Классификация
  Коррозия металлов
  По виду коррозийной среды
  По характеру разрушений
  По процессам
  Газовая
  Жидкостная
  Атмосферная
  Равномерная
  Почвенная
  Неравномерная
  Химическая
  Электрохимическая
  

• 

  10 слайд

  Химическая коррозия
  Химическая коррозия обусловлена взаимодействием
  металлов с сухими газами или жидкостями,
  не проводящими электрического тока
  Как правило, протекает
  при повышенных
  температурах
  Продукты коррозии образуются непосредственно в местах соприкосновения металла с агрессивной средой
  Коррозионно-активные среды
  Скорость коррозионного процесса определяется не только природой металла, но и свойствами образовавшихся продуктов
  Оксидная пленка
  Прочная, защитная
  Рыхлая
  
  
  Al2O3, ZnO, NiO, Cr2O3, TiO2
  
  
  FeO, Fe2O3, Fe3O4
  

• 

  11 слайд

  Электрохимическая коррозия осуществляется за счет
  электрохимических реакций, происходящих
  на поверхности металла, находящегося в контакте
  с раствором электролита. Она сопровождается
  возникновением электрического тока
  Пример контактной коррозии
  

• 

  12 слайд

  Электрохимический ряд напряжений металлов
  
  Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Pt, Au
  
  Ослабление восстановительных свойств, активности
  

• 

  13 слайд

  Коррозия металлов
  СПЛОШНАЯ
  не представляет особой опасности для конструкций и аппаратов особенно в тех случаях, когда потери металлов не превышают технически обоснованных норм. Ее последствия могут быть сравнительно легко учтены.
  
  МЕСТНАЯ
  потери металла небольшие. Наиболее опасна – точечная коррозия(образование сквозных поражений, точечных полостей – так называемых питтингов. Местной коррозии благоприятствуют морская вода, растворы солей, в частности галогенидных (хлорид натрия, магния и др.). Опасность местной коррозии состоит в том, что, снижая прочность отдельных участков, она резко уменьшает надежность конструкций, сооружений, аппаратов.
  
  
  

• 

  14 слайд

  Опыт №1.
  
  Цинковую гранулу опускаем в раствор соляной кислоты. Наблюдаем выделение водорода.
  Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
  Сначала реакция протекает быстро, а затем постепенно замедляется. Это обусловлено тем, что ионы цинка переходят в раствор и образуют у поверхности металла слой положительно заряженных ионов. Этот слой является барьером, препятствующим проникновению одноимённо заряженных ионов водорода к поверхности металла. Кроме того, при растворении цинка в его кристаллической решётке накапливаются электроны, которые затрудняют дальнейший переход поверхностных ионов цинка в раствор. Это и приводит к замедлению взаимодействия цинка с кислотой.
  
  

• 

  15 слайд

  Опыт №2.
  
  К цинку прикасаемся медной проволокой – растворение цинка усиливается.
  Это объясняется следующим образом: медь в ряду напряжений металлов находится за водородом и с кислотами, у которых окислителем являются ионы водорода, не взаимодействуют. Поэтому в кристаллической решётке меди свободные электроны не накапливаются. При контакте этих двух металлов свободные электроны цинка переходят к меди и восстанавливают ионы водорода:
  2Н+ + 2е = Н20
  В этом случае наряду с химическими процессами (отдача электронов) протекают и электрические ( перенос электронов от одного металла к другому).
  Освободившись от избыточных электронов цинк снова окисляется:
  Zn0 – 2e = Zn2+
  Кроме этого, поверхностные ионы цинка теперь не удерживаются электростатическим притяжением электронов и распределяются по раствору, поэтому цинк в контакте с медью растворяется быстрее. Таким образом, усиление коррозии цинка в контакте с медью объясняется возникновением короткозамкнутого гальванического элемента. В котором цинк выполняет роль анода, а медь – катода.
  
  

• 

  16 слайд

  Опыт №3.
  
  Медную и цинковую пластинки в растворе НСl соединяем проводником, наблюдаем выделение водорода на медной пластинке.
  Анод (Zn): Zn0 – 2e – Zn2+
  Катод (Сu): 2H+ + 2e – H20
  Аналогично происходит коррозия металлов, которые неоднородны и содержат примеси. В присутствии электролита одни участки поверхности металла играют роль анода, другие – катода.
  На катоде происходит окисление атомов металла: Ме0 – ne = Men+
  При этом на металле остаются избыточные электроны. Роль анода выполняет более активный металл.
  На катоде происходит принятие электронов, которые поступают с анода, каким-либо окислителем. В кислотах в качестве окислителя выступают ионы водорода. В нейтральной среде в качестве окислителя преимущественно выступает растворённый кислород, тогда на катоде протекает процесс: О2 + 4е + 2Н2О = 4ОН-
  
  

• 

  17 слайд

  Способы защиты металлов от коррозии.
  
  
  1. Легирование металлов, т.е. получение сплавов, которые устойчивы к коррозии.
  2. Изоляция металла от окружающей среды достигается применением защитных покрытий. Различают три вида покрытий: (лаки, краски, эмали); химические покрытия (фосфатные, оксидные, нитридные); металлические (никелирование, хромирование, лужение – покрытие оловом). Различают катодные и анодные покрытия. Если защищаемый металл покрыт менее активным металлом, то это – катодное покрытие, например железо покрытое оловом. При нарушении целостности катодного покрытия возникает гальванический элемент, в котором анод – железо разрушается, а катод – олово – остаётся защищённым. Если защищаемый металл покрыт более активным металлом, то это анодное покрытие, например железо покрыто цинком. При нарушении целостности анодного покрытия возникает гальванический элемент, где анод – цинк – разрушается, а катод – железо – остаётся защищённым.
  Протекторная защита. К защищаемой металлической конструкции
  присоединяют листы (протекторы) из более активного металла. Протектор разрушается, предохраняя защищаемый металл. Данным способом защищают трубопроводы и ёмкости под землёй, корпуса судов и корабельных винтов в морской воде.
  4. Изменение свойств агрессивной среды. Достигается двумя способами: 1) удаление из агрессивно сред веществ, которые усиливают коррозию металлов, например кислород кипячением; 2) добавлением в агрессивную среду веществ, которые замедляют коррозию (ингибиторы).
  
  

• 

  18 слайд

  Опыт №4.
  
  Цинковая пластинка опускается в сосуд с ингибированной соляной кислотой. Реакция не происходит. Ингибиторами могут быть мочевина, сульфит натрия, тиосульфат натрия, нитрит натрия, фосфаты, карбонаты, силикаты.
  
  

• 

  19 слайд

  Закрепление знаний
  Контрольные вопросы:
  1. Дайте определение коррозии металлов.
  2. Какие виды коррозии металлов вам известны.
  3. Что способствует процессу коррозии?
  4. Рассмотрите процесс коррозии при контакте железа с более активным металлом . Напишите уравнения реакций окисления и восстановления.
  4. Зная, что такое коррозия и что ей способствует, предложите способы борьбы с коррозией железных изделий как наиболее распространённых.
  5. Какие способы борьбы с коррозией вам известны?
  6. Особый интерес представляет протекторная защита. На чём основано её действие? Каков её недостаток?
  7. На чём основана катодная защита?
  

• 

  20 слайд

  Итоги урока
  Разрушить проще, чем построить. Потерять гораздо легче, чем найти. Бороться с коррозией нелегко, но возможно. И одно из многочисленных тому доказательств – Эйфелева башня (слайд 38), которую строили в расчёте на то, что прослужит она лет тридцать и её снесут. А она вот уже второе столетие украшает собою Париж…
  

• 

  21 слайд

  Творческие задания.
  
  
  1. Для хозяйственных нужд вам необходимо приобрести два железных ведра. В хозяйственном магазине оказались два ведра двух видов: оцинкованное (железо покрыто цинком) и лужёные ( железо покрыто оловом). Какое из этих вёдер прослужит дольше? Какому виду вёдер вы отдадите предпочтение? Дайте обоснованный ответ.
  2. Вы – слесарь. На стальную деталь (сталь в основном содержит железо и углерод до 2%) поставили медную заклёпку. Знаете ли вы, что раньше разрушится: деталь или заклёпка? Дайте обоснованный ответ.
  3. К стенкам парового котла, корпуса судна приваривают листы более активного металла (цинка, магния). Какой металл будет разрушатся в первую очередь? Дайте обоснованный ответ.
  4.Одна железная пластина покрыта магнием, а другая медью. На какой пластинке образуется ржавчина при нарушении целостности покрытия? Дайте обоснованный ответ.
  
  
  

• 

  22 слайд

  Домашнее задание
  Учебник «Химия» для профессий НПО и СПО технического цикла О.Г. Габриелян, И.Г. Остроумов, М., «Академия» 2014 год, 256 с. Стр.
  Рабочая тетрадь «Металлы и неметаллы»: кроссворд № 1 стр. 27;