Инфоурок / Химия / Конспекты / Тема: Коррозия металлов и сплавов как результат и фактор загрязнения окружающей среды, меры по предупреждению коррозии.

Тема: Коррозия металлов и сплавов как результат и фактор загрязнения окружающей среды, меры по предупреждению коррозии.

библиотека
материалов

Урок № 42

Тема: Коррозия металлов и сплавов как результат и фактор загрязнения окружающей среды, меры по предупреждению коррозии.

Цель:

сформировать представление учащихся о механизме коррозийных процессов, об их последствиях и способах защиты от коррозии;

Задачи:

  • познакомить учащихся с сущностью химической и электрохимической коррозии, со способами защиты от коррозии металлов и сплавов;

  • восстановить в памяти учащихся объяснение окислительно-восстановительных процессов;

Тип урока: объяснение нового материала.

 Ход урока:

  1. Орг момент

  2. Актуализация знаний

  3. Изучение нового материала:

«Жизнь человеческая подобна железу. Если употреблять его в дело, оно истирается, если не употреблять – ржавеет»

Катон старший.

 Древнеримский философ


-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”.

Итак, мы сегодня изучаем процесс коррозии металлов. Когда зачитывала эпиграф урока прошу вас дома поразмышлять над словами  философа, что лучше «истираться» – ведя активный образ жизни, или «ржаветь»  не работая?

 Коррозия (от латинского «corrodere» разъедать) – самопроизвольный окислительно-восстановительный процесс разрушения металлов и сплавов вследствие взаимодействия с окружающей средой.

Примерно 20% железа ежегодно выплавляемого в мире разрушается от коррозии.

Коррозия – разрушение металлов под действием окружающей среды, при этом металлы окисляются по схеме:

http://festival.1september.ru/articles/579903/img2.gif

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)

По механизму протекания коррозия делиться на два вида: химическая и электрохимическая

I. Химическая – коррозия, обусловленная взаимодействием металлов с веществами, содержащимися в окружающей среде (газами или электролитами), при этом происходит окислительно-восстановительное разрушение металла без возникновения электрического тока в системе.

Газовая  - химическая коррозия, обусловленная взаимодействием металлов с газами.

Основной окислитель – кислород воздуха.

Процессы химической коррозии железа:

2Fe + O2 = 2FeO

4Fe + 3O2 = 2Fe2O3

3Fe + 3O2 = FeO·Fe2O3 (смешанный оксид железа (II, III) )

4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3 (на воздухе в присутствии влаги)

Fe(OH)3 t °C    H2O + FeOOH (ржавчина)

3Fe + 4H2O(пар) = Fe3O4 + 4H2

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

II. Электрохимическая – окислительно-восстановительное разрушение сплавов и металлов, содержащих примеси, с возникновением электрического тока в системе.

 

АНОД (более активный металл) – разрушается

КАТОД (менее активный металл или примесь неметалла, способного + ē) – восстанавливается среда

Ме0 – nē → Men+(процесс окисления)

 

кислая среда: 2H+ + 2ē → H2 (процесс восстановления)

влажный воздухO2 + 2H2O + 4ē → 4OH- (процесс восстановления)

 

 Пример:

Электрохимическая коррозия железной детали с примесями меди во влажном воздухе.

А:  Fe0 - 2ē → Fe2+ (Окисление)

К:  O2 + 2H2O + 4ē → 4OH- (процесс восстановления)

Итог: 2Fe O2 + 2H2O  = 2Fe(OH)2 (белая ржавчина)

4Fe(OH)2 + 2H2O + O = 4Fe(OH)3  (бурая ржавчина)

Fe(OH)3 = FeOOH + H2O

III. Защита от коррозии:

1). Металлические покрытия – анодное (покрытие более активным металлом ZnCr) – оцинкованное железо; катодное (покрытие менее активным металлом NiSnAgAu) – белая жесть (лужёное железо) – не защищает от разрушения в случае нарушения покрытия.

2). Неметаллические покрытия – органические (лаки, краски, пластмассы, резина - гумирование, битум);

неорганические (эмали).

3). Протекторная защита – присоединение пластины из более активного металла (AlZnMg) – защита морских судов.                     

4). Электрохимическая (катодная) защита – соединение защищаемого изделия с катодом внешнего источника тока, вследствие чего изделие становится катодом. Ток идёт в противоположном направлении.

5). Добавление ингибиторов ( в зависимости от природы металла –NaNO2Na3PO4, хромат и бихромат калия, ВМС органические соединения), адсорбируются на поверхности металла и переводят его в пассивное состояние.

5. Закрепление :

1. При электрохимической коррозии на поверхности анода протекает процесс

А) Восстановления ионов водорода; Б) Окисления металла;

В) Восстановление молекул кислорода; Г) Окисления молекул водорода.

2. Почему считают, что рядом со стальной коронкой (Fе) не рекомендуется ставить золотую (Аu)?

3. Вот история, произошедшая с норвежским грузовым судном «Анатина». Трюмы теплохода, направлявшегося к берегам Японии, были заполнены медным концентратом. Корпус судна сделан был из стали. Внезапно судно дало течь. Объясните, что произошло.

4. Какой из компонентов загрязненного городского воздуха является наиболее коррозионно-активным по отношению к металлам, особенно при повышенной влажности:
а) N
2; б) СО; в) SO2.

5. Почему цинк не используют при изготовлении консервных банок для покрытия им железа? Почему оцинкованное железо идёт на изготовления вёдер, баков?

6. Как будет протекать процесс коррозии в том случае, если железную водосточную трубу прибить к дому алюминиевыми гвоздями?

7. При изготовлении луженого железа (белой жести) - железо покрывают оловом, какое это покрытие - А) Анодное; Б) Катодное? Запишите электродные процессы

18. Знаменитая Кутубская колонна в Индии близ Дели вот уже полторы тысячи лет стоит и не разрушается, несмотря на жаркий и влажный климат. Сделана она из железа, в котором почти нет примесей. Объясните, почему в данном случае статуя не подвергается коррозии

 https://sites.google.com/site/himulacom/_/rsrc/1359481860759/zvonok-na-urok/11-klass---cetveertyj-god-obucenia/urok-no36-ponatie-o-korrozii-metallov-sposoby-zasity-ot-korrozii/1223174207_stolb.jpg?height=282&width=400

6. Д\з параграф 32 стр 103-106



Только до конца зимы! Скидка 60% для педагогов на ДИПЛОМЫ от Столичного учебного центра!

Курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации от 1 400 руб.
Для выбора курса воспользуйтесь удобным поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВЫ).

Московские документы для аттестации: KURSY.ORG


Краткое описание документа:

Тема: Коррозия металлов и сплавов как результат и фактор загрязнения окружающей среды, меры по предупреждению коррозии.

Цель:

сформировать представление учащихся о механизме коррозийных процессов, об их последствиях и способах защиты от коррозии;

Задачи:

·         познакомить учащихся с сущностью химической и электрохимической коррозии, со способами защиты от коррозии металлов и сплавов;

·         восстановить в памяти учащихся объяснение окислительно-восстановительных процессов;

Тип урока: объяснение нового материала.

 Ход урока:

1.      Орг момент

2.      Актуализация знаний

3.      Изучение нового материала:

«Жизнь человеческая подобна железу. Если употреблять его в дело, оно истирается, если не употреблять – ржавеет»

Катон старший.

 

 Древнеримский философ

Общая информация

Номер материала: 383218

Похожие материалы



Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 60% скидки (только до конца зимы) при обучении на курсах профессиональной переподготовки (124 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG