Урок - соревнование. Тема: Значение химических элементов и их соединений в годы Великой Отечественной Войны.

Цель урока: формирование знаний учащихся о значении химических элементов и их соединений в годы Великой Отечественной Войны.

Задачи урока:

• Повторить пройденный материал, рассказать о некоторых моментах Великой Отечественной войны;

• Стимулировать познавательную активность учащихся, развивать умения составлять правильный устный и письменный ответ на поставленные вопросы;

• Содействовать развитию навыков работы в коллективе и чувства ответственности за результат общего дела.

Тип урока: обобщающий.

Вид урока: урок-соревнование.

Форма работы: групповая.

Оборудование: карточки с заданиями, периодическая система Д.И.Менделеева, картины с изображениями военных действий, фильтровальная бумага, металлический стержень, ложка для сжигания, колба, горелка.

Реактивы: раствор нитрата кальция, порошок магния, вода.

Ход урока

I. Организационно-мотивационный этап.

Приветствие.

Проверка к готовности урока.

Настрой на урок.

Мы пушки сохраним, чтоб дать салют.
Стволы их станут трубами органа,
И в дружном хоре голоса сольют
Под мирным небом в песне мира страны!

Ребята, сегодня мы проведем урок-соревнование, посвященный Великой Отечественной войне.

Учащиеся делятся на две команды. Урок состоит из домашнего задания и 2 туров: теоретического и практического. Каждая команда путем жеребьевки получает карточки с заданиями. За каждый правильный ответ команда получает звездочки:

• красная звездочка - 5 баллов,

• синяя звездочка - 3 балла.

В конце урока баллы суммируются, и выводится общий балл для каждой команды.

II. Проверка домашнего задания.

Дома каждая команда выполняла задания. Нужно было собрать как можно больше сведений о применении химических элементов в годы войны.

Команды зачитывают свои ответы. Приложение к уроку.

III. Теоретический тур.

Вспомним начало войны: 1941 год. Немецкие танки рвутся к Москве, Красная Армия буквально грудью сдерживает врага. Не хватает обмундирования, продовольствия и боеприпасов, но самое главное - катастрофически не хватает противотанковых средств. В этот критический период на помощь приходят ученые-энтузиасты: в два дня на одном из военных заводов налаживается выпуск бутылок с зажигательной смесью КС (Качугина-Солодовникова). Это незамысловатое химическое устройство уничтожало немецкую технику не только в начале войны, но и в 1942-1943гг. - под Сталинградом, в 1944 г у Ясс и даже весной 1945 в Берлине.

Что представляли собой эти бутылки КС? К обыкновенной бутылке прикреплялись резинкой ампулы, содержащие концентрированную серную кислоту, бертолетову соль и сахарную пудру, в бутылки наливали бензин, керосин, лигроин или масло. Как только такая бутылка разбивалась о броню, компоненты запала вступали в химическую реакцию, происходила сильная вспышка, и горючее воспламенялось.

Карточка №1.

Уравняйте приведенные реакции, иллюстрирующие действие запала бутылок КС.

KClO3 + H2SO4= ClO2 + KClO4 + K2SO4 + H2O

ClO2 = Cl2 + O2

C12H22O11 + O2 = CO2 +H2O

Многие ваши сверстники в военные годы во время налетов дежурили на крышах домов. Одной из основных задач была борьба с зажигательными бомбами, которые во множестве сбрасывали на промышленные районы и города. Начинкой таких бомб была смесь порошков алюминия, магния и оксида железа. Алюминий также использовался и как конструкционный материал, широко используемый в самолетостроении и даже более того алюминий применялся для активной защиты самолетов. Так, при отражении налетов авиации на Гамбург операторы немецких радиолокационных станций обнаружили на экранах индикаторов неожиданные помехи, которые делали невозможным распознавание сигналов от приближенных самолётов. Помехи были вызваны лентами из алюминиевой фольги, сбрасываемыми самолетами союзников. При налетах на Германию было сброшено примерно 20000 тонн фольги.

Карточка №2.

Рассчитайте, сколько атомов алюминия выбросили на ветер "союзники"?

Если масса алюминия 20000 тонн.

Во время ночных налетов для освещения цели бомбардировщики сбрасывали на парашютах осветительные ракеты. В состав такой ракеты входил порошок магния, запал из угля, бертолетовой соли и солей кальция. При запуске такой ракеты высоко над землей красивым желтым пламенем горел запал, по мере снижения ракеты свет постепенно делался более ровным, ярким и белым - это загорался магний. И когда цель была освещена, лётчики начинали прицельную бомбардировку.

Карточка №3.

Закончите нижеприведенные уравнения, уравняйте их, укажите тип реакции.

Mg + O2 =

MgCl2 + Ca(OH)2 =

Mg(OH)2 + HCl =

MgCl2 =

В начале войны, когда от торпед и бомб тонуло немало кораблей, возникла необходимость в надежном средстве от акул. В решении этой проблемы приняли участие многие ученые и охотники на акул. Оказалось, что акулы не переносят сульфат меди. Они с жадностью хватали приманки без сульфата меди и обходили стороной контрольные приманки с препаратом.

Карточка №4.

Приведите три способа получения сульфата меди.

Было бы не справедливо не вспомнить сегодня о порохе. В основном во время войны использовался нитроцеллюлозный (бездымный) и чёрный (дымный) порох. Грозные боевые машины тех лет - легендарная "катюша", знаменитый штурмовик ИЛ-2 были вооружены реактивными снарядами, топливом для которых служили бездымные пороха.

Карточка №5.

Найдите массовую долю калия в нитрате калия.

Расставьте коэффициенты в реакции горения черного пороха:

KNO3 + C + S = K2 + CO2 + N2

В 1934 году в Германии был наложен запрет на все публикации, связанные с пероксидом водорода. В 1938-1942 гг. инженером Гельмутом Вальтером была построена подводная лодка U-80, работающая на пероксиде водорода высокой концентрации. Всего немцы успели построить 11 таких лодок. Пероксид водорода разлагался на водяной пар и кислород. В кислороде сжигалось жидкое топливо. Водяной пар смешивался с газами, образующимися от сжигания топлива. Полученная парогазовая смесь приводила в движение турбину.

Карточка №6.

Найдите объем кислорода, образовавшегося после разложения 5 моль пероксида водорода.

2H2O2 = 2H2 О+ O2

Трудная задача стояла перед войсками ПВО. Для защиты городов использовались все возможные средства. Так, помимо зенитных орудий небо над городами защищали наполненные водородом шары, которые мешали пикированию немецких бомбардировщиков. Во время ночных налетов пилотов ослепляли специально выбрасываемыми составами, содержащими соли кальция и стронция.

Карточка №7.

Дайте характеристику химическому элементу - Са.

В 1943 году датский физик лауреат Нобелевской премии Нильс Бор, спасаясь от гитлеровских оккупантов, был вынужден покинуть Копенгаген. Но у него хранилось две золотые Нобелевские медали его коллег - немецких физиков-антифашистов, Джеймса Франка и Макса фон Лауэ. Не рискуя взять медали с собой, ученый растворил их в царской водке (смесь азотной кислоты и соляной в соотношении 1:3) и поставил не примечательную бутылку на полку. Вернувшись после войны в свою лабораторию, Н. Бор прежде всего нашёл драгоценную бутылку. По его просьбе сотрудники выделили из раствора золото и заново изготовили две медали.

Карточка №8.

При растворении золота в царской водке, образовалось 151 г соли, хлорида золота. Определите массу растворённого золота?

Au + HNO3 + 3HCl = AuCl3 + NO + 2H2O

IV. Практический тур.

Инструктаж по технике безопасности

Опыт № 1.

Окрашивание пламени солями кальция.

Полоски фильтровальной бумаги смачивают в концентрированном растворе нитрата кальция. При подсушивании их еще посыпают той же солью. Высушенные полоски укрепляют на металлическом стержне.

При поджигании они горят, окрашивая пламя в кирпично-красный цвет.

Опыт № 2.

Взаимодействие раскаленного магния с водой.

Плоскодонная колба заполняется до половины водой и ставится на предметный столик. Ложку для сжигания с порошком магния вносят в пламя горелки. Как только магний загорится, горелку убирают. Когда горение магния уменьшится, ему дают несколько охладиться и погружают ложку в колбу с холодной водой.

Происходит бурная реакция раскаленного магния с водой, выделяющийся при этом водород загорается на поверхности воды.

V. Подведение итогов.

VI. Домашнее задание.

Приложение к уроку (Химия в школе №2 1986 год)

Химические элементы таблицы Д.И.Менделеева на защите Родины.

Литий № 3. В годы войны гидрид лития стал стратегическим. Он бурно реагирует с водой, при этом выделяется большой объем водорода, которым заполняют аэростаты. Добавка гидроксида лития в щелочные аккумуляторы увеличивала срок их службы в 2-3 раза, что очень нужно было для партизанских отрядов.

Бериллий № 4. Бериллиевая бронза используется в самолётостроении. А сплав Be, Mg, Al, Ti необходим в создании ракет и скорострельных авиационных пулеметов, впервые примененных в Великой Отечественной войне.

Углерод №6. Соединения углерода: все виды топлива, лаки, краски, лекарственные препараты, строительные материалы, продукты питания, спирты, каучук, резина, восстановитель при выплавке стали и чугуна, адсорбент в противогазах.

Азот №7. Азот входит в состав взрывчатых веществ, нитраты использовались в пиротехнике (сигнальные огни, цветные ракеты, салюты).

Гелий № 10. Гелий используют для установки маяков, указывающих красно-оранжевым цветом путь морским и воздушным кораблям.

Натрий № 11. Натрий применяется в авиамоторах для отводки тепла от клапанов, в сигнальных огнях.

Магний № 12. Магний использовался для сигнальных и осветительных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб.

Алюминий № 13. Алюминий называют "крылатым" металлом, так как его сплавы с Mg, Mn, Be, Na, Si используются в самолетостроении.

Кремний № 14. Кремний - основа производства стекла, которое использовали для различных оптических приборов (бинокли, перископы, прожекторы, прицелы).

Фосфор № 15. Фосфор входит в состав зажигательных смесей, дымовых шашек, спичек.

Сера № 16. Сера нужна для производства черного пороха, для получения из каучука резины. Входит в состав различных соединений, используемых в фармацевтике.

Хлор № 17. На основе хлора изготавливали большинство боевых отравляющих веществ.

Кальций № 20. Соединения кальция - прекрасный строительный материал.

Титан № 22. Сплав титана с другими металлами идет на изготовление танковой брони, изготовление винтов вертолетов, самолетов.

Ванадий № 23. Ванадий называют "автомобильным" металлом. Из ванадиевой стали изготавливают солдатские каски, шлемы, броневые плиты на пушках, бронебойные снаряды, паровозные цилиндры, тормозные колодки, морские корабли.

Хром № 24. Хромовые стали нужны для изготовления огнестрельных орудий, броневых плит, корпусов подводных лодок, рессор, пружин, шарикоподшипников.

Марганец № 25. Марганец используют в составе ферромарганца при производстве чугуна и стали.

Железо № 26. Более 90% всех металлов, которые использовались в войне, приходится на железо. Fe - главная составная часть чугуна и стали. Это основа всей металлургии, машиностроения, судостроения, железнодорожного транспорта, грандиозных инженерных сооружений.

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

Никель № 28. Из сплава никеля с железом изготавливали сердечники для телефонных аппаратов.

Медь № 29. Сплав Сu (90%) и Sn (10%) - пушечный металл. Сплав Сu (68%) и Zn (32%) - латунь, которая использовалась для изготовления гильз артиллерийских снарядов и патронов.

Цинк № 30. Более половины добываемого цинка расходуется на изготовление оцинкованного железа и оцинкованной проволоки для канатов. Сплавы баббит и гарт используются в полиграфической промышленности. Соединения цинка используются в фармацевтической и лакокрасочной промышленности.

Германий № 32. Без германия не было бы радиолокаторов.

Мышьяк № 33. Мышьяк - составная часть ОВ. Соединения мышьяка используются в фармацевтической промышленности.

Бром № 35. Бром является составной частью покрытия фотопленки, соединения брома входят в состав лекарственных средств.

Стронций № 38. Стронций окрашивает пламя в красный цвет, поэтому использовался в сигнальных огнях, ракетах. При взрыве атомной или водородной бомбы образуется изотоп стронция-90, который вызывает тяжелое заболевание организма.

Цирконий № 40. Смесь металлического порошка циркония с горючими веществами применяется для изготовления осветительных ракет. Циркониевая сталь используется для изготовления броневых плит и щитов.

Молибден № 42. Молибден называют "военным" металлом, так как 90% его используется на военные нужды. Стали с молибденом очень прочны, из них готовят стволы орудий, винтовок, деталей самолетов, автомобилей. Молибденовая сталь очень прочна, гибка, остра, тверда из нее готовили клинки, сабли, мечи, ножи.

Серебро № 47. Серебро в сплавах с индием использовалось для изготовления прожекторов, зеркала применяли врачи, сигнальщики, подводники. Обеззараживающие свойства серебра используются в медицине.

Олово № 50. Олово называют металлом "консервной банки". Хлорид олова использовался для дымовых завес.

Йод № 53. Йод применяется в медицине, фармацевтике.

Барий № 56. Соединения бария входят в состав для изготовления смесей зеленых сигнальных ракет, салютов.

Лантан № 57. Сплав лантана, церия, железа дает так называемый "кремень", используемый в солдатских зажигалках. Лантановые стекла применялись в полевых оптических приборах.

Тантал № 73. Тантал - важнейший стратегический металл для изготовления радарных установок, передаточных радиостанций.

Вольфрам № 74. Из вольфрамовых сталей и сплавов изготавливают оболочки торпед и снарядов, наиболее важные детали двигателей самолетов. Вольфрам - самый тугоплавкий металл, используется для изготовления нити накаливания в электрических лампах.

Платина № 78. Платина - один из активных катализаторов для различных химических процессов. Большое значение имеет для синтетического получения азотной кислоты.

Свинец № 82. Из свинца отливают дробь, пули для ружей, винтовок, пистолетов. Соединения свинца используются в лакокрасочной и фармацевтической промышленности.

Уран № 92. Атомные электростанции, ледоколы, подводные лодки, атомные бомбы.