Урок химии по теме "Коррозия металлов. Экологические проблемы, связанные с ней". 9-й класс

Проектор, экран, презентация, схема перемещения нефти в водоёме, карточки с вопросами.

Ход урока

В начале урока учащиеся были разделены на 4 группы.

Блестящий гвоздь Лежал в пыли дороги. Весенний дождь Полил его немного. …Но время шло неумолимо, И солнце на него светило, И дождь, и снег, и ветер дул, И разница температур… И из блестящего красавца Он превратился в кучку праха…

– Как вы думаете, о каком процессе говорится в этом стихотворении?

– Правильно, о коррозии металла.

– Тема нашего урока “Коррозия металлов. Экологические проблемы, связанные с ней”. (Слайд 2)

Давайте же разберёмся что такое коррозия. (Слайд 3)

Коррозия – это самопроизвольное разрушение металлов и их сплавов под действием окружающей среды. Запишите пожалуйста это определение себе в тетради.

Как же проходит ржавление железа? Давайте разберём уравнения реакций.

Температура – чем выше температура, тем больше скорость коррозии.
Активность контактирующего металла – из 2-х металлов корродирует более активный. Чем дальше металлы друг от друга в электрохимическом ряду напряжения, тем больше скорость коррозии.
Состав среды. А) Чем больше в окружающей среде содержится окислителей, тем выше скорость коррозии. Б) Ионы Cl – усиливают коррозию железа, а OH – – ослабляют.

Химическая – взаимодействие металлов с сухими газами или жидкостями, которые не проводят электрический ток. Происходит в печах, двигателях внутреннего сгорания.
Электрохимическая – все случаи коррозии в растворах электролитов и в присутствии воды.

Подвергаются корпуса морских судов, трубопроводы и т.д.

Изоляция от окружающей среды. Нанесение защитных покрытий. Различают покрытия 2-х типов: металлические и неметаллические. К неметаллическим относятся: лаки, краски, эмали. К металлическим – хром, никель, цинк, олово.
Использование сплавов, устойчивых к воздействию коррозии, т.е. содержащих хром, алюминий, никель, титан.
Изменение состава среды: А) введение ингибиторов коррозии (веществ, уменьшающих скорость коррозии); Б) удаление растворённого в воде воздуха.
Электрохимические методы защиты: протекторная и катодная защита. А) Протекторная защита. К защищаемому металлу присоединяют кусок более активного металла (протектор), который и будет корродировать. Б) Катодная защита. Металлоконструкция подсоединяется к катоду внешнего источника, поэтому на ней идёт процесс восстановления, а не окисления.

– Какие же последствия коррозии могут быть?

(Учащиеся отвечают на этот вопрос.)

Все ваши ответы можно разделить на 2 группы: экологический ущерб и экономический.

потеря металла;
порча оборудования;
затраты на ремонт.
экологический ущерб:
утечка газа при разрушении трубопроводов;
утечка нефти при разрушении трубопроводов.

Давайте более детально рассмотрим, какой же экологический ущерб водоёмам наносит утечка нефти. (Слайд 9)

непосредственное отравление живых организмов с летальным исходом; (Слайд10)
нарушения физиологической активности у гидробионтов; (Слайд 11)
эффект прямого обволакивания нефтепродуктами живого организма; (Слайд 12)
болезни, вызванные попаданием в организм углеводородов;
негативные изменения в среде обитания. (Слайд 13)

– На столах у вас лежат схемы “Основные пути превращения и перемещения нефти в водоёме”. (Приложение 1, Слайд 14)

Давайте на них посмотрим и разберём, что же происходит с нефтью, после её попадания в водоём. В водоёмах нефть и нефтепродукты скапливаются первоначально в поверхностной плёнке, однако затем при перемешивании воды частично растворяются или оседают на дно. Аэробные бактерии окисляют нефтепродукты до нетоксичных соединений (в конечном итоге до углекислого газа и воды). Но эти процессы идут очень медленно и лишь при определённых условиях (достаточной концентрации кислорода и температуры воды не ниже 5-10 0 С). Легколетучие низкомолекулярные компоненты нефтяного загрязнения испаряются с поверхности плёнки и могут, значительно загрязнить локальную область тропосферы. Предельно допустимые концентрации для паров нефти 10мг/м 3 ; выше этих значений загрязнения нефтепродуктами могут вызвать болезни органов дыхания и нервной системы человека. В пресноводных водоёмах летальной концентрацией нефтепродуктов для взрослых особей рыб являются значения около 10-15 мг/л, а при значительно более низких концентрациях (0,05 – 1 мг/л) гибнут икра и мальки, а так же планктон. – Как вы думаете, как скажется гибель планктона на обитателей водоёма? – Правильно, начнётся борьба за пищу, т.к. планктон это кормовая база рыб.

А теперь я хочу предложить вам работу в группах. Для каждой группы я приготовила карточки с вопросами. (Приложение 2).

Рассмотрев схему “Основные пути превращения и перемещения нефти в водоёме”, подумайте над вопросами, которые записаны у вас на карточках. И потом выскажите свои предложения, и мы все вместе обсудим и дополним. (Слайд 15)

Работа в группах закончена, подведены итоги работы.

– Мы с вами сейчас уделили большое внимание проблеме загрязнения водоёма нефтью, вы предложили способы очистки воды и берегов водоёма, а так же рассмотрели влияние нефти на живые организмы водоёма и прибрежных зон и человека.

– Скажите пожалуйста, к каким ещё экологическим проблемам может привести коррозия металлов?

Учащиеся отвечают на поставленный вопрос.

– Правильно. Из-за повреждения трубопровода в результате коррозии может произойти утечка газа. Это может привести к взрыву, сгоранию живых организмов и загрязнению атмосферы.

– А только ли сама коррозия металлов может наносить вред окружающей среде и человеку?

Учащиеся отвечают на поставленный вопрос.

– Да, конечно. При производстве лаков, красок и эмалей (для защиты металлов от коррозии) происходит выделение вредных газов в атмосферу. Это вредное производство, на котором люди работают в защитных масках, чтобы не отравить свой организм.

Например, для предохранения железа от коррозии проводят кадмирование железа. Кадмий – металл очень токсичный. Известны случаи смертельного отравления парами кадмия и его соединений. Симптомы кадмиевого отравления: поражение нервной системы, острые костные боли. Кадмий влияет на кровяное давление, может являться причиной образования камней в почках. В почках он накапливается особенно интенсивно.

Опасность представляют любые химические формы кадмия. Одноразовая доза 30-40 мг может стать для человека смертельной. У кадмия велико время удержания: выводится всего лишь около 0,1 % от полученной дозы в сутки.

При производстве холодильных установок используют бромид лития для предотвращения коррозии в них. А бром очень ядовит.

И так, мы с вами сегодня разобрали такую тему, как “Коррозия металлов” и уделили огромное внимание проблеме загрязнения водоёма нефтью в случае её утечки в результате коррозии нефтяных труб. Так же увидели, что не только сама коррозия может привести к экологическим проблемам, но так же и способы защиты от неё, могут сместить экологическое равновесие и отрицательно повлиять на человека.

Домашнее задание §10, подготовить презентацию на тему “Экологические проблемы, связанные с коррозией металлов”.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎