Конспект урока «Металлы на пути к Победе» по химии

Советские ученые внесли свой вклад в победу над фашистской Германией. 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

Учитель: Предлагаю ребятам догадаться, какова тема урока (на экране возникают изображения различных фрагментов с участием металлов в войне).

Догадались? Тема нашего урока «Роль металлов на пути к Победе» Сегодня мы узнаем, каково значение химических элементов-металлов в истории Великой Отечественной войны, как помогали металлы ковать победу над фашистской Германией.

Прослушать фрагмент «Звуки войны»

Ребята, я просила вас повторить материал на тему «Значение металлов», и подготовить ответы на вопросы, поэтому данный урок проведем в форме семинара.

Итак, первый вопрос классу, - О каком металле идет речь “В бою … дороже золота” - гласит татарская пословица. И русские говорили: “При рати … дороже золота. (Им)… и золото добуду”. Или какой металл называют воплощением надежд и тревог?

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. Железо являлось основным металлом, из которого изготовляли многочисленные и разнообразные орудия для истребления людей. Недаром копье и щит, характерные принадлежности бога войны Марса, древние мудрецы сделали символом, обозначающим железо. Оно действительно верно и безотказно служило Марсу. 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.

(Показывается фрагмент видеофильма “Великая Отечественная война”, часть “Курская дуга”)

Учитель: Какой металл используют для изготовления пуль для ружей и пистолетов?

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 PbN_6. Свинец не раз решал исход грандиозных военных баталий, за что его стали называть “смертоносным” металлом.

Прослушивается фрагмент песни «Три танкиста, три веселых друга…» (слайд с изображением советского танка Т-34).

Учитель: Какой металл добавляется в сталь для придания танкам Т-34 особой прочности брони?

3 ученик. Никель, № 28.. В первой половине прошлого столетия никель добывался в небольших количествах и стоил очень дорого. Поэтому он считался 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. Вот что пишет С. Гагарин в произведении “Три лица Януса” о роли никеля в Отечественной войне.

“На подводной лодке “Валькирия”, исчезнувшей при загадочных обстоятельствах для германского командования, находилось 160 тонн никеля в слитках и монетах США и Канады. 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. Природа обделила Германию никелем. Незначительные запасы его есть в Рейнской долине. Основную часть никеля Германия получала из Канады. Началась война, и канадский никель был потерян для Рейха. Гитлер захватил Грецию, а вместе с ней и никелевые рудники. Вассальная Финляндия открыла для немцев рудники на севере в районе Петсамо. Там работали заключенные и военнопленные. Целый эсэсовский корпус обеспечивал охрану рудников и гарантировал бесперебойную добычу красного колчедана и отправку его в Германию на металлургические заводы».

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”.

4 ученик. 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 10 с, вместо обычных 35 с. 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!”

Учитель: Какой металл и почему называют "крылатым"?

5 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…

Учитель: Какой металл образует пушечный сплав? Какие металлы содержатся в гильзе артиллерийского снаряда?

6 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.

Прослушать фрагмент из песни «Алеша»

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.

Показать слайд с картиной штурма Берлина.

Учитель: На службу войне были поставлены и другие металлы. Какой металл способствовал быстрому исходу операции при штурме Берлина в 1945?

7 ученик. 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.

Учитель: Какой металл используют для изготовления осветительных и сигнальных ракет?

8 ученик. 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.

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.

Учитель: Всем известно, что в военном деле никак не обойтись без пороха. Какой металл является важнейшим в изготовлении пороха?

9 ученик. Калий, № 19. В военном деле для изготовления пороха 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.

Учитель: Какой металл может "болеть чумой"?

10 ученик. 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, в результате чего металл разрушается, “заболевает”. Название этой болезни – оловянная чума. Солдатские пуговицы нельзя хранить на морозе. Хлорид олова (IV) – жидкость, использовалась для образования дымовых завес.

Учитель: Какой металл помогает быстро заполнить аэростаты водородом? Ведь аэростаты помогали в доставке военного снаряжения и питания во время войны? Особенно в дни блокады Ленинграда.

11 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.

Учитель: В годы войны не только танк считался боевой машиной, но и автомобили. Какой металл называют «автомобильным»?

12 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.

Учитель: В чем секрет самурайских мечей? Или какие металлы используются для изготовления сверхпрочных стратегических сталей?

13 ученик. 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.

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

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.

Учитель: Какие металлы также имели стратегическое значение?

14 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).

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).

Учитель. (Демонстрация фрагмента видеофильма “Великая Отечественная война”). Немцы разрушили в СССР почти 32000 промышленных предприятий, 4100 железнодорожных станций, 40000 больниц, 84000 школ, техникумов и ВУЗов, 43000 библиотек. Полностью или частично разрушено и сожжено 1710 городов и более 70000 сел и деревень…

На митинге советских ученых в 1941 году академик А.Е. Ферсман сказал: “Война потребовала грандиозного количества основных видов стратегического сырья. Потребовался целый ряд новых металлов для авиации, бронебойной стали; магний, стронций для осветительных ракет и факелов; больше йода и самых разнообразных веществ. 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”.

Выпуск химической продукции к концу войны приблизился к довоенному уровню, а в 1945 году он достиг 92% от уровня 1940 года.

Мы склоняем головы перед светлой памятью о тех, кто не вернулся с войны. Памяти химиков–фронтовиков посвятил свое стихотворение бывший фронтовик З.И. Барсуков: