Металлы. Урок-конференция

Департамент образования администрации г. Братска

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 15»

муниципального образования города Братска

Металлы

Урок-конференция

11 класс

Образовательная область: естествознание

Ляхова С.Т.

УчительI квалификационной

категории

«Металлы подают укрепления

и красоту важнейшим

вещам в обществе потребным…

И кратко сказать ни едино

Ремесло, ни едино художество

Простое употребление металлов

Миновать не может.»

М.В Ломоносов

Цель урока: формирование знаний о значении металлов в жизни человека.

Задачи:

Обучающие: знать применение металлов в различных сферах деятельности человека

Развивающие:

развивать память, речь, мышление, умение анализировать, делать выводы

развивать познавательный интерес, творческие способности, уверенность в своих силах

развивать способность работы с ИКТ

Воспитательные: побудить к пониманию значения металлов в окружающем нас мире

Тип урока: конференция; открытие новых знаний

Межпредметные связи:

биология- роль металлов в организме человека

информатика-подготовка презентаций

Металлы в природе

В свободном состоянии встречаются такие металлы, которые трудно окисляются кислородом, воздухом. Это платина, золото, серебро. Значительно реже - ртуть, медь. Металлы, которые находятся в природе в свободном виде - это самородные металлы. Содержаться в небольших количествах в виде зерен, или вкраплений в горных породах.

Найдены самородки:

Меди-420 т.

Серебра-13,5 т.

Золота -112 кг.

Медь известна человеку более 6 тысяч лет

Наиболее известны природные соединения:

медный блеск, или халькозин-Си₂S

халькоперит –Fe CuS₂

коввелин-CuS

малахит- ( CuOH )₂CO₃

Железо в свободном виде встречается только в метеоритах, оно является одним из самых распространенных металлов на земле. Известно около 300 минералов. Основные из них :

магнитный железняк (магнетит) – Fe₃O₄

красный железняк (гематит) – Fe₂O₃

бурый железняк (лимонит) –Fe₂O_3nH₂O

Металлы в промышленности

Железные руды- сырьё для черной металлургии. За год мировая добыча железных руд составляет приблизительно 350 млн.т. используются они для выплавки железа (содержание углерода 0,2-0,4 %) , чугуна (2,5-4% углерода), стали (2,5-1,5% углерода). Сталь имеет наиболее широкое применение в промышленности, чем железо и чугун, поэтому и большой спрос на её выплавку.

Для выплавки чугуна и железных руд используются домны, которые работают на каменном угле или коксе. Переплавка стали из чугуна происходит в мартеновских печах, конверторах. Чёрные металлы и сплавы имеют огромное значение в жизни и развитии человеческого общества. Всевозможные предметы быта широкого потребления изготавливаются из железа. Для строительства кораблей, самолётов, железнодорожного транспорта, автомобилей, мостов, железных дорог, оборудования и прочего, используются сотни млн.т. стали и чугуна. Не существует такой отрасли сельского хозяйства и промышленности в которой не применялось бы железо и его различные сплавы.

Самые крупные месторождения магнетитовых руд находятся на Урале, в некоторых районах Сибири, на территории Кольского полуострова.

Хром

В отличие от железа распространённость хрома в земной коре равна примерно, 0,03 % . Это серый, тусклый, очень хрупкий и твердый металл. Точка плавления 1615 ⁰. Точка кипения 2200 ⁰ . Активность хрома невелика. Это объясняется тем, что на воздухе он покрывается слоем оксида ,который предохраняет от окисления и коррозии.

В природе встречается хром, только в виде соединений хромата свинца и хромистого железняка. Чистый хром не находит себе применение, но на поверхности стальных изделий, для предупреждения их коррозии ,электролитическим путём осаждают тонкий слой хрома. Интересен хром многообразием своих соединений, в которых, в зависимости от валентности, имеет различную окраску.

Хром входит в состав многих сталей.

Сплав состава 35 5 железа,60 % хрома, 5% молибдена – кислотостоек.

Сплав 60 % никеля,15 % хрома,25 % железа – нихром, применяется для электронагревательных печей. Хромокалиевые хвостцы используются в кожевенной промышленности для дубления кожи. Соли 6 валентного хрома используются в органическом синтезе, в качестве окислителей и катализаторов. Большое значение сплавов и различных соединений хрома обусловило значительную добычу хромовой воды.

Тяжёлые металлы

К тяжёлым металлам, которые обладают высокой токсичностью можно отнести Pb,Hg,Sn ,Ni,Cu,Cd , Cr,Al,Fe и др. Эти металлы широко используются в производстве, вследствие чего в огромных количествах накапливаются в окружающей среде и легко попадают в организм человека с продуктами питания и водой, и при вдыхании воздуха.

Вся опасность воздействия заключается в том, что они остаются в организме человека навсегда.

Вывести их можно лишь употребляя белки, содержащиеся в молоке и белых грибах.

Hg- в составе атмосферной пыли содержится около 12 тысяч тонн ртути. В атмосферу попадает при сжигании угля на электростанциях. Более 900 тысяч тонн попадает в океан. Соединение ртути накапливается морскими и пресноводными организмами в концентрациях превышающих содержание в воде. Соединение ртути высокотоксичные для человека. Отравление проявляется металлическим вкусов во рту, жгучими болями в пищеводе и желудке.

Pb- поступает в окружающую среду в результате хозяйственной деятельности человека, в том числе с выхлопными газами. Накапливается в костях, печени, почках. Источниками свинца может быть недоброкачественная, эмалированная и глиняная посуда, производство аккумуляторов.

Sn - до сих пор роль этого микроэлемента в организме не до конца изучена. Однако известно, что это вещество:

- улучшает процессы роста;

- является одним из составляющих желудочного фермента гастрина;

- воздействует на активность флавиновых ферментов (биокатализаторы некоторых окислительно-восстановительных реакций в организме);

-играет существенную роль в правильном развитии костных тканей.

Металлы в медицине

Использование металлов в медицине обусловлено тем, что эти металлы инертны.

Титан в медицине.

В этом металле медиков привлекает биологическая инертность по отношению к живому организму, сочетающаяся с антикоррозионной стойкостью, высокими механическими качествами. Стойкость к коррозии уступает, только платине.

Титан не магнитный металл. Титановые конструкции отлично переносятся организмом человека и обрастают мышечной и костной тканью. Под действием титана, структура тканей не изменяется в организме на протяжении многих лет. В первые титановые сплавы использовались в хирургических целях для создания инплантанта глазного яблока.

После успешного завершения работ данный металл стали использовать в конструкциях других протезов, в том числе и тех.рабочие части которых несут нагрузку. Титановые конструкции для изготовления костных фиксаторов можно использовать для постоянного нахождения в организме человека. Титан применяют при лечении около суставных переломов.

Благородные металлы

Своё название эти металлы получили благодаря высокой химической стойкости и блеску в изделиях. Золото ,серебро, чистая платина и палладий обладают высокой пластичностью, а остальные благородные металлы имеют высокую тугоплавкость.

Au – человек давно оценил красивый цвет и блеск золота, его устойчивость к атмосферным воздействиям, высокую мягкость, хорошую ковкость, тягучесть.

Это позволяет обрабатывать золото и изготавливать из него украшения и бытовые предметы. Растворяется только в «царской водке» - смесь азотной и соляной кислот.

Ag- серебро мягкий металл. Поэтому используется в соединении с другими металлами.

Серебряные монеты содержат 90 % серебра и 10 % меди. Состав, предназначенный для украшений, ювелирных изделий и столовых приборов содержит 92,5 % серебра и 7,5 % меди. Примесь меди часто придаёт изделиям желтоватый оттенок. Чтобы избежать этого , ювелиры отбеливают такие сплавы : изделие прокаливают на воздухе при температуре около 600 ⁰. Кроме этого серебро используют для изготовления проводников, в атомной промышленности, в фотоматериалах. Благородные металлы применяются в технике для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах. В медицине для изготовления инструментов, приборов, протезов, игл для шприцов. Многие из них являются катализаторами в органическом синтезе.

Металлы в организме человека

Металлы в организме человека составляют около 3 % по массе:

кальция 1700 г.

калия 250 г.

натрия 70 г.

магния 42 г.

железа 5 г.

цинка 3 г.

По содержанию в организме они делятся на макроэлементы и микроэлементы. К макроэлементам относятся : калий, натрий, кальций и магний.

Ca-

способствует поступлению питательных веществ в клетку

составляет основу костной ткани

участвует в регуляции деятельности ферментов

необходим для сокращения мышц, в том числе и сердечной

необходим для нормального свертывания крови

играет важную роль в передаче нервных импульсов

K-

регулирует водных баланс в организме

нормализует ритм сердца

участвует в процессе проведения нервных импульсов

способствует лучшей деятельности головного мозга

Na –

участвует в образование желудочного сока

регулирует выделение почками многих продуктов обмена веществ

активирует ферменты слюнных и поджелудочной желез

обеспечивает щелочную среду плазмы крови

Mg –

участвует в сокращении мышц и передачи нервного импульса

влияет на синтез белка

влияет на состояние сердечно сосудистой системы

недостаток мания приводит к развитию инфаркта

ионы магния снижают артериальное давление, выводят из организма холестерин

Независимо от процентного содержания в организме человека , каждый металл играет свою определённую роль:

имунная система- Cu,Zn,Fe,Se

влияние на выработку энергии – Mg,Mn

гормональная система – Fe,Mn,Zn,Cu

производство витаминов – Co

производство крови – Cu,Fe

костная система – Ca,Mg,Zn,Mn

Человек – он ведь тоже природа,

Он ведь тоже закат и восход.

И четыре в нём времени года,

И особый в нём музыки ход.

И особое таинство цвета,

То с жестоким, то с добрым огнём

Человек – он зима, или лето.

Или осень. С грозой и дождём

Всё вместил в себя, версты и время

И от атомных бурь он ослеп.

Человек - он и почва и семя,

И сорняк среди поля, и хлеб.

И какая в нём брезжит погода?

Не найти нам на это ответ.

Человек- он ведь тоже природа

И содержит металлов комплект.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/214626-metally-urok-konferencija