Роль металлов в истории человечества
advertisement
Роль металлов в истории человечества Урок по химии МБОУ «Новосельская ООШ» Выполнил Парусов М.Н. – учитель химии и биологии 2012 г. Задачи урока: 1. Обобщить и систематизировать знания о физических свойствах металлов. 2. Уметь находить области применения металлов, исходя из их свойств. 3. Показать общечеловеческое значение металлов в развитии цивилизации. Целеполагание урока: 1место - Человек научился пользоваться огнём. 2 место - Человек изобрёл колесо. 3 место - Человек научился получать и обрабатывать металлы? Откуда к нам пришло слово «металл» • Наиболее часто встречаемая версия следующая: греческое слово металлон, что значит копи, рудники, производное от слова metalleuo – выкапываю, добываю из земли. • В латинском языке слово металлум значит руда и выплавляемый из неё металл. • В Россию слово металл попало из Франции, где оно звучало как металл Как давно люди начали использовать металлы • • • • • • • Медь. При раскопках в Юго-Восточной Анатолии в пластах холмов, возраст которых составляет 9200 – 8750 лет до н.э., были найдены медные изделия. Золото. В Египте в погребениях были обнаружены изделия из самородного золота возрастом 5000 – 3400 лет до н.э.. Серебро. В гробнице фараона Тутанхамона (ок. 1355 – 1337гг. до н.э.) и на его троне были найдены остатки листового серебра. Свинец. На территории Анатолии найдены свинцовые изделия, датированные началом VII тысячелетия до н.э.. Олово. Раскопки показали, что в странах Ближнего Востока люди знали олово с середины III тысячелетия до н.э.. Ртуть. В одной из египетских гробниц XV или XVI веков до н.э. была найдена ртуть. Железо. Раскопки в Малой Азии показали, что выплавлять железо люди научились примерно в 1500 году до н.э. Почему человечество веками обходилось семью металлами 1. Рассмотрим содержание семи металлов в Земной коре: Золото 4,3*10-7 % по массе; Серебро 1*10-5 % по массе; Медь 5*10-3 % по массе; Олово 2*10-4 % по массе; Свинец 1,6*10-3 % по массе; Ртуть 8*10-8 % по массе; Железо 4,65 % по массе. Для сравнения – алюминий – содержание в Земной коре достигает 8,6 % по массе. Вывод : для наших далёких предков встреча с металлами определялась в первую очередь не распространённостью металлов в природе, а нахождением этих металлов в виде самородков. Так распространённость самородного серебра по отношению к золотым самородкам составляет около 20 %, а по отношению к медным самородкам – всего 0,2 %. Поэтому человек сначала познакомился с медью и золотом, а затем уж с серебром. Почему человечество веками обходилось семью металлами • 2. Семь металлов древности радикальным образом изменили жизнь человечества, заложили основу для технических достижений последующих поколений. Веками и даже тысячелетиями человечество обходилось семью металлами, привыкло к этому и создало очередной миф о том, что в мире существует семь металлов. 3. Наступившая эпоха алхимиков попыталась создать теоретические гипотезы, касающиеся металлов и обосновать существование именно семи металлов. Каждый металл произрастает в земле под влиянием определённой планеты. Люди к этому времени знали только семь планет, значит и металлов должно быть только семь: «Семь металлов создал свет по числу семи планет». Алхимики о природе металлов Один из самых просвещённых алхимиков Альберт Великий, как и другие его современникиалхимики, считал, что все металлы сотворены из ртути, что ртуть - "материя" металлов, а их окраску определяют четыре "духа" - ртуть, сера, мышьяк и нашатырь. Часть алхимиков считали природу живой и одушевленной, поэтому были уверены, что металлы растут и созревают в недрах Земли от смешения серы с серебром. Золото рассматривалось ими как вполне созревший металл, а железо - как недозрелый. Поскольку считалось, что главная составная часть любого из металлов -- ртуть, а вторая составная часть - сера, у алхимиков возникло твердое убеждение, что меняя содержание ртути и серы в смеси, можно произвольно превращать одни металлы в другие. Алхимики о природе металлов Природа золота Золото есть начало совершенное, составленное из чистой, блестящей, постоянной, окрашенной в красный цвет ртути и из чистого, постоянного, окрашенного в красный цвет сульфура. Золото совершенно. Алхимики о природе металлов Природа серебра Это тело чистое, почти совершенное, составленное из чистой, блестящей, белой, почти отвердевшей ртути. Его сульфур имеет такие же качества. Серебру недостает только немного более веса, постоянства и цвета. Алхимики о природе металлов Природа олова Это тело чистое, несовершенное, составленное из чистой, постоянной, блестящей, летучей, белой снаружи и красной внутри ртути. Его сульфур имеет те же свойства. Олово только немного недопечено и недоварено. Алхимики о природе металлов Природа свинца Это тело несовершенное и нечистое, составленное из нечистой, неустойчивой, землистой, распыляющейся, слегка белой снаружи и красной внутри ртути. Таков же и его сульфур, притом из самых горючих сортов. Свинцу недостает чистоты, прочности, цвета. Он недостаточно проварен. Алхимики о природе металлов Природа меди Медь – металл нечистый и несовершенный, составленный из нечистой, неустойчивой, землистой, красной без блеска, горючей ртути. То же самое и относительно ее сульфура. Меди недостает прочности, чистоты, веса. В ней слишком много землистых, негорючих частиц и нечистого цвета Алхимики о природе металлов Природа железа Железо есть тело нечистое, несовершенное, составленное из ртути нечистой, слишком прочной, содержащей землистые частицы, белой и красной, но без блеска. Ему недостает плавкости, чистоты, веса. Оно содержит слишком много нечистого сульфура и землистых горючих частичек» Свойства металлов. Пластичность Пластичность – свойство твёрдых тел: • А) изменять под нагрузкой форму и размеры без образования разрывов и трещин; • Б) сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки Свойства металлов. Пластичность • Благодаря металлической связи и металлической кристаллической решётке металлы, в большинстве своём, характеризуются высокой пластичностью. • Наиболее пластичные из металлов золото, серебро и медь. • Это свойство металлов позволило человечеству освоить такое ремесло как холодная ковка металлов, что привело к изготовлению украшений, а затем и изготовлению металлических орудий труда. Свойства металлов. Твёрдость Как наши предки сумели повысить твёрдость обрабатываемых металлов: • освоив холодную ковку, человек позднее начал ковать с предварительным отжигом (например самородную медь); • человек научился выплавлять сплавы: мышьяковая бронза, оловянная бронза, латунь и др.Например в Троянскую войну все воины были одеты в доспехи из оловянной бронзы и вооружены дротиками с бронзовыми наконечниками Свойства металлов. Твёрдость Распределение металлов по твёрдости: Свойства металлов. Металлический блеск Благодаря особенностям строения кристаллической решётки, все металлы в монолитном состоянии обладают металлическим блеском Свойства металлов. Температура плавления По температуре плавления металлы распределяются следующим образом: Свойства металлов. Температура плавления • Человек научился плавить металлы из руды. Но для этого нужно было достигнуть температуру, необходимую для восстановительной плавки руды – получила развитие технология с продуванием воздуха. • Человек заметил, что некоторые сплавы плавятся при более низкой температуре, чем чистый металл –началось накопление материала для будущей науки – металлургии и металловедения Роль металлов в истории человечества «…если бы не металлы, человек влачил бы самую жалкую жизнь среди диких зверей» Георгий Агрикола Роль металлов в истории человечества 1) Металлы помогли человеку создать простые орудия труда. 2) Металлы оказались незаменимыми при изготовлении машин – наступила эпоха машинного производства. 3) Человек открыл магнитные и электрические свойства металлов – наступила эпоха электричества. Значение металлов Металлы конструкционная основа для автомобилестрое ния Значение металлов Металлы – конструкционная основа для самолётостроения Значение металлов Металлы – конструкционная основа для ракетостроения Значение металлов Металлы – конструкционная основа для судостроения Значение металлов Металлы – конструкционная основа для космических кораблей Значение металлов Металлы – это трубопроводы Значение металлов Металлы – это нефтяные вышки Значение металлов Металлы – это электронные приборы Значение металлов Металлы – это ядерная энергетика Значение металлов Металлы – это вооружение Значение металлов Металлы – это медицинская техника Первичное закрепление материала Установите соответствие между металлом и «планетой», под действием которой, по мнению алхимиков, этот металл «зреет» на Земле: МЕТАЛЛ А) Ag Б) Cu В) Sn Г) Au Д) Fe Е) Pb Ж) Hg «ПЛАНЕТА» 1. Солнце 2. Луна 3.Меркурий 4. Венера 5.Марс 6. Юпитер 7. Сатурн Первичное закрепление материала Выберите три правильных ответа из шести предложенных. Среди перечисленных веществ укажите те, которые являются металлами: 1 ВАРИАНТ 1) Натрий 2) Кремний 3) Сера 4) Магний 5) Алюминий 6) Фосфор 2 ВАРИАНТ 1) Мышьяк 2) Сурьма 3)Дубний 4)Азот 5) Фосфор 6) Висмут Первичное закрепление материала Установите соответствие между металлом и его свойством МЕТАЛЛ А) Cr Б) Ag В)W Г) Os Д) Au Е) Hg Ж) Pd СВОЙСТВО 1) наиболее электропроводный 2) наиболее легкоплавкий 3) наибольший блеск 4) наиболее пластичный 5) наиболее тугоплавкий 6) наиболее твёрдый 7) наиболее плотный Организация домашнего задания 1. Изучить параграфы4,6; выполнить задания 1 – 6, с. 26-27; 1 – 5, 32-33 – учебник 9 класса Изучить параграф 14; выполнить задания 1 – 5, с. 85 – учебник 8 класса 2. Насколько обоснованной была теория средневековых алхимиков, утверждающая, что отец всех металлов – сера? Вам в помощь привожу следующие сведения по некоторым минералам: Минерал Формула Пентландит Молибденит Станнин Киноварь Халькопирит Халькозин Галенит Аргентит Сфалерит (Fe,Ni)9 S8 MoS2 Cu2 FeSnS4 HgS CuFeS2 Cu2 S PbS Ag2 S ZnS 3. Обсудите дома с родителями варианты применения металлов в домашнем хозяйстве. Люди профессии этой Достойны высоких наград, Дело с металлом имея, Они за работой «кипят»! Тысячи разных изделий Получит родная страна, С Праздником, металлурги, Нам ваша работа нужна!
