Открытый урок по дисциплине "Материаловедение" на тему «Металлы: черные и цветные, их сплавы, свойства, маркировки и применение»
план-конспект урока по теме

Министерство  образования  Тульской области

ГПОУ  ТО «Новомосковский строительный колледж»

План-конспект открытого урока

по  дисциплине «Материаловедение»»

Раздел «Материалы применяемые в машиностроении»

Тема: « Металлы: черные и цветные, их сплавы,

 маркировка и их применение »

                                                                           Урок провел:

                                              Преподаватель

                  Семенкова Ирина Михайловна

                                                                                                                                                                               .

             Группа М-15-2

2017

ТЕМА . Металлы:  черные и цветные, их сплавы, маркировка и применение

Тип урока: урок—игра, обобщающий

Цели урока:

Обучающая обобщение, активизация и закрепление знаний об основных металлах и сплавах, их классификации и свойствах; способах обозначений, их ролью в жизни общества с использованием уже имеющихся знаний;

Воспитывающая – воспитывать интерес к техническим предметам через связь с профессией, умение работать в группе, высказать свою точку зрения, организовать свое рабочее место, дисциплинированность, самоменежмент;

Развивающая – развивать  общие и профессиональные компетенции, практическое применение полученных знаний, планирование хода действий; развивать навыки обучающихся по работе в группе, сотрудничестве, взаимной помощи.

Задачи: 
1. Выработка навыков принятия практического решения на игровых этапах «создания» и «развития» деятельности предприятия.
2. Способствовать развитию умений применять знания на практике.
3. Воспитывать у обучающихся самостоятельность в работе.

Оборудование:  коллекция сплавов цветных и чёрных металлов (чугуны и стали, алюминий и медь), карточки-тесты, таблицы.

Методы обучении: диалогический, репродуктивный, показательный.

Методы преподавания: информационно-сообщающий, объяснительный, стимулирующий.

Межпредметная связь: химия,  физик, ТО и ремонт машин.

Внутрипредметная связь: «Свойства металлов и сплавов».

Дополнительное задание: за неделю до урока, учащимся даётся задание подготовить информацию об истории основных металлов  и их практическом применении в наше время.

Время проведения деловой игры – 90 минут:

1. Организационный момент -5 минут
2. Актуализация ранее полученных знаний (устный блиц-опрос)– 15 минут
3. Кроссворд  (работа у доски с таблицей) – 10 минут
4. Исторический экскурс  (сведения, найденные учащимися о металлах) – 15 минут
5. Шифровальщик  (расшифровка маркировок сплавов металлов) - 20 минут
6. Работа с учебником  (виды сплавов) – 15 минут
7. Выставление оценок и рефлексия -5минут
8. Домашнее задание – 5 минут.

Ход урока

1. Организационный момент (2–5 мин)

• Проверка присутствующих
• Проверка готовности к уроку.

2 Актуализация опорных знаний умений и навыков и мотивационных состояний.

Учитель: Здравствуйте, ребята! Я рада видеть вас на уроке, на котором мы с вами завершим  один из интереснейших разделов «Материалы в машиностроении»». Сегодня повторим и проверим свои знания об основных металлах и их сплавах: сталях, чугуне, цветных металлов, дадим краткую характеристику каждому виду. Их применение в машиностроении. Запишите в тетрадях тему урока «…….».

Но у нас сегодня необычный урок, у нас деловая игра. Я выступаю в роли инвестора, который желает вложить деньги в предприятия, связанные с производством деталей из металлов.

Группу разделили на 3 предприятия,  которые должны добиться заключения контракта на изготовление какой-то продукции из металлов. Итак,

1 – й стол - предприятие «Сталь-прогресс», которое основывается на производстве изделий из стали и ее сплавов; директор – Панченко Роман

2 –й стол -  предприятие « Чугун-новатор», которое основывается на изготовлении продуктов из чугуна; директор – Чугунов  Александр.

3 –й стол -  предприятие «ООО Цветмед», которое основывается на производстве деталей из цветных металлов; директор Краснухин Валерий

У нас есть экспертная группа, которая будет контролировать ваши  ответы- это директора ваших предприятий.

Актуализация знаний

П. Нашу игру мы начнем с повторения тем:  «Сталь, чугун, цветные металлы». I

Как вы думаете,  очень ли важны металлы в повседневной жизни, может, и без них мы сможем обойтись? (ответы)

 Правильно! И сегодня на уроке мы с вами рассмотрим, как и где применяют металлы, какие сплавы используют и для чего.
Металл как конструкционный материал играет огромную роль в жизни человека.  Металлы в технике применяют в виде сплавов, но не в чистом виде. Их получают путем смешивания в расплавленном состоянии двух или нескольких металлов в точно определенном соотношении. Сплав – материал, получаемый путем смешивания в расплавленном виде двух или более металлов в определенном соотношении.
 Все металлы и сплавы подразделяют на черные и цветные. К черным как вы думаете, какие металлы и сплавы относятся?

 Правильно! Железо и сплавы на его основе – чугун и сталь, все остальные металлы и сплавы – цветные

Я предлагаю предприятиям пройти некоторую проверку имеющихся знаний, чтобы удостоверится, что здесь работают настоящие специалисты, компетентные в данной сфере производства.

 Повторение пройденного материала 
Я задам каждой группе по 5 вопросов, на которые вы отвечаете устно. Вопросы по тем темам, которые мы уже с вами прошли.( Команды отвечают на них по очереди, в случае все же незнания правильного ответа или неполного ответа предоставляется возможность ответить или дополнить другой команде и получить дополнительные очки.

1 тур «Блиц опрос» -  10 минут

1. Чугун – это……(сплав железа с углеродом, где углерода больше 2.14 %)
2.  Сталь – это… (сплав железа с углеродом, где углерода до 2.14%)  
3. Исходными материалами для получения чугуна являются……(для производства чугуна нужны железные руды - красный железняк, бурый железняк, магнитный железняк, также флюсы (известняк, кремнезем) и кокс)
4. Как называется печь для производства чугуна? (доменная печь)
5.  Продукты доменного производства…... ( передельный чугун, шлак, газообразные продукты процесса, которые идет на топливо доменной печи)
6. Вещество, в состав которого входят два или несколько компонентов, называется: (Сплавом)
7. Для переработки на сталь идет:

(Передельный чугун)

8. Сталь более высокого качества получается:

(В мартеновских печах)

9. «Вредные» примеси в сталях, это:

(Сера и фосфор)

10. Как классифицируют стали? - (по химическому составу, по назначению, по качестве, по структуре, по степени раскисления)

11. Бронзы – это…(Сплавы меди с оловом)

12.Латуни – это  (сплав  меди с цинком)

13.Какие стали выделяют по химическому составу? (Стали делят на углеродистые и легированные).

14.Какие металлы относятся к цветным.   ( цинк, медь, олово, свинец);

15.Цели получения сплавов:   (получение материалов с нужными свойствами)

16.Какие вы знаете легирующие  элементы

(А – азот К – кобальт Т – титан Б – ниобий М – молибден Ф- ванадий

В – вольфрам Н – никель Х – хром Г – марганец

П – фосфор Ц – цирконий Д – медь Р – бор Ю – алюминий

Е – селен С – кремний Ч – редкоземельные металлы)

17.Для каких целей добавляют легирующие элементы? (для улучшения свойств металла)

18. Какие примеси вы знаете? (вредные и полезные)

Пожалуйста, напишите на таблицах вредные примеси (выходит учение и заполняет таблицу на доске), а теперь – полезные примеси (студент заполняет таблицу)

Преподаватель. Хорошо, ребята, вы ответили на эти вопросы.

2 тур   Кроссворд – 10 минут

1. Теперь мне бы хотелось узнать о свойствах металлов

Давайте вспомним:
(Беседа по вопросам кроссворда - (работа с таблицей)

Кроссворд «Свойства металлов»

1. Способность материала деформироваться с минимальным сопротивлением, под воздействием внешней нагрузки, принимая и сохраняя заданную форму (ковкость)
2. Способность материала  сопротивляться проникновению в него инородного тела (твёрдость)
3. Как называется неравномерность свойств в разных направлениях -  (анизотропия)

5. Способность материала сопротивляться поверхностному разрушению под действием внешнего трения (износостойкость)

4. Способность материала сопротивляться деформации или разрушению под действием внешних сил (прочность)
5. Способность твёрдых материалов изменять без разрушения форму и размеры под влиянием внешней нагрузки, устойчиво сохраняя их после ее снятия (пластичность)
6. Способность материала образовывать неразъемное соединение с комплексом свойств, обеспечивающих работоспособность конструкции -  (свариваемость)
7. Свойство материала поддаваться обработке резанием - (обрабатываемость)

По диагонали: Признаки, по которым тела отличают друг от друга (свойства)

П. Спасибо за информацию о металлах, напоминаю, что

цель нашей игры: вы должны доказать мне , что ваше предприятие достойно выполнить любой заказ и добиться подписания договора на изготовление деталей из вашего металла.

К этому занятию вам было дано задание: найти материал, который расскажет нам историю основных металлов

3 тур «исторический» - 15 минут

Начинает представители предприятия «Сталь-Прогресс»

1. История появления стали  (ученик).

Сталь  прочная, лёгкая, каррозионностойкая.

В старину она считалась драгоценным металлом. Из неё в первую очередь делали оружие. Самым знаменитым был булат. Его Родина – Индия. Более технологичный путь получения упругой стали, при котором не требовались ни особо чистая руда, ни графит, ни специальные печи, был найден в Китае во II веке нашей эры. Сталь перековывали очень много раз.  При каждой ковке складывая заготовку вдвое, в результате чего получался отличный оружейный материал, называемый дамаском, из которого, в частности, делались знаменитые,  японские катаны.  До 19 века сталь считалась исключительно оружейным сплавом, но в 1830 году в Англии их неё стали делать бытовые предметы: шкатулки, подносы, портсигары. В 20 веке из стали изготавливать светильники и даже барельефы. Сталь с различными видами обработки может иметь золотой, красный, оранжевый, синий, зелёный цвет.
2. Сталь – это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода менее 2,14%. Сталь является прочным и пластичным материалом, хорошо поддающимся механической обработке.

      3 Что изготовляют из стали? {Из стали делают инструменты, детали машин и конструкций.}

П. Слово представители предприятия «Чугун-Новатор»

История чугуна  (ученик)

3. Чугун сыграл важную роль в развитии изобразительного искусства и архитектуры. В России его применение в архитектуре началось с литых столбов, которые производили заводы Демидова на Урале. Изобретение данного сплава стало причиной революции в мостостроении. Литьё из чугуна это самостоятельный вид искусства. Особое почётное место в «чугунном кружеве» принадлежит Воронихинской решётке у  Казанского собора. Отлитая в 1811 году, она до сих пор является украшением города. В силу коррозионной стойкости данный сплав применяется и для изготовления кухонной утвари.

4. Чугун – это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода от 2,14 до 6,67%. Чугун – сплав хрупкий, но твёрдый, к тому же обладает хорошей жидкотекучестью, поэтому из него получают сложные и качественные отливки.

 5. Изготавливают из чугуна : батареи, ванны, мойки, колонны, художественное литьё.

П. Слово представители предприятия «Цветмет»

История латуни. (ученик)  

6  Данный сплав обладает хорошими механическими свойствами, устойчив к коррозии, легко обрабатывается. Открытие латунного сплава связано с  кораблестроением.

До открытия латуни суда смолили, но такой защиты было недостаточно.  И борта стали оббивать латунными пластинами,  которые не боятся контакта с водой. Помимо защиты, пластины просто красивы, так как сплав имеет красивый жёлто – золотистый цвет.  

 7 Несмотря на то, что цинк был открыт только в XVI веке, латунь была известна уже древним римлянам. Они получали ее, сплавляя медь с галмеем, то есть с цинковой рудой. Путем сплавления меди с металлическим цинком, латунь впервые была получена в Англии в 1781 г. В XIX веке в Западной Европе и России латунь использовали в качестве поддельного золота. Любопытный факт: долгое время считалось, что памятник Минину и Пожарскому, сооруженный в начале XIX века на Красной площади в Москве, выполнен из бронзы.

 8  Но недавние реставрационные работы показали, что материалом для этого творения скульптора Ивана Мартоса послужила не бронза, а латунь.  В современной промышленности латунь применяется для изготовления изделий находящихся в тесном контакте с водой.

9 Латунь – сплав меди с цинком, обладает высокой пластичностью, твердостью и коррозионной стойкостью. изготавливают из латуни изготавливают  детали, работающие в условиях повышенной влажности, и в электротехнике: гайки, болты, пружины, трубы}

 История бронзы (ученик).

9. С конца 4 века до нашей эры стали появляться бронзовые изделия. Её секрет открыли китайцы получившие её первыми. И в истории начался бронзовый век. Из этого слава изготовляли орудия труда, изделия культового назначения, скульптуры. Самые знаменитые изделия в России из бронзы: царь колокол и царь пушка.

10. Бронза – сплав меди с оловом, свинцом или алюминием. Имеет высокую прочность, твердость, хорошо обрабатывается резанием и обладает коррозионной стойкостью. Применяется для изготовления водопроводных кранов, зубчатых колёс, для отливки художественных изделий.

4 тур «Шифровальщик» - 20 минут

  П. Преподаватель: Сейчас я прошу вас взять листок с таблицей. Я предлагаю вам расшифровать марки сплавов, составить марки сплавов из предложенных букв и цифр. А также , где можно использовать этот металл или сплав. Я хочу убедиться, что я буду иметь дело с профессионалами в своей области.

(Студенты работают с таблицей.) – 20 минут

П. Ваши листы с таблицами прошу мне, а я сделаю окончательный вывод в пользу того предприятия, который наберет большее количество баллов.

П. Пока я проверяю ваши ответы, я прошу вас поработать с учебником и записать в ваших тетрадях  какие виды сталей, чугунов и сплавов цветных металлов применяются в нашей промышленности (названия, примеры маркировки, где применяются)

(работа с учебником  - стр. 136-141) – 20 минут

П. По итогам нашей игры я выбираю предприятие ( название предприятия ), с которым я буду в дальнейшем и работать. Я думаю. Что полученные вами знания по тем темам, которые вы сегодня повторили, помогут вас в вашей дальнейшей работе.

Спасибо за игру, ваши итоговые оценки. Особо хочу отметить следующих студентов:

Выставление оценок -  5 минут

Рефлексия урока  - 5 минут

П. Теперь я хочу, чтобы вы продолжили фразу :

-                  

Теперь я знаю…..

Мне на уроке….

Я затруднялся….

П. Определите настроение сегодняшнего урока и выберите соответствующий рисунок: если вам было комфортно, то рисунок 1; если настроение не изменилось 2; если ухудшилось 3.

5. Тур  Домашнее задание  - 5 минут

П. Мы с вами не рассмотрели такие металлы как  алюминий, титан. Ваше задание на дом: Записать в тетради  материал о сплавах алюминия, титана, их свойства, маркировка и применение.

Спасибо за урок. Мне было приятно с вами работать.