Презентация к уроку "Коррозия металлов"
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему

Коррозия металлов

Сегодня наше занятие посвящено одной из проблем решаемой человечеством. Давайте подумаем, что это за проблема. В этом нам поможет такая вот сказка:

Трехглавый дракон проник в царство Металлов.  Он захватил символ Парижа - Эйфелеву башню и только постоянная химиотерапия помогает сопротивляться разрушительному действию сил  Дракона. По вине Дракона    31 января 1951 года обрушился железный мост в Квебеке (Канада), введенный в эксплуатацию в 1947 году. Рухнуло одно из самых высотных сооружений в мире – 400 метровая антенная мачта в Гренландии. Дракон везде оставляет множество следов. Один из них - ржавчина. 

В царстве Металлов Мы видим мрачную картину,
Вот ржавый гвоздь и ржавая труба,
И даже новую машину За год буквально съела ржа.
Ползет она как змей ужасный И вглубь, и вширь, и поперек.
Корабль, краскою блиставший, С дырой в боку ко дну идет.
Ржавеет все – тросы, лебедка, Опоры зданий и мостов,
И даже руль подводной лодки  Всегда к ржавлению готов.

Имя этого трехголового  Дракона -  Коррозия. Одна голова следит за сбором дани - это  около трети произведенного в год металла. Из  пасти второй головы - извергается пламя, создавая среду с полным отсутствием влаги. С языка третей  головы постоянно капает пищеварительный сок.  Как  же металлам сохранить свое Царство? Одна только «Железная колонна» (Дели) успешно противостоит ненасытному Дракону. На протяжении не одного десятка лет колонна является предметом оживленных споров между учеными, которые даже в эпоху высоких технологий не в состоянии объяснить, почему за свою почти 1600-летнюю историю она практически не поддалась  воздействиям хитростям трехголового Дракона.

Как вы думаете, какова тема нашего сегодняшнего урока?

Чтобы знать, как бороться с врагом, надо хорошо изучить его. Слово коррозия происходит от латинского corrodere, что означает разъедать. Коррозия – называют самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды.

Учитель: чем покрывается железный гвоздь при коррозии?

Ржавлением называется только коррозия железа и его сплавов. Другие металлы коррозируют, но не ржавеют. Хотя коррозируют практически все металлы, но в повседневной жизни человек чаще всего сталкивается с коррозией железа.

Перейдем с вами теперь к классификации коррозии металлов. Различают химическую коррозию и электрохимическую.

Химическая коррозия – разрушение металла при взаимодействии его с сухими газами, в полном отсутствии влаги. Газовая коррозия.

Ей подвергается арматура печей, детали двигателей внутреннего сгорания и аппаратура химической промышленности. При этом происходит окислительно-восстановительные реакции, в ходе которой металл окисляется, а присутствующий в среде окислитель восстанавливается, электроны переходят от металла к окислителю.

При взаимодействии меди с кислородом идет реакция:

2Cu + O2 → 2CuO (запись в тетради и на доске)

Cu0 – 2e → Cu2+ | 2| - восстановитель, процесс окисления

O20 + 4e → 2O2- | 1| - окислитель, процесс восстановления.

Мы рассмотрели с вами химическую коррозию, а теперь рассмотрим электрохимическую.

Электрохимическая коррозия – разрушение металла в среде электролита с возникновением электрического тока.

При данном виде коррозии требуется наличие электролита (конденсат, дождевая вода и т.д.), как например при ржавлении железа во влажном воздухе. При электрохимической коррозии возникает электрическая цепь.

4Fe + 3O2(воздух) + 6H2O(влага) → 4Fe(OH)3 

Может подвергаться один металл, но и металлы в контакте друг с другом.

Коррозия металлов в кислой среде

Запись в тетрадях:

А(+)  Fe0 – 2e → Fe2+                                                       

К(-)  2H+ + 2e → H20                                                       

Fe0 + 2H+ → Fe2+ + H20   

Вывод: Окислителем являются ионы водорода. Скорость электрохимической коррозии зависит от природы примесей в металле, природы электролита.

Коррозия металлов в нейтральной  и (или) щелочной среде                                                

А(+)  Fe0 – 2e → Fe2+

                            К(-) O2+2H2O+4e →4OH

2Fe0 + O2 + 2H2O→ 2 Fe(OH)2                                                                                     4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O→ 4 Fe(OH)3

Вывод: Кислород – окислитель

Зная механизм коррозии и причины её возникновения, человек научился защищать металлы от коррозии.  Какие способы защиты металла от коррозии известны вам? После ответа учащихся учитель дополняет их знания:

1. Неметаллическое покрытие (лаки, масла, краски и т.д.). Эти вещества изолируют металл от внешней среды.
2. Металлическое покрытие – некорродирующими металлами (Zn, Cr, Ag, Ni, Sn и т.д.)
3. Нержавеющие стали (введение легирующих металлов: Cr, Ni, Co, Cu и т.д.)
4. Введение ингибитора. Ингибитор – это вещество, способное в малых количествах замедлять протекание химических процессов или останавливать их.

5.   Протекторная. Более активный металл, стоящий левее в ряду электрохимического напряжения металлов – легко разрушается. Протекторная защита применяется в тех случаях, когда защищается конструкция (подземный трубопровод, корпус корабля), находящаяся в среде электролита (морская вода, подземные почвенные воды и т.д.).