Елена НЕЧИТАЙЛОВА, учитель химии лицея №1 Цимлянска Ростовской области, лауреат конкурса «Учитель года России-2008»


Полностью публикация приведена в формате PDF:

Скачать/Просмотреть

Цели:

формирование ключевых компетенций учащихся: способности видеть окружающий мир и интерпретировать увиденное;

формирование понятия «сплав» и осознание причины сплавообразования, изучение видов сплавов;

развитие интереса к творчеству А.С.Пушкина;

воспитание осознанной ответственности за свое здоровье и здоровье окружающих на основе соблюдения правил техники безопасности.

Оборудование:

1. Презентация к уроку.

2. Прибор для получения меди из гидроксокарбоната меди (демонстрационный эксперимент).

3. Раздаточный материал: две пробирки, раствор соляной кислоты, железо, медь.

4. Рабочие листы к уроку.

Подготовительная работа к уроку:

прочитать поэму А.С.Пушкина «Медный всадник»;

выучить наизусть отрывки из произведения.

Введение

Учитель химии: Сегодня на уроке мы будем использовать знания химии для пояснения химических терминов, которые используются в литературных произведениях, в исторических текстах. Тему сегодняшнего урока, соответствующую курсу химии, вы сформулируете сами в конце урока. А сейчас запишите в тетради тему так: «Медный всадник».

1. Постановка проблемы на основе анализа текста литературного произведения

Учитель литературы: Здравствуйте, ребята! Многие поэты, художники воспевали великий город в своих творениях. Но поэма «Медный всадник» Александра Пушкина и картина «Вид памятника Петру I на Сенатской площади» Василия Сурикова, которую вы видите на слайде, - это поистине непревзойденные шедевры! Чем же интересен памятник, изображенный на картине Сурикова и воспетый Пушкиным? Почему именно он стал символом Петербурга?

Памятник был открыт по велению императрицы Екатерины II в 1782 году в честь столетия вступления на российский престол Петра I. Скульптора, профессора Парижской академии живописи Этьен Морис Фальконе, пригласили из Франции по совету Дидро и Вольтера, вкусу которых Екатерина II доверяла.

Екатерина II ожидала увидеть Петра I с жезлом или скипетром в руке, восседающим на коне подобно римскому императору. Фальконе задумал совсем иное. Он оказался упрям и настойчив. Скульптор писал: «Мой царь не держит никакого жезла, он простирает свою благодетельную десницу над объезжаемой им страной. Он поднимается на верх скалы, служащей ему пьедесталом, - это эмблема побежденных им трудностей».

В 1833 году появляется поэма Пушкина «Медный всадник». И памятник Петру I отныне стали так и называть - Медный всадник.

Вы помните, что Пушкин описывает наводнение, случившееся в 1824 году в Петербурге. (Показ иллюстраций Александра Бенуа на слайдах.) Главный герой произведения - Евгений - пережил весь ужас наводнения, а его любимая девушка - Параша - погибла. От горя Евгений теряет разум и, попав на место, где его застало наводнение, бежит прочь. Его поврежденный рассудок рисует страшную картину. Ему кажется, что Медный всадник гонится за ним.

Послушаем отрывок из поэмы, описывающий состояние Евгения.

Ученик читает наизусть:

И он по площади пустой

Бежит и слышит за собой -

Как будто грома грохотанье -

Тяжело-звонкое скаканье

По потрясенной мостовой.

И, озарен луною бледной,

Простерши руку в вышине,

За ним несется Всадник Медный

На звонко-скачущем коне;

И во всю ночь безумец бедный,

Куда стопы ни обращал,

За ним повсюду Всадник Медный

С тяжелым топотом скакал.

Учитель литературы: А вот еще одна строфа:

И обращен к нему спиною,

В неколебимой вышине,

Над возмущенною Невою,

Стоит с простертою рукою

Кумир на бронзовом коне.

В одном случае автор использует термин «всадник медный», а в другом случае - «бронзовый конь». Поясните, пожалуйста, с точки зрения химии правильность использования терминов.

2. Решение проблемы на основе химических данных (теории и эксперимента)

Учитель химии: Посмотрите на слайд (изображение памятника). Сравните визуально, из одного ли материала сделаны всадник и конь?

Теперь посмотрите на образец чистой меди (слайд) и дайте ответ на вопрос: памятник отлит из чистой меди или нет?

Даже по цвету видно, что памятник не чисто медный. Ведь медь достаточно мягкий металл. Поэтому к меди добавляют другие металлы, чтобы получить более прочный, долговечный материал, также обладающий лучшими литейными свойствами. Первым сплавом на основе меди стала бронза - сплав меди и олова.

Разный состав обусловливает разные свойства. В зависимости от необходимости делают разные марки сплавов.

А вот сплав меди и цинка называется латунь. И при отливке статуй используют добавки цинка.

Но медь - это основа бронз. Как вы думаете, почему медные сплавы так востребованы? Почему знаменитые произведения искусства не отливали из железа?

Для ответа предлагается провести опыт: взаимодействие железа и меди с кислотой.

Учитель химии: Да, медь малоактивный металл, поэтому и менее подвержен воздействию окружающей среды. Памятники создавали на века.

Учитель литературы: Значит, термин «бронзовый» соответствует истине, а термин «медный» указывает лишь на один самый важный компонент бронзы.

3. Математические расчеты по процентному составу сплава

Учитель литературы: На изготовление Медного всадника пошло 8 тонн бронзы. Можно определить, сколько же тонн меди было потрачено?

Учитель химии: Конечно. Ребята, составьте условие задачи и решите ее.

Решение задачи. Условия: вес «Медного всадника» - 8 тонн, высота - более 5 метров.

4. Изучение воздействия окружающей среды на медные сплавы

Учитель литературы: Когда мне посчастливилось побывать в Петербурге, я обратила внимание на то, что многие памятники, в том числе и Медный всадник, и конные скульптуры на Аничковом мосту, и памятник Николаю I перед Исаакиевским собором, покрыты зеленым налетом. Почему?

Учитель химии: Зеленый налет со временем появляется на всех медных сплавах: и на латуни, и на бронзе. Под воздействием углекислого газа на поверхности медных сплавов появляется гидроксокарбонат меди - малахит (демонстрация образца):

2Cu + O2 + H2O + CO2 = (CuOH)2CO3.

Предлагаю на опыте доказать, что в этом зеленом порошке есть медь. Для этого надо осуществить цепочку превращений:

(CuOH)2CO3— CuO —

Cu.

Учитель проводит демонстрационный эксперимент, а ученики записывают уравнения соответствующих реакций (на доске и в тетрадях).

5. Примеры сплавов на основе исторических данных и анализа литературного произведения

Учитель химии: Во время Великой Отечественной войны жители блокадного Ленинграда укрывали Медный всадник мешками с песком, спасая символ города от сотрясений во время бомбежек и движения военной техники. Ведь по улицам города шли танки, в небе гудели самолеты, памятник мог разрушиться от вибрации.

Город был спасен во многом благодаря военной технике, а здесь есть опять примеры сплавов. Приведу пример. Легендарный танк Т-34 принимал участие в битве за Ленинград и практически во всех крупных сражениях Великой Отечественной войны. Этот танк славился своей скоростью и неуязвимостью брони по сравнению с тяжелыми «тиграми» вражеской армии. Поэтому германское командование поставило задачу: захватить танк Т-34 и отправить его в Германию на химическую экспертизу, чтобы раскрыть его секрет. В чем же заключался секрет?

Броня любого танка стальная. Сталь - это сплав железа и углерода (до 2%). Толщина немецкой брони была до 102 мм, что делало танки очень тяжелыми и малоподвижными. А в броне танка Т-34 было добавлено 1,5% никеля. Эта добавка увеличила прочность брони, что позволило сделать ее толщиной всего 30 мм. Танк стал легче и подвижнее.

Итак, при создании сплава ученые стремятся сохранить какие-то ценные свойства металла, а также получить новое желаемое свойство. Какой металл вы предложили бы положить в основу конструкций самолета? Почему?

Ученики говорят о легкости алюминия и использовании его в самолетостроении.

Учитель химии: Но можно ли сделать конструкции самолета из чистого алюминия? Почему?

Ученики говорят о мягкости алюминия и необходимости создания сплава для твердости.

Обсуждается состав дюралюминия.

Учитель литературы: Но вернемся к поэме. Пушкин всегда любил Петербург, восхищался им и именно в поэме «Медный всадник» есть замечательные строки во славу великого города.

Ученик читает стихи наизусть:

Люблю тебя, Петра творенье,

Люблю твой строгий,

стройный вид,

Невы державное теченье,

Береговой ее гранит,

Твоих оград узор чугунный,

Твоих задумчивых ночей

Прозрачный сумрак, блеск

безлунный,

Когда я в комнате моей

Пишу, читаю без лампады,

И ясны спящие громады

Пустынных улиц, и светла

Адмиралтейская игла (…).

Учитель химии: Ребята, найдите и в этих строках название еще одного сплава.

Ответы детей.

Учитель: Да, чугун - это сплав железа и углерода, где содержание углерода от 2 до 4%. Именно из чугуна отлиты «кружева» Петербурга - решетки мостов, садов, парков. А вы обратили внимание, что и в нашем городе Цимлянске есть чугунное литье, выполненное, кстати, по заказу в 1951 году на заводе в Петербурге?

6. Рефлексия

Учитель химии: Итак, что нового с точки зрения курса химии мы сегодня узнали? Какова тема сегодняшнего урока?

Ученики: Сплавы.

Учитель: Зачем делают сплавы?

Ответы детей.

Учитель: Какие сплавы вы теперь знаете? Заполните в тетрадях и на доске таблицу:

Учитель химии: Мир сплавов интересен и многообразен. Если вы найдете сведения о других сплавах, добавьте их в нашу таблицу.

P.S. Автор выражает благодарность за сотрудничество учителю литературы лицея №1 города Цимлянска Ростовской области КУЧКИНОЙ Людмиле Владимировне.