Интегрированный урок "Мир зеркал"

Тема урока: Мир зеркал

Тип урока: интегрированный урок

Вид урока: урок-интервью

Цель: развивать познавательный интерес на основе межпредметных связей.

Задачи:

• Познавательные: сформировать представления о роли металлов в производстве зеркал, физико-химические свойства зеркал и областях их применения.
• Развивающие: развивать умения выделять главное, существенное, сравнивать, обобщать; способствовать развитию эмоциональных качеств личности, формированию коммуникативных и рефлексивно-оценочных умений.
• Воспитывающие: формировать научное мировоззрение, целостную картину мира.
• Оборудование и реактивы: мультимедийная доска с проектором, химическая посуда и реактивы для проведения опыта «Реакция серебряного  зеркала», памятки по уходу за зеркалами.

План урока:

1. Вступительное слово учителя
2. Представление «корреспондентов»
3. Основная часть – рассказ «историка» и «химика», показ презентации «информатиком», «эксперт» (в лице учащегося)
4. Заключительное слово учителя
5. Рефлексия учащихся

Ход урока

Учитель. Вы можете представить себе жизнь без зеркал? Проснуться утром – и не увидеть своего отражения? Кажется, ерунда, мелочь. А ведь какой душевный дискомфорт! Недаром сказочных персонажей в качестве наказания лишали отражения.

Сегодня мы поговорим о зеркалах.

Что такое зеркало? В чем его сила? Откуда оно появилось? Как его изготавливают? На эти и другие вопросы мы постараемся сегодня ответить и помочь корреспондентам школьной газеты написать статью о зеркалах. Добро пожаловать в удивительный, таинственный, волшебный Мир зеркал!

(Тема урока написана на доске)

1-й корреспондент. Для начала мы обратились к словарям и выяснили, что же такое зеркало.

2-й корреспондент. Толковый словарь Владимира Даля: Зеркало – весьма гладкая, металлическая или стеклянная доска, отражающая предметы».

В словаре С.И.Ожегова сказано: «Зеркало – гладкая отполированная блестящая поверхность (стеклянная, металлическая), дающая отражение находящихся перед ней предметов».

1-й корреспондент. С чего же начать интервью?

2-й корреспондент. Давай выясним, где появилось первое зеркало? Кто его изобрел? И в этом нам помогут историк и информатик.

Информатик. Показывает презентацию о зеркалах, сопровождаемый рассказом историка.

Историк. Идея познания человеком самого себя посредством зеркал возникла ещё с самым зарождением рода человеческого. Немаловажно для каждого из нас видеть себя, осознавать себя и знать своё место в этом мире. Поэтому испокон веков человек смотрел в своё отражение на зеркальной поверхности. Древнейшим зеркалом можно считать поверхность воды. По мнению учёных, первые переносные зеркала, были изобретены в III тысячелетии до нашей эры. Делят пальму первенства в этой сфере такие народы, как древние греки, ацтеки и китайцы. Создавали такие зеркала из золота, серебра, бронзы и обсидиана. Форму имели преимущественно округлую.

Только в I веке нашей эры римлянами были созданы первые стеклянные зеркала. Благодаря запрету Церкви, зеркала погружаются в небытие. Запрет был вызван тем, что церковники посчитали зеркало дьявольским предметом, и ширили слухи о том, что в каждом зеркале сидит сам дьявол.

Так зеркала ушли из обихода людей на десять столетий, и появились только лишь в ХII веке. Однако тогда ещё мастера не умели крепить стекло, из которого изготавливалось зеркало, к оловянной подкладке, поэтому олово заливалось непосредственно в стеклянную колбу, после чего разбивалось. В результате появлялись вогнутые зеркала с искаженным отображением окружающего пространства. Эта технология претерпела изменения в лучшую сторону лишь через три столетия, когда стеклянную поверхность стали покрывать оловом с добавлением бронзы и золота. Такие зеркала уже не коверкали отражаемые предметы, а наоборот даже приукрашали действительность.

В те времена лучшие зеркала производили в Венеции. Это были настоящие произведения искусства, по деньгам стоившие целого корабля. Рецептуру приготовления этих изделий держали в строжайшем секрете. Производились эти зеркала мастерами на специально выделенном острове Мурано. Вскоре, благодаря подкупу мастеров, французами был выведан секрет изготовления новейших зеркал, который они, в свою очередь, поведали всему миру. Вскоре во французском городе Тур ля Виль появилась первая в Европе зеркальная мануфактура.

В России в эпоху Петра I зародилось много новых ремесел, в том числе и стекольное. Спрос на зеркала был очень велик, что вызвало удивление во многих странах.

1-й корреспондент. Итак, мы узнали историю зеркал!

2-й корреспондент. А какие металлы используют для изготовления зеркал? Обратимся к «химику» и почерпнем у него нужную информацию.

Химик. Первыми зеркалами служили отполированные до блеска металлические пластинки из меди, золота, серебра. Однако такие зеркала имели большой недостаток – на воздухе быстро темнели и тускнели. Какой же выход нашли из этой ситуации? Многочисленные опыты показали, что блестящий металлический слой можно нанести и на стекло. Так, в I в. н.э. начали изготавливать стеклянные зеркала – стеклянные пластинки, соединенные со свинцовыми или оловянными пластинами. Делалось это так: мыли спиртом стекло, очищали его тальком и затем к поверхности плотно прижимали оловянный лист. Сверху наливали ртуть и, дав ей постоять, сливали избыток. Образовавшийся слой амальгамы заклеивали или закрашивали. Такие зеркала оказались намного долговечнее металлических, поэтому ремесленные мастерские перешли на выпуск стеклянных зеркал, отражающая поверхность которых была сделана из амальгамы олова (раствор олова

Sn в ртути Hg). Но, поскольку пары ртути очень ядовиты, производство ртутных зеркал было весьма вредным, да и сами зеркала содержали ртуть. Было опасно держать ртутные зеркала в жилых помещениях. Поэтому ученые продолжали искать замену для ртути. Ее нашли французский химик Франсуа Птижан и великий немецкий ученый Юстус Либих. Они предложили заменить ртуть серебром.

1-й корреспондент. Какие химические процессы лежат в основе изготовления таких зеркал?

Химик. Либих предложил изготавливать стеклянные зеркала с серебряным покрытием. Разработанный им метод состоял из следующих операций. Сначала к водному раствору нитрата серебра AgNO3 добавляли водный раствор гидроксида калия KОН, что приводило к осаждению черно-коричневого осадка оксида серебра Ag2O.

(Ученик пишет на доске уравнение:

2AgNO3 + 2KOH = Ag2O + 2KNO3 + H2O.)

Осадок отфильтровывали и перемешивали с водным раствором аммиака NH3.

(Ученик пишет на доске уравнение:

Ag2O + 4NH3 + H2O = 2[Ag(NH3)2] (OH).)

Оксид серебра растворялся в аммиачной воде с образованием комплексного соединения (аммиаката, или аммина) – гидроксида диамминсеребра(I). Затем в полученный прозрачный раствор погружали лист стекла, одна из поверхностей которого была тщательно обезжирена, и добавляли формальдегид НСНО.

(Ученик пишет на доске уравнение:

2[Ag(NH3)2](OH) + HCHO = 2Ag +  HCOONH4 + 3NH3 + H2O.)

Формальдегид восстанавливал серебро, которое осаждалось на очищенной поверхности стекла, покрывая его блестящим зеркальным налетом. Любопытно, что реакцию, которую открыл Либих, так и называли – реакция «серебряного зеркала».

 А мы с вами можем в лабораторных условиях получить «серебряное зеркало».

В чистую колбу наливают на 1/4 объема 2%-й раствор нитрата серебра, затем добавляют постепенно раствор аммиака до тех пор, пока образующийся вначале осадок не растворится в его избытке. К образующемуся раствору добавляют осторожно по стенке 0,5–1 мл формалина и помещают колбу в стакан с горячей (лучше кипящей) водой.

Вскоре в колбе образуется красивое серебряное зеркало!

Серебро – драгоценный металл, известный с глубокой древности. На земле этого элемента 7•10–6 % от массы земной коры. Чистое серебро – блестящий белый металл, очень мягкий, тягучий, плавящийся при 960,8 °С. Плотность серебра при 20 °С равна 10,5 г/см3, tкип = 2212 °С. Серебро устойчиво к атмосферным воздействиям, характеризуется высокой отражательной способностью и не дает оттенков.

2-й корреспондент. Серебро – драгоценный металл. Неужели нельзя заменить его другим металлом, менее дорогим?

Химик. Можно, чаще всего используют термическое испарение алюминия в вакууме или родированные поверхности.

1-й корреспондент. После нашего интервью я проникся таким уважением к обычным зеркалам, что не могу не спросить: как за ними ухаживать?

2-й корреспондент. Тогда послушаем «эксперта» (учащийся заранее готовит этот вопрос).

Эксперт.

Зеркала боятся сырости и солнца. Яркие солнечные лучи не должны падать прямо на зеркало.

• Зеркало лучше всего вытирать сухой мягкой тряпкой, а один-два раза в месяц протирать не оставляющей волокон полотняной тряпкой, смоченной уксусом. Зеркало будет блестеть, если в воде, в которой его моют, развести немного синьки. Можно также протирать зеркало настоем чая.

• Зеркало, засиженное мухами, лучше всего протереть разрезанной луковицей, вымыть холодной водой. Нашатырный спирт применять не следует.

• Если задняя сторона зеркала ничем не защищена, ее нельзя вытирать сырой тряпкой, нужно осторожно, чтобы не поцарапать, стереть или смести с нее пыль.

• Зеркало быстро портится, если находится в помещении с повышенной влажностью. Для продления срока службы зеркала следует создать герметическую прослойку между ним и рамой. Для этого зеркало вынимают из рамы, а на пазы намазывают тонкий слой стеклянной замазки. После чего зеркало ставят на прежнее место и осторожно придавливают. Избыток замазки разравнивают по пазу, а зеркало укрепляют в раме гвоздиками без шляпок. Затем сверх защитного слоя, имеющегося на оборотной стороне зеркала, наносят еще два слоя масляного лака. Второй слой наносят после высыхания первого.

• Одеколон легко снимает с зеркал мельчайшие капельки лака для волос.

• Для лучшей сохранности зеркал, находящихся в ванной и других влажных помещениях, надо смазывать обратную сторону (амальгаму) составом из растопленного воска и скипидара в соотношении 1:2.

(Всем обучающимся раздаются памятки по уходу за зеркалами.)

1-й корреспондент. Итак, пора подводить итоги. Нас окружает мир зеркал. Мы привыкли к ним. Мы спокойно смотрим в зеркало по утрам, поправляем прическу или улыбаемся своему отражению. И совершенно не задумываемся, что зеркало – не столь простое, каким кажется на первый взгляд.

2-й корреспондент. Мы познаем себя, мы идентифицируем себя, сравниваем с другими людьми, а это можно сделать только с помощью зеркала.

Учитель. Я предлагаю вам закончить вашу будущую статью таким стихотворением:

Нам лица наши зеркало покажет,

Познать себя и мир оно позволит.

О горестях, о радостях расскажет.

Да, призадуматься над этим стоит!

Казалось бы, что зеркало – пустяк.

Кусок стекла. Металл с обратной стороны.

Но стоит что-то сделать нам не так –

Процесс зеркальный изменить – и вот,

Увы… Ни отраженья нет, ни глубины!

О зеркало! Магический предмет!

Ты – сплав стекла, металла, мастерства.

Пригодно в телескопе, в маяке,

И модница к тебе добра.

В калейдоскопе, в микроскопе, в фонаре,

В видеокамере, в прожекторе найдется

С тончайшей пленкою металла на стекле

Деталь важнейшая, что зеркалом зовется.

Вот и подошел к концу наш урок. Корреспонденты собрали богатейший материал для статьи.

Учитель высказывает свое мнение об уроке, оценивает работу учащихся и организует рефлексию учащихся по вопросам.

1. Где вам пригодятся знания, полученные на уроке?

2. Что лично для вас значит сегодняшний урок?