Электрохимическая коррозия металлов 9 класс

Нам предстоит рассмотреть такие вопросы, как

1. Понятие коррозии, её виды.

•     Сущность коррозии
• 2. Способы защиты от коррозии
• 3. Влияние коррозии на процессы жизнедеятельности
• I. Понятие коррозии металлов и её виды

«Ржа ест железо» – гласит русская народная поговорка. Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Итак, что же такое коррозия металлов? Коррозия металлов (лат.

«corrodere» — разъедать) – это физико-химическое взаимодействие металла со средой, ведущее к разрушению металла (окислительно-восстановительный процесс разрушения металлов и изделий из них под воздействием окружающей среды).

1.  Коррозию можно классифицировать:

2.  

3. Химическая коррозия металлов — это разрушение металлов в результате их химического взаимодействия с веществами окружающей среды.

Наиболее распространенным видом химической коррозии является газовая коррозия, проистекающая в сухих газах при полном отсутствии влаги. Газообразное вещество окружающей среды реагирует с металлом на поверхности металлического изделия и образует с ним соединения (Пр. двигатели внутреннего сгорания).

Электрохимическая коррозия — это разрушение металлов в электролитах, 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).

Ребята, давайте рассмотрим сущность коррозии. Проведём следующий эксперимент.

• В стакане №1: вода + ж.гвоздь
• В стакане №2: вода + к-та + ж.гвоздь
• В стакане №3: вода + к-та + ж.гвоздь, обвитый медной проволокой
• В стакане №4: вода + к-та + ж.гвоздь + цинковая пластинка

Что же мы наблюдаем? В 1, 2, 3 стаканах произошло разрушение гвоздя – он заржавел (в 1 – меньше всего, в 3 – больше всего). В 4 стакане ржавчины нет. Что же происходит с железом в 1, 2, 3 стаканах? Железо окисляется, при этом выступает в роли восстановителя:

 Fe0- 2ē = Fe2+     

Как вы думаете, что же в этом процессе выступает в качестве окислителя? (кислород, вода, катионы водорода).

2Н+ + 2ē = H20

O2 + 2H2O + 4ē = 4OH-

Почему же всё-таки в 4 стакане нет ржавчины? Если два различных металла, находящихся в контакте между собой, опустить в раствор электролита, то металл более активный, расположенный в электрохимическом ряду напряжений левее, будет разрушаться, предохраняя тем самым менее активный металл от коррозии.

Например, при контакте железа с медью в растворе электролита железо, как более активный металл, будет постепенно растворяться, переходя в раствор в виде ионов железа. При этом электроны, высвободившиеся из атомов железа, перейдут к меди и на её поверхности соединятся с ионами водорода, находящимися в водной среде. Катодом является медь, анодом – железо.

В случае пары железо-цинк мы наблюдаем обратную картину: разрушается цинк, как более активный металл.

Мы можем доказать, что в растворе присутствуют ионы Fe2+. Для этого прильём к растворам в стаканах раствор красной кровяной соли. Это, всем известная, качественная реакция на ион Fe2+. В случае присутствия последнего наблюдается синее окрашивание. Таким образом, мы убедились, что в стакане №3 ионы Fe2+ присутствуют.

     2[Fe(CN)6]3- + 3Fe2+ = Fe3[Fe(CN)6]2 ↓ темно-синий (турнбулева синь)

Если сравнивать результаты опытов 1, 2, 3, то можно сделать вывод о том, что металл корродирует меньше если он находится в менее агрессивной среде, а также не находится в паре с менее активным металлом.

Кроме того, химически чистый металл практически не подвергается коррозии. На основании полученных данных, давайте попробуем разгадать тайну «Делийской колонны».

(Железо находится в благоприятных условиях, железо не содержит примесей (железа в колонне оказалось 99,72%))

II. Способы защиты от коррозии

1. легирование металлов, получение сплавов. Например, в настоящее время создано большое число нержавеющих сталей путем присадок к железу никеля, хрома, кобальта и др. Такие стали, действительно, не покрываются ржавчиной

2. нанесение на поверхность металлов защитных пленок: лака, краски, эмали, других металлов.

Листовое железо, покрытое цинком, называют оцинкованным железом, а покрытое оловом – белой жестью. Первое в больших количествах идет на кровли домов, а из второго изготавливают консервные банки.

Неметаллические покрытия (краски, эмали, лаки) дешевые, но обычно недолговечные. Раз в два года, а иногда и чаще их требуется обновлять. Так, например, красят Эйфелеву башню в Париже.

1. 3. введение ингибиторов (замедлителей коррозии)
2. Ингибиторы коррозии вводят в замкнутые системы охлаждения, в нефтепродукты и даже впрыскивают  в газопроводы для снижения коррозии труб изнутри.
3. 4. протекторный метод защиты от коррозии

Цинк электрохимически защищает железо от коррозии. На этом принципе основан протекторный метод защиты от коррозии металлических конструкций и аппаратов. Английское слово «протект» – означает защищать, предохранять.

5. Нанотехноло́гия. Самовосстанавливающийся газопровод Электрохимическая защита способствует снижению износа стальных газопроводов от коррозии. Нанометалл способен самовосстанавливаться, кородирующее место постоянно пополняется металлом газопровода, который равномерно изымается со всей протяжённости трубы.

Shewanella oneidensis — грамотрицательная, факультативно анаэробная бактерия рода Shewanella, обитающая предпочтительно на дне моря в анаэробных условиях, осадочных отложениях, также может быть найдена в почве. Способна восстанавливать соединения металлов.

Ведутся работы по использованию Shewanella oneidensis в биозащите металлических поверхностей от коррозии. Видовое название бактерия получила в честь озера Онейда в штате Нью-Йорк, США (англ. Oneida lake), в котором микроорганизм был впервые выделен.

III. Влияние коррозии на организм человека и роль коррозии в жизни человеческого общества

Коррозия металлов наносит большой экономический вред. Коррозия приводит к уменьшению надежности работы оборудования: аппаратов высокого давления, паровых котлов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ. Коррозия приводит к простоям производства из-за замены вышедшего из строя оборудования, к потерям сырья и продукции.

Коррозия также приводит к загрязнению продукции, а значит, и к снижению ее качества. Один из американских миллионеров, не жалея денег, решил построить самую шикарную яхту. Ее днище было обшито дорогим металлом (сплав 70% никеля и 30% меди), а киль, форштевень и раму руля изготовили из стали.

В морской воде в подводной части яхты образовался гальванический элемент с катодом из металла, а анодом из стали. Он настолько энергично работал, что яхта еще до завершения отделочных работ вышла из строя, ни разу не побывав в море.

Иногда зубные коронки, изготовленные из различных металлов (золота и стали) и близко расположенные друг к другу, доставляют их носителям неприятнейшие болевые ощущения. Поскольку слюна является электролитом, эти коронки образуют гальванический элемент. Электрический ток протекает по десне и вызывает зубную боль.

Способность металлов пассивироваться широко используют для их защиты от коррозии. Например, известно, что хранение лезвий безопасных бритв в растворах солей хромовых кислот позволяет дольше сохранять их острыми. Так как под действием влажного воздуха железо, особенно на острие лезвия, окисляется и покрывается рыхлым слоем ржавчины.

Чтобы предотвратить глобальные катастрофы на судах, фабриках и заводах, нужно упорно изучать методы защиты от этой проблемы. И в то же время необходимо найти применение коррозии металлов. Одним из направлений может быть ее применение для разрушения конструкций в труднодоступных местах.

Изучая коррозию более подробно, мы видим, что она оказывает как отрицательные, так и положительные влияние. Разрушение металлов и сплавов можно применить как один из способов борьбы с космическим мусором. Если бы железо, подобно серебру и золоту, не ржавело, то мы не существовали бы, и ни одно растение не зеленело бы на Земле.

Растворённая в воде его ржавчина составляет часть пищи растений и придаёт им зеленый цвет. Та же «ржавчина» снабжает железом нашу кровь и придаёт ей красный цвет.

• Рассказывает учащимся о коррозии и её видах, сопровождает свой рассказ слайдами электронной презентации
• Продолжает свой рассказ
• Проводит демонстрационный опыт, обсуждает результаты опыта вместе с учащимися
• Спрашивает у учащихся, что может быть окислителем в этом процессе
• Обращает внимание учащихся на электрохимический ряд напряжения металлов
• Доказывает наличие ионов Fe2+ в растворе
• Наталкивает учащихся на разгадку тайны «Делийской колонны»
• Рассказывает о способах защиты от коррозии, предлагает учащимся в виде схемы законспектировать способы защиты от коррозии (электронная презентация)
• Рассказывает
• учащимся о вреде и пользе коррозии (электронная презентация)
• Спрашивает у учащихся о том, как можно использовать коррозию в благих целях
• Слушают рассказ учителя, записывают в тетради определение коррозии, зарисовывают схему классификации коррозии металлов
• Слушают учителя
• Наблюдают за ходом эксперимента, обсуждают результаты опыта вместе с учителем
• Отвечают на вопрос учителя
• Вспоминают, как зависит активность металла от положения его в электрохимическом ряду напряжений металлов
• Наблюдают за опытом
• Разгадывают тайну «Делийской колонны»
• Слушают учителя, записывают в виде схемы способы защиты от коррозии.
• Слушают рассказ учителя
• Предлагают методы использования коррозии на благо человечества

Электрохимическая коррозия

• Содержание:
• Механизм электрохимической коррозии
• Причины возникновения местных гальванических элементов
• Анодный и катодный электродные процессы
• Электродный потенциал
• Поляризация

Электрохимическая коррозия — самый распространенный вид коррозии.  Электрохимическая коррозия возникает при контакте металла с окружающей электролитически проводящей средой. При этом  восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекает не одновременно с ионизацией атомов металла и от электродного потенциала металла зависят их скорости. Первопричиной электрохимической коррозии является термодинамическая неустойчивость металлов в окружающих их средах. Ржавление трубопровода, обивки днища морского суда, различных металлоконструкций в атмосфере — это, и многое другое, примеры электрохимической коррозии.

К электрохимической коррозии относятся такие виды местных разрушений, как питтинги, межкристаллитная коррозия, щелевая.  Кроме того процессы электрохимической коррозии происходят в грунте, атмосфере, море.

1. Механизм электрохимической коррозии может протекать по двум вариантам:
2. 1) Гомогенный механизм электрохимической коррозии:
3. — поверхностный слой мет. рассматривается как гомогенный и однородный;
4. — причиной растворения металла является термодинамическая возможность протекания катодного или же анодного актов;
5. — К и  А участки мигрируют по поверхности во времени;
6. —  скорость протекания электрохимической коррозии зависит от кинетического фактора (времени);
7. — однородную поверхность можно рассматривать как предельный случай, который может быть реализован и в жидких металлах.
8. 2) Гетерогенный механизм электрохимической коррозии:

— у твердых металлов поверхность негомогенная, т.к. разные атомы занимают в сплаве различные положения в кристаллической решетке;

—  гетерогенность наблюдается при наличии в сплаве инородных включений.

Электрохимическая коррозия имеет некоторые особенности: делится на два одновременно протекающих процесса (катодный и анодный), которые кинетически зависимы друг от друга; на некоторых участках поверхности электрохимическая коррозия может принять локальный характер; растворение основного мет. происходит именно на анодах.

Поверхность любого металла состоит из множества короткозамкнутых через сам металл микроэлектродов. Контактируя с коррозионной средой образующиеся гальванические элементы способствуют электрохимическому его разрушению.

• Причины возникновения  местных гальванических элементов могут быть самые разные:
• 1) неоднородность сплава
• — неоднородность мет. фазы, обусловленная неоднородностью сплава и наличием микро-  и макровключений;
• — неравномерность  окисных пленок на поверхности за счет наличия макро-  и микропор, а также неравномерного образования вторичных продуктов коррозии;
• — наличие на поверхности границ зерен кристаллов, выхода дислокации на поверхность, анизотропность кристаллов.
• 2) неоднородность среды
• — область с ограниченным доступом окислителя будет анодом по отношению к области со свободным доступом, что ускоряет электрохимическую коррозию.
• 3) неоднородность физических условий
• — облучение (облученный участок — анод);
• — воздействие внешних токов (место входа блуждающего тока — катод, место выхода — анод);

— температура (по отношению к холодным участкам, нагретые являются анодами) и т. д.

2. При работе гальванического элемента одновременно протекает два электродных процесса:
3. Анодный — ионы металла переходят в раствор
4. Fe → Fe2+ + 2e
5. Происходит реакция окисления.

Катодный — избыточные электроны ассимилируются  молекулами или атомами электролита, которые при этом восстанавливаются.  На катоде проходит реакция восстановления.

• O2 + 2H2O + 4e → 4OH- (кислородная деполяризация в нейтральных, щелочных средах)
• O2 + 4H+ + 4e → 2H2O (кислородная деполяризация в кислых средах)
• 2 H+ + 2e → H2 (при водородной деполяризации).
• Торможение анодного процесса приводит к торможению и катодного.
• Коррозия металла происходит именно на аноде.

При соприкосновении двух электропроводящих фаз (например,   мет. — среда), когда одна из них заряжена положительно, а другая отрицательно,  между ними возникает разность потенциала. Это явление связано с возникновением двойного электрического слоя (ДЭС). Заряженные частицы располагаются  несимметрично на границе раздела фаз.

Скачек потенциалов в процессе электрохимической коррозии может происходить из-за двух причин:

При достаточно большой энергии гидратации ионы металла могут отрываться и переходить в раствор, оставляя на поверхности эквивалентное число электронов, которые определяют ее отрицательный заряд. Отрицательно заряженная поверхность притягивает к себе катионы мет. из раствора. Так на границе раздела фаз возникает двойной электрический слой.

На поверхности металла разряжаются катионы  электролита. Это приводит к тому, что поверхность мет. приобретает положительный заряд, который с анионами раствора  образует двойной электрический слой.

Иногда возникает ситуация, когда поверхность не заряжена и, соответственно, отсутствует ДЭС. Потенциал, при котором это явление наблюдается называется потенциалом нулевого заряда (φN). У каждого металла потенциал нулевого заряда свой.

Величина электродных потенциалов оказывает очень большое влияние на характер коррозионного процесса.

Скачок потенциала между двух фаз не может быть измерен, но при помощи компенсационного метода можно измерить электродвижущую силу элемента (ЭДС), который состоит из электрода сравнения (его потенциал условно принят за ноль) и исследуемого электрода.

В качестве электрода сравнения берется стандартный водородный электрод. ЭДС гальванического элемента (стандартный водородный электрод и исследуемый элемент) называют электродным потенциалом.

Электродами сравнения могут также выступать хлорсеребряный, каломельный, насыщенный медно-сульфатный.

Международной конвенцией в Стокгольме 1953г.  решено при записях электрод сравнения всегда ставить слева. При этом ЭДС рассчитывать, как разность потенциалов правого и левого электродов.

1. E = Vп — Vл
2. Если положительный заряд внутри системы движется слева направо — ЭДС элемента считается положительной, при этом
3. Emax=-(ΔGT)/mnF,
4. где F — число Фарадея. Если положительные заряды будут двигаться в противоположном направлении, то уравнение будет иметь вид:
5. Emax=+(ΔGT)/mnF.
6. При коррозии в электролитах самыми распространенными и значимыми являются адсорбционные (адсорбция  катионов или анионов на границе раздела фаз) и электродные потенциалы (переход катионов из металла в электролит или наоборот).

Электродный потенциал, при котором металл находится в состоянии равновесия с собственными ионами называется равновесный (обратимый). Он  зависит от природы металлической фазы,  растворителя, температуры электролита, активности ионов мет.

Равновесный потенциал подчиняется уравнению Нернста:

E=Eο+ (RT/nF) LnαMen+

где, Eο —  стандартный потенциал мет.; R — молярная газовая постоянная; n — степень окисления иона мет.; Т — температура; F — число Фарадея;αMen+ — активность ионов мет.

При установленном равновесном потенциале электрохимическая коррозия не наблюдается.

Если по электроду проходит электрический ток — равновесное состояние его нарушается.  Потенциал электрода изменяется в зависимости от направления и силы тока. Изменение разности потенц., приводящее к уменьшению силы тока,  принято называть поляризацией.  Уменьшение поляризуемости электродов  называют деполяризацией.

Скорость электрохимической коррозии тем меньше, чем больше поляризация. Поляризация характеризуется величиной перенапряжения.

• Поляризация бывает трех типов:
• — электрохимическая (при замедлении анодного или катодного процессов);
• — концентрационная (наблюдается, когда скорость подхода деполяризатора к поверхности и отвода продуктов коррозии мала);
• — фазовая (связана с образованием на поверхности новой фазы).

Электрохимическая коррозия наблюдается также при контакте двух разнородных металлов. В электролите они образуют гальванопару. Более электроотрицательный из них будет анодом. Анод в процессе будет постепенно растворяться.

При этом идет замедление или даже полное прекращение электрохимической коррозии на катоде (более электроположительном).

Например, при контакте в морской воде дюралюминия с никелем интенсивно  растворятся будет именно дюралюминий.

Доклад на тему Коррозия металлов 9 класс

Коррозия (от лат. сorrodere – разрушать, разъедать, corrosion — разъедание) – реакция, выражающаяся в разрушении материалов, вызываемая воздействием окружающей среды. Для металлов чаще всего в повседневной жизни используется термин «ржавление».

Очень важным фактором, влияющим на скорость коррозии, является температура. То есть, чем она выше – тем быстрее происходит химическая реакция.

Термин «коррозия» относится как к металлам, так и к неметаллическим веществам. Применительно ко вторым, это определение означает потерю возможности эксплуатации и разрушение.

Существует несколько типов коррозии:

• Электрохимическая. Происходит под воздействием гальванических элементов, которые возникают в среде.
• Водородная. Коррозия с водной деполяризацией.
• Кислородная. Происходит при отсутствии выделения водорода – начинает восстанавливаться кислород.
• Химическая. Взаимодействие металла с агрессивной средой, которое не сопровождается появлением электрохимических процессов на границе фаз.

По типу производимых разрушений коррозия подразделяется на местную и сплошную. Вторая, в свою очередь, подразделяется на равномерную и сплошную.

Что такое коррозионная среда?

Коррозионная (или агрессивная) среда – это та среда, в которой материал подвергается реакции коррозии.

Классификация сред по их взаимодействию с металлами:

• Неагрессивные
• Слабоагрессивные
• Среднеагрессивные
• Сильноагрессивные

Как происходит борьба с коррозией?

Как правило, выделяются три направления, включающие в себя методы борьбы с коррозией:

• Конструкционный
• Активный
• Пассивный

Они включают в себя использование нержавеющей стали, цветных металлов, кортеновских сталей. Также практикуется нанесение на металл определённого защитного покрытия, препятствующего возникновению коррозии.

Влияние на экономику

Что касается, влияния коррозионных процессов на экономику, то убытки от неё исчисляются огромными суммами – миллиардами долларов.

Одной из самых частых причин разрушения и прихода в непригодное для использования состояние различных металлических конструкций, в частности мостов, является ржавчина. Истории известны несколько случаев внезапного обрушения мостов по причине пагубного влияния коррозии на материалы, использованные при строительстве. Количество жертв в таких катастрофах, как правило, весьма велико.

Вариант №2

Как известно металлы не встречаются в природе в чистом виде. Лишь в виде руд или химических соединений. Коррозия является распадом металла на близкиех к руде химическим соединениям.

Защита от коррозии является затратным предприятием. Ни один металл не защищен от коррозии. Некоторые поддаются ее воздействию быстрее, другие медленнее. Чаще всего коррозия начинается с внешних слоев, проникая все глубже.

Различают такие виды коррозии:

1. Химическая. Это воздействие газов на металл. Например, аргентум сульфид  оседает пленкой на поверхности серебра при взаимодействии последнего с соединениями серы. Эффективнее всего против химической коррозии помогает воронение.

   Во время воронения металл подвергается воздействию высоких температур, в следствии чего возникает оксидная пленка, которая и предотвращает развитие коррозии.

2. Электрохимическая. Возникает чаще всего на поверхности сплавов. На металлах образуются гальванические структуры, а вода выступает проводником.

Возникновению коррозии также способствуют перепады температуры, загрязнение воздуха химически активными соединениями, что особенно вероятно в местах скоплений промышленных объектов.

Механические нагрузки также способствуют возникновению коррозии.  Возникают трещины, которые уходят глубоко внутрь металла, подрывая его прочность.

Еще одним способом защиты от коррозии является покрытие металла лаком или краской, но это весьма недолговечная защита, так как краска постепенно разрушается. Более надежным способ является металлизация, то есть погружение изделия в расплавленный металл, в следствие чего возникает пленка, которая и защищает металл.

Коррозия несет огромные убытки, но способы изложенные выше смогут защитить металлы от ее пагубного влияния.

9 класс

Популярные темы сообщений

• Творчество Ивана Бунина
  Творчество Бунина, конечно, составляет большую часть всей мировой литературы. Его произведения на данный момент имеют большую популярность не только на родине, но и за ее пределами.
• Насекомые луга
  Луг практически у каждого человека представляется чем-то красивым и зеленым. Растет много травы и растений. Никто не думает о том, что животные и насекомые играют очень важную роль для существования этих лугов. Эти красивые места служат домом для
• Религия Древнего Египта
  Из всего многообразия сил природы, которые в религии всех народов осуществлялись с силами природы, древние египтяне особенно ценили солнце. Для них оно было не только источником жизненной энергии, но и чем-то большим,

Коррозия металлов Химия 9 класс Леднева Дарья Николаевна Учитель химии МБОУ СОШ п. Дружба. — презентация

1 Коррозия металлов Химия 9 класс Леднева Дарья Николаевна Учитель химии МБОУ СОШ п. Дружба

2 Коррозия – рыжая крыса, Грызет металлический лом. В. Шефнер. В. Шефнер. «Жизнь человеческая подобна железу. Если употреблять его в дело, оно истирается, если не употреблять – ржавеет» Катон старший. Древнеримский философ

3 Проблемы вызываемые коррозией Коррозия приводит к огромным безвозвратным потерям металлов, ежегодно полностью разрушается около 10% производимого железа. По данным Института физической химии РАН, каждая шестая домна в России работает впустую – весь выплавляемый металл превращается в ржавчину.

Разрушение металлических конструкций, сельскохозяйственных и транспортных машин, промышленной аппаратуры становится причиной простоев, аварий, ухудшения качества продукции.

Учет возможной коррозии приводит к повышенным затратам металла при изготовлении аппаратов высокого давления, паровых котлов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ и т.д. Это увеличивает общие убытки от коррозии. Немалые средства приходится тратить на противокоррозионную защиту.

Соотношение прямых убытков, косвенных убытков и расходов на защиту от коррозии оценивают как (3–4):1:1. В промышленно развитых странах ущерб от коррозии достигает 4% национального дохода. В нашей стране он исчисляется миллиардами рублей в год.

Коррозия приводит к огромным безвозвратным потерям металлов, ежегодно полностью разрушается около 10% производимого железа. По данным Института физической химии РАН, каждая шестая домна в России работает впустую – весь выплавляемый металл превращается в ржавчину.

Разрушение металлических конструкций, сельскохозяйственных и транспортных машин, промышленной аппаратуры становится причиной простоев, аварий, ухудшения качества продукции.

Учет возможной коррозии приводит к повышенным затратам металла при изготовлении аппаратов высокого давления, паровых котлов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ и т.д. Это увеличивает общие убытки от коррозии. Немалые средства приходится тратить на противокоррозионную защиту.

Соотношение прямых убытков, косвенных убытков и расходов на защиту от коррозии оценивают как (3–4):1:1. В промышленно развитых странах ущерб от коррозии достигает 4% национального дохода. В нашей стране он исчисляется миллиардами рублей в год.

4 1. Коррозия – это процесс самопроизвольного разрушения металла под действием окружающей среды. 2. Коррозия– это процесс перехода металла в то природное, естественное состояние, в котором мы встречаем его в земной коре.

5 Зачем нам нужно изучать этот процесс? Назовите последствия коррозии Мировая потеря 20 млн. тонн металла в год Еще более значимы косвенные потери

• 6 Делийская железная колонна Возраст 1600 лет Высота 7, 2 м, вес около 6 тонн Эйфелева башня Красили 18 раз, отчего ее масса 9000 т каждый раз увеличивалась на 70 т (в сумме т)
• 7
• 8 По виду коррозионной среды По характеру разрушения По процессам Газовая Жидкостная Атмосферная Почвенная Сплошная Местная Химическая Электрохимическая Межкристаллитная Блуждающими токами
• 9 По виду коррозионной среды Газовая Атмосферная Жидкостная Почвенная Блуждающими токами
• 10 По характеру разрушений Равномерная Неравномерная Сплошная коррозия
• 11 Местная коррозия Язвенная Точечная Пятнами
• 12 Соль на дорогах Морская вода Причины возникновения местной коррозии

13 По процессам Компоненты окружающей среды окисляют непосредственно металл. Компоненты окружающей среды окисляют непосредственно металл.

Протекающие при химической коррозии окислительно — восстановительные реакции осуществляются путем непосредственного перехода электронов с атомов металлов на частицы окислителя, входящего в состав среды.

Протекающие при химической коррозии окислительно — восстановительные реакции осуществляются путем непосредственного перехода электронов с атомов металлов на частицы окислителя, входящего в состав среды.

14 По процессам Химическая коррозия Химическая коррозия – самопроизвольное разрушение металлов в среде окислительного газа (кислорода, галогенов и т.д.

) при повышенных температурах или в жидких не электролитах.

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3 4Fe + 3О 2 = 2Fe 2 О 3 ГазоваяВ жидких не электролитах В нефти В сере В органических веществах Cu + S = CuS 2 Ag + S = Ag 2 S 2Al + 6ССl 4 = 3C 2 Cl 6 + 3AlCl 3

15 Коррозия протекающая в токопроводящей среде. Коррозия протекающая в токопроводящей среде. Помимо химической реакции, в системе возникает электрический ток. Помимо химической реакции, в системе возникает электрический ток.

Процесс электрохимической коррозии происходит при контакте двух металлов Процесс электрохимической коррозии происходит при контакте двух металлов Разрушается металл с более сильными восстановительными свойствами (выполняет роль анода) Разрушается металл с более сильными восстановительными свойствами (выполняет роль анода)

16 Электрохимическая коррозия 2Fe + O 2 + 2H 2 O = 2Fe(OH) 2 Me – ne = Me +n Fe — 2 е — Fe 2+ О2О2 О2О2 2Сu + O 2 + 2H 2 O + CO 2 = CuCO 3 Cu(OH) 2 О2О2 Электрохимическая коррозия металлов – самопроизвольный процесс разрушения металлов в среде электролитов.

17 Причины возникновения электрохимической коррозии Причины возникновения электрохимической коррозии 1. Блуждающие токи, которые появляются вследствие утечки части тока из электрических цепей в почву или водные растворы, где они попадают на металлические конструкции.

В местах выхода тока из этих конструкций вновь в почву или воду начинается растворение металла. Такие зоны разрушения металлов под действием блуждающих токов особенно часто наблюдаются в районах наземного электрического транспорта (трамвайные линии, железнодорожный транспорт на электрической тяге).

Эти токи могут достигать несколько ампер, что приводит к большим коррозионным разрушениям. В местах выхода тока из этих конструкций вновь в почву или воду начинается растворение металла.

Такие зоны разрушения металлов под действием блуждающих токов особенно часто наблюдаются в районах наземного электрического транспорта (трамвайные линии, железнодорожный транспорт на электрической тяге).

Эти токи могут достигать несколько ампер, что приводит к большим коррозионным разрушениям. Например, прохождение тока силой в 1 А в течение одного года вызовет растворение 9,1 кг железа, Например, прохождение тока силой в 1 А в течение одного года вызовет растворение 9,1 кг железа, 10,7 кг цинка, 33,4 кг свинца. 10,7 кг цинка, 33,4 кг свинца.

18 2. Влияние радиационного излучения, а также продуктов жизнедеятельности бактерий и других организмов. С развитием бактерий на поверхности металлических конструкций связано явление биокоррозии. Обрастание подводной части судов мелкими морскими организмами также оказывает влияние на коррозионные процессы.

19 1 группа – щелочные металлы – 1 группа – щелочные металлы – наименьшая коррозийная стойкость.

(побочная подгруппа – весьма стойкие металлы) – весьма стойкие металлы) 2 группа – главная подгруппа – малоустойчивы, побочная – более устойчивы( в присутствии кислорода образуют прочные пленки оксидов, предохраняющие от дальнейшего разрушения) 2 группа – главная подгруппа – малоустойчивы, побочная – более устойчивы( в присутствии кислорода образуют прочные пленки оксидов, предохраняющие от дальнейшего разрушения)

20 3 группа – Алюминий – образуется прочная оксидная пленка ( но она разрушается в растворах кислот и щелочей) В концентрированной азотной и серной кислотах алюминий пассивируется.

3 группа – Алюминий – образуется прочная оксидная пленка ( но она разрушается в растворах кислот и щелочей) В концентрированной азотной и серной кислотах алюминий пассивируется. 4 группа – Олово и свинец – стойкие к коррозии металлы, благодаря прочным оксидным пленкам.

4 группа – Олово и свинец – стойкие к коррозии металлы, благодаря прочным оксидным пленкам.

21 5,6,7,8 группы. – металлы побочных подгрупп обладают высокой способностью к пассивации, а следовательно, большой коррозионной стойкостью.

5,6,7,8 группы.

– металлы побочных подгрупп обладают высокой способностью к пассивации, а следовательно, большой коррозионной стойкостью.

Осмий, Иридий, Платина – самые стойкие к коррозии Осмий, Иридий, Платина – самые стойкие к коррозии Железо пассивируется концентрированной Железо пассивируется концентрированной серной и азотной

1. 22 Защита металлов от коррозии
2. 23 Применение ингибиторов Ингибиторы — э то вещества, способные замедлять протекание химических процессов и ли останавливать и х. Известно более 5 тысяч
3. 24 Нанесение защитных покрытий Пластмасса Краска Лак Грунтовка Смола Эмаль Масло
4. 25 Покрытие антикоррозионным металлом Хромирование Никелирование Оцинковка
5. 26 Позолота Лужение Покрытие алюминием Покрытие антикоррозионным металлом
6. 27 Протекторная защита анод Fe О2О2 О2О2 Zn — 2 е — Zn 2+ катод Zn более активный металл, чем Fe Zn О2О2

28 Домашнее задание § 10. Упр. 3, 4 § 10. Упр. 3, 4

Коррозия металлов. Химия. 9 класс. Разработка урока

• Урок 5 «Коррозия металлов» является продолжением и развитием изучения химических свойств металлов.
• В классе есть несколько учащихся, интересующихся химией, предмет привлекателен для них практической направленностью, разнообразием смены деятельности, наглядностью при изучении материала.
• Тип урока: изучение нового материала.
• Вид урока: урок-исследование.
• Цели урока: сформировать понятие «коррозия», показать значение процессов коррозии для жизни человека.
• Средства обучения
• Методы и приемы обучения: исследовательский мини-проект.
• Способы мотивации учения: Связь темы с повседневной жизнью. Оптимальное решение практических проблем – замедление скорости протекания неблагоприятных химических процессов и увеличение скорости желаемых реакций (предохранение металлических предметов от коррозии)
• Формы организации учебной деятельности: Коллективная, групповая
• Виды познавательной деятельности: Постановка проблемы, формулирование гипотезы, наблюдение за экспериментом, осознание результатов эксперимента, участие в решении проблемной ситуации, формулирование выводов.
• Способы управления познавательной деятельностью: Ознакомление с целями и задачами урока, видами итоговой отчетности и контроля.
• Способы отслеживания результатов   

1. Входной контроль.
2. Промежуточный контроль.
3. Итоговый контроль.

Ход урока

I. Организационный момент. Введение

Учитель. На прошлом уроке мы рассмотрели химические свойства металлов, определили их реакционную способность, выявили круг их реагентов.

Значение металлов в нашей жизни огромно, мы пользуемся изделиями из них ежедневно, и закономерно встает вопрос: насколько долго прослужит нам то или иное изделие из металла? Давайте посмотрим видеоролик и определим тему сегодняшнего урока и круг вопросов, необходимых для рассмотрения в этой теме.

Приложение 1

Отрывок из фильма ВВС «Жизнь после нас» 1.14.05 – 1 мин

Учитель. Итак, ребята, какова тема сегодняшнего урока?

Ученики. Коррозия металлов.

Учитель. Давайте выясним, что вы уже знаете по данному вопросу.

Вводное тестирование. Отметьте верные высказывания. Слайд

• Корродирует только железо.
• Причиной коррозии является только вода.
• При повышении температуры скорость коррозии увеличивается.
• Коррозия – окислительно-восстановительный процесс.
• Защитить железо от коррозии практически невозможно

Ответ на слайде

У вас на столах лежат Оценочные листы, подпишите их. В них вы будете оценивать каждый этап свой работы на уроке. Форма оценки разная самооценка и оценка руководителем группы. Занесите в соответствующую графу отметку за вводный тест.

II. Подготовка к основному этапу усвоения учебного материала

Учитель. Таким образом, при рассмотрении темы коррозии необходимо рассмотреть много вопросов. Каких? В первую очередь сформулировать определение «коррозии».

Чтобы ответить на этот вопрос предлагаю вам очень быстро, «по-диагонали», просмотреть материал §10 и определить круг вопросов, которые требуют детального рассмотрения и решения.

Обратите внимание на ключевые понятия

Слайд Определение «Коррозия»

Слайд Круг вопросов

Учитель. Итак, цель нашего урока состоит в рассмотрении видов коррозии, условий среды, вызывающих коррозию и мерах борьбы с коррозией. Порядок работы на уроке таков. Вы работаете в группах над разрешением конкретной проблемы, проводите проблемный эксперимент, анализируете его результаты, формулируете выводы.

Отчет о работе представляете в форме, предложенной в инструктивной карте, которая лежит у вас на столах. Что должно прозвучать в вашем отчете: название темы, цель исследования, содержание эксперимента и его результаты, применительно к вашей теме, выводы. Время для выступления 4 минуты. Будьте готовы отвечать на вопросы.

Кроме основного учебника, у вас на столах лежат дополнительные материалы: еще один учебник и Интернет-материалы в печатном виде.

III. Усвоение новых знаний и способов действия

Работа исследовательских лабораторий – 15 мин

Приложение 2. Инструктивные карты для работы в группах.

IV. Первичная проверка степени усвоения материала

1) Отчет групп о проделанной работе. Презентации учащихся. 4 мин каждая группа

Консультанты, оцените работу своих сотрудников.

Таким образом, подведем итоги. Какие новые знания вы сегодня приобрели?

Вернемся к Эйфелевой башне. Как уберечь ее от обрушения?

V. Рефлексия

Итак, коррозия. Последствия этого явления наносит огромный ущерб народному хозяйству любого государства. Вы еще школьники, но в каждодневной жизни вы также сталкиваетесь с этим явлением. Приведите примеры, в каких жизненных ситуациях вам пригодятся знания, полученные сегодня на уроке.

(Хранение продуктов в консервных банках, хранение ювелирных изделий в одном месте, днище автомобиля в зимнее время, кровли домов, зубные протезы, и т.д.)

За каждый ответ ставим балл в оценочный лист.

Слайд. Оцените свою работу на уроке

VI. Подведение итогов

Итак, на сегодняшнем уроке мы убедились в огромном значении процессов коррозии для нашей жизни, определили причины коррозии, условия среды, вызывающие коррозии, необходимость борьбы с коррозией и способы защиты от коррозии. Также необходимо отметить вашу продуктивную деятельность на уроке. Вы не только разобрались в вопросах темы, провели исследование, но сумели его проанализировать, сделать выводы и оформили результаты.

Слайд. VII.  Домашнее задание: §10, упр. 1–6, дополнительно