Открытое мероприятие "Мир металлов"
материал по технологии

Тема мероприятия «Мир металлов»

Цели: образовательная: расширение и обобщение представлений

учащихся о металлах и истории их возникновения.

воспитательная: прививать качества трудолюбия, культуры труда, культуры поведения и общения, уважения к мастерству, внимательности и собранности при выполнении приемов труда.

развивающая: развивать творческие, конструкторские способности.

Оборудование: доска, мел, две заготовки из жести, зубило, молоток, плоскогубцы, лист из мягкой стали, слесарный верстак (на каждого учащегося)

1. Организационная часть

1. Приветствие учащихся и проверка посещаемости.
2. Проверка рабочей одежды и готовности к занятию.
3. Назначение дежурных.

2. Рассказ о металлах

Учитель: Трудно, почти невозможно представить себе нашу жизнь без металлов и их сплавов — настолько эти материалы сейчас распространены и привычны. Ноистория человечества начинается не с них. В течение многих тысячелетий почти все орудия труда и оружие люди изготовляли из камня: топоры, ножи, скребки, сверла, наконечники копий и стрел, молотки и многое другое. Поэтому весь этот долгий период древнейшей истории назван каменным веком. Затем наряду с кремневыми начали применяться и медные орудия и предметы быта. Но медь — металл мягкий, орудия из нее быстро затуплялись и поэтому широкого распространения не получили. А вот ее сплав с оловом - бронза оказался воистину«счастливой находкой» для человечества. Хорошо обрабатывающаяся, твердая, не поддающаяся коррозии, она постепенно вытеснила камень, и на земле начался бронзовый век. В Египте примерно 4000 лет назад уже широко применялась бронза. Но запасы меди и олова в земных недрах очень ограничены. И поэтому постепенно, по мере того как люди овладевали секретами выплавки железа и придания ему достаточно высокой твердости и прочности, оно стало все шире и шире применяться для изготовления различных изделий. Так на смену бронзовому веку пришел век железный.

Первое железо, которое начали обрабатывать люди, было космического происхождения - метеоритное. Поэтому одни древние народы называли его «небесной медью», другие — «происходящим с неба», третьи - «небесным железом». Древние египтяне дали ему имя «бини-пет» — «небесный металл», а железные предметы изображали синими - цвета неба. Древнегреческое и северокавказское названия железа происходят от древнейшего слова, означающего «звезда». На древнем и современном армянском языке железо называется «еркат» - «упавшее с неба». Самое древнее железное изделие — ожерелье из полосок метеоритного железа, найденное в Египте, имеет возраст около 6000 лет! Археологи нашли также кинжал, откованный из метеоритного железа более чем 5000 лет тому назад. А сравнительно недавно, в 1818 г. одна из полярных экспедиций открыла эскимосское племя, изготовлявшее ножи и наконечники гарпунов из кусков железа, которое они с большим трудом отделяли от крупного метеорита.

Метеоритное железо содержит примеси других металлов, например никеля, и поэтому очень трудно обрабатывается. Кроме того, оно встречается очень редко, и поэтому железный век наступил только тогда, когда люди научились выплавлять железо из руды и ковкой получать из него достаточно прочные и твердые изделия. Прежде всего это были орудия труда и оружие, и неудивительно, что у славянских народов название железа происходит от слова «лезо» — «лезвие». Железо постепенно приобрело такое важное значение, что даже родилась пословица: «В народе без железа, как при обеде без соли».

3. Творческо-практическая работа

Учитель: Умение обрабатывать материалы всегда ценилось в народе. И вот сейчас мы предоставим возможность показать себя в этом деле. Однажды в журнале «Наука и жизнь» появилась заметка о том, что в Швеции изобретен пневматический пистолет для скрепления металлических листов толщиной до 1 мм. При этом не применяются ни скобы, ни заклепки. Специальный инструмент за 0,9 сек. вырубает в скрепляемых листах «язычки» и загибает их. (Учащиеся, используя лежащие на столах инструменты, должны вручную надежно соединить две заготовки указанным способом. Края заготовок надрубать не разрешается.)

Задача 1. Предложите способ скрепления 2х металлических листов толщиной до 1 мм. при этом не используется ни скобы, ни заклепки. Лист крепится друг к другу всплошную и используется инструмент, находящийся перед вами.

Учащиеся: Учащиеся предлагают различные способы скрепления заготовок и поясняют, почему они выбрали тот, а ни другой способ соединения. Если учащиеся не предложили правильный вариант, учитель направляет их на правильные мысли, тем создает чувство успеха и благополучия.

Для выполнения данной работы необходимо приготовить комплекты: две заготовки из жести, зубило, молоток, плоскогубцы, лист из мягкой стали, на котором выполнять рубку. Решение понятно из рисунка (рис. 1).

Учитель: После выполнения творческо-практической работы учитель проверяет работы на качество и прочность выполнения. Выбирает лучшие и худшие работы и предлагает учащимся самостоятельно рассмотреть соединенные листы жести и выясняет с учащимися все плюсы и минусы выполненных работ.

4. Рассказ о металлах

Учитель: Вы знаете, что тот материал, который дал имя целой эпохе, это в действительности не чистое железо, а его сплав с небольшим количеством углерода, который позже получил название стали. Сплавы железа настолько широко применяются в современной технике, что, наверное, наше время тоже можно считать железным, точнее стальным веком. Да и планету нашу можно назвать железной — ведь в среднем земной шар состоит на 34,63 % из железа. Однако в пределах доступной пока глубины примерно в 1 км железа всего 5 %, а первенство занимает алюминий — его содержание равно 8%. В самородном виде алюминий не встречается, и только в 1825 г. датскому ученому Эрстеду удалось в лабораторных условиях получить несколько граммов алюминия. Через 30 лет наПарижской выставке был показан кусок алюминия массой в несколько килограммов. Способ его получения в то время был очень сложным, а алюминий ценился дороже серебра. Так, великому русскому ученому Дмитрию Ивановичу Менделееву в знак его заслуг был преподнесен драгоценный дар — кубок из чистого алюминия.

Да и в настоящее время для получения алюминия нужны высокая температура (до 1000 °С) и большой расход электроэнергии. Но как тогда понимать рассказ древнеримского историка Плутарха о том, что однажды императору Тиберию его придворный мастер преподнес корону из какого-то блестящего довольно мягкого металла белого цвета, а когда император спросил: «Откуда ты добыл этот металл?», то услышал ответ: «Из глины». Тиберий, опасаясь, что новый металл обесценит серебро, приказал обезглавить мастера, а его мастерскую сравнять сземлей. Самое загадочное в этом рассказе то, что неизвестный металл по описанию очень напоминает алюминий! Конечно, рассказ можно было бы считать вымыслом, но сравнительно недавно археологи провели анализ материала, из которого сделаны украшения гробницы китайского полководца Чжао Чжу, жившего более 1500 лет тому назад. В результате выяснилось, что загадочный материал представляет собой сплав, на 85 % состоящий из алюминия. Неужели металлурги тех времен знали другой, более простой, чем современный, способ получения алюминия? Это одна из многих загадок, которые еще предстоит разгадать историкам.

В настоящее время алюминий широко применяется в строительстве и машиностроении благодаря целому ряду своих достоинств. Немецкий ученый Манфред Беккерт в своей интересной книге «Мир металла» называет семь таких достоинств.

5. Беседа

А сколько назовете вы?

Учащиеся: отвечают на поставленный вопрос (после обсудить названные варианты, выбрать из них правильные и предложить свои).

Учитель: Беккерт пишет, что алюминий: 1) легок, 2) устойчив к коррозии, 3) имеет декоративный вид, 4) прочен, 5) достаточно упруг, не становится хрупким при низких температурах, 6) хорошо поддается обработке резанием и давлением — его можно раскатать в фольгу толщиной меньше 0,01 мм, 7) хорошо проводит электрический ток и тепло (на втором месте после меди).

Задача 2. В технике используется много различных сплавов. Но самыми неожиданными и необычными являются сплавы, как бы обладающие памятью. Вам, наверное, приходилось видеть, как выглядит кузов легкового автомобиля после какого-нибудь дорожно-транспортного происшествия. Чтобы его выправить, нужен долгий и кропотливый труд рабочего высокой квалификации. А теперь представьте, что кузов этот был изготовлен из сплава, обладающего памятью. Достаточно нагреть погнутые места, и они снова примут ту форму,которая им была придана при изготовлении на автозаводе.

Как вы думаете, где целесообразно применять такие сплавы? (Обсудите этот вопрос)

6. Рассказ о металлах

Учитель: Подобные сплавы можно применять для изготовления антенн космических аппаратов. Перед запуском их сминают, чтобы они занимали как можно меньше места. А в космосе под действием солнечного тепла они приобретают нужную форму. Имеются и более прозаические предложения: вставлять в подошвы и каблуки загнутые, как коготки, стерженьки. В морозную погоду они сами разгибаются, превращаясь в шипы, облегчающие ходьбу в гололед.

Потребность человечества в различных металлах все возрастает. Поэтому ученые ищут все новые способы их добычи. Постепенно развивается биометаллургия — добыча металлов с помощью растений и простейших живых существ. Так, в одной из советских лабораторий открыли бактерии, способные накапливать марганец.

В Японии уже добывают ванадий из морских животных асцидий: собирают их, высушивают, сжигают, а из пепла получают металл. Известно, что фикусы накапливают алюминий, осьминоги и моллюски — медь, медузы — цинк, олово, свинец. А недавно ученым удалось вывести бактерий, которые извлекают из воды различные металлы. Может быть, теперь удастся очистить водоемы, отравленные промышленными отходами, и в них снова расцветет жизнь.

7. Игра «Пятый лишний».

Учитель: Сейчас я вам покажу слова, в которых буквы переставлены местами. Вы должны догадаться, что это за слова, записать их в тетрадь уже в правильном виде, определить, какое из них лишнее. Потом вы должны объяснить, почему считаете вычеркнутое слово лишним.

На школьной доске написаны следующие слова: дьем, цисенв, тасль, лооов, кицн(медь, свинец, олово, сталь, цинк).

Лишнее слово здесь - сталь, так как, во-первых, оно означает сплав, а остальные слова — металлы, во-вторых, сталь относится к черным металлам и сплавам, а все остальные — к цветным.

8. Уборка рабочих мест.

9. Подведение итогов занятия. Рефлексия.