Значение химии в Великой отечественной войне
учебно-методическое пособие по химии (8, 9, 10, 11 класс) по теме

Химия в военном деле

“…наука есть источник высшего блага человечества
в периоды мирного труда, но она и самое грозное
оружие защиты и нападения во время войны”.
Н.Д. Зелинский

Цель: охарактеризовать Великую Отечественную войну 1941–1945 гг. с позиции учебного предмета химии.

Задачи:

Образовательные: продолжить формировать умения работать с дополнительной литературой, оформлять наблюдения в письменном виде, формировать мысли во внешней и внутренней речи, закрепить специальные умения по химии.

Воспитательные: формировать представления о долге, патриотизме, о гражданской ответственности перед обществом, вырабатывать стремление служить высоким интересам своего народа, своей Отчизны.

Развивающие: формировать умения анализировать, сравнивать, обобщать, развивать у школьников самостоятельные умения преодолевать трудности в учении, создать эмоциональные ситуации удивления, занимательности.

65 лет, почти целая жизнь поколения людей, прошла с того памятного дня – 9 мая 1945 года. Страшные годы Великой Отечественной Войны – святые страницы истории нашей Родины. Их нельзя переписать заново. В них боль и печаль, величие подвига человеческого. И будь то химик или математик, биолог или географ, каждый учитель должен рассказать правду о войне. В годы войны в Вооруженных силах СССР имелись химические войска, которые поддерживали высокую готовность противохимической защиты частей и соединений действующей армии на случай применение фашистами химического оружия, уничтожали врага с помощью огнемётов и осуществляли дымовую маскировку войск. Химическое оружие – это оружие массового уничтожения, это отравляющие вещества и средства их применения; ракеты, снаряды, мины, авиационные бомбы с зарядом отравляющих веществ.

1925 году в г. Женеве был подписан Женевский протокол, запрещающий применение химического оружия.

Кафедры химического профиля, эвакуированные в Среднею Азию и на Восток страны помогали организовывать на месте изготовление некоторых дефицитных лекарственных веществ. Изучали местное сырьё и способы его использования. Занимались изготовлением предметов широкого потребления (чернил, клея, зубного порошка, мыла), формалина, технической и медицинской соляной кислоты, лечебного рисового крахмала, сахара и других лечебных препаратов, которые поступали в госпитали и другие медицинские учреждения.

“Советские ученые-химики в период Великой Отечественной войны”

С.И. Вольфкович 

Крупнейший советский химик-технолог Семен Исаакович Вольфкович (1896—1980) в годы Великой Отечественной войны был директором и научным руководителем одного из ведущих исследовательских учреждений Наркомата химической промышленности — Научно-исследовательского института удобрений и инсектофунгицидов (НИУИФ). Ещё в 20–30-е гг. С. И. Вольфкович был известен как создатель технологических способов и организатор крупномасштабного промышленного производства фосфатов аммония и концентрированных удобрений на основе хибинских апатитов, элементарного фосфора из фосфоритных руд, борной кислоты из датолитов, фтористых солей из плавикового шпата. Поэтому уже с первых дней Великой Отечественной войны ему была поручена организация производства таких химических продуктов, в составе которых содержится фосфор. В мирное время эти продукты использовались в основном в производстве комплексных удобрений. В военное же время они должны были служить делу обороны, и прежде всего изготовлению на их основе зажигательных средств как одного из эффективных видов противотанкового оружия. Самовоспламеняющиеся вещества, получаемые на основе фосфора или смесей фосфора с серой, были известны и до начала Великой Отечественной войны. Но тогда они представляли собой не более чем объект научно-технической информации. “Как только стало известно о танковом наступлении врага,— вспоминает С.И. Вольфкович, — командование Красной Армии и Совет (по координации и усилению научных исследований в области химии для нужд обороны)приняли энергичные меры, чтобы наладить производство сплавов фосфора с серой на опытном заводе НИУИФа, где имелись специалисты по фосфору и сере, а затем и на ряде других предприятий... Фосфорно-серные составы заливали в стеклянные бутылки, которые служили зажигательными противотанковыми “бомбами” [1, с. 52]. Но как изготовление, так и метание таких стеклянных “бомб” во вражеские танки были опасны и для заводских работников, и для солдат. И хотя первое время, в 1941 г., такие средства применялись на фронте и оказали огромную пользу делу обороны, в следующем, 1942 г. их производство было кардинально усовершенствовано. С.И. Вольфкович и его сотрудники В. В. Илларионов и Р.Е.Ремен, детально изучив свойства фосфорно-серных состав разработали условия, практически исключающие опасность их изготовления, транспортировки и боевого применения. Эта работа, отмечает С.И. Вольфкович, “была отмечена в приказе главного маршала артиллерии Н.Н. Воронова.

“Осенью 1941 г., овладев ближайшими аэродромами вокруг Ленинграда, немцы приступили к методичному уничтожению города систематическими бомбежками. Но враги понимали, что фугасными бомбами не удастся быстро сровнять с землей такой большой город. Пожары — вот на что они рассчитывали. Ленинградцы включились в активную борьбу с пожарами. В чердачных помещениях промышленных предприятий, музеев, жилых домов были установлены ящики с песком, щипцами. Люди дежурили на чердаках днем и ночью. Но несмотря на это, не все пожары смогли предотвратить. Так, 8 сентября 1941 г. бомбежки вызвали 178 пожаров. Горели целые кварталы, мосты, жировой завод. На знаменитых Бадаевских складах сгорело 3 тыс. тонн муки, 2,5 тыс. тонн сахара. Здесь возник огненный смерч, который бушевал более пяти часов. 11 сентября 1941 г. фашисты подожгли торговый порт. Факелом на суше и на воде горела нефть - топливо города.

Нужно было срочно искать способы огнезащиты. Известно, что лучшие антипирены — вещества, понижающие горючесть, — это фосфаты, которые при разложении поглощают теплоту. На Невском химическом комбинате хранилось 40 тыс. тонн суперфосфата — ценнейшего удобрения. Им пришлось пожертвовать для спасения Ленинграда. Была приготовлена смесь суперфосфата и воды в соотношении 3 : 1. На Ватном острове оборудовали испытательный полигон, где выстроили два одинаковых деревянных дома. Один из них обработали противопожарной смесью. В каждый дом положили зажигательную бомбу и привели их в действие. Необработанный дом вспыхнул, как спичка. Через 3 мин 20 с. от него остались лишь тлеющие угли. Второй же дом не сгорел. На его крышу положили еще одну бомбу, взорвали. Расплавился металл, но дом не сгорел.

За один месяц огнезащитным составом было покрыто около 90 % чердачных перекрытий. Кроме жилых домов и промышленных зданий с особой тщательностью были обработаны антипиренами чердаки и перекрытия исторических памятников и культурных сокровищ: Эрмитажа, Русского музея, Пушкинского дома, Публичной библиотеки. На Ленинград упали тысячи фугасных и десятки тысяч зажигательных бомб, но город не сгорел”

Литература

1. Химия в школе №8 2001 год, стр. 32.
2. Химия в школе №1 1985 год стр.6–12.
3. Химия в школе №6 1993 год стр.16–17.
4. Химия в школе №4 1995 год стр.5–9.
5. И.Н.Чертков. П.Н.Жуков “Химический эксперимент с малым количеством реактивов”, М.: “Просвещение” 1989 год.

Викторина “Химия и быт”

1. По приказу Наполеона, для солдат долго находившихся в походе, было разработано дезинфицирующее средство с троекратным эффектом – лечебным, гигиеническим и освежающим. Ничего лучшего не было придумано и через 100 лет, поэтому в 1913 году на выставке в Париже это средство получило “Гран при”. Дошло это средство и до наших дней. Под каким названием оно выпускается у нас в стране? (Тройной одеколон)
2. Однажды Бертолле растирал кристаллы KCIO3 в ступке, в которой на стенках осталось небольшое количество серы. Через некоторое время произошёл взрыв. Так впервые Бертолле осуществил реакцию, которую позднее стали применять при производстве… Чего? (Первых шведских спичек)
3. Нехватка этого элемента в организме вызывает болезнь щитовидной железы. Спиртовым раствором простого вещества обрабатывают раны. О каком химическом элементе говорится? (Иод)
4. Современные учёные с удивлением обнаружили, что гениальный живописец, скульптор, архитектор и учёный высказал поразительные конструктивные догадки об устройстве подводной лодки, танка, парашюта, шарикоподшипника, пулемёта. Оставил эскизные наброски летательных аппаратов, в том числе и вертолёта с механическим приводом. Назовите имя учёного. (Леонардо да Винчи (1452–1519)
5. Какая работа Д.И.Менделеева имела особо важное значение для обороны России? (В 1890–1991 год Д.И.Менделеев выполняет работу по получению бездымного пороха, крайне необходимого для русской армии)
6. Назовите вещество, дезинфицирующее воду. (Озон)
7. Назовите кристаллогидрат необходимый и в строительстве, и в медицине (Гипс)

Вопросы для профильных классов

Зеркало

Что такое зеркало - знают все. Кроме бытовых зеркал, используемых с древнейших времен, известны технические зеркала: вогнутые, выпуклые, плоские, применяемые в различных приборах. Отражающие пленки для бытовых зеркал готовят из амальгамы олова, для технических зеркал — пленки из серебра, золота, платины, палладия, хрома, никеля и других металлов. В химии используются реакции, названия которых связаны с термином “зеркало”: “реакция серебряного зеркала”, “мышьяковое зеркало”. Что это за реакции, для чего их применяют?

Баня

Популярны в народе русские, турецкие, финские и другие бани.

В химической практике бани как лабораторное оборудование были известны с алхимического периода я подробно описаны Гебером.

Для чего применяются бани - в лаборатории и какие их разновидности вам известны?

Уголь

Уголь, которым топят печь и используют в технике, известен всем: это уголь каменный, бурый и антрацит. В качестве топлива или энергетического сырья не всегда используют уголь, но образные выражения с термином “уголь” применяют в литературе, например “белый уголь”, означающий движущую силу воды.

А что мы понимаем под выражениями: “уголь бесцветный”, “желтый уголь”, “зеленый уголь”, “синий уголь”, “голубой уголь”, “красный уголь”? Что такое “ретортный уголь”?

Огонь

В литература слово “огонь” употребляется в прямом и переносном смысле. Например, “глаза горят огнем”, “огонь желаний” и пр.С огнем связана вся история человечества, поэтому термины “огонь”, “огненный” сохранились с древнейших времен в литературе и в технике. Что означают термины: “огниво”, “греческий огонь”, “болотные огни”, “огниво Доберейнера”, “блуждающие огни”, “огненный нож”, “бенгальские огни”, “огни Эльма”?

Шерсть

После хлопка шерсть — второе по значению текстильное волокно. Она отличается низкой теплопроводностью, большой влагопроницае-мостью, поэтому нам легко дышится и бывает тепло зимой в шерстяной одежде. Но есть “шерсть”, из которой ничего не вяжут и не шьют — “философская шерсть”. Название пришло к нам из далеких алхимических времен. О каком химическом продукте идет речь?

Шкаф

Шкаф — распространенный предмет мебели домашнего обихода.  В учреждениях мы встречаемся с несгораемым шкафом — металлическим ящиком для хранения ценных бумаг.

А какие шкафы и для чего используют химики?

Ответы на вопросы викторины

Зеркало

“Реакция серебряного зеркала” — характерная реакция альдегида с аммиачным раствором оксида серебра (I), в результате которой на стенках пробирки выделяется осадок металлического серебра в виде блестящей зеркальной пленки. Реакция Марша, или “мышьяковое зеркало”,— это выделение металлического мышьяка в виде черного блестящего налета на стенках трубки, через которую при нагревании до 300—400° пропускается мышьяковистый водород — арсин, разлагающийся на мышьяк и водород. Эта реакция используется в аналитической химии и в судебной медицине при подозрении отравления мышьяком.

Баня

Со времен алхимии известны водяные и песчаные бани, т. е. кастрюля или сковорода с водой или песком, дающие равномерный нагрев с определенной постоянной температурой. В качестве теплоносителя используют жидкости: масло (масляная баня), глицерин (глицериновая баня), расплавленный парафин (парафиновая баня).

Уголь

Бесцветный уголь” — это газ, “желтый уголь” — солнечная энергия, “зеленый уголь”— растительное топливо, “синий уголь” — энергия приливов и отливов морей, “голубой уголь” — движущая сила ветра, “красный уголь” — энергия вулканов.

Огонь

Огниво — это кусок камня или стали для высекания огня из кремня. “Огниво Доберейнера”, или химическое огниво, — смесь бертолетовой соли и серы, нанесенная на дерево, которая вспыхивает при внесении ее в концентрированную серную кислоту.

“Греческий огонь” — это смесь селитры, угля и серы, с помощью которой в древности защитники Константинополя (греки) сожгли арабский флот.

“Болотные огни”, или блуждающие огни, появляются на болотах или кладбищах, где при гниении органических веществ выделяются горючие газы, на основе которых — силан или фосфины.

“Огненный нож” — это смесь порошков алюминия и железа, сжигаемая под давлением в токе кислорода. С помощью такого ножа, температура которого достигает 3500 ° С, можно резать бетонные блоки толщиной до 3 м.

“Бенгальские огни” — это пиротехнический состав, горящий ярким цветным пламенем, в который входят бертолетова соль, сахар , соли стронция (красный цвет), соли бария или меди (зеленый цвет), соли лития (алый цвет). “Огни Эльма” — светящиеся электрические разряды на острых концах каких-либо предметов, возникающие во время гроз или снежных метелей. Название возникло в средние века в Италии, когда такое свечение наблюдалось на башнях церкви святого Эльма.

Шерсть

“Философская шерсть” — оксид цинка. Это вещество было получено в древности путем сжигания цинка; оксид цинка образовывался в виде белых пушистых хлопьев, напоминающих по виду шерсть. Применение “философская шерсть” находила в медицине.

Шкаф

В химической лабораторной технике для высушивания веществ используют сушильные электрические шкафы или печки с небольшой температурой нагрева до 100—200 °С. Для работы с ядовитыми веществами применяются вытяжные шкафы с принудительной вентиляцией.

Антипирены – фосфаты спасли город

В практике предупреждения пожаров используются специальные вещества, понижающие горючесть, – антипирены.

Осенью 1941 г., овладев ближайшими аэродромами вокруг Ленинграда, немцы приступили к методическому уничтожению города систематическими бомбежками. Но враги понимали, что фугасными бомбами не удастся быстро сравнять с землей такой большой город. Пожары – вот на что они рассчитывали. Ленинградцы включились в активную борьбу с пожарами. В чердачных помещениях промышленных предприятий, музеев, жилых домов были установлены ящики с песком, щипцами. Люди дежурили на чердаках днем и ночью. Но, несмотря на это, пожары бушевали по всему городу.

Нужно было срочно искать способы огнезащиты. Известно, что лучшие антипирены – это фосфаты, которые при разложении поглощают теплоту. На Невском химическом комбинате хранилось 40 тыс. т суперфосфата – ценнейшего удобрения. Им пришлось пожертвовать для спасения Ленинграда. Была приготовлена смесь суперфосфата и воды в соотношении 3:1, которая при испытаниях на полигоне показала положительные результаты: здания, обработанные смесью, не загорались при взрыве бомб.

За один месяц огнезащитным составом было покрыто около 90% чердачных помещений жилых домов и промышленных зданий, исторических памятников и культурных сокровищ. На Ленинград упали тысячи фугасных и десятки тысяч зажигательных бомб, но город не сгорел.

(Химия в школе №8 2001 год, стр. 32.)

“Об использовании неорганических веществ в военном деле”

Индивидуальные задания - презентации

Темы работ:

1. Химики в годы войны
2. Наследство Прометея
3. Фосфор
4. Соль плодородия
5. Аммиачная селитра и взрывное дело
6. Веселящий газ
7. Бездымный порох и Д.И.Менделеев
8. Первые шведские спички
9. Огонь – в прямом и переносном смысле
10. Философская шерсть
11. Сочинение “Дети против войны”
12. Работа с дополнительной литературой “Кто хочет стать отличником по химии?” (10 занимательных вопросов по химии по теме “Об использовании неорганических веществ в военном деле”, с градацией вопросов от простых к сложным)
13. Реферат “Значение металлов и сплавов в современной военной технике”
14. Реферат “Роль металлов в развитии человеческой цивилизации”
15. Сказка “Металл - труженик” В ней проследить и образно отразить значение железа в развитии человеческой цивилизации. Начало сказки: “В некотором царстве, у подножия горы Магнитной, жил-был человек- старичок по имени Железо, а по прозвищу Феррум. Жил он в ветхой землянке ровно 5000 лет. Однажды…”
16. Начало сказки: “Однажды на Всемирной выставке в Париже встретились Алюминий и Железо и давай спорить, кто из них важней …”
17. Можно взять темы из различных наук: медицине, биологии, географии, истории, физики.