Общее знакомство с металлами

Урок-игра
9 класс

Цели. В развлекательной форме обобщить знания по металлам; стимулировать чтение книг по истории химии; познакомить с необычными фактами, интересными случаями; способствовать развитию логики, сообразительности, а также актерским способностям учеников; в шуточной стихотворной форме преподнести основные сведения по металлам – железу и меди, имеющим огромное практическое значение.

План урока

I. Каждая команда разыгрывает по две сценки и задает один интересный вопрос.
II. Каждая команда рассказывает об одном из металлов (железо и медь).
III. Обсуждение выступлений каждой команды.
IV. Демонстрация домашнего задания (видеоролики или фотографии с изображением предметов быта и памятников Москвы).

Ход урока

Учитель. Девиз алхимиков XVIII в. совпадает с девизом нашего урока: «Семь металлов создал свет по числу семи планет». Какие же металлы имели в виду алхимики? Золото, серебро, железо, медь, свинец, ртуть, олово. Командам было дано домашнее задание: найти интересный материал по одному из этих металлов (курьезные случаи, легенды, исторические факты).

I. Команды разыгрывают сценки.

Фальшивая монета

Английские археологи раскапывают поселение викингов. Один из археологов натыкается на горшок с монетами.
– Посмотрите, сэр, похоже, кое-что ценное.
Трет одну монету о рубашку, и она начинает блестеть. Присвистывает:
– Похоже, серебро!
Рассматривают вдвоем:
– Да, действительно серебряные монеты!
Входит третий археолог:
– Нашли что-нибудь интересненькое?
Показывают ему монеты. Третий археолог достает лупу, маленький ножичек и начинает рассматривать монету через лупу, царапая ее ножом, и вдруг начинает смеяться:
– Господа, вы нашли интересный образчик, он займет достойное место в коллекции Британского музея, но не в разделе нумизматических ценностей!
Вопрос. Почему эту монету не будут показывать в экспозиции «Ценные монеты»?
Ответ. Эту монету могут поместить в экспозицию «Великие исторические подделки», т. к. монета была покрыта очень тонким слоем серебра, а внутри была медная. Но подделка была очень хорошего качества и как образец исторической «фальшивки» займет достойное место в музее.

Письмо

Входит почтальон, нагибаясь под тяжестью почтовой сумки:
– Вам письма, господин Бояров, целых два!
– Спасибо, любезный, за новость, положите их на стол, а сами выпейте чарочку за службу.
Почтальон вытаскивает две металлические пластины (алюминиевая фольга), свернутые в трубочку.
Господин делает вид, что читает письмо, а почтальон жалобно вздыхает, глядя на металлические листы.
– Что, любезный, опять хочешь попросить у меня письма? Опять нужда заела?
– Если бы господин был так любезен, ведь те, что вы мне отдали в прошлом месяце, все ушли в дело, даже с соседом поделился.
Вопрос. Почему до нас дошло всего только пять писем? Из какого металла изготавливали эти письма, где могли использовать современники такие письма?
Ответ. Металл – свинец. После прочтения письма металл тратили на хозяйственные нужды: ремонт крыши, изготовление грузил, разновесов.

Жрецы-алхимики

Один жрец «колдует» около очага, приговаривая:
– Попробую смешать Венеру с цинком...

Смешивает, нагревает.
– Я получил, у меня получилось! Я смог сделать золото из Венеры!
Входит старший жрец:
– Что у тебя получилось, отец Бенедикт?
– Я смешал Венеру с цинком, сплавил и получил эту золотую статуэтку.
Показывает статуэтку. Старший жрец рассматривает ее и говорит, что это большой успех.
– Завтра после утренней молитвы вы расскажете жрецам нашего ордена, как вам это удалось.
На следующее утро старший жрец рассматривает статуэтку и замечает зеленые пятна.
– Молитесь, братья, статуэтка заболела!
Молитва не помогает, нужны более сильные заклинания, чтобы она выздоровела.
Вопрос. Какой металл, кроме цинка, использовал алхимик, он его называл Венерой?
Ответ. Медь. Об этом можно догадаться по зеленым пятнам на статуэтке.

Как звали царя?

Дионис, бог вина и веселья, бродил со своей свитой. От компании отстал Силен, сильно захмелевший любимый учитель Диониса. Его заметили крестьяне, связали гирляндами цветов и привели к царю. Царь сразу же узнал учителя Силена, девять дней и ночей пировал в честь гостя, а потом привел его к Дионису.
Дионис обрадовался любимому учителю, а царю говорит:
– Проси чего хочешь!
– О, Великий Дионис, хочу, чтобы все, к чему я прикасаюсь, превращалось в золото!
– Ты действительно этого хочешь?
– Да!
– Пусть будет по-твоему!
Возвращается царь домой, берется за ветку – ветка становится золотой, берется за камень – то же самое. Счастливый царь садится за стол с яствами, берется за яблоко – яблоко превращается в золотое.
Взмолился царь:
– О, Дионис, смилуйся, возьми свой дар обратно!
– Иди к источнику Пактол, через горы и болота, окунись в его воду, смоется с тебя мой дар!
Вопрос. Как звали царя?
Ответ. Мидас, фригийский царь.
Каждая команда задает по интересному вопросу, рассказав следующие истории.

Из истории металлов

В XVII в. испанские конкистадоры обнаружили на берегах одной из колумбийских рек крупицы золота и неизвестного им тяжелого серебристого металла, который из-за своей тугоплавкости оказался ни на что не годным и лишь затруднял очистку золота. Новый металл испанцы назвали «серебрецо», «плохое серебро», «серебришко». Этот металл привезли в Испанию, и вскоре ювелиры обнаружили, что металл дает хороший сплав с золотом. Металл имел невысокую стоимость, поэтому его широко использовали фальшивомонетчики. Чиновники монетных дворов собрали всю имеющуюся в окрестностях руду, содержащую «плохое серебро», погрузили на галеры и утопили в море. Так свершилась публичная казнь «гнилого золота». До сих пор испанцы пытаются найти место затопления корабля с этим металлом.
Вопрос. О каком металле идет речь?
Ответ. Это платина, что в переводе с испанского означает «серебришко».

Две серебряные ложки

Мать будущего академика впоследствии вспоминала, как однажды, придя домой, сын спросил:
– Мамочка, у нас есть что-нибудь серебряное?
– Зачем тебе, Сережа, понадобилось серебро? Ты никогда раньше не интересовался драгоценностями.
– Понимаешь, какое дело... Паять двигатель надо реактивный, но только серебром...

Мать молча вышла из комнаты и вскоре вернулась с двумя серебряными ложками.
– Вот все имеющееся в доме серебро!
Наградой ей была радость сына и крепкий поцелуй.
Вопрос. О каком будущем академике рассказывается в этой истории?
Ответ. С.П.Королеве.

II. Каждая команда рассказывает об одном из выбранных металлов.
Во время рассказа одной команды другая записывает все химические вещества и явления, о которых идет речь.

III. При обсуждении выступлений ребятам предлагается найти по возможности те предметы или вещества, о которых говорилось в стихах.

Стихотворение «Железо»: имитация человеческой крови (качественная реакция на ион железа), зеленое растение, стручки фасоли (или банка фасоли), пирит, аметист, цитрин, бирюза, краски (гуашь, охра, сурик, берлинская лазурь), половник или ложка из нержавеющей стали, чугунный утюг.

Стихотворение «Медь»: колокольчик, бронзовая статуэтка, ступка бронзовая, монеты, самовар, медный провод, лазурит, малахит, зеленое растение, медный купорос, парижская зелень.

После того как команды справятся с этим заданием, возникает вопрос: по каким внешним признакам были отобраны предметы?

Железо

Обойди хоть целый свет – без железа жизни нет...
Есть в крови у нас железо, потому и красный цвет.
Окисляется железо, забирая кислород,
А затем с потоком крови к каждой клеточке несет.
Кислород, отдав железо, углекислый газ берет
И в движении по кругу снова в легкие несет.
Есть в растениях железо! Если им его не дать,
Станет лист бесцветно-бледным или просто увядать...
Дашь – опять зазеленеет, станет в листьях набирать.
Наиболее богаты им фасоли и шпинаты.
Если дачник пожелает всех вредителей убить,
Купорос железный можно на участке применить.
В наших реках и болотах странный вид бактерий есть:
Растворенное железо может словно пряник есть.
Мириады тех бактерий пожирают, отлагают...
Чередой года летят – глядь, железная руда.
В ювелирном магазине разбегаются глаза:
Аметист, сапфир, цитрины, голубая бирюза...
Если в камнях драгоценных все железо отобрать,
То они лишатся цвета, их не будут покупать.
В магазинах «Лаки-краски» охру, сурик продают.
Их хозяйки покупают и художники берут.
Рисовать желаешь небо – есть берлинская лазурь...
Мало кто при этом знает, что железо применяет.
Хочешь химию припомнить – без железа не шагнуть!
Реактив, катализатор и еще там что-нибудь.
Надо серу получать – будем серное железо, нагревая, разлагать.
А теперь железом стали и алмазы разрезать.
Слово звучное «феррит» о железе говорит.
И приемник, и компьютер ими доверху набит.
Если вспомнить мост чугунный, танк, половник – суп разлить,
Ты без спору согласишься – без железа не прожить!

Медь

В слове «медь» трубы звучанье, рога зов, литавров звон,
Гимн страны, сигнал к атаке, колокольный перезвон.
Слово «купрум» к нам римляне вместе с медью завезли,
В очень вольном переводе – «Кипр» и то, что там нашли.
Медь – древнейший из металлов. Волосатый предок наш
Находил кусочки меди и к себе тащил в шалаш.
Медь тяжелая куется, можно в дело применить.
Наконечник к копьям, стрелам, бусы даме подарить.
Медь – металл не самый прочный, но другого негде взять,
И пришлось Гефесту медный Ахиллесу щит ковать.
Поработал он на славу. Гектор щит не смог пробить,
И пришлось его папаше у Ахилла труп просить.
Случай – лучший друг науки. Медь и олово смешав,
Люди бронзу получили – это был их первый сплав.
Бронза тверже и прочнее, проще лить, полировать,
Постепенно стала бронза медь из быта вытеснять.
Пушки, памятники, ступки, на церквях колокола,
Корабельный винт и вкладыш, к телескопам зеркала.
Расширяя свойства бронзы, стали кремний добавлять,
Фосфор, марганец, бериллий, алюминий применять.
Сплавы никеля и меди – нейзильбер и мельхиор –
Для монет и украшений применяют с давних пор.
Для работ с водой морскою мельхиоры применяют,
Все, что нужно, охлаждают или воду опресняют.
Медно-цинковые сплавы мы латунью называем,
Невозможно перечислить, где и как их применяем.
Это гильзы для снарядов, самовар – чайку попить,
Радиаторы, смеситель, это кран воды налить...
В жизни медь не только провод. Это синий лазурит
И всемирно знаменитый наш уральский малахит.
Много самых разных красок человеку медь дает.
Мы в быту их применяем и промышленность берет.
В человеке меди мало – на монетку, может быть,
Но без этой капли меди человеку не прожить.
Входит в кровь, в состав ферментов, помогает окислять,
Без нее ни капли крови организму не создать.
Все растения без меди фотосинтез прекращают,
Поглощать азот не могут, чахнут или погибают.
Дашь им микродозу меди – словно в сказке оживают
И богатым урожаем за заботу награждают.
Соли меди ядовиты. В руки их не стоит брать,
Но с врагами урожая лучше жалости не знать.
Можно зеленью парижской всех вредителей убить,
Семена перед посадкой в купоросе протравить.
Человек, идя по жизни, всюду медью окружен:
Спутник, лайнер, телевизор, самовар и телефон.
А когда дорогу жизни до конца проходит он,
Человека провожает колокольный медный звон.

IV. В заключительной части урока (если осталось время) показывают видеофрагмент или набор фотографий, на которых изображены предметы быта и памятники Москвы.

Из каких металлов или сплавов сделаны эти предметы (рис. см. по тексту) и почему вы так думаете?

Ответ. На фотографиях: 1 – луженая медь, 2, 3 – бронза, 4 – мельхиор, 5 – чугун, 6 – титановая сталь, 7 – бронза (пушка), чугун (лафет и ядра).

Эта часть урока может служить логическим мостиком для следующей темы – «Сплавы».

Всем участникам выставляют оценки в зависимости от их активности на уроке.

Список использованной литературы

Венецкий С.И. Рассказы о металлах. М.: Металлургия, 1986;
Венецкий С.И. В мире металлов. М.: Металлургия, 1988;
Беккерт М. Железо, факты и легенды. М.: Металлургия, 1988.