Использование природного и культурного наследия Санкт-Петербурга
статья по химии (11 класс) на тему

Использование природного и культурного наследия Санкт-Петербурга

при изучении химии

Денисова О.Г., преподаватель химии

ГБПОУ СПО ЭМТ ж/д транспорта им. А.С.Суханова

Природное и культурное наследие- это все земли, на которых наши предки вели преобразовательную деятельность, с существовавшими или существующими на них объектами, представляющими собой единую иерархическую систему.

В этой иерархической системе Санкт-Петербург рассматривается как мировой культурный центр, как регион стран Балтии, как составляющая Северо-Западного региона страны. Такая « вертикаль» регионального пространства позволяет формировать понимание и ощущение личной сопричастности проблемам своего региона,страны.

Основной образовательной целью регионального компонента обучения является формирование личности как достойного гражданина, знатока, рационального пользователя и создателя ценностей   и традиций Санкт-Петербурга и России. При изучении природного и культурного наследия имеется большой потенциал для реализации межпредметных связей и воспитательных целей.

Предмет химии располагает возможностями для реализации задачи социализации молодых петербуржцев по месту рождения и проживания, самоидентификации личности как петербуржцев и россиян.

При изучении темы «Оксиды» уделяется внимание природным камням,украшающим город.Гранит самая распространенная магматическая порода(процесс образования рассматривается в курсе географии). Гранит образует петербургские набережные, памятники зодчества, станции метрополитена.

Гранит состоит из кварца-модификации оксида кремния SiO2, полевого шпата в состав, которого входят оксиды кремния, алюминия Al2O3,

калия K2O, Na2O, CaO, слюды-алюмосиликата.

В оформлении Санкт-Петербурга использовался гранит-рапакиви, добывающийся на островах Финского залива. Из этого вида гранита архитектором Монфераном создана самая большая колонна в мире-Александрийский столп, установленный в честь Победы России в войне 1812года.Кроме того, подобные граниты использовались при строительстве колонн Исаакиевского собора (колонны высотой 17м и весом по 110т), интерьер Казанского собора, постамент для Медного всадника, мемориал Марсова поля. Из гранита Каменногорского месторождения (вблизи Приозерска) сооружены обелиск «Городу герою Ленинграду» на площади Восстания, ступени и пол памятного зала на площади Победы ,набережные Свердловская, Арсенальная ,Робеспьера.

Сердобольский гранит (Сартавала) имеет серо-стальной цвет, из него выполнены огромные фигуры атлантов портика нового Эрмитажа , а также Иорданская лестница Зимнего Дворца.

При изучении кремния и его соединений используются сведения о кварцитах (метаморфических породах-связь с географией). Кварцит горная порода, состоящая из 95-98% кварца-модификации оксида кремния.

Кварциты добывали на островах Онежского озера.Этот камень очень тяжело резать и шлифовать, поэтому встречается нечастоИм украшены карнизы и плинтусы Исаакиевского собора, часть пьедестала памятника Николаю I на Исаакиевской площади, детали интерьеров Зимнего дворца и Казанского собора.

При изучении темы «Углерод и его соединения» уделяется внимание шунгитовым сланцам(от ст.Шуньга на западном берегу Онежского озера).

Шунгитовые сланцы содержат графит, имеют серый или черный цвет всех оттенков.Из плит этих сланцев украшено внутреннее убранство Исаакиевского собора.

Большое значение при изучении темы «Соли» имеют сведения о мраморе, известняке-карбонате кальция CaCO3.Мрамор широко применялся при строительстве Петербурга. Мрамор бывает разных оттенков и узоров.

Он использовался при строительстве Мраморного и Михайловского дворцов, Исаакиевского собора и многих храмов города.

Типичная осадочная карбонатная порода-плитчатый известняк применялся с петровских времен. Добывался камень вблизи впадения р. Волхов в Ладогу у горы Путилова(Путиловский камень).В самых старых храмах нашего города-соборе святых Петра и Павла, Троицком, соборе Александро-Невской лавре-полы выстланы огромными плитами этого камня. Он используется в строительстве и в наше время. Не менее важен известняк Пудосткого месторождения по берегам р. Пудость- известковый туф(траверин). Из него сооружали украшения в Летнем саду, Петергофе, известняк был применен при строительстве Казанского собора, архитектурных форм Горного института, стрелки Васильевского острова, здания Биржи. Камень широко использовался при строительстве многих станций метро.

Таким образом ,типы горных пород, использованных при создании культурного наследия, представлены многочисленными химическими соединениями, образующими эти породы.

При изучении темы «Металлы» и «Сплавы металлов» раскрывается особая роль металлов при создании облика Санкт-Петербурга.

Золото активно использовалось для золочения металлов и сплавов.

Химическая стойкость, красивый внешний вид,устойчивость к коррозии делают золото уникальным материалом для создания золоченых шпилей и куполов. Килограммом золотой фольги можно покрыть площадь 530м2.

Одним из символов города служит золоченая игла собора Петра и Павла, расположенного в центре Петропавловской крепости высотой 122,5м.

Другой символ-золоченая башня с корабликом Адмиралтейства высотой 72м.

В годы блокады золоченые шпили были закрыты мешковиной и покрашены защитной краской. Золотая шапка Исаакиевского собора-самая большая в России. На позолоту ушло 100кг. чистого золота. Позолоту наносили с помощью амальгамы (соединения золота с ртутью). При нагреве ртуть испарялась, а золото оставалось.

Значительное место в облике города занимают объекты, в которых были использованы сплавы,особенно чугуна.

Чугун нековкий сплав железа с углеродом (обычно не более 2%), содержащий примеси Si, Mn,P,S.Легированный чугун содержит легированные добавки-Cr,Ni,Mo,Cu,Al.На Александровском чугунолитейном заводе, меднолитейном заводе по проектам лучших архитекторов и скульпторов в начале XIX века из чугуна создавались шедевры города.

Самое крупное сооружение в России из чугуна -Московские триумфальные ворота длиной 36м.  и высотой 23м.Одна из красивейших оград города-чугунная ограда Михайловского сада с растительным орнаментом.

Уникальным творением является ограда Летнего сада,металлические звенья которой были выкованы в г.Тула. Ограда возведена в 1784 году по проекту зодчего Ю.Фельтена с участием П.Е.Егорова. Говоря о чугуне, нельзя не отметить многочисленные мосты Санкт-Петербурга.

Раскрыть грандиозность памятников города позволяют сведения о сплаве меди с оловом, алюминием, хромом, бериллием, свинцом и др. -бронзой.

Самым известным памятником из бронзы является памятник ПетруI «Медный всадник», открытый в 1782году.Архитекторы Фальконе, Колло, Гордеев создавали скульптуру. Еще одним бронзовым символом города является Аничков мост со скульптурной группой – человек, усмиряющий вздыбленного коня.

Во время Великой Отечественной войны кони скульптурной композиции были закрыты в Аничковом саду и установлены вновь только 1 мая 1945 года. Бронзовые скульптуры украшают множество площадей, дворцов, храмов города.Фасад Зимнего дворца украшают скульптуры из меди, бронзовые памятники ЕкатеринеII,НиколаюI,Александру Невскому, А.С.Пушкину, И.Крылову, М.Ломоносову, А.Грибоедову,многим другим.

Экологические проблемы убранства города рассматриваются при изучении темы «Кислоты».  Отрицательное химическое воздействие на памятники и облик зданий города оказывают вещества, содержащиеся в воздухе мегаполиса.

В городской среде наибольшее влияние оказывает углекислота. Углекислота растворяет карбонаты-кальцит и доломит, камень становится пористый, разрушается. Анион(SO4)2- превращает кальцит в гипс CaSO4.H2O,а доломит в смесь гипса и эпсомита MgSO4.7H2О .Под кристаллизационным давлением растущих веществ камень начинает трескаться,осыпается.

Зеленые подтеки образуются вблизи бронзовых частей памятников.Сплав взаимодействует с углекислотой и сернистым ангидридом ,медь переходит в атмосферную влагу и дождевую воду. Медь этих растворов взаимодействует с кальцитом мрамора и известняков, образуются зеленые пятна. На самой бронзе образуется патина (сульфаты, гидрохлориды, арсенаты, оксиды меди).

При изучении темы «Вода» важное значение имеет материал о составе подземных минеральных вод на территории Санкт-Петербурга и их использовании. История источника «Полюстрово» начинается с 1718года.

По химическому составу вода Полюстровского месторождения железистая, сульфатная ,кальцево-натриевая, кислая, слабо кислая( ph5,5).В лечебных целях используются хлористо-натриевые сестрорецкие воды.

В разделе органической химии при изучении темы «Жиры,сложные эфиры»

Уделяется внимание картинам художников, находящихся в музеях Санкт-Петербурга. Для написания многих картин использовался воск, льняное и маковое масло. При написании икон русскими мастерами для изготовления красок использовался воск.(приводятся репродукции картин и икон из музеев города).

Химическое содержание материала в сочетании с региональным компонентом позволяет обучающимся понять ценность природных объектов не только как источника материальных благ, но и как кладовой духовных сил. Культурное наследие тесно связано с природой, окружающей жителей.

Уникальность Санкт- Петербурга связана со многими поколениями жителей.

Поэтому важно формирование на уроках химии активной жизненной позиции, понимания, что быть петербуржцем - это не только почетно,  но и ответственно.

Литература

1 « Всемирное культурное и природное наследие в образовании»

Санкт-Петербург, Лениздат, «Союз», 2001г

2 А.С.Баранов, Д.И.Финаров

« Всемирное наследие Санкт-Петербурга»

 учебно-справочное пособие, РГПУ им.А.Герцена,2003г.

3  Э.В.Гущина

«О природном и культурном наследии Санкт-Петербурга»

Санкт-Петербург 2011г.

4.Методика изучения природного и культурного наследия Санкт-Петербурга

Экология и образование, 2006г №1-2.