Цель: Познакомить учащихся с металлами, которые добываются и производятся в Кузбассе.
Задачи:
Обучающая:
- актуализировать и систематизировать знания учащихся 8–9-х классов о свойствах металлов, их нахождении в природе, основных областях применения;
- акцентировать внимание учащихся на связи химии с другими областями знаний: краеведением, историей, литературой.
Развивающая:
- формировать информационные и коммуникативные компетенции обучающихся.
Воспитательная:
- воспитывать чувство патриотизма, интерес и любовь к малой Родине.
Форма проведения: театрализованный урок.
Оборудование: костюмы героев, мультимедийные средства, коллекция минералов, образцы металлов, реактивы (раствор FeCI3, KNCS).
Металлы Кузбасса
Ведущий: Человечество уже давно использует металлы. Трудно переоценить их значение. Еще в 1556 году Георг Агрикола писал: “Человек не может обойтись без металлов. Если бы не было металлов, люди влачили бы самую жалкую жизнь среди диких зверей…” Металлы играют огромную роль главным образом как конструкционные и электротехнические материалы.
Каково происхождение слова “металл”? Откуда
оно пришло к нам? Греческое слово 
имело
значение "копь, жила, шахта", а позднее стало
означать “рудник, руда”. В латинском языке слово
“metallum” получило значение “руда и выплавляемый
из неё металл” и уже в виде французского metal
перекочевал в Россию. Итак, сегодня, мы будем
говорить о металлах. О металлах Кузбасса! <Приложение
1, слайд 1>.
В недрах нашего края сокрыта вся периодическая система Д.И.Менделеева. <Приложение 1, слайд 2>.
И некоторые из них пришли к нам в гости. Встречайте!
Появляется золото.
Золото: Я – золото, один из первых металлов, известных человеку с древних времен. Меня ценили во все времена и во всех странах. Красивый цвет и блеск, высокая устойчивость к атмосферным воздействиям, хорошая ковкость и тягучесть давно оценены человеком. Из 1 кг золота можно вытянуть проволоку длиной в 1 км. И все это благодаря моим физическим свойствам. <Приложение 1, слайд 3>.
Ведущий: Золото можно обнаружить в очень малых количествах в организмах растений и животных, в винах и коньяках, в минеральных водах и морской соли. Известно более 20 минералов, из которых главный – самородное золото.
Россыпи и золотоносные жилы разбросаны по всему Кузбассу. <Приложение 1, слайд 4>.
Ведущий: Процесс получения золота из россыпей основан на разнице плотностей золота и песка. С помощью мощных струй воды измельченную золотоносную породу переводят во взвешенное в воде состояние. Полученная пульпа стекает в драге по наклонной плоскости. При этом тяжелые частицы золота оседают, а песчинки уносятся водой.
Самое крупное месторождение золота в нашем крае – это центральный прииск в Тяжинском районе. В 1827 году была открыта первая золотая россыпь в Кузбассе. В 1900 году впервые была приобретена для добычи золота драга, которая работает до наших дней.
Золото: Да, я самый дорогой и красивый металл. С глубокой древности известны золотые изделия. Тончайшими листами покрыты купола церквей. Золото и его сплавы используют для изготовления ювелирных изделий, монет, медалей, зубных протезов, деталей химической аппаратуры, электрических контактов и проводов, изделий микроэлектроники, для плакирования труб в химической промышленности, в производстве припоев, катализаторов, часов, для окрашивания стекол, изготовления перьев для авторучек, нанесения покрытий на металлические поверхности. Обычно золото используют в сплаве с серебром или палладием (белое золото). <Приложение 1, слайд 5>.
Ведущий: Ребята, золото всегда являлось символом богатства, красоты и совершенства. Недаром люди все лучшее сравнивали с золотом. А вы можете назвать пословицы, поговорки, крылатые выражения, в которых упоминается этот драгоценный металл?
Ответы учащихся: Сказано – серебро, несказано – золото. Про тебя молодца нет золотца. Добро серебро, а золото лучше. “Золотые руки”, “золотой характер”, “золотое сердце”, “черное золото” и т.д.
Золото: Да что там говорить, все передо мной преклоняются. Да, я царь металлов, но не забываю о своих поданных. Металлы, прошу на сцену.
Входят железо, алюминий, а следом, взявшись за руки, чугун и сталь.
Железо: Я – железо, известно еще с доисторических времен.
Ведущий: Впервые человек познакомился с метеоритным железом, о чем свидетельствуют хеттские тексты и его название на древнеегипетском языке. Способ получения железа из руд был изобретён в Западной Азии во втором тысячелетии до нашей эры. Тогда же использование железа началось в Вавилоне, Египте и Греции. На смену бронзовому веку пришёл железный век. <Приложение 1, слайд 6>.
Ведущий: Чистое железо – серебристо-белый блестящий металл, пластичен, обладает ферромагнитными свойствами, довольно тяжелый. Это второй по распространенности среди металлов в природе элемент.
По поводу происхождения названия элемента существует две точки зрения: от санскритского “джальжа” – “металл, руда”; и от санскритского – “жель”, означавший “блестеть, пылать”. Химический символ Fe (железо) получило от латинского “феррум” – “железо”.
Железо: Я осмеливаюсь оспаривать звание одного из самых знаменитых и важных металлов в Кузбассе. Только на Новокузнецком ферросплавном заводе получают ферросилиция (сплав Fe и Si) 50% от всего производимого в России. Он используется для получения стали. Кузнецкие ферросплавы были признаны лучшим российским экспортером.
Ведущий: Мы, конечно рады, что у нас в гостях один из самых важных металлов, железо, но кто с вами пришел?
Железо: Это мои младшие брат и сестра, Чугун и Сталь, которые составляют основу современной техники. <Приложение 1, слайд 7>.
Сталь и Чугун: (скромно) Мы просто сплавы. Из нас производят… <Приложение 1, слайд 8>.
Чугун: Из меня – массивные детали, рельсы, станки.
Сталь: А из меня изготавливают прочную арматуру, опоры высоковольтных линий передач, различные металлоконструкции. У меня есть сестры: углеродистая сталь, легированная сталь. И мы, стали, – основа современного машиностроения оборонной промышленности, ракетостроения.
Чугун и Сталь: Мы гордимся нашими родителями: КМК, ЗАПСИБом, Кузнецким ферросплавным, Гурьевским заводами. Они являются одними из самых крупных в мире. <Приложение 1, слайды 9–12>.
Ведущий: А железные руды – магнетит и пирит – для этих заводов добываются и обогащаются у нас в Кузбассе. <Приложение 1, слайд 13>.
Ведущий: Из наших кузбасских руд КМК выплавляет самый дешевый чугун. Плавка металла – завораживающее зрелище. <Приложение 1, слайд 14>.
Чугун и Сталь читают стихотворение Е.Буравлева во время просмотра слайда 14.
Даже ночью у домны
Жизнь клокочет ключом.
Громыхают поддоны
С огневым кирпичом,
Отзывается басом
На удары металл,
Сварки свет над Кузбассом
Бьется в полный накал…
Учитель: Давайте вспомним изученные свойства железа и его соединений и проведем следующий эксперимент.
ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА
Протираем руку ватой, пропитанной хлоридом железа (III). В раствор неизвестной соли опустим нож и осторожно проведем по руке (в том месте, где рука была протерта раствором хлорида железа (III)). На руке образуются капельки “крови”. Объясните с помощью реакции увиденное, назовите раствор неизвестной соли.
Ответ: Fe Cl3 + 3 K NCS = Fe(NCS)3 + 3 KCl, раствор соли роданида калия.
Золото: Да, железо, ты тоже очень важный и нужный людям металл, но мы совсем забыли об алюминии.
Железо: Алюминий, а ты чем знаменит?
Ведущий: Латинское aluminium происходит от латинского же alumen, означающего квасцы, которые издавна использовались при выделке кож и как вяжущее средство.
Алюминий (держит шкатулку): По распространенности в земной коре я занимаю первое место среди металлов и третье место среди всех элементов (после кислорода и кремния), на мою долю приходится около 8,8% массы земной коры. Я являюсь частью минералов, главным образом, алюмосиликатов, и горных пород. Я очень нужен Кузбассу, и не только в виде простого металла, но и виде оксидов. Становление Кузбасса требовало большого количества сырья для строительства зданий. И этим сырьем была обычная глина, в состав которой входит оксид алюминия.
“Майна!” да “вира!”,
Да ветер в лесах,
Да бас бригадира:
“Даешь чудеса!”
И – блок за блоком
Встают дома.
Локоть об локоть –
Молодость сама.
И растет улица,
И люди с нею.
Растут, наливаются
Молодой силой.
Новый рождается
Город у России!
<Приложение 1, слайд 15>.
Ведущий: Алюминий – очень необычный по своим свойствам металл. <Приложение 1, слайд 16>.
Очень легкий, tпл.=660оС, пластичен, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в фольгу толщиной до 0,01 мм. Обладает большой электро- и теплопроводностью. Образует легкие и прочные сплавы. По масштабам применения алюминий и его сплавы занимают второе место после железа и его сплавов. Сплавы алюминия находят широкое применение в быту, в строительстве и архитектуре, в автомобилестроении, в судостроении, авиационной и космической технике. В частности, из алюминиевого сплава был изготовлен первый искусственный спутник Земли. Сплав алюминия и циркония — циркалой — широко применяют в ядерном реакторостроении. Из-за этого его называют – крылатым металлом.
Производят его в Кузбассе, на Новокузнецком алюминиевом заводе. <Приложение 1, слайд 17>.
Сырье для алюминия – бокситы и нефелины, также добываются в Кузбассе. На базе Кия-Шатырского месторождения нефелинов был создан рудник, ставший основной сырьевой базой Ачинского глиноземного завода. <Приложение 1, слайд 18>.
Золото: Алюминий, что находится в шкатулке, которую ты принес с собой?
Другие металлы: Алюминий, раскрой свой секрет, не томи нас!
Алюминий: Ну что ж, смотрите!
Слышен перезвон, шкатулка открывается, на дне шкатулки лежат блестящие игрушки, создающие иллюзию сияния сапфиров и рубинов.
Золото: Драгоценности!!! Но какое ты к ним, Алюминий, имеешь отношение?
Алюминий: Разве вы не знаете, что мой оксид образует изумительные минералы: сапфиры, рубины, корунды. <Приложение 1, слайд 19>.
Алюминий: А вы знаете, ребята, что я был получен в 1845 году французским химиком А.Сент-Клером. Известно, что император Наполеон III мечтал снабдить своих солдат необходимыми металлическими доспехами, сделанными из алюминия. Но из-за дороговизны металла пришлось ограничиться изготовлением алюминиевых кирас для кирасиров из личной охраны императора. Объясните, почему алюминий стоил очень дорого.
Ответ: алюминий получают электролизом из Al2O3, а tопл = 2050 оС, поэтому необходимы большие затраты энергии. Технически доступным металлом Al стал после того, как был найден Ч.Холлом и П.Эру способ понизить tопл до 1000 оС. Они установили, что Al2O3 хорошо растворяется в криолите (Na3AlF6). Расплав Al2O3 в криолите подвергается электролизу на алюминиевых заводах.
Ведущий: Итак, ребята, сегодня мы узнали о трех самых важных металлах, которые добывают и перерабатывают в Кузбассе. Давайте вспомним страницы истории развития металлургии в нашем крае. 15 января 1929 года Совет Труда и Обороны вынес решение о постройке металлургического завода на Горбуновской площадке. С этого времени завод получил название Кузнецкого. 3 апреля 1932 года дала чугун первая домна Кузнецкого комбината. К 1937 году в Сибири вырос и набрал силу большой металлургический завод. В 1935 году в Новокузнецке началось строительство алюминиевого завода.
В 1957 году началось строительство Западно-Сибирского металлургического завода. <Приложение 1, слайд 20>.
Ведущий: Спасибо Вам, уважаемые наши металлы! Именно вы, наряду с углем, прославили наш родной край! <Приложение 1, слайд 21>.
Ночная смена.
Город спит и слышит,
Как, целясь в звезды жерлами всех труб,
Припав к земле, завод Кузнецкий дышит,
Оберегая сон ее и труд.
Не спят премьеры –
Дальних стран премьеры:
Мол, как там – дышит или перестал?..
Металл он тоже действует на нервы,
Особенно кузнецкий наш металл.
И вот, едва заметная вначале,
Взрывается заря во весь накал:
По городу идет
Градоначальник –
Его превосходительство Металл!