Пошук по сайту

Хімія  лекції  Курсова робота  Рефераты  

Тема: Корозія металів І способи захисту від корозії

Тема: Корозія металів І способи захисту від корозії





ХІМІЯ

10 КЛАC



ТЕМА:

Корозія металів і способи захисту від корозії.

МЕТА:

ТИП УРОКУ:

  • з’ясувати причини виникнення корозії та збитки від неї; ознайомити з корозією металів як окисно-відновним процесом на прикладі корозії заліза; розглянути способи захисту металів від корозії та їх народногосподарське значення; дати уявлення про сплави та суть процесу їх утворення, про зміну властивостей сплавів залежно від складу компонентів; формувати вміння порівнювати склад і властивості сплавів заліза – чавуну та сталі;

  • продовжити формування в учнів вміння аналізувати матеріал отриманий з різних джерел інформації: підручника, додаткової літератури, Інтернет, складати конспект;

  • виховувати вміння працювати у складі групи, брати на себе обов’язки і виконувати їх, сприяти формуванню лідерських якостей, навичок спілкування.

засвоєння нових знань


ОБЛАДНАННЯ:

комп’ютер, мультимедійна дошка, слайд-фільм, кристалічні гратки металів і сплавів, роздатковий колекційний матеріал «Метали і сплави», картки із завданнями, «Дерево пізнання».



Основні етапи уроку

Форми роботи

І. Організація класу до уроку

  • Привітання учнів


IIАктуалізація опорних знань та мотивація вивчення теми

  • Демонстрування заіржавілих предметів

  • Постановка проблеми

  • Створення віртуального наукового товариства «Веселка» для вирішення проблеми

  • Повідомлення теми уроку

  • Очікування учнів від опрацювання даного матеріалу. Вибір відповідної фігурки на «Дереві пізнання»

  • Постановка мети уроку:

  • дослідити причини виникнення корозії та збитки від неї;

  • розглянути способи захисту від корозії;

  • з’ясувати що таке сплави, дослідити їх властивості; порівняти чавун і сталь

  • Девіз уроку: «Просто знати ще не все, знання потрібно використовувати»

  • Базові поняття:

    • атом, електрон, відновник, окисник;

    • окисно-відновні реакції;

    • металевий зв'язок, кристалічні решітки.

  • Постановка проблеми перед науковим товариством. Об’єктом дослідження стає звичайна іржа яка:

    • зіпсує 10-15 % металу щорічно;

    • кожна 7 домна у світі працює на відшкодування втрати металу;

    • пошкоджує деталі апаратів, які коштують дорожче ніж метал, з якого вони зроблені;

    • екологічні проблеми при видобуванні руди, збагаченні її, утилізації пустої породи.

ІІI Вивчення нового матеріалу

  • Сутність корозії. Слово «корозія» походить від латинського corrodere що означає роз’їдати. Хоча корозію частіше всього пов’язують з металами, але вона зіпсує також каміння, пластмаси, та інші полімерні матеріали.

  • Корозія спричинила багато шкоди, доки не знали, що це таке і під впливом чого відбувається, приклад: один з багатіїв обрав сплав ніколу із міддю, монель-метал для обшивки корпусу своєї яхти. Але так як деталі корпусу були виготовлені із неіржавіючих сталей, то на місцях стикання монель-металу із сталлю створювались сильні гальванічні елементи, збудивши електрохімічну корозію. Корпус яхти зіпсувався ще до виходу її з порту.

  • Перед нами проблема. І ім’я цієї проблеми – корозія. Досліджуємо проблему.

    • У якому вигляді знаходяться метали у рудах?

    • Розглянути зразок залізної руди і заліза;

    • Сполуки металів у рудах стійкими ніж самі метали;

    • Виплавлення металу з руди трудомістка операція і економічно невигідним є процес переводу його у іржу.

На протязі 4 діб велись спостереження за швидкістю корозії залізних цвяхів поміщених у різні середовища і контактуючих з різними металами.

Висновок: швидкість корозії залежить від середовища в якому перебувають металеві предмети і контакту їх з металами різної активності.

  • Хімічна сутність корозії. Корозія це руйнування металів під впливом зовнішнього середовища. Це окисно-відновний процес, при якому атоми перехо-дять у іони Гідрогену.

Види корозії
хімічна електрохімічна

  • у середовищах які не проводять електричний струм;

  • при високих температу-рах (унеможливлює кон-денсацію водяної пари

4Fе+3О2+6Н2О → 4Fе(ОН)3

  • апарати печей;

  • деталі двигунів;

  • лопасті газових турбін;

  • хімічна апаратура.

  • всі випадки у присутності вологи

2Fe+2H2O+O2 → 2Fe(OH)2

Fe(OH)2+H2O+O2→ Fe(OH)3


  • підводні частини суден;

  • парові котли;

  • конструкції під водою;

  • трубопроводи.

  • Спроби вчених дослідити причини корозії.

Щоб боротися із іржею необхідно знати як вона утворюється.

Нелегко було визначити в давнину причину руйнуван-ня металу.

Добре відображує відношення багатьох поколінь до корозії повна відчаю фраза Плінія Старшого, який стверджував, що «іржавіння прокляттям покладається на залізо».

У свій час Ломоносов висловив думку, що при прокалюванні металу з’єднується із повітрям, утворюючи окалину. Так з’явилася перша наукова теорія хімічної корозії. У той час склад повітря був невідомий, тому вчений не зміг назвати головного винного. Пізніше Лавуазьє показав, що метали окислюються, з’єднуючись із киснем.

Електрохімічну корозію вивчали Деві, Фарадей. Теорія про корозію металів остаточно сформувалася у наш час. У найпростішому варіанті вона виглядає так: при стиканні з електролітом на поверхні металу виникають корозійні елементи. За своєю сутністю вони схожі елементам Гальвані. Сучасна теорія пов’язана з прізвищами Г.В. Акимова, М.Д. Томатова. Свій внесок зробив і український академік І.М.Францевич. Школа карозіоністів, створена ним у Києві має великий авторитет та здобутки.

Такий шлях корозійної науки у самому стислому викладенні. Вона продовжує розвиватися і сьогодні.

  • Фактори які сприяють і уповільнюють корозію.




Сприяють корозії

Уповільнюють корозію

  • Хлорид-іони (Cl);

  • Контакт з менш активним металом

  • Гідроксид-іони (ОН);

  • Контакт з більш актив-ним металом




    • Засоби боротьби із корозією

Великий Гете сказав: «Просто знати ще не все, знання потрібно використовувати».

Як же можна боротися із корозією?

  • сучасні засоби боротьби із корозією;

  • створення сплавів стійких до корозії;

  • Перспективні розробки:

  • покриття із спеціальними властивостями.

    • Сплави

Один з ефективних способів захисту створення сплавів стійких до корозії.

Проблема: Що таке сплави та чим вони відрізняються від металів?

Опрацювавши матеріал підручника та зробив оцінку фактів викладених на картках необхідно зробити висновки щодо відмінних рис металів і сплавів.

Висновок аналітиків: існує дуже багато різноманітних сплавів, які відрізняються від металів за рядом властивос-тей, а саме: тепло- і електропровідністю, міцністю, температурою плавлення. Відмінність у властивостях пояснюється різним складом сплавів і їх будовою.

Сплави



тверді розчини

механічні суміші

інтерметалеві сполуки

(однорідні крис-тали; у вузлах ре-шітки)

(при охолодженні виділяються крис-тали окремих ме-талів)

(при розчиненні атоми реагують між собою)

О ─ О ─ О

│ │ │

О ─ О ─ О

О ─ О ─ О

│ │ │

О ─ О ─ О




    • Чавун і сталь

Найбільш широкого застосування знаходять такі сплави як чавун і сталь.

  • Які вироби вдома зроблені з цих сплавів?

  • Який вигляд вони мають?

Проблема: у чому відмінність чавуну та сталі за складом?

чавун

сталь

карбону 1,7 – 5%

карбону 0,2 – 1,7:




  • При аналізі сплаву на вміст Карбону, спалили його зразок масою 2,5 г й добули 0,1 г карбон (ІV) оксиду. Який сплав спалили: чавун чи сталь?

m
х/моль 023 ма

1) С + О2 → СО2 М (СО2)=44 г/моль

1 моль 1 моль М (С) = 12 г/моль

m (CO2)

γ (СО2) = ––––––– ;

M (CO2)

(зразку) = 2,5 г

m (CO2) = 0.1 г

ω (с) - ?





0,1

γ (СО2) = –––––––­­–– = 0,0023 моль

44 г/моль

х (моль) 0,0023 моль

2) –––––––– = ––––––––––– ;

1 моль 1 моль

х = 0,0023 моль (С)

3) m (C) = M(C) : γ(C)

m (C)= 12 г/моль х 0,0023 моль=0,027 г

m (C)

4) ω (С) = –––––––––– х 100%;

m (зразку)
0,027 г

ω (С) = ––––––– = 0,011 х 100% = 1,1%

2,5 г

Відповідь: даний зразок – сталь.

ІV Корекція знань

    • Повторення основних питань теми:

  • Корозія це …

  • З хімічної точки зору корозія уявляє з себе …

  • З корозією можна боротися шляхом …

  • Одним з методів боротьби із корозією є …

  • Сплави це …

  • Сплави відрізняються від чистих металів …

  • Дані відмінності пояснюються …

  • Найбільш розповсюдженими сплавами є …

  • Головною відмінністю чавуну і сталі є вміст …

  • У сталі його …

  • У чавуні його …

V Рефлексія

  1. Що вам сподобалось і було цікаво?

  2. Чи задоволені ви своєю роботою на уроці?

  3. Яку роль ви хотіли би виконувати на наступному уроці?

  4. Оцініть свою роботу сьогодні на уроці відміткою на «Дереві пізнання».

VI Домашнє завдання

    • Повторити матеріал за статтею підручника у §.

    • Допоможіть вирішити питання почорніння старовин-них ложок. Чи можливо і яким чином хімічним шляхом повернути їм первинний блиск і красу?


Слайд 1

Тема уроку

Слайд 2

Мета уроку


Слайд 3

Девіз уроку

Слайд 4

Базові поняття

Розповідь вчителя


Робота із колекцією корисних копалин


Учень розповідає про сутність закладених дослідів і отриманих результатів

Слайд 5

Малюнок досліду
Розповідь вчителя


Слайд 6

Види корозії

Повідомлення учня

Слайд 7

Портрет і довідка про М.В.Ломоносова

Слайд 8

Портрет і довідка про А.Лавуазьє

Слайд 9

Портрет і довідка про Деві

Слайд 10

Портрет і довідка про Фарадея

Слайд 11,12,13

Корозія у контакті з металами різної активності


Повідомлення учня
Слайд 14

Захист підземного трубопроводу

Парна робота за картками

Обговорення результатів, виступ аналітичних груп

Слайд 15

Приклади сплавів


Бесіда
Робота із підручником

Рішення розрахункової задачі

Усне опитування




Додаток А

№ 1

У ракетній техніці використовують сплави ренію, механічні властивості яких не змінюються при температурі 2000-3000 0С.

Про яку властивість сплавів ренію свідчить даний факт?

Чому саме ця властивість оказалась цінною?

№ 2

В авіації і космонавтиці широко застосовується алюміній і сплав алюмінію з магнієм.

Міцність сплавам алюмінію з магнієм надають домішки германію. Жаротривкість цих сплавів підвищує домішка лантану або суміші лантаноїдів.

Сплави нікелю, кобальту, молібдену застосовують для виготовлення зовнішніх обшивок супутників, деталей турбореактивних двигунів, літаків з ракетними двигунами.

Про сплави яких металів ви дізналися?

В яких галузях вони знайшли своє застосування? Чому саме?

№ 3

Сплав победіт, який виробляють на металургійних комбінатах України, наближається за твердістю до алмазу. Він складається з карбідів титану або вольфраму з добавкою кобальту.

Які метали входять у цей сплав?

Якими властивостями він відрізняється?

Як ви вважаєте, де може знайти застосування даний сплав?

№ 4

Титан – легкий, жаротривкий, тугоплавкий (1670 0С), хімічно стійкий метал. Завдяки цим властивостям, які забезпечують можливість використання надзвукових швидкостей, титан застосовують в авіації й ракетобудуванні і називають металом надзвукових швидкостей.

Завдяки хімічній стійкості його застосовують також у хімічній промисловості для виготовлення апаратури. Сполука титану з вуглецем (карбід титану) маж велику міцність і застосовується у твердих сплавах, що містять у собі карбід вольфраму і кобальт. Ці сплави близькі за міцністю до алмазу і застосовуються для обробки сталей.

Які метали входять у даний сплав?

Які його властивості?

Де знайшли своє застосування дані сплави?

№ 5

Молібденова сталь дуже міцна і пружна. Застосовується для виготовлення стволів для рушниць і гармат, броньованих плит.

Про сплав якого металу ви дізналися?

Де він застосовується?

Які властивості надають можливість застосовувати даний сплав саме у цієї галузі?


№ 6

Сталь з домішкою вольфраму не окислюється, не знижує міцність при високих температурах, тому з неї виготовлюють різальні інструменти для швидкої обробки металу.

Якими властивостями обладає даний сплав?

В яких галузях він застосовується?

№ 7

Тантал – найстійкіший метал. Він не розчиняється в царській горілці; на нього не діють хлор і гаряча нітратна кислота.

Сплави ніобію і танталу застосовують для виготовлення хімічної апаратури, газових турбін в авіації.

Ніобій має меншу густину, ніж тантал; його застосовують у ракетних двигунах. Як легіруючи домішки ніобій і тантал надають сталі жаротривкості (понад 900-1000 0С) і антикорозійної стійкості.

Про які сплави ви дізналися?

Які властивості даних сплавів оцінили і застосували в техніці?

№ 8

Алюміній і його сплави широко застосовуються в будівництві, літакобудуванні, танкобудуванні, у автопромисловості, для виготовлення понтонів, електродів, посуду, меблів.

Які властивості цих сплавів обумовили застосування саме в цих галузях?
№ 9

Сплав Вуда має такий склад:

вісмут (температура плавлення 2710С) – 4 частини

олово (температура плавлення 232 0С) – 1 частина

свинець (температура плавлення 327 0С) – 2 частини

кадмій (температура плавлення 321 0С) – 1 частина

Температура ж плавлення сплаву Вуда дорівнює 75 0С.

Чи можна ложечкою із сплаву Вуда розмішувати окріп?

Як ви вважаєте, де можна застосувати в техніці сплав Вуда?

Зробіть висновки щодо зміни температури металів, які утворюють сплав і самого сплаву.

№ 10

Проаналізуйте даний уривок:

«… Мідь, алюміній, цинк не можуть виділяти водень з води на холоді. Але сплав Едварда, що складається з 50% міді, 45% алюмінію, і 5% цинку, легко розтирається на порох і виділяє з води водень на холоді».

Чим цей сплав, за властивостями відрізняється від металів, які його складають?

Яка властивість даного сплаву не характерна взагалі для металів?

№ 11

Ви аналітики …

Прослухайте уважно повідомлення однокласників про сплави та їх властивості.

Узагальніть ці відомості давши відповідь на питання:

  • Чому в техніці використовують саме сплави металів, а не самі чисті метали?

  • Якими властивостями метали і сплави відрізняються?

12

Ви аналітики …

Прослухайте уважно повідомлення однокласників про сплави металів.

Як ви вважаєте, які властивості сплавів є особливо важливими для сучасної техніки?

№ 13

Проаналізуйте наступні дані:

  • Сплав K і Na : 1 частина натрію і 3 частини калію мають температуру плавлення 11 0С.

  • Калій має температуру плавлення – +63,6 0С

  • Натрій має температуру плавлення – +97,8 0С

Яку закономірність у зміні температури плавлення можна помітити?

Чим відрізняються температури плавлення металів і сплавів?

№ 14

Сполуки металів утворюють вогнетривкі покриття. До них належать бориди танталу і гафнію. Нанесені на молібден, вольфрам і тантал, вони витримують температуру до 3590 0С і застосовуються для захисту сопел ракет.

Про яку властивість сплавів ви дізналися?

Яка властивість сплавів видалася цінною у ракетобудуванні?

№ 15

Сплав ртуті із 8,5% талію застосовують у термометрах для вимірювання температури від -59 0С до +550 0С. Талій має тут властивості протилежні властивостям галію, який застосовується у високотемпературних термометрах.

Про який сплав ви дізналися?

Якими особливими властивостями він відрізняється?

поділитися в соціальних мережах



Схожі:

Вікторина Мета
Хімія — наука про речовини та їх перетворення. Вона вивчає склад І будову речовин, залежність їхніх властивостей від складу й будови,...

Основні види палива та їх значення в енергетиці країни. Проблеми...
Проблеми енергетики І способи їх розв’язання за допомогою альтернативних джерел. Енергозабезпечення

Навчально-методичний центр цивільного захисту та безпеки життєдіяльності...
Обов’язкових документів з планування, підготовки та проведення «Дня цивільного захисту»

Методичні рекомендації педагогічним працівникам навчальних закладів...
Навчально – методичного центру цивільного захисту та безпеки життєдіяльності Днівпропетровської області Загоруйко Н. В

Конспект з основ цивільного захисту. Тема 10 Надзвичайні ситуації
Урок Класифікація та основні причини виникнення надзвичайних ситуацій. Надзвичайні ситуації природного, техногенного та соціально-політичного...

План-конспект уроку окисно-відновні реакції, їхнє значення (Тема...
Обладнання: періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, електрохімічний ряд напруг металів, лабораторний посуд І обладнання,...

Екологія вплив культурного ландшафту на накопичення важких металів...
Вплив культурного ландшафту на накопичення важких металів у моркві, зрощеній у шевченківському та печенізькому районах харківської...

1 способи очищення стічних вод
Природоохоронні технології при переробленні осадів стічних вод

Уроку
Поглибити, систематизувати знання учнів про групи руд кольорових металів. Розглянути приміщення підприємств кольорової металургії...

Уроку
Наочність: необхідні набори хімічних реактивів; хімічний посуд; періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва; таблиця розчинності,...



База даних захищена авторським правом © 2017
звернутися до адміністрації




h.ocvita.com.ua
Головна сторінка