Цели урока:
Образовательные: Углубление знаний учащихся о применении металлов, их значении в жизни человека.
Развивающие:
- Способствовать развитию познавательного интереса, через реализацию межпредметных связей между курсами химии, физики, биологии, истории, литературы.
- Развивать умения решать исследовательские вопросы.
Воспитывающие:
- Воспитывать бережное отношение к окружающей среде, предоставляя сведения о возможном использовании металлов вчера, сегодня, завтра.
- Формирование коммуникативности, стремление к пониманию, взаимодействию и солидарности.
Оборудование: мультимедийный компьютер и проектор, экран, презентация “Мир металлов” (Приложение), коллекция образцов металлов.
Ход урока
1. Организационный момент.
- Приветствие, пожелание успешной работы на уроке, удачного совместного сотрудничества;
- Сообщение темы и раскрытие целей урока.
2. Рассказ учителя сопровождается демонстрацией наглядного материала - презентация “Мир металлов”. (Приложение).
Достаточно внимательно осмотритесь вокруг. Где бы вы ни были: дома или в школе, на улице или в транспорте – вы увидите, какое множество металлов трудится вокруг нас и для нас. Нажали кнопку звонка – и звонкая медь отозвалась заливистым голосом, дав начало или окончание уроку. Вы повернули выключатель на стене – и тончайшая пружинка из вольфрама наполнила комнату светом. Всего не перечесть, ведь нас окружают десятки металлов.
Судя по древним легендам, первым металлом, который узнал и применил в прошлом человек, было золото. (Слайды 3, 4)
Быть украшением, символом Солнца в представлениях человека, служить в качестве денег – таковы наиболее древние "обязанности" золота в человеческом обществе. Золото – самородный металл жёлтого цвета. Это очень мягкий, самый тягучий и ковкий из всех известных металлов: золото легко расплющивается в тончайшие пластинки и вытягивается в длинную нить. Этот драгоценный металл используется для изготовления ювелирных украшений. Примерно половина добываемого золота сохраняется в сейфах банков в виде золотого запаса стран, расходуемого при межгосударственных расчетах. В последние десятилетия с развитием компьютеров, космической техники, электротехники оно нашло широкое применение.
Серебро позднее чем золото стало использоваться человеком. (Слайды 5, 6)
Если золото в представлениях далеких предков олицетворяло Солнце, то серебро – Луну. Серебро– светло-серый металл, очень тяжелый, исключительно пластичный. Серебро имеет самую высокую электропроводность из всех металлов и применяется в электротехнике. Особенность серебра – звонкость, поэтому из него делали бубенцы и колокольчики. Серебро – драгоценный металл, из него изготовляют монеты, медали, ювелирные украшения, столовые приборы. Высокая отражательная способность серебра используется в зеркалах и прожекторах. Серебро обладает бактерицидным действием, а нитрат серебра (ляпис) используется в медицине как прижигающее и обеззараживающее средство.
Медь известна человеку с древнейших времен – в больших количествах ее добывали, например, на Кипре. (Слайд 7)
Медь получают из медной руды, которая встречается в природе в разных частях света; медь в чистом виде также не редкость. Добытая медь используется или в чистом виде с незначительной примесью иных веществ, облегчающих плавку, или как основной компонент сплавов, из которых ведущее место в производстве художественных изделий занимают бронза (сплав меди с оловом) и латунь (сплав меди с цинком).
Чистая медь очень хорошо проводит электрический ток, уступая в этом лишь серебру, поэтому из нее делают провода. Сплав меди с никелем, напротив, отличается высоким сопротивлением и служит основой реостатов. Одна из важнейших частей циклотрона – ускорителя частиц и ионов, в котором получают новые химические элементы, сделана из меди. Без меди нельзя получить устойчивое к коррозии никелевое или хромовое покрытие. Прежде чем на сталь нанести никель или хром, нужно нанести слой меди. Медно – никелевый сплав мельхиор идет на изготовление медицинских инструментов, монет, посуды. Сплав меди, цинка, никеля применяют в производстве медицинского оборудования, в ювелирном деле, изготовления предметов искусства. Ежегодно в мире выплавляется приблизительно 10 млн. тонн меди, и потребность в этом металле постоянно возрастает.
Медь называют музыкальным металлом. Почему? Когда на Русь нападали полчища врагов, когда нужно было собрать собрания, ударяли в колокола. (Слайд 8)
Колокола делали из специальной колокольной бронзы. (Слайд 9)
Отливка христианского колокола начиналась с испрошения благословения Божия, с молитвы. Говорили: «Колокол не звонит, колокол поёт», а петь он будет, считали, только тогда, когда отливают его с чистым сердцем и добрыми мыслями.
Предметы из меди и ее сплавов часто покрывает слой коррозии. Это может быть «благородная» патина (ярь-медянка) или толстая, разъедающая металл корка. Патина первого вида, как правило, не удаляется с предмета, так как не опасна для него и не искажает его эстетического воздействия. Она может иметь голубоватую, зеленую или коричневую окраску. (Слайд 10)
Вероятнее всего первоначально человек использовал самородное железо метеоритов, и только потом научился выплавлять его из руды, добываемой в месторождениях. (Слайд 11)
В XIV в. до н. э. железо стоило в 5 раз дороже золота, в 20 раз дороже серебра, в 6400 раз дороже меди. На Руси первыми коваными и достаточно распространенными художественными изделиями были светцы – подставки для лучины, освещающей жилье.
Примерно 90% всех используемых человечеством сплавов – это сплавы на основе железа. Сплавы на основе железа технологичны, доступны, дешевы. (Слайд 12)
Коррозия – это разрушение металла под воздействием условий окружающей среды. Химически чистое железо устойчиво к коррозии и хорошо сопротивляется действию кислот. Однако ничтожные количества примесей лишают его этих драгоценных свойств: на земном шаре ежегодно «болеет» ржавчиной такое количество железа, которое равняется четверти его годовой добычи. (Слайд 13)
В XVII веке в России несколько экспедиций занимались поисками железной руды. Петр I в первые годы своего царствования издал указ: «Искать всякому литому и кованому железу умножения, самим выпускать пушки, сабли, копья, латы, проволоку, дабы то дело в Московском государстве было прочно». Большое значение придавали количеству железных изделий. Рассказывают, что в старину оружейник надевал на себя изловленную им кольчугу, а заказчик наносил по ней удар кинжалом. Если оружейник оставался при этом живым, то он получал большие деньги. Русские мастера отливали отменные чугунные орудия еще в XVI веке. В 1586 году знаменитый мастер того времени Андрей Чохов отлил Царь – пушку весом 40 тонн, которая в последствии была установлена в Московском кремле. Масса ядра этой пушки – 2 тонны. (Слайд 14)
К концу XVIII уральские мастера начали выпускать изделия художественного литья. До сих пор не перестаешь удивляться, как из серого, тяжелого, грубого чугуна создавались кружевные решетки мостов, оград, ворот в Санкт-Петербурге. (Слайд 15)
Сталь – основа современной техники. (Слайд 16)
В старину сталь считали драгоценным металлом. Из нее в первую очередь делали оружие. Самым знаменитым был булат. Его родина – Индия. На территории нашей страны булатное оружие появилось в средние века.
Знаменитую булатную сталь (или булат) делали на Востоке еще во времена Аристотеля (IV в до н.э.). Но технология ее изготовления держалась в секрете много веков. (Слайд 17)
Мне приснилась иная печаль
Про седую дамасскую сталь
Я видел, как сталь закалялась,
Как из юных рабов одного
Выбирали, кормили его,
Чтобы плоть его сил набиралась.
Выжидали положенный срок,
А потом раскаленный клинок
В мускулистую плоть погружали
Вынимали готовый клинок,
Крепче стали, не видел Восток,
Крепче стали и горше печали.
Ю. Кузнецов
Громкую славу приобрела продукция заводов уральского города Златоуста. Клинки из Златоустовской высокоуглеродистой стали (1,3 – 1,5% углерода) имели золотистый отлив и крупный коленчатый или сетчатый узор, легко разрубали гвозди и брошенный на лезвие платок из тончайшей ткани. (Слайд 18)
3. Самостоятельная работа учащихся.
Задание:
1. Рассмотрите образец выданного вам алюминия. По каким внешним признакам вы сможете отличить изделия из алюминия от изделий из других материалов?
Планируемый ответ: блестящие, серебристые, легкие.
2. Опишите области применения алюминия и укажите свойства, на которых основано его использование.
Планируемый ответ:
- Электропроводность - производство электрических проводов.
- Отсутствие взаимодействия с водой - изготовление посуды и котлов.
- Металлический блеск - изготовление ювелирных изделий и украшений.
- Легкость - использование в самолетостроении и кораблестроении.
- Химическая инертность – для производства химического оборудования, изделий для агрессивных сред.
Выводы и итоги урока
- Основные признаки металлов – металлический блеск, пластичность, электро- и теплопроводность.
- Металлы имеют важное значение в жизни человека.
- Недостатком металлов является то, что они подвергаются коррозии, т. е. разрушению под влиянием окружающей среды.
Мотивация на дальнейшее изучение темы “Металлы”: использование металлов тесно связано с общими и индивидуальными свойствами металлов.