Урок "Коррозия металлов"

Урок № 37 9 кл

Тема: Коррозия металлов и способы защиты от нее.

Цель: сформировать понятие о коррозии металлов, рассмотреть классификацию коррозионных процессов, способы защиты металлов от коррозии.

Задачи:

1. познакомить с сущностью электрохимической коррозии и с причинами, вызывающими её ускорение

2. развитие умений  наблюдать, сравнивать, обобщать, делать самостоятельные выводы, работать в группах, развитие познавательного интереса к предмету; 

3. воспитывать сознательное отношение к процессу обучения

Метод и методич. приемы

проблемный, частично – поисковый, ИКТ

Оборудование: ПСХЭ, презентация

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

Катон старший. Древнеримский философ

Ход урока.

1. Организационный момент.

Психологический настрой. Объявление темы и цели урока.

1. Вызов

Двое учащихся с карточками у доски. (Тест ОВ)

По горизонтали: 1. Металл, имеющий наибольшую плотность. Открыт в 1804 г. С.Теннантом (Англия). 2. Металл, обладающий наибольшей электрической проводимостью и теплопроводностью. Известен с древних времен. Принадлежит к малоактивным металлам. 3. Металл, имеющий самую низкую температуру плавления. Известен с древних времен. Растворяет некоторые металлы, образуя амальгамы. 4. Благородный металл, при обычной температуре не окисляющийся кислородом воздуха, не взаимодействующий с водой и кислотами, но растворяющийся в царской водке. Известен был давно. Образует многочисленные комплексные соединения. 5. Самый тугоплавкий металл. Открыт в 1781 г. К.Шееле (Швеция). Применяется для изготовления нитей накаливания электроламп. 6. Самый распространенный металл в земной коре. Открыт в 1825 г. Г.Эрстедом (Дания). Обладает высокой электро- и теплопроводностью, химической активностью. 7. Металлы, получаемые электролизом расплавов их солей. Имеют наименьшую плотность и твердость, энергично взаимодействуют с галогенами с образованием галогенидов.

По горизонтали: 1. Осмий. 2. Серебро. 3. Ртуть. 4. Платина. 5. Вольфрам. 6. Алюминий.
7. Щелочные.

1. Осмысление

Отгадав загадку вы сможете узнать тему урока..

Лопата, стоя у дверей

Без дела стала тяжелей.

Какой процесс произошел? (окисление, покрытие ржавчиной, коррозия)

Работа в группах. § 32 по вопросам.

1гр Что такое коррозия? Как подразделяются процессы коррозии?

Коррозия – это явление разрушения металлов под действием факторов окружающей среды. (работа с текстом ОВ)

Коррозия

Химическая Биохимическая Электрохимическая

2гр .Описать сущность химической коррозии.

2Fe + 2H₂O + O₂ = 2 Fe(OH)₂

Fe⁰ – 2e àFe²⁺ 2

O₂ + 4e à2O 1

4 Fe²⁺(OH)₂ + 2H₂O + O⁰ ₂ = 4 Fe³⁺ (OH)₃

Fe²⁺ – e àFe³⁺ 4

O₂⁰ + 4e à2O^2- 1

3гр Описать сущность электрохимической коррозии

Электрохимическая коррозия – это разрушение металлов, которое сопровождается возникновением электрического тока. Это такая коррозия, в результате которой наряду с химическими процессами (отдача электронов атомами коррозируемого металла – процесс окисления) протекают электрические (перенос электронов от одного участка изделия к другому).

Основополагающим звеном для понимания электрохимических процессов является ряд напряжения металлов. Металлы можно расположить в ряд, который начинается с химически активных и заканчивается наименее активными благородными металлами (раздаточный материал – Электрохимический ряд напряжений металлов)

4гр Способы защиты металлов от коррозии.

А) Защитные поверхностные покрытия металлов.

Б) Сплавы с антикоррозионными свойствами

В) Протекторная защита

Г) Изменение состава среды

Д) Замена металлов новыми современными конструкционными материалами.

Задания для первой группы

1. Требуется скрепить железные детали. Какими заклепками следует пользоваться медными или цинковыми, чтобы замедлить коррозию железа? Ответ обоснуйте.

2. Как называются вещества, замедляющие коррозию?

3. Введение, каких элементов в сталь повышает ее коррозионную стойкость?

Задания для второй группы

1. К стальному днищу машины была предложена протекторная защита. Какой металл для этого лучше применить: Zn, Cu или Ni?

2. Почему многие изделия быстрее корродирует вблизи предприятий?

3. Лист железа, покрытый цинком, и лист железа, покрытый оловом, процарапали до железа. Будет ли подвергаться коррозии железо в обоих случаях?

Задания для третьей группы

1. В стихотворении Вадима Шефнера « Пустырь» есть такие строчки:

«Коррозия – рыжая крыса

Грызет металлический лом»

 Что это за рыжая крыса? Всегда ли результат коррозии имеет рыжий цвет?

1. Как вы думаете, какие процессы могли привести к разрушению одно из «Семи чудес Света» Колосса Родосского, если он представлял собою гигантскую статую бога Солнца (Гелиоса), простоявшую всего 66 лет. Известно, что при создании его  отпечатанные бронзовые листы были укреплены на железном каркасе? Почему следует учитывать местоположение Колосса (он был установлен на острове Родос в Средиземном море).

2. Почему интенсивнее коррозируют автомобили в зимнее время года в городских условиях?

 Задания для четвертой группы

1. Почему сейчас коррозия протекает более интенсивно, чем раньше, например, в средневековье?

2. Иногда зубные коронки, изготовленные из различных металлов (золота и стали) и близко расположенные друг к другу, доставляют их носителям неприятнейшие болевые ощущения. Почему?

3.  В 20 годы ХХ в. по заказу одного миллионера была построена роскошная яхта “Зов моря”. Еще до выхода в открытое море яхта полностью вышла из строя. Днище яхты было обшито медно-никелевым сплавом, а рама руля, киль и другие детали изготовлены из стали.  Почему?

1. Закрепление.

тест

1. Д/З § 32

Подведение итогов урока

Выставление оценок

Рефлексия.

Тест по теме КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ

1. Быстрее подвергается коррозии изделие, изготовленное из:

   1. Чистого железа

   2. Железа, имеющего примеси меди

   3. Железа, имеющего примеси магния

   4. Железа, имеющего примеси олова

2. Металл, который нельзя использовать в качестве протектора для защиты стального корпуса корабля:

   1. Магний

   2. Медь

   3. Цинк

   4. Алюминий

3. На катоде при коррозии железа в кислотной среде протекает процесс

   1. O₂ + 4 ē + 2 H₂O = 4 OH^

   2. 2 H₂O + 2 ē = H ₂ + 2 OH^

   3. 2H ⁺ + 2 ē = H ₂

   4. 2 H₂O 4 ē = O ₂ + 4H ⁺

4. На катоде при коррозии железа в нейтральной среде протекает процесс

   1. 2H ⁺ + 2 ē = H ₂

   2. 2 H₂O 4 ē = O ₂ + 4H ⁺

   3. O₂ + 4 ē + 2 H₂O = 4 OH^

   4. 2 H₂O + 2 ē = H ₂ + 2 OH^

5. Для защиты железа от атмосферной коррозии в качестве покрытия, при возможном ее нарушении, лучше использовать металл:

   1. Zn

   2. Cu

   3. Pb

   4. Ni

6. Коррозия железа усиливается при его контакте с:

   1. Zn

   2. Mg

   3. Pb

   4. Mn

7. Не коррозирует в растворе серной кислоты за счет образования защитной пленки на ее поверхности:

   1. Zn

   2. Mg

   3. Pb

   4. Fe

8. Коррозия усиливается с повышением и понижением pH среды:

   1. Mg

   2. Fe

   3. Cu

   4. Zn

9. Две цинковые пластинки, чтобы их коррозия не усиливалась, лучше скрепить…… проволокой

   1. Медной

   2. Железной

   3. Алюминиевой

• Выполнение упражнений

1.Запишите уравнения реакций подтверждающих химические свойства металлов ( с простыми веществами, с кислотами, с солями) ( три ученика пишут на доске уравнения реакций)

2. Задачи с нестандартной формулировкой

1) В подвале дома был обнаружен ящик гвоздей. От плохого хранения многие из них были покрыты ржавчиной. Что представляет собой ржавчина с химической точки зрения?

2) Молодая хозяйка повесила сушить белье на железную проволоку. Когда белье высохло, хозяйка с ужасом обнаружила на чистом белье «ржавые » пятна. Как объяснить появление ржавчины на белье.

3) В домашней мастерской всегда много инструментов. Запчастей из металлов и сплавов. Но вот беда. При хранении изделия подвергаются коррозии. Какие химические процессы могут происходить при неправильном хранении?

Что такое коррозия?

4) Так какое – же это явление – коррозия – хорошее или плохое?

Коррозия злейший враг металлов и сплавов. А значит – человеку враг. С ней следует бороться всеми возможными способами защиты металлов и сплавов.

Коррозия – совсем не страшное природное явление. Природа вечна, и у нее свои законы. Человек, живущий ,на земле изучает их. Он уже многое узнал и научился использовать законы природы в своих целях и только тем. Кто не знает законов природы. А именно законов химии . коррозия приносит беды.

С кем вы согласны ? Почему?