урок химии, посвященный 70-летию Великой победы Война глазами химика

409 Пушкинского района


Разработка урока, посвященного 70-летию победы в Великой Отечественной Войне (для учащихся 9-11 классов)








Тема: «Война глазами химика»

Выполнила:
учитель химии ГОУ №409
Пушкинского р-на
Соломатина Елена Олеговна

Военный консультант:
полковник
Ляпин Виктор Иванович







Санкт-Петербург











2015


Урок химии

Тема: «Война глазами химика»
Рассчитан на 2 часа в 9,10 или 11 кл.

Цели урока:
Ознакомить учащихся с составом сплавов, металлами из которых изготовлялись основные детали боевой техники и снарядов;
Дать представление о составе взрывчатых веществ и горючего;
Показать ученикам, что любое сражение – это еще и сильнейшие химические реакции;
Развивать познавательный интерес;
Подвести учащихся к осознанию значения химии в различных отраслях народного хозяйства военного времени (сырье, энергетика);
Дать возможность каждому учащемуся оценить подвиг работников тыла, всей военной промышленности их вклад в дело победы, т.е. воспитывать патриотические чувства.

Оборудование:
Фрагменты видео: «Курская битва» и «Салют на Красной площади»;
Ордена и медали военного времени;
Раздаточный материал каждому ученику:
Таблица применения веществ на войне;
Комплект картинок боевой техники с характеристиками;
Для демонстрации салюта:
Фарфоровая ложка;
Спиртовка;
Асбестовая сетка;
Порошки металлов алюминия, титана, циркония, магния.

Ход урока:

На доске эпиграф: Подвигу Советского народа посвящается

Учитель: В этом году наша страна отмечает 70-летие Великой Победы. Наша память о войне с годами становится все более значимой, и будем надеяться, что наш сегодняшний урок поможет каждому глубже и шире оценить подвиг Советского народа в победе над фашизмом. Давайте посмотрим на этот подвиг и всю войну в целом глазами химика, но прежде вспомним

Шли, гудя, бомбовозы, лишая нас крова и хлеба,
Полыхали пожары, и пепел взлетал к небосводу,
Это были минуты, сместившие землю и небо,
Это были минуты, смешавшие пламя и воду.

Демонстрируется фрагмент видеофильма «Курская битва» (3 минуты).

Учитель: Мы посмотрели кадры одного из важнейших событий II Мировой войны – Курской битвы.

Вопрос: Для того, чтобы это сражение осуществилось, какие вещества (простые и сложные, органические и неорганические, смеси) должны были использовать воюющие страны. Можно объединиться в пары и обсудить их использование. А результаты обсуждения оформить в таблицу (5 минут).

Таблица 1. Раздается каждому
Вещества (простые, сложные, смеси, органические и неорганические)
Область применения на войне





Далее проводится краткое обсуждение того, что получилось (2 минуты).

Учитель: Результаты получились разные, но общий главный вывод мы сможем сделать: во время войны в нее втягивается все хозяйство воюющих стран. Впервые это обнаружилось в I Мировую войну. Взрывчатые вещества, сталь, медь, селитра, толуол, нефть, черный металл начали влиять на судьбы военных операций, боеспособность армии в значительной степени стала зависеть от обеспеченности сырьем.

Задание классу: В ходе дальнейшей лекции постарайтесь выписать все, что касается веществ и их применения в таблицу 1, которую мы уже начали заполнять.

Учитель: Сражение при Вердене в 1916 году, длившееся несколько месяцев, показало новые масштабы расходования сырья. Немцы истратили около миллиона тонн железа и стали в неудачных атаках на гарнизон, оборонявший крепость Верден, превратив поля и подземные сооружения укрепленного района в целое «месторождение» стали.
Количество сырья, принимающего участие в сражениях, стало расти в грандиозной пропорции.
Потребность в цементе для германской армии в 1917 году, когда она, зарывшись в окопы, перешла к позиционной борьбе, почти сравнялась с годовым производством цемента в Германии.


Потребность в соединениях азота, в серной кислоте для производства взрывчатых веществ, в йоде превзошла в несколько раз производственную мощность всех имевшихся в Европе заводов. Чаша весов военного счастья колебалась то в ту, то в другую сторону.
К концу 1917 года во Франции оставалось стали лишь на неделю, взрывчатых веществ почти не было. Англия стояла перед кризисом угля и хлеба. Подводные лодки немцев топили английский торговый флот, и голод угрожал десяткам миллионов людей, а запасов продовольствия и сырья оставалось на считанные недели.
Но у Германии запасы сырья были исчерпаны еще в большей степени, чем у ее противников. Резервов цветных металлов больше не было. Лома металла, собиравшегося на полях сражений, не хватало.
Отсутствие сырья грозило катастрофой, приближавшейся быстрыми темпами. Когда в марте 1918 года немцам неожиданным ударом удалось прорвать западный фронт и занять Амьен перед ними, в сущности, открылась дорога на Париж, до которого оставалось всего 120 километров. Однако армия оказалась парализованной: не было резины и не было бензина; снежная метель не позволяла механизированному транспорту перемещаться на «полуживых», оборванных каучуковых шинах; прекратился подвоз продовольствия и снарядов. Армия остановилась. Участь Германии была решена. Ресурсы Германии, ее материальные и моральные силы истощились прежде, чем у ее противников, и Германия была побеждена. Таковы уроки первой империалистической войны.
Да, сырье, обеспечение стратегическим сырьем во всей грандиозности и сложности проблемы сделалось важной задачей всех стран, и особенно агрессоров, еще задолго до начала второй мировой войны! Возникла огромная литература, раскрывшая перед нами целый мир новых и сложных проблем, в которых переплетаются экономика и геология, техника и металлургия.
Можно насчитать свыше двадцати пяти видов стратегического сырья: это железо, алюминий, магний, цинк, медь, свинец, марганец, хром, никель, мышьяк, сурьма, ртуть, бор, молибден, вольфрам, нефть, уголь, каучук, азот, сера, серный колчедан, графит, калий, йод, фосфаты, асбест и слюда. К этому перечню необходимо прибавить и уран.
И вот еще до второй мировой войны началась борьба за сырье. Америка стала развивать производство нужных ей металлов. Германия, наоборот, законсервировала ряд своих месторождений, отнеся их к стратегическим резервам. Она, например, прекратила добычу собственного серного колчедана, сохраняя месторождения этого источника серной кислоты на случай войны, а стала усиленно ввозить колчедан из Испании.
Каковы масштабы потребностей в сырье, можно видеть из таких примерных расчетов. Скажем, для армии 1940г. в 300 механизированных и моторизованных дивизий, то есть в 67 миллионов человек, для одного года войны требуется примерно 30 миллионов тонн железа и стали, 250 миллионов тонн угля, 25 миллионов тонн нефти и бензина, 10 миллионов тонн цемента, 2 миллиона тонн марганца, 20 тысяч тонн никеля, 10 тысяч тонн вольфрама и еще много других веществ.
Вдумаемся в эти грандиозные цифры и попробуем их осмыслить. Что такое 30 миллионов тонн стали? Чтобы выплавить такое количество металла, надо не менее 6070 миллионов тонн руды, то есть нужно выработать несколько крупных месторождений.
Еще значительнее цифра для нефти 25 миллионов тонн, причем эта цифра скорее преуменьшена, так как механизация армии и тыла, воздушный и морской флот пожирают огромное количество самых разнообразных нефтяных продуктов. Вся Румыния в годы максимального подъема давала до 78 миллионов тонн .Помимо указанных видов сырья, для войны требуется огромное количество каучука, цветных металлов, строительного леса, асбеста, слюды, серы, серной кислоты и многое другое.
Но не только огромные масштабы использования сырья становятся фактором геохимического перераспределения металлов. Современную военную технику характеризует еще другая, новая черта. Это огромное расширение ассортимента веществ, принимающих прямое или косвенное участие в бою, переоценка основных и решающих видов стратегического сырья! внедрение сотен и тысяч новых продуктов, соединений и сплавов.
Вместо железной кольчуги и лат средневековых рыцарей, вместо железа и стали в недавнем прошлом почти единственных металлов войны сейчас на арену боя вступили новые силы земли, новые химические элементы и их соединения, редчайшие металлы и особенно «черное золото» нефть.
В ряде случаев именно они определяют успех военных операций. Попробуем химически расшифровать картину сражения Великой Отечественной Войны. Вот идет бой между танковыми частями. Обратимся к рисунку 1.
Качество броневой стали в значительной степени определяет успех боя. Хром и никель, марганец и молибден обеспечивают устойчивость брони; ванадий и вольфрам, молибден и ниобий входят в состав наиболее ответственных частей машин осей, передач, гусениц; хромовые краски со свинцом окрашивают танки в защитный цвет; особое стекло с бором, поляроидные стекла с соединениями иода позволяют водителю видеть противника, несмотря на ослепительный свет прожекторов и фар. Отдельные, менее ответственные части боевой машины сделаны из дюраля и силумина сплава алюминия и кремния. Высокого качества бензин, керосин, легкая нефть, лучшие смазочные масла, получаемые из нефти, определяют жизненность машины и скорость ее движения, а соединения брома улучшают сгорание и частично ослабляют шум моторов.
Теперь обратимся к рисункам 2,3,4,5. На этих рисунках различные танки и бронеавтомобили.

Около тридцати химических элементов участвует в строении броневой машины.
Но еще большее количество их входит в химический состав ее вооружения: сурьма, металлическая и сернистая, в шрапнелях и гранатах; свинец, олово, медь, алюминий и никель в снарядах, бомбах, патронах и пулеметных лентах; особо хрупкая сталь, легко поддающаяся разрыву; сложный набор взрывчатых веществ, полученных из нефти и угля как продукты их переработки, обладающие огромной взрывной силой.
В столкновении броневых машин и танков участвуют десятки тысяч тонн металла и различных химических веществ, и руководители боя, танкисты, водители машин руководят химическими реакциями огромного масштаба, страшными по своей разрушительной силе, с механическими давлениями, измеряемыми сотнями тонн на единицу поверхности.
Между тем даже разрушительные лавины, уничтожающие целые поселки, вызывают давление максимум в 1015 тонн на квадратный метр, ничтожная цифра по сравнению с мощью воздушной волны от взрыва фугасной бомбы! Чем мощнее броня, чем выше октановое число бензина, чем разрушительнее cила взрывчатых веществ, тем больше преимуществ у воюющего.
Попробуем дать химический анализ ночной бомбежки современного большого города.
Летит эскадрилья бомбардировщиков и истребителей в темную
· осеннюю ночь, алюминиевые коршуны весом в несколько тонн из сплавов алюминия дюралюминия, силумина. За ними несколько тяжелых машин из специальной стали с хромом, никелем, с прочными спайками из лучшей ниобиевой стали; ответственные части моторов из бериллиевой бронзы, другие части машин из электрона, сплава магния с медью, цинком и алюминием. В баках или особая легкая нефть, или лучшие, чистейшие сорта бензина, с самым высоким октановым числом, ибо оно обеспечит скорость полета,
У штурвала летчик с картой, покрытой листком слюды или специального борного стекла. Ториевые и радиевые светящиеся составы зеленоватым светом освещают многочисленные счетчики и указатели, а внизу, под машиной, висят легко сбрасываемые специальным рычагом авиационные бомбы из легко разрывающегося металла с детонаторами из гремучей ртути и гирлянды зажигательных бомб из порошка алюминия, магния и окиси железа.
То приглушая мотор, то вновь запуская его на полный ход, так что от шума пропеллеров и моторов эскадрильи дрожат дома и звенят стекла, коршуны противника спускают на парашютах осветительные ракеты.
Мы видим сначала красновато-желтое пламя медленно спускающегося факела-люстры: это горит специальный состав из угля, бертолетовой соли и солей кальция.
Но свет постепенно делается более ровным, ярким и белым, загорается порошок магния, спрессованный с особыми составами, порошок того магния, который мы так часто зажигали для фотографической съемки, магния с примесью солей бария, сообщающих пламени зеленоватый оттенок.

Пауза: Сделаем небольшой перерыв и чуть отвлечемся от главной темы.

Военная смекалка
Роман Ивана Стаднюка «Москва: 41-й» посвящен труднейшему периоду Великой Отечественной войны. Но... «на войне, как на войне»: наряду с трагическим встречалось и смешное.
Наловчился бывалый боец Курнявко из смеси винного спирта с керосином, которой заправляли баки грузовиков, производить водку. Как ему это удалось?
Приведем разговор по этому поводу из романа. В беседе участвуют: командарм генерал-лейтенант Лукин, начальник артиллерии армии генерал-майор Прохоров и начальник штаба армии полковник Шалин. Лукин обращается к Шалину:
Михаил Алексеевич, ты извини нас, недообразованных. Лукин уже сам смотрел на Шалина с дружеской насмешкой. Мы иностранными языками не владеем, специальных институтов не кончали. Поясни нам, пожалуйста, как можно из смеси керосина и спирта получить водку?
Это у химиков надо спрашивать, озадаченно ответил Шалин. Но полагаю, что нужен какой-то перегонный аппарат, какие-то центрифуги, отстойники...
Гвоздь нужен! весело воскликнул генерал Прохоров. И четырехклассное образование!.. Впрочем, образование вовсе не надо! Его молоток заменяет!
Возможно, вам достаточно этого фрагмента из беседы, чтобы догадаться о назначении гвоздя;

[Ответ: Разъяснение генерала Прохорова заканчивается так:
« Красноармеец Курнявко... Хороший боец! А что придумал? Наливал полведра смеси спирта и керосина, доливал туда воды, вода смешивалась со спиртом и опускалась на дно, а керосин всплывал... Дальше сами понимаете: гвоздь плюс молоток... Из дырки в дне ведра вытекал крепчайший и чистый раствор спирта... Вот вам и четыре класса образования у бойца Курнявко!..»
Надо полагать, «рационализатор» не знал, что применил на практике законы экстракции.]


Но не дремлет и оборона города. На тонких стальных тросах, мешая движению пикирующих самолетов, колеблются защитные шары, наполненные водородом. В ответственных случаях употребляется также и газ гелий. Улавливая звуки моторов, особые слухачи при помощи звуковых дальномеров даже сквозь тучи и туман определяют положение налетевшего самолета и автоматически выбрасывают навстречу мигающие желтовато-красные звездочки, то вспыхивающие, то потухающие в ослепительно светящемся составе, в которых особую роль играют соли кальция.
Десятки ярких лучей прожекторов вонзаются на несколько километров во тьму неба. Золото и палладий, серебро и индий вот те металлы, отблески которых сверкают на пойманных и бьющихся в ослепительных лучах дюралюминиевых вражеских птицах. Угли электрических ламп прожекторов пропитаны солями редчайших металлов, называемых редкими землями. Английские ученые особую интенсивность лучей своих прожекторов, пронизывающих туманы Лондона, приписывают солям тория, циркония и некоторым другим специальным металлам.
Вот к свету ослепительной люстры, подвешенной на парашюте, присоединяется дымовая завеса. Совершая восьмерки над освещенным районом и выбрав место удара, самолет противника с помощью дымовой авиабомбы создает дымовую завесу. В состав дымовой завесы входят соли титана или олова.
Но уже брошены против ослепительного света магниевых люстр тысячи красных и красно-желтых трассирующих пуль защитников города. Их яркие вспышки мешают летчику разбираться в обстановке. В лучах солей кальция и стронция он теряет ориентировку, ослепляется лучами прожекторов и бросает бомбы куда придется. Сотнями разбрасывает он на мирные дома зажигательные бомбы в алюминиевой коробке с начинкой из порошка металлических алюминия и магния, с особым окисляющим веществом, с детонатором из гремучей ртути в головке, иногда с небольшим количеством битума или нефти для быстрейшего зажигания. Нажимом рычагов срываются с петель фугасные бомбы, воздушная волна от разрывов которых производит еще большие разрушения, чем бронебойный снаряд тяжелых орудий морской артиллерии.
Заговорили зенитки, следящие за пикирующим полетом коршуна. Шрапнели и осколки зенитных снарядов осыпают вражеский самолет. И снова хрупкая сталь, сурьма и взрывчатые вещества из угля и нефти вводят в действие разрушительную силу цепных химических реакций. Эти реакции, которые мы называем взрывом, протекают в тысячные доли секунды, создавая колебательные движения и механические удары огромной силы.
Но вот удачный выстрел. Пробито крыло налетевшего коршуна и тяжелым грузом летит он на землю с остатками бомб. Взрываются бензиновые и нефтяные баки, рвутся не сброшенные снаряды, сгорает и превращается в кучу бесформенного металла многотонный бомбардировщик.
«Фашистский самолет сбит», гласит краткое сообщение в газете.
«Сильнейшая химическая реакция закончена, и химическое равновесие восстановлено», можно сказать языком химии.
«Еще один удар по фашистской своре, по ее технике, живой силе и нервам», говорим мы.
Свыше 46 элементов участвует в воздушном бою, почти половина всей Менделеевской таблицы.
Но я не закончила еще своих химических картин борьбы. Борьба идет не только на полях сражений, она неразрывно соединяет тыл с фронтом, вовлекая все отрасли промышленности в обслуживание нужд армии. Далеко в тылу сернокислотный завод основной нерв промышленности взрывчатых веществ. Длинной цепочкой тянулись такие заводы в Рейнско-Вестфальской области в Германии, и столько же их было разбросано на бывших границах с Польшей.

Сотни тысяч тонн колчедана, богатого серой, нужны для сернокислотного завода. Специальные кислотоупорные сооружения сделаны то из свинца, то из ниобиевых сплавов. Кислотоупорные лавы, чистейшее кварцевое сырье, тончайшие катализаторы из ванадиевых или платиновых металлов это только небольшая часть того огромного и сложного химического хозяйства, без которого не может жить ни один сернокислотный завод как боевая единица химического производства, дающая серную кислоту для взрывчатых веществ, селен для фотоэлементов и медь и золото в своих отходах.
А вот мастерская для приготовления снарядов. Обточка стальных болванок требует твердых резцов из вольфрамовой или молибденовой самозакаливающейся стали. Лучшие сорта наждака, корундовой пыли, тончайшего оловянного порошка, хромового или железного крокуса нужны для полировки наиболее ответственных частей. Никель, медь, бронза, сплавы алюминия идут на отдельные части.
Когда снаряд готов, начинается новый этап его химического вооружения: его подготовка к взрывной химической реакции, его начинка химическими соединениями. Сколько нужно самых различных веществ, чтобы бесперебойно работала мастерская или завод, чтобы точной была обточка артиллерийского снаряда, бомбы или мины, чтобы безошибочно работала ударная головка или расположенный в мине часовой механизм!
Но победа готовится не только на военных заводах, в мастерских и на фабриках военного снаряжения; она куется во всей стране в бесперебойной работе всего народа, начиная от рабочих у станка, с колхозников у трактора или комбайна и кончая учеными в лабораториях.

Заключение
Конечно, в рамках даже двух уроков химии очень трудно описать всю грандиозность применения химических веществ. Мы не затронули темы «Химики в блокадном Ленинграде», а ведь именно они придумали состав «хлеба», и т.д.
Но были и «радостные» области применения веществ. Например, боевые награды, (раздаются ордена и медали) сделанные из различных сплавов, а сама Великая Победа ознаменовалась салютом на Красной площади в Москве 9 мая 1945 года.
Демонстрируется фрагмент видео «Салют Победы».
А что такое салют? Глазами химика – это все также мощная химическая реакция. И мы закончим наш урок небольшим салютом.

Демонстрационный эксперимент.
Ученик: Красивый сноп искр можно получить, высыпая в пламя горящей спиртовки порошки таких металлов, как алюминий, титан, цирконий, магний. Порошок сбрасывают с фарфоровой ложечки или со шпатели небольшими порциями. При горении порошков металлов образуются оксиды Al2O3, TiO2, ZrO2, MgO.
Домашнее задание:
Ознакомиться с видами боевой техники более подробно, с ее характеристиками и историей создания;
Сравнить свои записи в таблице 1 с соседом, обсудить, дополнить свою таблицу;
Подумать над тем, о чем бы еще хотелось узнать на уроках химии в рамках понятия «война».
Выбрать тему реферата для следующего урока «современное оружие».


























Список использованной литературы

Девяткин В.В. Химия для любознательных или о чем не узнаешь на уроке. –Ярославль. АКАДЕМИЯ. 2002г. 237с.
Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. –М. ДРОФА, 2002г. 430с;
Ферсман А.Е. Занимательная геохимия. –М. ДЕТГИЗ, 1954г. 487с;
Электронная Энциклопедия Кирилла и Мефодия, 2003г;
Электронная Энциклопедия Бронетехника и артиллерия, 2005г.








13PAGE 15


13PAGE 14415



Рисунок 1. Химические элементы в военной технике.

Рисунок 2. Т-34

Рисунок 3. СУ-76

Рисунок 4.ИС-1

Рисунок 5. БА-64

Рисунок 6. Аэростат














Приложенные файлы


Добавить комментарий