Конспект урока - Сплавы металлов
Подождите немного. Документ загружается.
Конспект
урока по химии в 9 классе
школы №16 г. Саранска
студентки V курса химического отделения
Института физики и химии
МГУ им. Н. П. Огарева
Тема урока: Сплавы.
Цели урока:
Образовательная: познакомить учащихся со сплавами металлов,
с их классификацией и применением.
Воспитательная: Формирование навыков коллективной работы в
сочетании с индивидуальной, повышение творческой активности
учащихся, познавательного интереса к химии, сформировать
гуманное отношение к окружающим
Развивающая: Развитие у учащихся познавательных
способностей, формирование самостоятельности мышления,
умения логически рассуждать, обобщать и делать выводы из
полученных знаний.
Тип урока: урок приобретения знаний и умений (с использованием ТСО)
Методы урока:
Общие: объяснительно-иллюстративный;
Частные: словесно – наглядный.
План урока:
1. Организационный момент 0,5 мин
2. Изучение нового материала 23 мин
3. Решение задач по теме нахождение
Массовой доли компонента в сплаве 20 мин
4. Обобщение 1 мин
5. Подведение итогов 1 мин
(выставление оценок, домашнее задание)
Вы уже знакомы со строением, свойствами и способами получения
многих металлов. Наука, занимающаяся получением металлов из их
природных соединений – минералов и руд, носит название (какое?)
металлургии.
Еще в VI веке ученый и врач Георг Агрикола, заложивший основы
металлургии, автор сочинения «Двенадцать книг о металлах», призывал
стремиться к тому, чтобы «добытую руду плавить с пользой для дела и
получать из нее путем отделения шлаков чистые металлы» (Слайд
№1).Это главная задача металлургии и в наши дни.
Металлы обладают такими важными свойствами, как (какими?)
прочность, ковкость, высокие тепло- и электропроводность.
Но почему химически чистые металлы редко используют в быту и
промышленности? Например, из магния не делают бытовые изделия; легкий
прочный кальций не используют в самолетостроении?
Как же можно устранить хрупкость металлов?
Этот вопрос не переставал волновать человечество с тех пор, как
каменный век сдал свои полномочия эпохе меди.
Первое знакомство с медью произошло в доисторические времена. Из
медных самородков человек делал топоры, копья, щиты (Слай д№2). В
России медные рудники были на Дону, в Приднестровье, на Урале. Открытие
и разработка месторождений меди на Урале связаны с именем Никиты
Демидова. Опыт применения чистой меди показал многие недостатки этого
металла и заставил задуматься над улучшением его качеств. Вот тогда на
смену медному веку пришел бронзовый. Металлы одиночки уступил место
сплавам (Слайд №3). Исходя из жизненного опыта скажите, что же такое
сплавы? Таким образом, сплавы – материалы с характерными свойствами,
состоящие из двух или более компонентов, из которых по крайней мере один
– металл (Слайд №4). Оказывается, что при сплавлении различных металлов
строение их изменяется: расстояние между атомами в узлах кристаллической
решетки либо уменьшается, либо, наоборот, увеличивается
Считается, что при этом появляются дополнительные силы,
скрепляющие атомы в кристалле. Вот почему сплавы обычно более прочные,
чем чистые металлы.
Рассмотрим состав и области применения различных сплавов.(Таблица
– слайд №5)
В металлургии железо и все его сплавы выделяют в одну группу под
названием черные металлы; остальные металлы и их сплавы имеют
техническое название цветные металлы.
Хочется отметить, что такие сплавы, как чугун и сталь можно
использовать не только для изготовления различных деталей для машин, но и
в архитектуре и искусстве (Слайд №6).Доклад «Сталь: от оружия до…
ювелирных изделий».
А вот бронза в искусстве с глубокой древности. Мягкая медь, вступив в
союз с оловом, превратилась в прочную и одновременно пластичную бронзу.
Давайте поговорим о секретах колокольной бронзы. Издревле Русь
славилась несметным количеством православных храмов. Неотъемлемая
часть каждого из них – колокольня (Слайд №7). Звон колоколов… Где и
когда он раздавался впервые? История чарующего звона уходит в глубь
столетий. Ещё в IV-VI веках плавили колокольную бронзу в Египте. В
русских летописях впервые упоминается о колоколах в 988 году. В 15 веке в
Москве открылся пушечный двор для литья колоколов и пушек. Изделия
прославились на всю Россию. На этом дворе Андрей Чохов (Слайд №8) отлил
колокол Реут весом 32 760 кг, а также безымянный колокол весом 114660 кг.
Обратите внимание на Царь-пушку, отлитую также им в 1586 году. В
архивах можно найти имена многих искусных русских мастеров литейного
дела.
Главное достоинство всякого колокола – его благозвучность. Но отлить
колокол требуемого тона и нужного веса было нелегко. Чуть ли не главным
условием успеха был состав сплава. Бронза для колокола должна обладать
высокой твердостью, чтобы обеспечить хорошее звучание при
многочисленных ударах языка о края колокола, и при этом не быть хрупкой,
она не должна подвергаться значительным деформациям, а также
выкрашиваться при ударах.
В XX столетии был установлен состав колокольной бронзы:
Cu – 77–80%, Sn – 20-23% (Слайд №9). Количество примесей (свинец,
железо, никель и другие) зависит от чистоты загружаемой в плавильную печь
шихты и не должно превышать 1%. А в старинных же колоколах, где
содержание свинца доходило до 4%, а серебра – до 1%, примесей больше.
Очень часто в качестве сырья для отливки колоколов использовали
старые колокола и медные монеты. При плавлении кусков бронзы
происходит окисление олова до оксида олова, а для его восстановления в
шихту вводили до 2% фосфора, который повышает прочность сплава без
снижения его пластичности. Однако избыток фосфора делает бронзу
хрупкой.
Давайте напишем уравнения данных процессов (Слайд №10).
С давних пор гуляет по свету молва, будто бы на редкость дивным и
мелодичным звоном славится бронза, в которой присутствует серебро.
Должно быть слышал об этом и Н.В. Гоголь, писавший в повести «Тарас
Бульба» «Далеко разносится могучее слово, будучи подобно гудящей
колокольной меди, в которую много повергнул мастер дорогого чистого
серебра, чтобы далече по городам, лачугам, палатам и весям разносился
красный звон» (Слайд №11).
Действительно ли серебро помогало литейщикам поставить колоколу
голос? Оказывается, ни в одном старинном колоколе не найдено в заметных
количествах этого драгоценного металла. Предполагают, что мастера,
отлившие колокола, злоупотребляли доверчивостью набожных людей,
делавших пожертвования серебром, и отправляли его в особые отверстия,
минуя расплавленную массу. В настоящее время доказано, что серебро не
только не улучшает звук колокола, но и вредит ему.
Также известен из цветных сплавов – мельхиор – сплав, содержащий
80% Сu и 20 %Ni. Давайте рассчитаем сколько нужно взять Сu и Ni для
производства 25 кг мельхиора? (Слайд №12). Для закрепления задача
(Слайды №13-14).
Мне бы хотелось бы закончить урок словами Бернарда Шоу: «Теперь
когда мы уже научились летать по воздуху, как птицы, плавать под
водой, как рыбы, нам не хватает только одного: научиться ….» Чему?
Жить на Земле как люди! (Слайд №15). Как вы это понимаете?
Итак, в качестве Д/з § 7, №1,3 (Слайд №16).
Спасибо за урок. До свидания! (Слайд № 17)
ПРИЛОЖЕНИЕ
Доклад «Сталь: от оружия до…ювелирных изделий».
С целью расширения возможностей применения стали в архитектуре и
декоративно-прикладном искусстве разработаны различные приёмы ее
декорирования, в частности окрашивание. Для получения «нержавейки»
золотого, красного, синего или зеленого цветов сталь «окрашивают»
погружением в концентрированный раствор хромовой и серной кислот.
Сталь – основа современной техники. Но и в искусстве этот замечательный
материал занял весьма достойное место.
В старину сталь считалась драгоценным металлом. Из нее в первую
очередь делали оружие. Самым знаменитым был булат. Его родина – Индия.
Македонцы, вторгшиеся в эту страну в IV веке до н.э., были поражены
исключительной твердостью мечей индийского войска, во II –ой половине 17
века тульские чудо - изобретатели украшали оружие (шпаги, например)
кружевным набором из ограненных стальных шариков. Изготовление их
было исключительно сложным и трудоемким, зато переливы граней
стальных бусин создавали полное ощущение блеска бриллиантов.
В I-ой половине 18 века начали выпускать художественные и бытовые,
обычно затейливо украшенные вещи: мебель, зеркала, каминные экраны,
самовары.
В XX веке сталь начали использовать для украшения интерьеров.
Стальные барельефы, светильники использованы, например, для украшения
станций метро в Санкт-Петербурге.