ГОУ ЦО № 000
имени С. Есенина
учитель химии
г. Москва
*****@***ru
Урок: « Коррозия металлов.
Способы защиты от коррозии».
От каких факторов зависит процесс коррозии металлов и может ли человек повлиять на эти факторы?
Ключевые слова: металлы, электрохимический ряд напряжения металлов, активность металлов, коррозия металлов, химически чистые вещества, окислитель и окисление, контакт с другими металлами.
Пояснительная записка.
Металлы составляют одну из основ цивилизации на планете Земля. Среди них как конструкционный материал явно выделяется железо. Объем промышленного производства железа примерно в 20 раз больше, чем объем производства всех остальных металлов, вместе взятых. Широкое внедрение железа в промышленное строительство и транспорт произошло на рубеже XVIII...XIX вв. В это время появился первый чугунный мост, спущено на воду первое судно, корпус которого был изготовлен из стали, созданы первые железные дороги.
В природе, хотя и очень редко, но встречается самородное железо. Его происхождение считают метеоритным, т. е. космическим, а не земным. Поэтому первые изделия из железа (они изготавливались из самородков) ценились очень высоко – гораздо выше, чем из серебра и даже золота.
Несмотря на широкое внедрение в нашу сегодняшнюю жизнь полимерных материалов, стекла, керамики, основным конструкционным материалом продолжает оставаться железо и сплавы на его основе. С изделиями из железа мы на каждом шагу встречаемся в быту и знаем, как много хлопот доставляют его ржавление и сама ржавчина. Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы корродируют, но не ржавеют. Хотя корродируют практически все металлы, в повседневной жизни человек чаще всего сталкивается с коррозией железа.
В XXI веке высокие темпы развития промышленности, интенсификация производственных процессов, повышение основных технологических параметров (температура, давление, концентрация реагирующих средств и др.) предъявляют высокие требования к надежной эксплуатации технологического оборудования и строительных конструкций. Особое место в комплексе мероприятий по обеспечению бесперебойной эксплуатации оборудования отводится надежной защите его от коррозии и применению в связи с этим высококачественных химически стойких материалов.
Необходимость осуществления мероприятий по защите от коррозии диктуется тем обстоятельством, что потери от коррозии приносят чрезвычайно большой ущерб. По имеющимся данным, около 10% ежегодной добычи металла расходуется на покрытие безвозвратных потерь вследствие коррозии и последующего распыления. Основной ущерб от коррозии металла связан не только с потерей больших количеств металла, но и с порчей или выходом из строя самих металлических конструкций, так как вследствие коррозии они теряют необходимую прочность, пластичность, герметичность, тепло - и электропроводность, отражательную способность и другие необходимые качества. К потерям, которые терпит народное хозяйство от коррозии, должны
быть отнесены также громадные затраты на всякого рода защитные антикоррозионные мероприятия, ущерб от ухудшения качества выпускаемой продукции, выход из строя оборудования, аварий в производстве и так далее.
Защита от коррозии является одной из важнейших проблем, имеющей большое значение для народного хозяйства.
Защита от коррозии является одной из важнейших проблем, имеющей большое значение для народного хозяйства.
Коррозия является физико-химическим процессом, защита же от коррозии металлов – проблема химии в чистом виде.
Целью представленной работы является дать общие сведения о коррозии металлов, её видах и типах, вывести основные методы защиты от коррозионных процессов. Недостаток работы в том, что в ней не рассмотрены частные случаи коррозии и видов защиты от неё для отдельных металлов, анодный и катодный способы защиты. На эти вопросы можно обратить внимание учащихся в 11 классе при изучении теме: « Металлы».
Конспект открытого урока по химии в 9 классе.
Тема урока: « Коррозия металлов. Способы защиты от коррозии».
Цели урока: создать условия для усвоения данного материала, смоделировать учебную проблему, чтобы ученики открывали знания самостоятельно, не боялись высказывать свою точку зрения, развивали умение анализировать и делать выводы, используя теоретические данные и результаты исследовательской работы одноклассников.
Задачи:
обучающие: дать понятие о коррозии металлов, классификации коррозионных процессов и способов защиты от коррозии;
развивающие: развивать умение и навыки работы с ЭХРН металлов, способности анализировать и делать выводы, расширять кругозор учащихся, их творческие способности;
воспитательные: воспитывать личности с высоким уровнем культуры, формировать потребность в познавательной деятельности.
Т. С.О.: Фрагмент видеофильма «Коррозия металлов». Заранее подготовленный опыт «Зависимость скорости коррозии от контакта с другими металлами».
Дидактическое обеспечение:
* учебник « Химия-9 класс» , ;
* дидактическое пособие «Изучаем химию» 9 класс , ;
* фотографии Останкинской телебашни, металлических изделий покрытых ржавчиной;
* раздаточный материал «виды коррозии».
Методы обучения:
- словесный (беседа, постановка проблемы, объяснение)
- наглядный (показ видеофрагмента)
- практический (показ результатов химического опыта, химического эксперимента с элементами ученического исследования);
- методы проверки и оценки знаний учащихся (фронтальный опрос в начале урока, фронтальная беседа при решении поставленной проблемы, индивидуальное тестирование с элементами обсуждения при закреплении изученного материала).
Тип урока:
комбинированный, проблемно-развивающий.
Ход урока:
1. Организационный момент.
2. Повторение опорных знаний: положение металлов в Периодической системе химических элементов; определение активности металлов по их положению в элетрохимическом ряду напряжения; общие химические свойства металлов.
3. Объяснение нового материала.
Учитель зачитывает письмо:
«Здравствуй, Семен! Пишет тебе твой друг Пашка! Вот решил строить дачу. Дом покрою крышей из кровельного железа. А вот заклепки какие для крыши взять не знаю. На строительных рынках всего навалом.
В газете читал, что 10% металлоизделий разрушается о коррозии. Ты ведь в химлаборатории работаешь, посоветуй, как сделать, чтобы крыша служила дольше».
Учитель: Какие будут мнения? (все варианты ответов фиксируются на доске)
Ученики:
1. Покрыть лаком, краской.
2. Покрыть неактивным металлом.
3. Др. варианты...
Учитель: Как же так? Вопрос был один, а мнений много. Какое же верное?
Ученики: ?...
Учитель: Какой возникает вопрос?
Ученики: Может, мы не все знаем о коррозии, и поэтому не можем выбрать способ защиты?
Учитель: Так какая тема нашего урока?
Ученики: Коррозия металлов и способы борьбы с ней.
Учитель: Что вы понимаете под коррозией?
Ответы учеников
Определение: Коррозия металлов - разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия, при котором металл теряет присущие ему свойства.
Учитель: Выясним, какие факторы влияют на коррозию?
 |
металл, из которого
Fe изготовлена крыша
контакт с другими
металлами Zn-? Сu-?
Окружающая среда
(рисунок выполняется по предположениям учащихся)
Учитель: Проверим каждый фактор.
1) Металл, из которого изготовлена крыша (работа с рисунком на каждой парте).
Рис. L Схематическое изображение различных видов коррозии.
А — равномерная коррозия, Б — коррозия язвами, В - точечная коррозия.
Н—Н — исходная поверхность металла, К—К рельеф поверхности, измененной вследствие коррозии.
Учитель: Какая коррозия наиболее опасна?
Неравномерная, т. к. она может привести к возникновению сквозных отверстий, а это может иметь катастрофические последствия. Например: появление таких отверстий в обшивка судов или в промышленной химической аппаратуре.
Вывод: Химически чистые металлы почти не корродируют.
2) Влияние окружающей среды.
Учитель: Выделите основные компоненты окружающей среды.
Ученики: Воздух, вода.
Демонстрация опыта:
гвоздь гвоздь
хлорид кальция влажная салфетка (поглощает воду)
Вывод: Влажный воздух способствует протеканию коррозии.
3) Контакт с другими металлами. {Демонстрируется фрагмент фильма).
Вывод: При контакте двух металлов коррозии подвергается более активный металл.
Учитель: Мы выяснили, от чего зависит коррозия. Давайте выберем наиболее эффективные способы защиты крыши о коррозии. Ученики работают в тетрадях самостоятельно.
Результаты обсуждения (записываются на доске).
1. Металл без примесей «+ -» (сложно)
2. Изменить окружающую среду « - - » (невозможно)
3. Обеспечить контакт с более активными металлами (Zn, Mg),
изготовив из него заклепки « + + » (возможно, реально)
4. Покрытие лаками, красками, эмалями «+ - » (возможно, но недолговечно)
5. Покрытие менее активными металлами «+ - » (хорошо, но дорого)
6. Создание антикоррозионного сплава «+ - » (хорошо, но дорого)
4. Закрепление материала.
Учащиеся выполняют работу 10Г «Коррозия металлов» по дидактическому пособию «Изучаем химию в 9 классе» и .
Домашнее задание к уроку:
1. Используя дополнительную литературу и справочники, объясните значение слова «коррозия».
2. Какой вред наносит коррозия? (дополнительные сообщения). 3. Учебник « Химия-9 класс» , .
Литература
1. и «Настольная книга учителя» Дрофа, Москва,2002.
2. «Проблемный урок или как открывать знания с учениками», Москва, 2002.
3. «Я иду на урок химии» 8-11классы-книга для учителя. Москва, «Первое сентября» 2002.
