Свойства металлов

Конспект урока по ФГОС второго поколения. Технология.
Тема: « Металлы »
Технологическая карта урока
Данные об учителе: Дмитриев Владимир Геннадьевич, имеющаяся высшая категория,
МКОУ СОШ №2 с углубленным изучением отдельных предметов.
Предмет: технология
Класс: 5
Учебник (УМК): В.Д. Симоненко. «Технология»
Г.Лодейное Поле, Ленинградской области
2012
1
Урок 23. (1 урок в разделе металлообработка)
Тема: « Металлы » Тип урока: Урок изучения нового материала
Тип урока: Урок теоретических и практических самостоятельных работ (исследовательский тип)
Цель: познакомить с видами и свойствами металлов.
Задачи: -развитие на уроке мышления учащихся, познавательных умений.
-обеспечить усвоение учащимися признаков, свойств и особенностей металлов.
-воспитание добросовестного отношения к труду и дисциплинированности.
Оборудование:
- образцы различных материалов (сталь, железо, алюминий, цинк)
- дополнительное оборудование (шлифовальная шкурка, магнит, весы, электроконструктор,
прибор Бринелля, приложение, экран и мультимедийный проектор, презентация PowerPoint)
2
Ход урока.
Этапы урока
Организацион
ный момент
Подготовка к
изучению нового
материала
Формирование УУД
Содержание деятельности
учителя
учащихся
Предлагается разделиться на
несколько групп (2-3чел.)
Занять рабочие места.
Актуализация опорных
знаний: Из каких веществ
изготовлены наши
инструменты? Изделия?
Оборудование?
А каким словом можно
объединить сталь, железо,
медь?
Тема нашего урока:
«Металлы»
Приложения
4 мин
У каждой группы
Умение вести диалог на имеются:
основе
равноправных -инструкционная
отношений и взаимного карта
уважения и принятия;
Личностные УУД
Ответы :
Древесина, железо,
сталь, пластмасса.
Ответы: Металлы
Постановка проблемы:
Необходимо узнать свойства
металлов.
 Все ли металлы
одинаковы?
 Чем они отличаются?
Сейчас мы и попробуем
ответить на эти вопросы,
проведя ряд исследований.
Освоение нового
знания
Выдаем образцы металлов.
Работа по индивидуальному
маршруту.
Первые два свойства вы
определяете на местах.
Примечания
работа с
инструкционными
картами
Коммуникативные УУД
-Формируем умение строить
работу в соответствии с
поставленными задачами.
Работа с
инструкционной
картой, находящейся
на столах, текстом,
образцами и
оборудованием.
Регулятивные УУД
-Формируем умение
высказывать своё
предположение на основе
работы с материала.
-Формируем умение
3
Произвольное
фиксирование
результатов
исследований
образцов
Прочитайте задание и если
что- то не понятно, задайте
вопросы.
оценивать учебные действия
в соответствии с
поставленной задачей.
-Формируем умение
выполнять действия в
соответствии с заданием.
-Формируем умение на
основе выполнения работы
делать выводы
Выполнение исследований по
инструкционным картам
каждой группы.
Коммуникативные УУД
-Устанавливать и сравнивать
разные точки зрения, прежде
чем принимать решения и
делать выбор;
-Осуществлять взаимный
контроль и оказывать в
сотрудничестве
необходимую
взаимопомощь;
Первичное
закрепление
Результаты исследований
сводим в таблицу.
Опрос каждой группы.
Ответы учащихся по
плану: Цвет,
электропроводность..
Создание таблицы
каждым учеником.
Коммуникативные УУД
-Формируем умение слушать
и понимать других.
-Формируем умение строить
речевое высказывание в
соответствии с поставлен
ными задачами.
Обобщение и
систематизация
знаний
Какие свойства присущи всем
металлам?
Какими свойствами
отличаются?
По таблице свойств металлов
определить название
изученных образцов.
Ответы учащихся
Познавательные УУД
-Формируем умение
Закрепление
извлекать информацию из
текста
Изучение таблицы
свойств, запись
названия образца
-Формируем умение на
основе полученных
4
Заготовка
таблицы у
каждого ученика
имеется
23 мин
33мин
Назвать изделия сделанные
из металлов, которые мы
сегодня изучали.
Ответы учащихся по
каждому образцу
результатов исследования
образцов - делать выводы.
- Формируем умение
обобщать полученные
данные.
Итог урока
Рефлексия
Оценивание работы.
Подведение итога урока.
- Назовите ключевые слова
урока?
Что нового узнали на уроке?
Что понравилось на уроке?
Личностные УУД
-Формируем эмоциональное
отношение к учебной
деятельности.
Ответы учащихся:
металл, свойства...
Д/З Изучить таблицу .
5
39 мин
Приложение
Свойства металлов
(маршрутная карта)
Цвета металлов и сплавов
Цвет
Цвет
Серовато-белый
Серый. Матовый
Голубовато-белый
Серый
Красновато-розоватый
Темно-серый
№ образца
№ маршрута
1
2
3
4
*Корро́зия (от лат. corrosio — разъедание) — это
самопроизвольное разрушение металлов в результате
химического или физико- химического взаимодействия
с окружающей средой. Коррозионная стойкость —
способность металла сопротивляться коррозии. (Если
налет большой, то материал сильно подвержен коррозии,
если маленький, то менее).
Название свойства
Цвет*
Коррозийная стойкость *
Электропроводность
Магнитные
Упругость
Плотность (масса)
6
№1
Определение электропроводности образца
Электропроводность — способность металла проводить электрический ток.
Порядок выполнения исследования:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Расположить образец на верстаке.
Установить клеммы пробника на края образца.
Замкнуть электрическую цепь путем перемещения ключа контакта.
Обратить внимание на электрическую лампочку (горит или нет).
Сделать вывод: если лампочка загорелась, значит, образец проводит электрический ток. Если нет – не проводит.
Записать в маршрутную карту результат вывода (проводит электрический ток, не проводит электрический ток)
№2
Определение магнитных свойств образца
Порядок выполнения исследования:
1.
2.
3.
4.
Расположить образец на верстаке.
Взять магнит и подвести к поверхности образца.
Обратить внимание на воздействие магнита на образец (притягивается, не притягивается).
Записать в маршрутную карту результат опыта (притягивается, не притягивается).
7
№3
Определение упругости образца
Упругость — способность металла восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после снятия действующей нагрузки.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Порядок выполнения исследования:
Расположить образец на подставке прибора Бринелля.
Вращая рукоятку прибора по часовой стрелке выполнить надавливание на образец стальным стержнем до
возникновения заметной деформации.
Удерживать образец в состоянии нагрузки в течение 20 сек.
Вернуть стержень в исходное положение путем поворота ручки против часовой стрелки.
Обратить внимание на образец (согнут или нет).
Сделать вывод: если образец остался деформированным, значит, образец обладает слабой способностью к
восстановлению, если нет – высокой.
Записать в маршрутную карту результат вывода (образец обладает слабой способностью к восстановлению, или
сильной).
№4
Определение массы образца
1.
2.
3.
4.
Порядок выполнения исследования:
Расположить образец на чашу весов.
Взять гирьки и уравновесить весы.
Определить массу образца путем сложения чисел на гирьках и пластинах.
Записать в маршрутную карту результаты полученных измерений.
8
№
образца
1
2
3
4
Название
образца
№
образца
1
2
3
4
Название
образца
№
образца
1
2
3
4
Название
образца
№
образца
1
2
3
4
Название
образца
Цвет
Цвет
Цвет
Цвет
Коррозия
Свойства
Электропроводность
Магнитные
Упругость
Масса
Коррозия
Свойства
Электропроводность
Магнитные
Упругость
Масса
Коррозия
Свойства
Электропроводность
Магнитные
Упругость
Масса
Коррозия
Свойства
Электропроводность
Магнитные
Упругость
Масса
9
Металлы и сплавы
Алюминий. Дюралюминий
Алюминий наряду с железом является наиболее распространённым в природе металлом. Однако при его производстве из
алюминиевых руд применяется метод электролитического разложения и потребляется огромное количество электроэнергии.
В дюралюминии алюминия как такового - 92-94%, остальное - металлы: медь, марганец, магний, неметалл кремний, которые
придают сплаву прочность. В настоящее время медики связывают некоторые заболевания (например, болезнь Альцгеймера) с
накоплением алюминия в организме человека. Поэтому лучше пользоваться посудой из нержавейки, эмалированной или
глинянной.
Бронза
Представляет собою собой сплав меди (от 47 до 90 с лишним процентов) с различными металлами. Назвать бронзу медным
сплавом было бы не совсем корректно, поскольку в некоторых видах бронз её содержится менее 50%. Из других металлов в
основном присутствуют свинец, олово, алюминий; кроме того, используются добавки никеля, марганца и некоторых других
металлов.
Бронза обладает повышенной прочностью и коррозионной устойчивостью, в том числе к морской воде. Применяется как в
технике, так и в художественном литье. От латуни отличается отсутствием цинка, более высокими прочностью, коррозионной
стойкостью и антифрикционными свойствами.
Жесть
Жестью называется прокат (тонкие листы) из нелегированной стали. Если на поверхность жести нанесён слой олова, её
называют белой, если слоя нет - чёрной. Слой олова предохраняет жесть от коррозии. Белая жесть применяется, в основном, для
изготовления консервных банок.
Золото
В чистом виде представляет собою мягкий и хрупкий металл тускло-жёлтого цвета с зеленватым оттенком. В наиболее чистом
виде его можно увидеть в кассах сбербанка - коллекционные монеты. Для ювелирных украшений используют сплавы 585 и 750
проб., то есть в 1 грамме содержится по весу 585 мг и 750 мг золота. Золото 900 пробы используется стоматологами. Существуют
также сплавы 375, 500, 958, 1000 и некоторых других проб. В ювелирном ремесле золото высоких проб не используется из-за
своей хрупкости. Все металлы, входящие в золотой сплав, кроме самого золота, называют лигатурой. В качестве лигатуры чаще
всего применяют серебро и медь, иногда - палладий. В ювелирном деле принято различать белое, желтое, розовое, красное,
зелёное золото.
Белое золото в ювелирном искусстве - самое дорогое (проба - 750-я), 20% палладия, 5% серебра, в настоящее время всё реже
используют платину.
10
Желтое золото (проба - 750-я, 585-я), остальное на 2/3 - серебро, 1/3 - медь.
Розовое золото (проба - 750-я, 585-я), остальное - 1/2 - серебро, 1/2 - медь.
Красное золото (проба 585-я), остальное - 1/3 - серебро, 2/3 медь.
Зелёное золото (проба 750-я, 585-я), остальное - серебро, иногда добавляют кадмий.
Необходимо заметить, что цвет золота далеко не всегда является показателем содержания золота, просто медь придаёт
красноватый, серебро - зеленовато-желтоватый оттенки. В настоящее время изобрели даже сплавы чёрное и голубое золото, их
состав является коммерческой тайной.
Золото наряду с серебром обладает антибактерицидными свойствами, не окисляется, слабо подвержено действию многих
кислот, для его растворения приготавливают "царскую водку" - смесь соляной и азотной кислот.
Латунь
Также как и бронза представляет собою сплав меди с различными металлами. В отличие от бронзы содержит цинк, обладает
большей электропроводностью и пластичностью, но менее прочная и коррозионноустойчивая.
Медь
Применяется как в чистом виде, так и в виде сплавов (бронза, латунь). Химические соединения меди, в т.ч. окислы ядовиты,
поэтому в настоящее время изделия из меди и её сплавов не применяются для изготовления посуды (помните медный таз,
воспетый Маршаком в Мойдодыре?).
Мельхиор
Может быть, у Вас сохранились какие либо столовые приборы из мельхиора, купленные ещё бабушкой или мамой. Мельхиор
ценен главным образом тем, что его обычно покрывали тонким слоем серебра. В основе-же самого мельхиора лежит медь, никель
и железо (иногда ещё добавляются цинк и марганец). Столовые приборы из мельхиора достаточно прочны и в то-же время
пластичны.
Серебро
Серебро в очень чистом виде, также как и золото, можно увидеть в виде монет в кассах сбербанка, 900, 925 пробы, стоят они от
280 до 650 рублей. Помня о том, что ионы серебра обладают антимикробным действием, можно закупить такую монетку.
Сплавы серебра с медью применяются при изготовлении монет.
Сплавы серебра с медью, титаном, кадмием и индием применяются при изготовлении ювелирных изделий.
Сплавы серебра с медью и цинком используются в электротехнике в качестве припоев.
Сплавы серебра с вольфрамом, железом, молибдеом и никелем применяются при изготовлении контактов.
Сплавы серебра с сурьмой, оловом, свинцом и медью, таллием имеют антифрикционное (защита поверхности от износа при
трении) действие.
11
Серебро окисляется при взаимодействии бытового газа (метана). Для тех, у кого в доме газовые плиты, хорошим показателем
отсутствия утечки является белая поверхность серебряных изделий. Начали покрываться чёрным налётом, даже если Ваш нос
ничего не чувствует - вызывайте службу газа.
Сталь
Сталь является сплавом железа с другими компонентами, поскольку из-за своей хрупкости в чистом виде железо практически
не используется. В качестве компонентов обязательно должен присутствовать углерод и марганец. Если кроме этого в сплаве
почти ничего нет, сталь называется нелегированной. Я употребил термин почти, так как абсолютно чистых веществ получить
практически невозможно даже при современных технологиях. Легированные стали содержат, кроме углерода и марганца до 5%
редких металлов. Прежде всего это хром и никель, также могут добавляться ванадий, вольфрам, молибден. Нержавейка, та
самая, из которой изготавливают ножи, посуду и столовые приборы, может содержать до 25% хрома и никеля. Чем выше их
содержание, тем дороже и качественнее нержавеющая сталь.
Чугун
Чугун, в отличие от нелегированной стали, содержит неметалл кремний, также может содержать никель. При содержании в
чугуне более 3% углерода и кремния он называется серым. Если этих компонентов меньше - белым.
Сплавами металлов называются сложные вещества, полученные путем сплавления одного металла с другими или металла с
неметаллическими элементами. Все металлы и сплавы принято делить на черные и цветные.
В группу черных металлов входят железо, чугун и сталь, в группу цветных — все остальные металлы и сплавы.
Железо
Железо — металл серебристо-белого цвета с характерным блеском. Он пластичен, хорошо обрабатывается, широко распространен
в природе, но в чистом виде почти не встречается. Железо находится в земной коре в составе соединения с кислородом и другими
элементами. Эти соединения называют железными рудами. Из них получают железо, которое применяют в виде различных
сплавов с углеродом — чугунов и сталей. Проводит электрический ток, притягивается к магниту
Чугун — сплав железа с углеродом, содержащий более 2% (обычно 3...4,5%) углерода, а также примеси других элементов. Чугун
является одним из самых дешевых и распространенных конструкционных материалов и широко применяется в машино¬строении.
Кроме того, из чугуна получают сталь.
Сталь — это сплав железа с углеродом, содержащий до 2,1 % *:лерода. Как и чугун, сталь содержит в себе примеси некоторых
других элементов. Основное отличие стали от чугуна — это то, чтс сталь содержит меньшее количество углерода и примесей.
12
Сталь и чугун являются самыми распространенными матери¬алами современной техники и производства. На их долю
прихо¬дится основная масса всей металлической продукции.
Среди цветных металлов наиболее широкое применение имеют кедь. алюминий и сплавы на их основе, а также олово, цинк и др.
Медь — металл розовато-красного цвета, обладающий электропроводностью и теплопроводностью, хорошей пластич--. :стью, но
сравнительно невысокой прочностью, хорошо обраба¬тывается. Применяется прежде всего в электропромышленности •
химическом машиностроении. Сплавы меди обычно делят на т.зе группы—латуни и бронзы.
Латунь — сплав меди с цинком (цинка от 10 до 42%). Латунь отличается от меди большей прочностью.
Бронзами называют сплавы меди с оловом или другими элементами, кроме цинка. В основном бронзы характеризуются высокой
прочностью, хорошо обрабатываются резанием, обладают высокими литейными качествами и низким коэффициентом трения.
Алюминий — металл серебристо-белого цвета, легкий, мяг¬кий и вязкий, хорошо отливается и прокатывается в листы и
проволоку. Алюминий широко используется в авиастроении, в электротехнике и при изготовлении посуды и других предметов
тыта. Большое распространение имеет алюминий в составе сплавов на его основе. Алюминиевые сплавы подразделяют на
литейные, которые предназначены для получения литых заготовок, м деформируемые, хорошо обрабатываемые ковкой,
штамповкой ■ прокаткой. Из литейных сплавов наибольшее применение имеет сплав алюминия с кремнием — силумин, а из
деформи¬руемых — сплав алюминия с медью и другими элементами, который называют дюралюмином, дюралюминием,
дюралью.
Олово — металл серебристо-белого цвета, весьма мягкий и пластичный. Олово можно легко раскатать в очень тонкие листы,
называемые фольгой. Его применяют для покрытия тонких листов стали и получения белой жести. Олово входит в состав многих
сплавов: припоев, применяемых для пайки и лужения, баббитов, бронз, латуни и т. д.
Цинк — это светло-серый металл с голубым оттенком. Обладает высокой коррозийной стойкостью. Благодаря этому качеству
цинк применяется для покрытия стальных изделий в целях защиты их от коррозии, например для получения оцинкованного
железа. Цинк входит в состав некоторых сплавов латуни и др.
Металл
Цвет
Алюминий Серовато-белый
Железо
Голубовато-белый
Медь
Металл
Цинк
Сталь
Красновато-розоватый Чугун
Цвет
Серый. Матовый
Серый
Темно-серый
13