"проект: Все для фронта, все для Победы" по химии – презентация, доклад

МБОУ «СОШ» г.Котовск Тамбовская область Автор: Чернопятова Софья, ученица 8В класса Научный руководитель: Ефимова Е.В. Котовск,2014

"Все для фронта, все для Победы»

«Наука есть источник высшего блага человечества в период труда. Но она и самое грозное оружие защиты и нападения во время войны» Н.Д.Зелинский Справедливо ли это высказывание?

ОВП

Химия в руках военных: благо или вред?

Гипотеза

Изучить и углубить знания по теме, используя литературу и ресурсы Интернет Овладеть навыками анализа материала Показать, что Победа ковалась и в тылу трудом многих советских людей, видных ученых, инженеров и рабочих

Цель исследования

Состоит в том, что в этом году будет отмечаться 70-летие великой победы России над фашистской Германией. Тема актуальна в современном мире.

Актуальность проекта

начало войны, 1941 г. В этот критический период на помощь пришли ученые-энтузиасты: в два дня на одном из военных заводов был налажен выпуск бутылок КС (Качурина–Солодовникова), или просто бутылок с горючей смесью. Это незамысловатое химическое устройство уничтожало немецкую технику не только в начале войны, но и даже весной 1945 г. – в Берлине. Что представляли собой бутылки КС? К обыкновенной бутылке прикреплялись резинкой ампулы, содержащие концентрированную серную кислоту, бертолетову соль, сахарную пудру. В бутылку заливали бензин, керосин или масло. Как только такая бутылка при ударе разбивалась о броню, компоненты запала вступали в химическую реакцию, происходила сильная вспышка, и горючее воспламенялось. Реакции, иллюстрирующие действие запала 3KClO3 + H2SO4 = 2ClO2 + KСlO4 + K2SO4 + H2O, 2ClO2 = Cl2 + 2O2, C12H22O11 + 12O2 = 12CO2 + 11H2O. Три компонента запала берутся в отдельности, их нельзя смешивать заранее, т.к. получается взрывоопасная смесь.

Зажигательная смесь КС

Многие наши сверстники в военные годы во время налетов дежурили на крышах домов, тушили зажигательные бомбы. Начинкой таких бомб была смесь порошков Al, Mg и оксида железа, детонатором служила гремучая ртуть. При ударе бомбы о крышу срабатывал детонатор, воспламенявший зажигательный состав, и все вокруг начинало гореть. Уравнения реакций, происходящие при взрыве бомбы: 4Al + 3O2 = 2Al2O3, 2Mg + O2 = 2MgO, 3Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O3. Горящий зажигательный состав нельзя потушить водой, т.к. раскаленный магний реагирует с водой: Mg + 2Н2O = Mg(ОН)2 + Н2 .

Зажигательные бомбы

Aлюминий использовали не только в зажигательных бомбах, но и 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 приближающихся самолетов. Помехи были вызваны лентами из алюминиевой фольги, сбрасываемыми самолетами союзников. При налетах на Германию было сброшено примерно 20 000 т алюминиевой фольги.

Магний использовали не только для создания осветительных ракет. Основным потребителем этого металла была военная авиация. Магния требовалось много, поэтому его добывали даже из морской воды. Технология извлечения магния такова: морскую воду смешивают в огромных баках с известковым молоком, затем, действуя на выпавший осадок соляной кислотой, получают хлорид магния. При электролизе расплава MgCl2 получают металлический магний

Во время войны в основном использовался порох нитроцеллюлозный (бездымный) и реже черный (дымный). Основой первого является высокомолекулярное взрывчатое вещество нитроцеллюлоза, а второй представляет собой смесь нитрата калия (75%), угля (15%) и серы (10%). Грозные боевые «катюши» и знаменитый штурмовик ИЛ-2 были вооружены реактивными снарядами, топливом для которых служили баллиститные (бездымные) пороха – одна из разновидностей нитроцеллюлозных порохов.

Бездымный порох

Взрывчатое вещество кордит, используемое для начинки гранат и разрывных пуль, содержит приблизительно 30% нитроглицерина и 65% пироксилина (пироксилин представляет собой тринитрат целлюлозы).

Я живу в городе Котовске, который славен своей историей. В годы войны на его территории работал пороховой завод «Красный боевик». За 1941-1945 годы войны для нужд Воронежского, Юго-Западного, Сталинградского фронтов, да и для всей Красной Армии было произведено от общей мощности 78 тонн пороха в сутки, против 65 тонн по максимальной по мобплану , артеллерийских зарядов разных систем 40195900 штук. Труженики порохового завода своим трудом били врага, с каждым часом увеличивая его невосполнимые потери в живой силе и технике. Указом Президиума Верховного совета от 4 мая 1985 года за заслуги в обеспечении Советской Армии и Военно- Морского Флота в годы Великой Отечественной войны Котовский завод «Пластмасс» был награжден орденом Отечественной войны Iстепени.

Котовский пороховой завод «Красный боевик»

В 1934 г. в Германии был наложен запрет на все публикации, связанные с H2O2 (пероксидом водорода). В 1938–1942 гг. инженер Гельмут Вальтер построил подводную лодку U-80, работавшую на пероксиде водорода высокой концентрации. На испытаниях U-80 показала высокую подводную скорость – 28 узлов (52 км/ч). Еще в 1934 г. прошла испытания первая подводная лодка с двумя турбинами, работающими на H2O2. Всего же немцы успели построить 11 таких лодок. Высокоэффективные энергетические установки, работающие на пероксиде водорода, были разработаны не только для подводных лодок, но и для самолетов, а позже – для ракет Фау-1 и Фау-2.

Пероксид водорода

Двигательная установка лодки U-80 работала по так называемому холодному процессу. Пероксид водорода в присутствии перманганатов натрия и кальция разлагался. Получающиеся в результате пары воды и кислород использовали в качестве рабочего тела в турбине и удаляли за борт (на экран проецируется уравнение реакции): Ca(MnO4)2 + 3H2O2 = 2MnO2 + Ca(OH)2 + 2H2O + 3O2. В отличие от U-80 двигатели более поздних подводных лодок работали по «горячему процессу»: Н2О2 разлагался на водяной пар и кислород. В кислороде сжигалось жидкое топливо. Водяной пар смешивался с газами, образующимися от сгорания топлива. Полученная смесь приводила в движение турбину.

Трудная задача стояла перед войсками противовоздушной обороны. На нашу Родину были брошены тысячи самолетов, пилоты которых уже имели опыт войны в Испании, Польше, Норвегии, Бельгии, Франции. Для защиты городов использовали 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 стронция и кальция. Ионы Са2+ окрашивали пламя в кирпично-красный цвет, ионы Sr2+ – в малиновый.

Кальций и стронций

Искусственно созданные дымовые завесы помогли сохранить жизни тысяч советских бойцов. Эти завесы создавались при помощи дымообразующих веществ. Прикрытие переправ через Волгу у Сталинграда и при форсировании Днепра, задымление Кронштадта и Севастополя, широкое применение дымовых завес в берлинской операции – это далеко не полный перечень использования их в годы Великой Отечественной войны. Одним из первых дымообразующих веществ был белый фосфор. Дымовая завеса при использовании белого фосфора состоит из частичек оксидов (Р2О3, Р2О5) и капель фосфорной кислоты.

Дым без огня

В начале войны, когда от торпед и бомб, привязанных к специально обученным акулам, тонуло немало кораблей, возникла необходимость в надежном средстве защиты от акул. В решении этой проблемы приняли участие многие охотники на акул и ученые. Эрнест Хемингуэй помог этим исследованиям – он показал места, где сам не раз охотился на морских хищниц. Оказалось, что акулы просто не переносят сульфата меди(II). Акулы за версту обходили приманки, обработанные этим веществом, и с жадностью хватали приманки без сульфата меди.

Война с акулами

Таблица Менделеева на защите Родины

В годы Великой Отечественной войны элемент литий приобрел особое значение. Металлический литий бурно реагирует с водой, при этом выделяется большой объем водорода, которым заполняли аэростаты и спасательное снаряжение при авариях самолетов и судов в открытом море. Добавка гидроксида лития в щелочные аккумуляторы увеличивает срок их службы в 2–3 раза, что было очень нужно для партизанских отрядов. Трассирующие пули с добавками Li при полете оставляли сине-зеленый след. Соединения лития использовались на подводных лодках для очистки воздуха.

Бериллиевая бронза (сплав меди и 1–2,5% Ве с добавками 0,2–0,5% Ni и Со) используется в самолетостроении. А сплав Ве, Mg, Al, Ti необходим в создании ракет и скорострельных авиационных пулеметов, впервые примененных в годы войны.

Азот обязательно входит в состав взрывчатых веществ. Ни одно взрывчатое вещество нельзя приготовить без азотной кислоты HNO3 и ее солей.

На основе Mg и Al изготовлялись прочные и сверхлегкие сплавы для самолетостроения.

Сплав титана (до 88%) с другими металлами идет на изготовление танковой брони. В 1943 г. Гитлер издал приказ вступать в бой с советскими танками ИС-3 на расстоянии не более 1 км. Состав брони у этого танка был такой, что его не могли пробить фашистские снаряды. Титан применяют также в радиотехнике. Из ванадиевой стали изготавливали солдатские каски, шлемы, броневые плиты на пушках, бронебойные снаряды. Хромовые стали нужны для изготовления огнестрельных орудий, корпусов подводных лодок.

Сплав Cu (90%) и Sn (10%) – пушечный металл. Сплав Cu (68%) и Zn (32%) – латунь – использовали для изготовления артиллерийских снарядов и патронов. Без германия не было бы радиолокаторов. Мышьяк – составная часть отравляющих веществ. Тантал – важнейший стратегический материл для изготовления радарных установок, передаточных радиостанций.

Из вольфрамовых сталей и сплавов изготавливают танковую броню, оболочки торпед и снарядов. Величайшее достижение науки породило величайшую трагедию человечества. Первая атомная (урановая) бомба была создана в США и 6 августа 1945 г. сброшена на Хиросиму. Первая плутониевая бомба была также изготовлена в США. 9 августа 1945 г. она была сброшена на Нагасаки. Ее взрыв повлек за собой десятки тысяч смертей и сотни тысяч тяжелых увечий. Последствия взрыва сказываются и сейчас на новых поколениях.

«Использовать знания для борьбы с фашизмом»

Александр Ерминингельдович Арбузов

Николай Дмитриевич Зелинский.

Николай Николаевич Семенов

Александр Евгеньевич Ферсман

Семен Исаакович Вольфкович

Иван Людвигович Кнунянц

Михаил Михайлович Дубинин

Николай Николаевич Мельников

Александр Наумович Фрумкин

Сергей Семенович Наметкин

Валентин Алексеевич Каргин

Юрий Аркадьевич Клячко

В результате проделанной работы мы установили, что наука химия, являясь высшим источником блага человечества может быть и сильным оружием защиты и нападения во время войны, поэтому, выдвинутая нами гипотеза, «Химия в руках военных благо или вред?» позволяет доказать, что во время войны, находясь в руках военных она несет благо для народа, ведущего оборонительные и наступательные военные действия против своих захватчиков и оккупантов. Наше поколение мало задумывается о прошлом, о Великой войне, которую не просто пережили, а героически выстояли — ведь она шла больше четырех лет! Откуда брались душевные и физические силы? Гордость охватывает меня, когда думаю, что страна не только воевала, она жила суровой и вдохновенной жизнью — снимались кинофильмы, работали театры, писатели и артисты выезжали на фронт, помогали бойцам в осажденном Ленинграде. Д. Д. Шостакович написал в блокадном Ленинграде свою Седьмую симфонию, Твардовский — поэму “Василий Теркин”, кроме того, вся страна работала на благо победы, люди строили землянки, ютились в бараках, железнодорожных вагонах, где на человека приходилось около 2 квадратных метрах площади. Тем не менее, к концу 1941 года заработали сотни новых заводов. Подавляющая часть населения страны всей душой приняла лозунг «Все для фронта, все для победы!». Люди работали с полной отдачей, терпеливо переносили трудности военного времени, понимали необходимость суровых мер по поддержанию порядка и дисциплины. И такой народ невозможно поработить! И память о тех временах никогда не уйдет! Мы помним и гордимся стойкостью, мужеством и свершениями нашего народа!

Заключение

Кто про химика сказал: « Мало воевал» Кто сказал: « Он мало крови проливал?» Я в свидетели зову химиков-друзей,- Тех, кто смело бил врага до последних дней, Тех, кто грудью защитил Родину мою. Сколько пройдено дорог, фронтовых путей… Сколько полегло на них молодых парней… Не померкнет никогда память о войне, Слава химикам живым, павшим – честь вдвойне.

Памяти химиков-фронтовиков посвятил свое стихотворение старший преподаватель ДХТИ, бывший фронтовик З.И.Барсуков.