Конспект урока по химии " Металлы - участники Великой Отечественной войны"

Открытый урок по химии. 11 класс.

Тема: Металлы– участники Великой Отечественной войны

Девиз урока: никто не забыт, ничто не забыто

Цели урока:

Образовательная: систематизировать и углубить знания о физических свойствах металлов, рассмотреть роль химических элементов – металлов для победы в Великой Отечественной войне, показать вклад ученых –химиков в Победу над фашизмом, патриотизм, героизм людей науки.

Развивающая: развивать познавательный интерес к предмету, реализуя метапредметные связи курсов химии, истории, литературы, географии, развивать навыки работы с дополнительной литературой; анализировать, логически мыслить, собирать информацию, способствовать тренировке памяти.

Воспитательная: Воспитывать в учащихся чувство патриотизма, преданности и любви к своей Родине, уважительное отношение к ветеранам войны и тыла, способствовать воспитанию чувства гордости за самоотверженный труд учёных в годы войны, показать и подтвердить значение химических знаний для жизни.

Методы:

индивидуальная работа (сообщения, презентации)

фронтальная (анализ выступлений),

взаимооценка

Оборудование:

Компьютер, мультимедийный проектор, экран, записи песен, портреты ученых-химиков.

Эпиграф

«Дни и ночи у мартеновских печей

Не смыкала наша Родина очей.

Дни и ночи битву трудную вели:

Этот день мы приближали, как могли.»

Ход урока

1. Организационный момент. Постановка целей урока

2. Вступление

Учитель: 9 мая. Этот день навеки останется в истории человечества. 70лет промчались, но не забудется эта дата. В памяти каждого это осталось – 45-й год, 9 мая! День всенародного ликования, радости, но радости со слезами на глазах…

70 лет назад, 9 мая 1945 года, окончилась Великая Отечественная война. Наш народ отстоял свою землю. Тогда, в мае 1945 года, перестала литься кровь защитников Родины и народ стал возвращаться к забытой и дорогой мирной жизни.

На разгром врага, на Победу работала вся страна - и воины, и тыл: женщины, старики, дети. День Победы «приближали как могли» все, но огромный вклад, до сих пор не оцененный по достоинству, внесли ученые страны.

Ученые-химики создавали новые способы производства взрывчатых веществ, топлива для реактивных снарядов “Катюш”, высокооктановых бензинов, каучука, материалов для изготовления броневой стали, легких сплавов для авиации, лекарственных препаратов. Это химики Александр Евгеньевич Ферсман, Александр Николаевич Несмеянов, Николай Дмитриевич Зелинский и другие.

На митинге советских ученых в 1941 году академик Александр Евгеньевич Ферсман сказал: “ Необходимо было своими знаниями создать лучшие танки, самолеты, чтобы скорее освободить все народы от нашествия гитлеровской банды, чтобы снова наука могла спокойно заниматься своим мирным трудом, чтобы она могла поставить на службу человечеству всю сумму природных богатств, положить всю менделеевскую таблицу к ногам освобожденного и радостного человечества”.

Знаменитый авиаконструктор С.А.Лавочкин писал: «Я не вижу моего врага — немца-конструктора, который сидит над своими чертежами ... в глубоком убежище. Но, не видя его, я воюю с ним ... Я знаю, что бы ни придумал немец, я обязан придумать лучше. Я собираю всю мою волю и фантазию, все мои знания и опыт ... чтобы в день, когда два новых самолета — наш и вражеский — столкнутся в военном небе, наш оказался победителем». Так думал не только С.А.Лавочкин, но и каждый создатель боевой отечественной техники.

 Великая Отечественная война была смертельным противоборством не только оружия и терпения, не только идей и стратегий. Это было сражение производств, экономик и наук. Вместе с солдатами в сорок пятом победили рабочие и мастера, инженеры, доктора наук, военные медики и сугубо гражданские химики.

Сегодня мы узнаем, каково значение химических элементов-металлов в истории Великой Отечественной войны, как помогали металлы ковать победу над фашистской Германией, поэтому тема нашего урока - «Металлы– участники Великой Отечественной войны ».

Ученик: «Металлы тоже воевали

Металлов много есть, но дело не в количестве:

В команде работящей металлической

Такие мастера, такие личности!

Преуменьшать нам вовсе не пристало

Заслуги безусловные металлов.» ( С.Щипачев)

3. Актуализация знаний

Учитель:Прежде, чем мы начнем разговор о роли металлов в Великой Отечественной войне мы определим положение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева и какие физические свойства легли в основу их применения и помогли Советскому народу победить в этой войне.

Ученики: 1. Агрегатное состояние. В основном, все твердые вещества, имеют металлическую кристаллическую решетку. Исключение, ртуть – жидкая.

2. Металлический блеск, серый цвет, непрозрачность

3. Электропроводность и теплопроводность. Благодаря свободным электронам, в кристаллической решетке металлы проводят электрический ток. Самые лучшие проводники – серебро, медь, золото, алюминий, железо. Худшие проводники – ртуть, свинец, вольфрам. Теплопроводность соответствует электропроводности

4. Ковкость, пластичность, прочность. При механическом воздействии происходит смещение слоев атомов, благодаря свободным электронам, разрыва связей не происходит. Высокая пластичность у золота, серебра, меди, олова, железа, алюминия.

5. Температуры кипения и плавления разнообразны. Температура плавления ртути – 39 градусов Цельсия, галлия – 29,8 (плавится в руках), у цезия – 28, вольфрам – 3390 градусов Цельсия, это самый тугоплавкий металл, используется в нитях электроламп.

6. Плотность. Литий – самый легкий металл, осмий – самый тяжелый. Плотность легких металлов ниже 5 г/см.куб, тяжелых – больше 5 у осмия 22 г/см.куб.

7. Твердость. Самые мягкие – щелочные металлы и свинец, режутся ножом. Самый твердый – хром, царапает стекло.

4. Выступления учащихся. Сообщения о металлах.

Каждый из вас приготовил небольшое сообщение и презентацию о металлах – участниках Великой Отечественной войны.

1 ученик.   Железо, № 26.   В таблице Менделеева трудно найти какой-либо иной элемент, с которым так неразрывно связывалась бы жизнь всего человечества. Нет другого элемента, при участии которого проливалось бы так много крови, терялось бы столько жизней, происходило бы столько несчастий.

3a последние три года войны произведено 660 тыс. орудий. 1млн.350тыс. ручных и станковых пулеметов, около 6 млн. автоматов.

Более 90% всех металлов, которые использовались в Великой Отечественной войне, приходится на железо. Железо – главная составная часть чугунов и сталей, а по их выплавке судят о мощности государства. Сколько этого металла было выброшено в снарядах, бомбах, минах, гранатах! Чтобы судить о масштабах расхода железа в минувшей войне, назовем одну цифру: миллион бомб сброшено фашистской авиацией на Сталинград. Но железо – не только борьба, война, разрушение; железо – металл созидания. Это основа всей металлургии, машиностроения, железнодорожного транспорта, судостроения, грандиозных инженерных сооружений.

2 ученик.   Свинец, № 82. С изобретением огнестрельного оружия на изготовление пуль для ружей, пистолетов и картечи для артиллерии стали расходовать много свинца.

Свинец – тяжелый металл, его плотность 11,34. Именно это обстоятельство послужило причиной массового использования свинца в огнестрельном оружии. Свинцовыми метательными снарядами пользовались еще в древности: пращники армии Ганнибала метали в римлян свинцовые шары. И сейчас пули отливают из свинца, лишь оболочку их делают из других, более твердых металлов. Любая добавка к свинцу увеличивает его твердость, но качественно влияние добавок неравноценно. В свинец, идущий на изготовление шрапнелей, добавляют до 12% сурьмы, а в свинец ружейной дроби – не более 1% мышьяка. Без инициирующих взрывчатых веществ ни одно скорострельное оружие действовать не будет. Среди веществ этого класса преобладают соли тяжелых металлов. Используют, в частности, азид свинца PbN6. Свинец не раз решал исход грандиозных военных баталий, за что его стали называть “смертоносным” металлом.

3 ученик.  Никель, № 28.  В первой половине прошлого столетия никель добывался в небольших количествах и стоил очень дорого. Он считался поэтому ювелирным металлом. Позднее никель стали добавлять в стальную броню. Долгие годы это было его основное применение. Однако позже он стал неотъемлемой составляющей бронированных орудий и танков. 

Никель был такой же сложной проблемой для Германии, как горючее, а может, и сложней. Ведь горючее из нефти можно хоть чем-то заменить. Никель же незаменим. Без никеля нет брони. Без брони нет танков. Без танков нет победы на военных дорогах Второй мировой войны.

Когда советские танки Т-34 появились на полях сражений, немецкие специалисты были поражены неуязвимостью их брони. По приказу из Берлина первый же захваченный Т-34 был доставлен в Германию. Здесь за него взялись химики. Они установили: русская броня содержит большой процент никеля, что делает ее сверхпрочной. Недостаток никеля в стали привел к тому, что к 1944 г. имперские военные заводы вынуждены были изготовлять танковую броню повышенной толщины, и “тигры”, и “пантеры”, и “фердинанды”, одетые в нее, оказывались тяжелее и слабее советских танков и самоходок”.

Перед входом в Нижнетагильский краеведческий музей стоит знаменитый танк Т-34. Осенью 1941 г., когда враг был уже в пригородах Москвы, а западные и южные районы страны были оккупированы, Нижний Тагил стал одной из главных кузниц оружия для фронта. В то время стояла задача создать танк, который не боялся бы ни пулемета, ни колючей проволоки. Три качества этой машины — мощность огня, скорость, прочность брони — должны были так сочетаться, чтобы ни одно из них не приносилось в жертву другим. Нашим конструкторам во главе с М. И. Кошкиным удалось создать лучший танк периода Второй мировой войны. В осеннюю распутицу, когда немецкие танки безнадежно вязли в грязи, Т-34 оставался единственным танком, которому было не страшно бездорожье. Башня танка поворачивалась с рекордной скоростью: она делала полный оборот за 10с вместо обычных 35с. Благодаря небольшому весу и размеру танк был очень маневренный. Броня с повышенным содержанием никеля не только оказалась самой прочной, но и имела самые выгодные углы наклона, поэтому была неуязвимой.

Производство “тридцатьчетверок”, как их называли, было налажено в самые короткие сроки, хотя ценой тому были дни и ночи напряженного труда. Люди, у которых в холодном цехе пальцы примерзали к металлу, неделями не покидали рабочих мест и в конце декабря 1941 г. отправили на фронт первый эшелон с боевыми машинами. Тепло отозвался о танке Т-34 прославленный маршал И. С. Конев. Он писал: “Не было лучшей боевой машины ни в одной армии. До самого конца войны Т-34 оставался непревзойденным. Как мы были благодарны за него нашим уральским рабочим и инженерам!”

4 ученик.  Алюминий, № 13. Алюминий называют “крылатым” металлом, так как его сплавы с Mg, Mn, Be, Na, Si используются в самолетостроении. Тончайший алюминиевый порошок использовался для получения горючих и взрывчатых смесей. Начинка зажигательных бомб состояла из смеси порошков алюминия, магния и оксида железа, детонатором служила гремучая ртуть. При ударе бомбы о крышу срабатывал детонатор, воспламеняющий зажигательный состав, и все вокруг начинало гореть. Горящий зажигательный состав нельзя потушить водой, так как раскаленный магний реагирует с ней. Поэтому для тушения огня применяли песок. Алюминий использовали для активной защиты самолетов. Так, при отражении налетов авиации на Гамбург операторы немецких радиолокационных станций обнаружили на экранах приборов неожиданные помехи, которые делали невозможным распознавание сигналов от приближающихся самолетов. Помехи были вызваны лентами из алюминиевой фольги, которые сбрасывали самолеты союзников. При налетах на Германию было сброшено примерно 20 тысяч тонн алюминиевой фольги.

В годы войны был разработан В.Г. Головкиным непрерывный способ производства литой алюминиевой проволоки диаметром до 9 мм. Потребность в ней была громадной. Каждому, кто летал на самолете, приходилось видеть бесконечные ряды заклепок на крыльях и фюзеляже. Но, видимо, далеко не все знают, что число этих заклепок на истребителе военного времени доходило до 100 –200 тысяч штук, а на бомбардировщике – даже до миллиона…- Ведение войны требовало повышенного расхода алюминия. Поиски алюминиевого сырья на Урале возглавил академик Д.В. Наливкин. На северном Урале были обнаружены большие запасы высокосортных бокситов.

5 ученик.   Медь, №29. В годы Великой Отечественной войны главным потребителем меди была военная промышленность. Сплав меди (90%) и олова (10%) – пушечный металл. Гильзы патронов и артиллерийских снарядов обычно желтого цвета. Они сделаны из латуни – сплава меди (68%) с цинком (32 %). Большинство артиллерийских латунных гильз используется неоднократно. В годы войны в любом артиллерийском дивизионе был человек (обычно офицер), ответственный за своевременный сбор стреляных гильз и отправку их на перезарядку. Высокая стойкость против разъедающего действия соленой воды характерна для морских латуней. Это латуни с добавкой олова.

Металлы: олово, цинк и медь - образуют бронзу. Из бронзы во всем мире изготавливают памятники воинам. В Трептов–парке в г. Берлине у памятника воинам Советской Армии, павшим при штурме столицы фашистской Германии, отлиты 5 огромных (до 5 м в диаметре) бронзовых венков, лежащих на братских могилах. Там же, в Мемориальном зале Мавзолея, воинам Советской Армии на постаменте из черного лабрадора в золотом ларце хранится книга с именами героев, павших смертью храбрых при героическом штурме столицы Германии.

 Серебро, № 47. Серебро в сплавах с индием использовалось для изготовления прожекторов (для противовоздушной обороны). Зеркала прожекторов в годы войны помогали обнаружить врага в воздухе, на море и на суше; иногда с помощью прожекторов решались тактические и стратегические задачи. Так, при штурме Берлина войсками Первого Белорусского фронта 143 прожектора огромной светосилы ослепили гитлеровцев в их оборонительной полосе, и это способствовало быстрому исходу операции.

Магний, № 12. Свойство магния гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб. Металлурги используют магний для раскисления стали и сплавов.

 Вольфрам, № 74. Вольфрам относится к числу самых ценных стратегических материалов. Из вольфрамовых сталей и сплавов изготавливают танковую броню, оболочку торпед и снарядов, наиболее важные детали самолетов и двигатели. 

6 ученик.   Тантал, № 73. Специалисты по военной технике считают, что из тантала целесообразно изготовлять некоторые детали управляемых снарядов и реактивных двигателей. Тантал – важнейший стратегический металл для изготовления радарных установок, передаточных радиостанций; металл восстановительной хирургии.

Лантан, № 57. Во время Второй мировой войны лантановые стекла применяли в полевых оптических приборах. Сплав лантана, церия и железа дает так называемый “кремень”, который использовался в солдатских зажигалках. Из него же изготовляли специальные артиллерийские снаряды, которые во время полета при трении о воздух искрят (можно и ночью наблюдать за их полетом).

7 ученик. Ванадий, № 23. Ванадий называют “автомобильным” металлом. Ванадиевая сталь дала возможность облегчить автомобили, сделать новые машины прочнее, улучшить их ходовые качества. Из этой стали изготовляют солдатские каски, шлемы, броневые плиты на пушках. Хромованадиевая сталь еще прочнее. Поэтому ее стали применять широко в военной технике: для изготовления коленчатых валов корабельных двигателей, отдельных деталей торпед, авиамоторов, бронебойных снарядов.

Германий, № 32. Без германия не было бы радиолокаторов. В начале Великой Отечественной войны советские ученые создали генераторы для питания раций партизанских отрядов (на основе свойств германия превращать тепловую энергию в электрическую).

8 ученик.  Кобальт, № 27. Кобальт называют металлом чудесных сплавов (жаропрочных, быстрорежущих). Кобальтовая сталь использовалась для изготовления магнитных мин.

Стронций, № 38. Стронций – металл фейерверков, потех и салютов. Соединения стронция применяют в пиротехнике для получения красных огней. При взрыве атомной или водородной бомбы образуется радиоактивный изотоп Sr-90, который вызывает тяжелое заболевание организма.

Молибден, № 42. Молибден называют “военным” металлом, так как 90% его используется на военные нужды. Стали с добавкой молибдена (и других микродобавок) очень прочны, из них готовят стволы орудий, винтовок, ружей, детали самолетов, автомобили. Введение молибдена в состав сталей в сочетании с хромом или вольфрамом необычайно повышает их твердость (танковая броня). Молибденовая сталь прочна, остра, тверда, гибка, из нее готовили клинки, сабли, мечи, ножи.

 Олово, № 50. Олово называют металлом “консервной банки”. Сплав олова с другими металлами используется для изготовления подшипников. Из олова изготовляли блестящие оловянные солдатские пуговицы. При низкой температуре атомы олова перестраивают свою кристаллическую решетку и металл разрушается, “заболевает”. Название этой болезни – оловянная чума. Солдатские пуговицы нельзя хранить на морозе. Хлорид олова (IV) – жидкость, использовалась для образования дымовых завес.

9. ученик Литий, № 3. В годы Великой Отечественной войны гидрид лития стал стратегическим. Он бурно реагирует с водой, при этом выделяется большой объем водорода, которым заполняют аэростаты и спасательное снаряжение при авариях самолетов и судов в открытом море. Добавка гидроксида лития в щелочные аккумуляторы увеличивала срок их службы в 2-3 раза, что очень нужно было для партизанских отрядов. Трассирующие пули с добавкой лития при полете оставляли сине-зеленый свет. Соединения лития используются на подводных лодках для очистки воздуха.

Калий, № 19. В военном деле применяются соединения калия. Если говорят просто “селитра”, то имеют в виду нитрат калия. Этим веществом человечество пользуется уже больше тысячи лет для получения черного пороха. Обыкновенный порох – это смесь мелко измельченных: серы, селитры и угля. Еще два соединения – хлорат калия (бертолетова соль) KClO3 и дихромат калия K2Cr2O7 – применяются в спичечном производстве и пиротехнике.

10 ученик.  Промышленные предприятия возрождались в Оренбуржье.

Тяжелым испытанием для нашей социалистической Родины была Великая Отечественная война. Сложность борьбы с гитлеровским фашизмом заключалась в том, что мы столкнулись с противником, обладавшим военно-экономическим потенциалом почти всей Европы. На нас напал враг, сметавший с Европейского континента в считанные дни целые государства. Враг рассчитывал на молниеносную победу и над нами. В момент нападения гитлеровцы имели значительное превосходство: в численности войск в 1,8, по средним и тяжелым танкам в 1,5, по боевым самолетам новых типов в 3,3, по орудиям и минометам в 1,2 раза.

Важно, что в обстановке непрерывных бомбежек вражеской авиации, из-под гусениц надвигающихся вражеских танков были вывезены самые мощные промышленные объекты из западных районов страны на восток. Понадобилось полтора миллиона вагонов, чтобы эвакуировать более 1360 крупных предприятий, в основном оборонных. Было перевезено на восток страны свыше 10 млн. человек (население средней европейской страны). Из них 240 тыс. прибыли в Чкаловскую область.

Не в годы, а в месяцы, а чаще всего за недели возрождалась к жизни эвакуированная промышленность, давала продукцию, необходимую фронту. Уже к концу 1942 г. произошел коренной перелом в работе тыла. В 1942 г. было произведено самолетов на 10 300, танков на 14 200, орудий на 22 тыс. больше, чем в фашистской Германии.

11 ученик. Оренбуржье, как и весь Урал, стало важнейшим арсеналом победы. Сюда эвакуировано из различных западных районов страны свыше 60 предприятий, более 30 из них – союзного значения. Среди них Тульский оружейный завод – важнейшая кузница вооружения страны, прибывший из Одессы завод "Автозапчасть" (ныне производственное объединение "Радиатор"), шесть фабрик по производству шелка, в том числе часть московского комбината "Красная Роза". В Орск были эвакуированы два металлургических и коксохимических заводы из Днепропетровска и Днепродзержинска. Их оборудование доставили в 724 вагонах. Сюда же поступил Новокраматорский завод тяжелого машиностроения.

Прибывшие предприятия дислоцировались в Оренбурге, Орске, Бузулуке, Саракташе, Медногорске, Соль Илецке, Колтубановке.

Рабочие и инженерно-технические служащие, женщины, старики и подростки Оренбургского края плечом к плечу с эвакуированными тружениками, проявляя величайший героизм, трудились на стройках и предприятиях по 12 – 14 часов в сутки. Работали зачастую под открытым небом в стужу и дождь, забывая о пище и отдыхе. И вершилось невероятное. За несколько месяцев налаживалось производство продукции, необходимой фронту.

В Оренбурге в различных районах города разместился 545-й завод. Он давал фронту боеприпасы – снаряды и патроны. Один из его цехов помещался в здании, где после войны находилась типография газеты "Чкаловская коммуна". Созданный на базе эвакуированных к нам фабрик по производству шелка комбинат стал выпускать парашюты.

Особую роль играл в годы войны Южно-Уральский никелевый комбинат. Коллектив предприятия добился более высоких результатов в производстве никеля, от которого зависела прочность брони танков. Комбинат сумел за этот год увеличить производство на 60%, заняв первое место по Советскому Союзу в соревновании предприятий цветной металлургии,

Зимой 1941 г.рабочие паровозоремонтного завода построили два бронепоезда "Оренбургский железнодорожник" и "Вперед на запад!" (в нерабочее время за счет сэкономленных материалов). А всего за годы войны коллектив дал фронту 5 бронепоездов и два броне паровоза. Кроме того, в цехах паровозоремонтного завода производились снаряды и взрывчатка.

К сентябрю 1943 г. объем валовой продукции промышленности области увеличился с начала войны более чем в 4 раза, а в металлообрабатывающей и машиностроительной – в 125, станкостроительной – в 26, добыча нефти возросла в 8,7 раза. В 1944 г. промышленность союзного значения дала продукции в 6,3 раза больше, чем в 1940 г. В годы Великой Отечественной войны в Оренбуржье появились новые отрасли промышленности: станкостроение, тяжелое машиностроение, текстильная. Здесь производились не только танки, но и военные самолеты, минометы, автоматы, парашюты. Выпускались снаряды для прославленных "катюш" и артиллерии (разных калибров).

5. Краткий анализ выступлений. Взаимооценка

6. Заключение

Учитель: Мы склоняем головы перед светлой памятью тех, кто не вернулся с войны. Мы должны помнить о том, что Великая Отечественная война была смертельным противоборством не только оружия и терпения, не только идей и стратегий. В научно-техническом XX веке это было сражение производств, экономик и наук. Вместе с солдатами в сорок пятом победили рабочие и мастера, инженеры, доктора наук, военные медики и сугубо гражданские химики. Отдадим им дань памяти.

Ученик :  Задохнулись канонады, в мире – тишина.

На большой Земле однажды кончилась война.

Будем жить, встречать рассветы, верить и любить.

Только не забыть бы это!

Лишь бы не забыть…

Учитель: Сегодня на уроке мы с вами охватили только часть материала о великой роли химии, в том числе металлов для победы в Великой Отечественной войне. Немаловажную роль в исходе войны сыграли не столько сами металлы, сколько знания людей об их свойствах, применении этих свойств на практике. Это ещё раз доказывает огромную важность и значимость химических знаний для жизни, ведь химия по сути своей это и есть – жизнь. И только от людей зависит, будет она разрушать или созидать.

Завершаем урок мы символическим салютом в честь тех, кто ковал победу на полях сражений и в тылу. Звучит песня «День Победы». ( опыт Салют)