Математика
Физика
Химия
География
Биология
Экология
Информатика
Экономика
Русский язык
Литература
Музыка
МХК и ИЗО
ОБЖ
История и
 обществознание

Иностранные языки
Спорт и здоровье
Технология
ТОП 20 статей сайта
Рекомендуем посетить

Преподавание химии

Интегрированный урок Роль элементов земной коры в истории формирования мировой цивилизации. 9-й класс

Добавлено: 2015.04.25
Просмотров: 319

Тарханова Татьяна Ильинична, учитель

Цели:

Материалы и оборудование: коллекция минералов, коллекция «Металлы и их сплавы», набор слайдов по истории древнего мира и средних веков.

ХОД УРОКА

I.

Учитель: На протяжении многих тысячелетий человек изготавливал орудия труда из камня. Некоторые из них отличались особой твердостью, блеском, ковкостью. Это были природные минералы, содержащие большое количество металла. Уже 6000 лет назад человеку были известны семь металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, железо, ртуть. Эти металлы можно назвать «доисторическими», так как они применялись человеком еще до изобретения письменности.
Очевидно, из семи металлов человек вначале познакомился с теми, которые в природе встречаются в самородном виде. Это золото, серебро и медь. Остальные четыре металла вошли в жизнь человека после того, как он научился добывать их из руд с помощью огня.
Часы истории человечества стали отсчитывать время быстрее, когда в их жизнь вошли металлы и, что важнее всего, их сплавы. Век каменный сменился веком медным, потом – бронзовым, а затем веком железным.

1-й ученик. История Древнего Египта, Древней Греции, Вавилона и других государств неразрывно связана с историей металлов и их сплавов. Установлено, что египтяне за несколько тысячелетий до н. э. уже умели изготавливать изделия из золота, серебра, олова, меди. В египетских гробницах, сооруженных за 1500 лет до н.э., найдена ртуть, а самые древние предметы из железа имеют возраст, исчисляемый 3,5 тыс. лет.
Из серебра, золота и меди чеканили монеты – человечество издавна отвело этом металлам роль мерила стоимости товара, мировых денег.
Древние римляне начали чеканить серебряные монеты с 269 г. до н.э. – на полстолетия раньше, чем золотые. Родиной золотых монет стала Лидия, расположенная в западной части Малой Азии и торговавшая с Грецией и другими странами посредством таких монет.

2-й ученик. Медь была первым металлом, который человек научился применять для изготовления орудий труда, вступив 6000 лет назад в энеолит, или медный век. Самородки меди имели такой блеск, что их сначала использовали лишь для изготовления украшений. Им придавали форму с помощью каменных орудий. Затем обнаружилось, что медь, подобно другим металлам, при нагревании становится мягкой и ее можно ковать с помощью молота. Но тогда еще не знали, что медь можно плавить, то есть нагревать так сильно, что она становилась жидкой, а после остывания затвердевала и принимала любую форму. Из меди научились изготавливать оружие и инструменты – топоры и ножи, когда зародилось кузнечное дело. И даже там, где господствовал камень, медь играла немалую роль. Например, одно из чудес света – пирамида Хеопса, сложенная из 2 миллионов 300 тысяч каменных глыб массой по 2,5 тонны каждая, была сооружена с помощью инструмента, изготовленного из камня и меди.

3-й ученик. При выплавке меди человек однажды использовал не чистую медную руду, а содержащую одновременно и медь, и олово. В результате была получена бронза – сплав меди и олова, который гораздо тверже своих компонентов. В это время люди научились строить печи, в которых могли достигать более высокой температуры для плавки, чем раньше. Наступил век бронзовый.
В Египте в IV тысячелетии до н. э. умели примитивным способом получать бронзу. Из нее изготавливали оружие и различные декоративные изделия. У египтян, ассирийцев, финикийцев, этрусков литье из бронзы достигло значительного развития. В VII веке до н. э., когда были разработаны способы отливки статуй из бронзы, наступает расцвет художественного применения бронзы.
Слово «бронза» произошло от названия небольшого итальянского городка Бриндизи на берегу Адриатического моря, который славился своими бронзовыми изделиями.

4-й ученик. Во II тысячелетии до н.э. был открыт способ получения железа из руды. Бронзовый век сменился железным только тогда, когда человечество смогло поднять температуру пламени в металлургических печах до 154о С, т.е. до температуры плавления железа. Кузнецам удалось достичь еще более сильного жара в специальных печах – горнах – с помощью вдувания воздуха кузнечными мехами. Теперь они могли плавить железо и, выливая его в формы, получать отливки железных орудий. Они научились изготавливать лемехи для плугов, молотки, косы. Широкое распространение железа в IX – VII вв. до н.э. ознаменовало наступление железного века. Однако первые изделия из железа имели низкую механическую прочность. И только когда древние металлурги открыли способ изготовления из железных руд сплавов – чугуна и стали – более прочных материалов, чем само железо, началось широкое распространение этого металла и его сплавов, стимулирующее развитие человеческой цивилизации.
Железо можно назвать главным металлом нашего времени. Этот химический элемент очень хорошо изучен. Тем не менее никто никогда не узнает, когда и кем открыто железо: слишком давно это было. Век железный длится и по сей день, так как 9/10 всех используемых человеком металлов и сплавов – это сплавы на основе железа. Изменилась и стоимость железа. В IX-VII вв. до н.э., когда начался железный век, этот металл ценился дороже золота. Именно с железом, а не с золотом сравнивали сердца выдающихся людей. С развитием металлургии стоимость железа неуклонно снижалась, но все более возрастала его роль в жизни человеческого общества. Железные сплавы – чугун и сталь – не только основа развития техники, но и важнейший материал искусства.

Учитель. Стихотворение «Открытие металлов». Автор – Тим Лукреций Кар

Было открыто затем и железо и золото с медью,
Вскоре также еще серебро и свинцовая сила,
После того как огонь истребил, охвативши пожаром,
Лес на высоких горах… недра земли распаялись.
Золото, медь, серебро потекли раскаленным потоком
Вместе с ручьями свинца. А когда на земле появились
Слитки застывшие их, отливавшие ярко, то люди
Начали их поднимать, плененные глянцем блестящим,
И замечали кругом, что из них соответствует каждый
В точности впадине той, которая их заключала.
Это внушило ту мысль, что, расплавив металлы, возможно
В любую форму отлить и любую придать им фигуру;
И до любой остроты, и до тонкости также возможно
Лезвий край довести, постепенно сжимая их ковкой,
Чтобы оружье иметь и орудья для рубки деревьев,
Чтобы обтесывать лес и выстругивать гладкие брусья,
Чтобы буравить, долбить и просверливать в дереве дыры.
Это они серебром или золотом делать пытались
Так же сначала, как силой могучей и мощною меди.
Тщетно; слабей была стойкость у этих металлов, и с медью
Вровень они не могли выдерживать грубой работы.
Ценной была тогда медь, а золото было в презреньи,
Как бесполезная вещь с лезвее, от удара тупевшим.
Ныне в презрении медь, а золото в высшем почете.
Так обращенье времен изменяет значенье предметов:
Что было раньше в цене, то лишается вовсе почета.
Следом другое растет, выходя из ничтожества к блеску…
Дале, как естество железа было открыто,
Это и сам без труда ты понять в состоянии Меммий.
Древним оружием людей были руки, ногти и зубы,
Камни, а также лесных деревьев обломки и сучья,
Пламя, затем и огонь, как только узнали их люди.
Силы железа потом и меди были открыты.
Но применение меди скорей, чем железа узнали:
Легче ее обработка, а также количество больше
Медью и почву земли бороздили, и медью волненье
Войн поднимали, и медь наносила глубокие раны;
Ею и скот и поля поднимали: легко человекам,
Вооруженным в бою, безоружное все уступало.
Мало-помалу затем одолели мечи из железа,
Вид же из меди серпа становился предметом насмешек;
Стали железом потом и земли обрабатывать почву
И одинаковым все оружием в битвах сражаться.

5-й ученик. На Руси с IX по XI вв. Обработка железа являлась важнейшей область ремесла. Металл добывался из болотных руд, которыми была богата Русь. Плавилось железо в сыродутных горнах.
Древнерусские кузнецы владели множеством технологических приемов: ковкой, сваркой, цементированием, обточкой, инкрустацией цветными металлами, полировкой. Ассортимент железных изделий доходил до 150 наименований. Ученые насчитывают 22 вида орудий труда, 46 – ремесленных инструментов, 16 – оружие, 37 – домашней утвари, 19 – конской сбруи, 19 – украшений.
В кузнях XI – XII вв. выплавлялся особый вид стали – булат. Русские булатные мечи Были необычайно прочными и острыми, и даже люди Востока _ знатоки оружия и поклонники дамасских сабель называли булатное оружие «дивным и исключительным». Булат вывозился в западноевропейские и азиатские страны. В период монголо-татарского ига секрет изготовления булата был утерян.
Крупнейшими кузнечными центрами на Руси являлись города Киев, Новгород, Галич, Смоленск и Вышгород.
На Руси в IX – XI вв. процветали ювелирное дело («кузнецы по злату, серебру и меди», резчики самоцветов), гончарное производство, изготовление украшений и посуды из стекла (на византийский манер).

Демонстрация коллекций минералов и коллекции «Металлы и их сплавы».

II.

Учитель. Стекло – твердый, аморфный материал, получаемый при переохлаждении расплавленной смеси компонентов – шихты. Переход из жидкого состояния в газообразное обратим. При нагревании, прежде чем расплавиться, стекло, в отличие от кристаллических твердых тел, постепенно размягчается. Стеклообразное состояние – промежуточное между жидким и истинно твердым.
Стекло получается сплавлением кварца с различными оксидами металлов. В нем содержится стекловидная часть (кварц, оксид бора), щелочные плавни (оксид калия или натрия), а также стабилизаторы (оксид кальция или свинца), способствующие нерастворимости силикатов.
Открыто стекло очень давно. Достаточно известно, что еще в IV тысячелетии до н. э. в некоторых странах Востока умели выплавлять стекло. Имя его первооткрывателя, естественно, неизвестно. Популярна легенда о случайности этого открытия: о моряках, обложивших комками соды разведенный на песке костер, и о найденных на этом месте блестящих камушках-каплях, образовавшихся из сплавившихся песка и соды.
«Ныне находят также и в Вультурнском море Италии на шесть тысяч шагов при береге между Кумами и Литерной белый песок, который чрезвычайно мягок и растирается в ступе и в мельнице. Растерев, смешивают его на вес либо мерою с тремя частями нитра и, сплавя, перепускают в другие печи. Таким образом глыба, называемая аммонитр, которую вторично переплавляют и производят из того чистое стекло и состав для белого стекла. Ныне уже в Галии и в Испании песок таким же образом обрабатывают».
Древние люди могли держать в руках стекло, даже не имея представления о его приготовлении, поскольку наряду с искусственным существует и природное (вулканическое) стекло – перлит, обсидан.
Уже на ранней стадии изготовления стекла и изделий из него люди использовали приемы, которые по сути являются зачатками сегодняшней технологии. Это установлено в результате физико-химических исследований археологических находок и сравнительного анализа химического состава последних и современных стекол. Приемы включали цикл последовательных операций: подготовка сырьевых компонентов, получение шихты, варка стекломассы, ее охлаждение и формирование изделий, завершающееся обжигом соответствующей его обработкой (механической, термической, химической).

6-й ученик. Где изобрели стекло, точно сказать нельзя, Достоверно, однако, что египтяне уже в третьем тысячелетии до нашей эры знали стеклянную глазурь, применяя ее на предметах из глины и камня. Древнейшая сохранившаяся вещь такого рода – чаша Тутмоса III, изготовленная, около 1450 года до нашей эры (ныне хранится в Мюнхене). Довольно часто в раскопках встречаются бальзамарии (флаконы для благовоний).
Значительный сдвиг в выработке стекла произошел в I веке до нашей эры, когда в Сирии, тогда важнейшем центре стекольного производства, была произведена стеклодувная трубка. Появилась техника выдувания стекла.
В первом тысячелетии нашей эры выдающейся стекольной продукцией обладала Палестина. В августинские времена устраиваются стеклоплавильни в Испании, Италии, Галлии, Фландрии, Германии. Возникают первые формы бытового стекла.

7-й ученик. В девятом веке наступает упадок стеклоделия. В раннехристианской культуре отвергались стеклянные глазури, и любое производство стекла рассматривалось как языческий обряд.
После падения Константинополя (1204 год) Венеция стала местом убежища для византийских стеклодувов, расширивших ее производство в основном за счет стеклянной мозаики. В середине XIII века появляется стеклянная бижутерия и тонкое полое стекло. В конце столетия начинается экспорт венецианского стекла, производство оконных стекол и стекол для очков. Кроме стекла светлого, цветного и костяного венецианцы знали опаловое льдистое стекло. Химические процессы производства стекла составляли государственную тайну, разглашение которой с конца XIII века строжайше каралось.

8-й ученик. В XIII – XIV веках на территории нынешней Баварии устраиваются так называемые «гуты», Эти заводы, расположенные в лесистых горных местностях, производили так называемое «лесное» стекло, которое из-за содержания в разноокрашенном песке железа и других примесей в основном было зеленым. Возникают новые бытовые формы стекла. Например, в Центральной Европе пили пиво, и это предъявляло иные требования к форме сосуда, чем в Италии, где предпочтение отдавалось вину.

9-й ученик. У византийских художников русские мастера научились работать с разноцветной непрозрачной эмалью – стеклообразной массой, которую наносили на металл. Сначала эмаль выливали в выемки, потом была освоена более сложная техника перегородчатой эмали. Работая в этой технике, мастер напаивал на основу тонкие перегородки – контуры рисунка. Эмаль заливалась между перегородками.
Большое хождение по Руси имели стеклянные браслеты. Вначале ученые думали, что они византийские, потом было доказано, что изготавливались браслеты в древнерусских центрах по производству эмалей: Киеве, Новгороде, Рязани, Владимире – на Клязьме.
Оформление соборов Киевской Руси способствовало развитию монументальной живописи. Большинство из них имели богатое внутреннее убранство. Мастера выкладывали декоративные узоры мозаичных полов, составляли из кусочков цветного непрозрачного стекла – смальты настенные и купольные картинки.

III.

Учитель. Каменная и костяная утварь с огнем были главными пособниками в обиходе человека в древнейшие времена каменного века, так называемого палеолитического периода. Во время перехода к более поздней каменной эпохе появляется новый материал, имеющий громадное значение для человечества, - обожженная глина. В датских становищах – доисторических остатков человеческих поселений и в кучах более позднего периода древнего каменного века находят черепки очень грубых горшечных изделий. Без сомнения, человек обязан случаю, научившему его искусству изготовлять вещи из обожженной глины: вероятно, его внимание обратили на себя твердые куски глины, применяемой в качестве очага. При действии огня они спеклись и не разбухали более в воде. Это привело человека к открытию нового, особенно полезного для него материала.

10-й ученик. Первые глиняные горшки, без сомнения, были сделаны так, что находящаяся везде в большом количестве на поверхности земли глина была замешана с водой в мягкую пластическую массу; эта масса была руками распластана в пластины, из которых были вылеплены желаемые сосуды и потом обожжены. Этот первоначальный метод еще до сих пор в ходу у многих африканских и американских племен.
В середине 4-го тысячелетия до н.э. в Месопотамии гончары стали использовать вращающийся деревянный диск, закрепленный на вертикальной оси. Древний гончарный круг представлял собой горизонтально расположенное колесо, предназначавшееся для того, чтобы на нем можно было разместить глиняную заготовку. Вращая колесо рукой или ногой, ремесленник придавал заготовкам более правильные и сложные формы. Производство глиняных сосудов имело большое значение для развития художественного чувства, так как глина прямо-таки требует орнамента.

Учитель. Применение глины для гончарных изделий основывается на ее пластичности. Эта пластичность от формы частиц глины, имеющих вид тонких листочков. В гончарном деле, после того, как материал очищен, производятся следующие операции:

Чтобы получить настоящий просвечивающийся фарфор, его нужно при обжиге нагреть очень сильно, чтобы он наполовину расплавился. Для того чтобы не потерялась форма, надо делать подпорки, и все-таки получается много брака. Изделия такого рода становятся дорогими и остаются предметом роскоши.
Качество китайского фарфора зависит от прибавления чрезвычайно тонкозернистой калийной среды. Начало китайской фарфоровой промышленности относится приблизительно к 200г и достигает высокого развития при династии Минк (1368/1664 гг.)

IV. Тест

  1. Металлическая пластина с прорезями для глаз.
  2. Рубаха из металлических колец.
  3. Картина из кусочков цветного стекла.
  4. Кусочек стекла, используемый в мозаике.
  5. Лженаука.
  6. Инструмент для изготовления керамической посуды.
  7. Металлы, встречающиеся в природе в самородном виде.
  8. Минерал, из которого производят керамические изделия.
  9. Сплав меди и олова.
  10. Железные сплавы

Приложение


x