Тема: Металлы

Девиз урока: "Мощь и сила науки - во множестве фактов, цель - в обобщении этого множества."

   

Цель урока: Расширить и углубить знания учащихся о физических и химических свойствах металлов; показать разнообразие их свойств и значение в жизнедеятельности человека; а так же наиболее общие законы развития природы.

Прививать навыки самостоятельной работы с дополнительной литературой, научить четко и  грамотно выражать свои мысли, максимально использовать знания, полученные при изучении других предметов.

Особенность урока:

Осуществленная на втором уровне интеграция выступает основным принципом построения содержания, приводит к важному познавательному результату, как  формирование целостной естественнонаучной картины мира. Большая информативная емкость учебного материала на уроке ведет к появлению качественно нового типа знаний.

Оборудование на столе учителя:

Приборы для демонстрации линейного расширения твердых тел, фотографии Эйфелевой башни, Останкинской башни, собора Сан Марко, растворы солей: CuSO4, желтая кровяная соль K4Fe(CN)6, FeCl3, КJ, родонит калия KCSN.

Оборудование на столах учащихся:

растворы солей: ZnSO4, CuSO4, FeCl3, раствор HCl, металлы: медь цинк, магний.

План устного журнала.

1 страница: физические и химические свойства металлов (экскурсия в прошлое). Повторение по тестам на 10 минут(на оценку).

2 страница : особенности d -элементов.

3 страница: тепловые свойства металлов.

4 страница: химия в нашем настроении.

5 страница: Узнай себя в металлах.

6 страница: Роль металлов в развитии цивилизации.

7 страница: Исследования, открытия, прогнозы.

Ход урока.

Металл  - это точность,

Металл  - это прочность,

Скорость, высота,

Блеск и красота.

 

Постановка цели перед учащимися:

  1. Раскрыть причину теплового расширения металлов.

  2. Расширить представление учащихся о d -элементах.

  3. Формирование целостного представления о взаимосвязи химических, психологических и физических процессов.

Физические и химические свойства металлов.

(тест)

  1. К переходным элементам Периодической системы относят элементы...
    1) проявляющие переменную валентность;
    2) существующие  в виде простых веществ при комнатной температуре в жидком состоянии;
    3) с валентными d- или f-электронами;
    4) образующие несколько оксидов.

  2. К главным переходным элементам относят элементы, у которых...
    1) достраивается d-орбиталь после того, как s-орбиталь их внешней оболочки заполнена;
    2) полностью заполнена d-орбиталь;
    3) полностью заполнена f-орбиталь;
    4) достраивается  валентными электронами f-орбиталь.

  3. Электронные конфигурации атомов а) хрома и б) меди в основном состоянии выглядят так:

4.   Хром также как алюминий и железо..

   1) способен образовывать соединения со степенью окисления +6;

   2) пасивируется  холодными концентрированными H2SO4  и HNO3;

   3) образуют оксид со степенью окисления +3 зеленого цвета

   4) образуется типичный  кислотный оксид.

5.  Оксид хрома (VI) - это...

1) ангидрид хромовой и дихромовой кислот, представляющие собой ярко-красные кристаллы,    растворимые в воде;

2) типичный амфотерный оксид;

3) легколетучая жидкость при комнатной температуре;

   4) идеальный растворитель органических соединений

6.  Цинк - металл серебристо-белого цвета. В лабораториях его часто используют...

1) в качестве катализатора органических реакций;

2) как осушитель от пара;

3) для получения водорода из разбавленной соляной кислоты;

4) для получения озона при взаимодействии с пероксидом водорода;

7.   Серебро так же. как и медь, не может...

1) растворяться в концентрированной серной кислоте;

2) растворяться в разбавленной азотной кислоте;

3) реагировать с разбавленной соляной и серной кислотами;

4) образовывать соединения со степенью окисления +1.

8.    Самым  распространенным на Земле d-металлом является...

1) титан;

2) алюминий;

3) медь;

4) железо.

9.   Определите возможные Х1 и Х2 , удовлетворяющие схеме:

10.   Назовите неизвестные вещества Х1 и Х2 , соответствующие следующей последовательности превращений:

2 страница.

Особенности d-элементов.

Переходные (d-элементы)  расположены в побочных подгруппах больших периодов Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Название "переходные" связано с тем, что в периодах они расположены между s и р-элементами.

Особенности d-элементов обусловлены электронным строением их атомов. В отличие от s и р-элементов у атомов переходных элементов заполняются d-орбитали предвнешнего электронного слоя, а структура внешнего электронного слоя остается неизменной; валентные электроны в их атомах находятся в s-орбитали внешнего уровня и d-орбиталях  предвнешнего.

В образовании химических связей d-элементов с атомами других элементов в первую очередь участвуют s-электроны, затем d-электроны. Как известно, свойства элементов зависят от радиусов их атомов и структуры внешнего электронного слоя.

Сегодня мы рассмотрим некоторые d-элементы подробнее.

(Отрывок из записок алхимика, перевод Н. Морозова)

Семь металлов создал свет

По числу семи планет:

Дал нам космос на добро

Медь, железо, серебро,

Злато, олово свинец...

Сын мой! Сера их отец!

Не спеши мой сын узнать:

Всем им ртуть - родная мать!

Рассказы об удивительных свойствах некоторых  d-элементов: о хроме, ртути, марганце, меди подготовили учащиеся.

Практическая часть.

а) Лабораторные опыты  для учащихся:

Опыт №1.

В двух пробирках даны растворы солей: сульфата цинка и сульфата меди (II).  Опустите в первую пробирку медь, во вторую  - цинк. Опишите наблюдаемые явления, составьте уравнения реакции, укажите окислитель и восстановитель.

Опыт №2.

Восстановление хлорида железа (III) магнием.

В пробирку с раствором FeCl3 добавим порошок магния. Что наблюдаете? Cоставьте уравнение реакции ОВР.

Опыт3.

Взаимодействие хлорида железа (III) с атомарным водородом.

В пробирку с цинком и соляной кислотой добавить раствор FeCl3, то водород в момент выделения будет постепенно восстанавливать эту соль(MnSO4 кристаллический- катализатор). Составьте уравнение реакции и опишите наблюдаемые явления.

 

б) Демонстрационные опыты.

Опыт №1.

К раствору сульфата меди (II) приливают 4-5 капель раствора желтой кровяной соли K4 (Fe(CN)6). Отмечают цвет образовавшегося осадка и записывают уравнение протекающей реакции (образуется осадок гепсацианоферрата  (II) меди (II) состава Cu2(Fe(CN)6).

Опыт 2.

К раствору хлорида железа (III) добавляют несколько капель раствора KJ (кристаллическая соль). Какие изменения наблюдаете? Записывается уравнение.

Опыт3.

К раствору хлорида железа (III) приливаем несколько капель роданида калия. Описывают наблюдаемые явления. Записывается уравнение реакции.

 

Завершая нашу страницу о d-элементах демонстрационными опытами: рассматриваем химические свойства железа и его соединений. Эту тему мы рассматривали в прошлом году, и в этом.

В таблице Д.И. Менделеева трудно найти какой-либо элемент, так неразрывно связывалась жизнь человечества. Нет в таблице другого такого элемента, при участии которого проливалось бы столько крови, терялось бы столько жизней, происходило бы столько несчастий:

Век 19, железный,

Воистину жестокий век!

Тобою в мрак ночной, беззвездный

Беспечный брошен человек.

 

Понятия в химии

Понятия в психологии

3 страница.

Тепловые свойства металлов.

Мы изучаем тему: "Тепловые явления". Металлы обладают многими свойствами, которые характеризуют различные физические величины, перечислите их:

1. Удельная теплоемкость.

Что она показывает?

2.  Температура плавления.

Почему температура плавления  постоянна?

3. Удельная теплота плавления.

 

4. Коэффициент линейного расширения.

Что он показывает?

5. Коэффициент объемного расширения.

 

Посмотрите на рис.2 на нем показан график зависимости линейных размеров от температуры. Какая это зависимость? (Пропорциональная).

Действительно:

На  практике начальная температура не всегда равна 0оС (Демонстрация опыта линейного расширения).

Для расчета длин при любой  температуре

Вывод: расширение различных металлов неодинаково.
1. Значит α1 зависит от ряда металлов.
2. α1 зависит от температуры.(показать прибор для определения  коэффициента линейного расширения, обратить внимание на прибор измерения длин.)

 На рис.1 показана зависимость Еr  взаимодействия атомов от расширения между ними. Еr0 - минимальная значение потенциальной энергии, которому соответствует расстояние между атомами r0 при абсолютном нуле - это состояние равновесия. Зависимость потенциальной энергии взаимодействия молекул от расстояния между ними позволяет выяснить причину возникновения теплового расширения. Кривая потенциальной энергии сильно несимметрична. Она очень быстро (круто) возрастает от минимального значения  Еr0 (в точке r0) при уменьшении r и сравнительно медленно растет при увеличении r.

При абсолютном нуле в состоянии равновесия молекулы находились бы друг от друга на расстоянии r0, соответствующем минимальному значению потенциальной энергии Еr0 по мере нагревания молекулы начинают совершать колебания около положения равновесия. Размах колебаний определяется средним значением энергии E. Если бы потенциальная кривая была симметричной, то среднее положение молекулы по-прежнему бы соответствовало бы расстоянию r0. Это означало бы общую неизменность средних расстояний между молекулами при нагревании и, следовательно, отсутствие теплового расширения. на самом деле кривая не симметрична. Поэтому при средней энергии, равной E1, среднее положение колеблющейся молекулы соответствует расстоянию r1 > r0.

Изменение среднего расстояния между двумя соседними молекулами означает изменение расстояния между всеми молекулами тела. Поэтому размеры тела увеличиваются.

Дальнейшее нагревание тела приводит к увеличению средней энергии молекулы до некоторого значения Е2, Е3 и т.д. При этом увеличивается и среднее расстояние между молекулами, так как теперь колебания совершаются с большей амплитудой вокруг нового положения равновесия:r2 > r1, r3 > r2 и т. д. При нагревании  тела среднее расстояние между колеблющимися молекулами увеличивается, поэтому увеличиваются размеры тела.

Использование теплового расширения в технике.

Тепловое расширение тел находит широкое применение в технике. Приведем лишь несколько примеров. Две разнородные пластины (например, железная  и медная), сваренные вместе, образуют так называемую биметаллическую пластинку. При нагревании такие пластинки изгибаются вследствие того, что одна расширяется сильнее другой. Та из полосок  (медная), которая расширяется больше, оказывается всегда с выпуклой стороны. Это свойство биметаллических пластинок широко используется для измерения температуры и её регулирования.

Терморегулятор.

На рисунке 9.10 схематически изображено устройство одного из типов регуляторов температуры. биметаллическая дуга 1 при изменении температуры изменяет свою кривизну. К её свободному концу прикреплена металлическая пластинка 2, которая при раскручивании дуги прикасается к контакту 3, а при закручивании отходит от него. Если например контакт 3 и пластинка 2 присоединены к концам 4, 5 электрической цепи, содержащей нагревательный прибор, то при соприкосновении контакта и пластинки электрическая цепь замкнется: прибор начнет нагревать помещение.   Биметаллическая дуга 1 при нагревании начнет закручиваться и при определенной температуре отсоединит пластинку 2 от контакта 3: цепь разорвется, нагревание прекратится. При охлаждении дуга 1, раскручиваясь, снова заставит включиться нагревательный прибор. Таким образом, температура помещения будет поддерживаться на данном уровне. Подобный терморегулятор устанавливают в инкубаторах, где требуется поддерживать температуру постоянной.  В быту терморегуляторы установлены в холодильниках, электроутюгах и т.д.

Обод (бандаж) колеса железнодорожного вагона изготавливают из стали, остальную часть колеса делают из более дешевого металла - чугуна. Бандажи на колеса надевают в нагретом состоянии. После охлаждения они сжимаются и поэтому держатся прочно.

Также в нагретом состоянии надевают шкивы, подшипники на валы,

железные обручи на деревянные бочки  и т. д. Свойство жидкостей расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении используется в приборах, служащих для измерения температуры - термометрах. В качестве жидкостей для изготовления термометров применяют ртуть, спирт и др.

При сжатии или расширении тел возникают огромные механические напряжения, если другие тела препятствуют изменению размеров. В технике используют биметаллические пластинки, изменяющие свою форму при нагревании.

4 страница.

Химия в нашем настроении.

Без знаний о человеке не может быть полной и достоверной картины мира. Философы, поэты, физики, химики, биологи, психологи делают всё для более полного раскрытия чудесного явления природы, которым нельзя не признать психику - внутренний мир человека.

Современная психология начала разрабатываться в конце ХIX века, в настоящее время по научному уровню приближается к биологии, взаимодействует с социологией, философией и математикой. Желаем мы того или нет, но многие наши действия несут родовую печать темперамента, направляясь умом и волей. Зная свои и чужие темпераментные особенности, можно корректировать собственное поведение успешно влиять на окружающих.

На соответствующий тип темперамента человека как бы накладывается его характер, совокупность устойчивых, индивидуальных свойств и особенностей личности, которая складывается и проявляется в общении и деятельности. Известно, что для нормального психического развития человека ему нужно общение, "и чем с большим количеством интеллектов встретится человек, тем интеллектуальней станет сам." Эти слова принадлежат Н.Г. Ривину, автору теории коллективных способов обучения.

Обратите внимание, ребята, на то, что вы сегодня сидите необычно. Именно так предлагал своим ученикам Н.Г. Ривин - располагаться небольшими группами и осваивать большой информационный материал за небольшое количество времени. Все ученики Ривина успешно сдавали экзамены в вузы и осваивали выбранную профессию.

"Общение - это высшая радость на Земле", - писал А. Экзюпери. Один из секретов Рокфеллера - в умении общаться с людьми. Народная мудрость гласит: "Человек, который не интересуется собратьями, испытывает самые большие трудности в жизни и причиняет вред окружающим".

К сегодняшнему уроку вы получили задание, выполняя которое использовали дополнительную литературу. Нам предоставляется случай увидеть и услышать, как соединяются две науки, на первый взгляд, ничего общего не имеющие.

Итак, сейчас "оживут" некоторые d-элементы благодаря участникам нашего урока.

(Учащиеся получают задания на карточках)

В такой области медицины, как гомеопатия, установлена зависимость между поведением и характером человека и химическим элементом. В природе встречаются типичные металлы. К ним относится Li(литий) и Na(натрий). Дайте им   характеристику.

Элементы второй группы имеют немаловажное значение в медицине. К ним относятся кальций и магний. Большое практическое значение имеют серебро и хром. Расскажите о них.

Ребята, хочу обратить ваше внимание на то, что очень редко преобладает только один тип темперамента или только одна акцентуация характера. То есть невозможно связать поведение и характер человека только с одним химическим элементом. Вот почему для того, чтобы помочь пациенту и выбрать верный путь при лечении больного, врачу приходится задать ему не один десяток вопросов. Я предоставляю слово кандидату медицинских наук П.В. Ивановой, которая работает в Краснодарском диагностическом центре СКАЛ заведующей пульмонологическим отделением и является ведущим специалистом в области гомеопатии. (П.В. Иванова подробно рассказывает об истории возникновения гомеопатии (около двухсот лет назад), приводит множество примеров взаимосвязи гомеопатии, химии и психологии; напоминает о достижениях гомеопатии, умеющей бороться и побеждать многие тяжелые заболевания, с которыми с трудом справляется традиционная медицина). В основу гомеопатических методов лечения положены исследования характера и поведения больного, выявление сходства с каким-либо химическим элементом и лечение заболевания с использованием различных природных соединений соответствующих элементов, имеющих сходство в химических свойствах с чертами характера и поведения больного.

 

5 страница.

Узнай себя в металлах.

Создание гомеопатии связано с именем Самуила Ганемана. Фридрих Христиан Самуил Ганеман родился в 1735 г. в Мейсене (Саксония), немец по национальности. Получил медицинское образование сначала в Лейпциге, потом в Вене. После окончания университета несколько лет посвятил лечебной практике. Не был удовлетворен, скорее даже разочарован возможностями медицины. В то же время занимался переводами научной литературы, так как знал все европейские языки и несколько древних. Сферой интересов Ганемана стали химия и фармакология.

На каком-то этапе произошло знаменательное событие, которое резко изменило жизнь ученого и явилось поворотным пунктом в истории медицины. Изучая свойства хинной корки и исследуя её на себе в принятых тогда лечебных дозах, Ганеман неожиданно пережил болезненные расстройства, схожие, если не сказать идентичные, с картиной малярии, которую до того сам перенес. У Ганемана развилась типичная периодическая лихорадка, чего не заметить было нельзя....Этот факт произвел на Ганемана большое впечатление. Врожденное чувство гармонии и философский склад ума требовали поиска закономерности, и Ганеман нашел её: ему стало понятно, что хина потому заняла исключительное положение в лечении малярии, что сама способна вызвать такую же картину. Эта аналогия стала для Ганемана основной в выборе лекарств для лечения. С этого времени он совместно со своими учениками стал испытывать на себе различные химические вещества (так называемые минералы), растения и выделения некоторых животных в различных дозах. При этом выявились некоторые черты характера, психики, типичные только для какого-то определенного вещества. В итоге ученый создал конституциональные портреты этих веществ. Сегодня речь пойдет о портретах представителей минерального царства...

Минеральная пирамида иерархий выглядит так:

соли, кислоты, газы;

галогены, неметаллы, металлы;

тяжелые металлы.

Попробуем рассмотреть свойства минералов в изложенной последовательности.

Семья тяжелых металлов

Металлы обладают специфическим блеском, ковкостью, тягучестью. Хорошо проводят тепло и электричество. Это главные представитель минерального царства, наиболее "весомые" и ценные. Они сосредотачивают в себе основные характеристики минералов: твердость, негибкость, стабильность, организованность, структурность, глубину... Перечисленное подобно нормальным человеческим чертам: твердости разумности, стойкости, упорству, надежности, деловитости, пунктуальности. Соответственно этому "минеральные" люди выбирают профессию (юрист, финансист, программист) и хобби (шахматы, кроссворды, биржевые акции). Соответственно одеваются - строго, аккуратно, однотонно. Сны о делах, компетентности. Страхи разрушения структуры (дома, привычек, работы, скелета собственного тела).

Рассмотрим тип золота. Внешний вид человека золота благородный, голова гордо посажена, рост средний, кисти рук чувствительные; прямая непринужденная осанка, грациозные, исполненные величия жесты, поведение мягкое. Лицо с умеренно крупными чертами,  лоб высокий и широкий, глаза большие, светлые и чистые, нос сформирован хорошо, нежно обрисованы губы. Пропорции лба, носа и подбородка гармоничны. Золотые типы не  любят серебряных украшений, предпочитают золото.

У золотого типа здоровье от природы хорошее, порой он им даже злоупотребляет. Мало предрасположен к болезням. Физиологические функции долгое время поддерживаются в компенсированном состоянии. Система кровообращения считается областью действия золота.

Медь имеет к образованию белков крови и функции венозного отдела. Меркурий влияет на образование лейкоцитов. Железо играет важную роль в образовании красной крови, повышает тонус сосудов, способствует артериальному кровоток, активизирует кровообращение. У золотого типа все эти процессы гармонично уравновешены.

Значение золота в биологической жизни почти неизвестно. В микродозах оно нормализует систему, в которой  при отравлении накапливается 50% золота. При лечении  воспалений действие золота подобно действию антибиотиков.

К типу платины относятся женщины, это женский препарат. Платина - это женщина, наделенная гордыней, тщеславием и стремлением  к власти. Красота - необязательный признак платины. Наоборот, она может быть  не особенно красивой, и это тяжело для неё. Наиболее типичную платину описывают как рыжеволосую, с голубыми глазами, нежной кожей с веснушками. Волосы всегда вьются. У платины потрясающая способность вживаться в другого человека, и этим психологическим приемом она способна достичь многого. В молодости она начинает интересоваться противоположным полом  раньше других и всю жизнь чрезвычайно ревнива. Слабые партнеры её не интересуют. У нее мало детей редко бывают большие семьи. Основные черты патогенеза платины заключаются в психических симптомах - неуравновешенности, чередовании психических и физических проявлений, истеричности, гневливости, горделивом помешательстве, причем одни симптомы сменяют другие.

К числу странных симптомов платины относятся микропсии, когда предметы внезапно становятся маленькими и выглядят как в перевернутом бинокле. Иногда это случается при чтении, когда текст уходит вдаль и буквы становятся маленькими. Острота зрения при этом не снижается.

Пациентка платины лжива, способна на коварное убийство и самоубийство; для платины типичны истеричность и обидчивость, но она, в отличие  от соседки по таблице Менделеева - палладии не плачет. Можно дополнить внешность платины - редко высокого роста, почти всегда светловолосая, кожа мягкая и тоже светлая...

Пациентка палладия (чаще это женщина, как и в случае платины) очень зависима от окружающего общества. Говорят, что она любит лесть, чувствительна к музыке, весела в обществе и производит впечатление здорового человека, а дома совершенно "разваливается". Демонстративно дисфорическая личность,  не менее, чем платина. Другой симптом палладии несколько странный, но не более, чем другие странные симптомы гомеопатии. Пациентка палладия неудержимо растрачивает деньги вне всякой необходимости. Многие женщины, если их спросить об этом, могли бы признаться в мотовстве. Странно, эта страсть не находится в прямой зависимости от количества имеющихся денег. Тип палладия встречается чаще, чем тип платины. Чувствительные  к палладию женщины часто светлоглазые и светловолосые. Настроение преимущественно сентиментальное или депрессивное, склонны к слезам. Если плачет пациентка платины, то это демонстративные, истерические слезы, а у пациентки палладия они более тихие. "Нет радости", - говорят пациентки палладия. Этот препарат улучшает настроение и "дает бодрость", как говорят некоторые из них. Многие жаловались на нарушение сна и принимали палладий в качестве снотворного. Пациентка палладия достаточно высокого роста, крепкой физической конституции, склонна к полноте, любит попировать. Темперамент у неё спокойный и сильный. Женщина типа палладия активна в социальной жизни, склонна к управлению, но с помощью мудрости и знаний, а не секса, как платина. Для этого у неё есть физические возможности, мудрость, знания, авторитет, благоразумие и др.    Её высокое социальное положение более оправдано, чем у платины. Она порядочна и высоконравственна.

Тип железа. Подходит худым, бледным пациенткам, чаще молодым малокровным девушкам с белой, как алебастр, кожей. Малейшее возбуждение сопровождается приливами крови к лицу, отдышкой, сердцебиением. Обычно бледное  лицо приобретает иногда землистый оттенок. Отсутствие аппетита, постоянные тошноты, нежелание мяса дополняют картину.

Мужчины типа железа выше среднего роста, атлетического сложения; голова удлиненной формы или маленькая. Кожа жесткая, твердая, покрыта темно-красными пятнами, лицо при волнении становится красным. Волосы густые, на концах обязательно курчавые, с рыжим оттенком. Карие или серые глаза смотрят смело, иногда устремившись неподвижно на предмет, а при волнении, которое часто носит агрессивный  характер, наливаются кровью. Рот велик, губы сжаты, зубы ровные, желтые и острые. Брови нависают над глазами и легко сдвигаются, делая выражения лица грозным. Нос орлиный, подбородок выдается вперед. Борода короткая, жесткая и рыжая, тип "Барбароссы"; уши маленькие, шея короткая и мускулистая, грудь широкая, выпуклая, плечи широкие и мясистые; особенно развиты дельтовидные мышцы, то есть мышцы, связанные  с ревматическими болями, которые описаны в гомеопатическом патогенезе  железа. Конечности мощные, кости толстые. Бедра нередко короткие, а голени мускулистые. Пациент типа железа быстро восстанавливается после напряжения, после короткого сна встает бодрым. Болезни его проявляются внезапно, протекают бурно и быстро проходят.

Тип алюминия. Пациенты этого типа мало темпераментные и не горячие, а наоборот, депрессивные и унылые, астенического телосложения, худые. Их ткани тонкие, нежные, хрупкие. Соединительная ткань слабая, ненадежная. Ногти хрупкие и ломкие; утонченные черты лица несколько заострены. Они бледные с сухой кожей и тонкими слизистыми оболочками, так что в этом отношении алюминий считается уникумом. Сухость слизистой оболочки желудка приводит к диспепсии, сопровождающейся тягой к несъедобным вещам, таким как земля, уголь, бумага, мел и особенно сырой картофель. Слизистая оболочка дыхательных путей тоже сухая. Воспалительные заболевания в этом  районе протекают по типу сухого катара и сопровождаются охриплостью голоса, сухим кашлем.

Состояние психики депрессивное и тоскливое. Время течет медленно. При виде крови и ножа возникают мысли о самоубийстве.

Тип меди. Женщины типа меди отличаются красотой. Маленькая красивая головка обрамлена пышными и вьющимися волосами, светлыми или темно-русыми, которые сохраняются иногда до старости. Кожа розовая, нежная, мягкая. Рост средний или выше среднего, лицо круглое, щеки часто украшены ямочками. Улыбка или грусть формируют две-три маленькие линии между бровями, в том месте на лице, которое посвящено Венере. Длинные и густые брови сильно выгнуты. Нос прямой и изящный,  чувствительней несколько вырезаны ноздри. Глаза сияющие и улыбающиеся, светлые и часто влажные. Рот маленький, яркий, обычно улыбающийся; полные губы, особенно нижняя. Подбородок круглый с ямочкой. Голос нежный, речь мягкая и даже льстивая, поведение уступчивое, жесты ласковые. Первая мысль  меди всегда добрая. Любят общество, наряды, украшения, безделушки, заботятся о внешности; духи, цветы им почти необходимы. Любят музыку, но скорее мелодию, чем гармонию, и охотно поют.

По характеру добрые, иногда наивные; часто их обманывают; любят покой, грезы, чувственные наслаждения, гнушаются брани, шума, раздора, избегают противоречий и борьбы, щадят чувства других. Веселость их более нежная и сердечная, а не горделивая, как у платины. Они правдивы и сострадательны. От красоты и музыки расцветают, отвечают теплом на любое проявление симпатии. Жизнь в одиночестве теряет для них смысл. Они щедры работают с исключительным усердием, не требуя награды.

У мужчин этого типа женственные формы и вкусы.

Для болезней медного типа характерны общие и местные судороги и спазмы - ключевой симптом патогенеза. Это кишечные колики, спазмы желудка, бронхоспазм, спазмы мочевого пузыря и матки, спазмы мозговых сосудов, по ночам судороги скелетной мускулатуры и икроножных мышц.  Психическое состояние больного характеризуется истощением от физических   или психических напряжений, меланхолией. Случаются головные боли, дрожание, страх, бешенство, мания величия, эпилептические приступы с быстрым вращением во все стороны глазных яблок.

Велико значение меди  в функции крови. Считается, что трофическая функция меди  включает образование белков крови. Медь находит применение при лечении, особенно у детей, анемии, не поддающейся лечению одним железом. Свертывание крови находится под сильным влиянием меди, причем нарушения возможны в обе стороны, но чаще в сторону усиления тромбообразования. Дети типа меди чувствительны, нежны и нуждаются в душевном тепле. Душевный холод и равнодушие окружающих парализуют их, они целиком находятся в окружающем мире, питаются ощущениями и жаждут их. Медный силовой центр определяется в солнечном сплетении.

Тип свинца. Свинцовый гомеопатический патогенез рисует такого больного (или старого) человека с землистым цветом лица и тяжелыми разрушительными болезнями.

Внешний вид человека свинца многократно и выразительно описан как в медицинской, так и в художественной литературе. Все в этом облике - уходящее время и старость. Это худые преждевременно состарившиеся люди, которые живут долго, хотя и выглядят старше своего возраста. Походка у них медленная. Сутулое тело истощено, кожа сухая. шершавая, бледная, нередко серая, мало жировой прослойки. Мускулатура слабая, кости выдаются. Эти люди часто высоки, лицо костисто, лоб собран в "озабоченные" складки. Глубоко посаженные черные глаза смотрят серьезно и пронзительно. Черные волосы лишены блеска. Борода черная, на щеках - редкие волосы. Брови черные, приподняты при начале и сдвинуты. Голова длинная, щеки впалые, челюсти широкие, а скулы выдаются. Костистый,  резко профилированный нос загнут книзу. Узкий рот с опущенными углами губ и глубокая носогубная складка производят пессимистическое  впечатление. Уши велики. Шея худая и жилистая. Плечи приподняты, грудь узкая, плоская и косматая. Руки и ноги длинные, ширококостные и очень худые, кисти рук узловатые, с грубыми связками. Осанка сгорбленная. Походка замедленная и шаркающая. Голос твердый и неприятно резкий. В психике некоторых типов свинца отмечаются признаки все возрастающей работы духа. Любят серьезную духовную музыку, стремятся к абстрагированию и видят только общее, значимое. Это аскеты. Они мало едят, живут экономно; у них мало потребностей в сфере физической и материальной жизни. Замкнутый, рано созревающий, с детства независимый характер. В работе  эти люди дисциплинированнее, чем все остальные; исполнены чувства долга, принципиальны и неподкупны.

Если духовная жизнь таких людей не отличается насыщенностью, то в них преобладают признаки разрушения сознания и физического тела. Свинец - образ отмирающей жизни. Это глубокий меланхолик, описанный еще Гиппократом.

Характер у свинцового типа обычно тяжелый. Эти люди эгоцентричны, недружелюбны, редко бывают довольны, избегают личного сближения, не любят детей. Равнодушные, сухие, черствые. Серьезность становится болезненной. Они не понимают юмора, предаются горьким мыслям, переживают мировые страдания.

Деяния негармоничного свинца вредны. Он держится привычек настолько, что всякая перемена встречает с его стороны сильное противодействие. Он сам не любит перемен и не поощряет их в других, крайне консервативен, отвергает новые идеи, сам же в работе доходит до самоистязания и саморазрушения.

В организме около 40 миллиграммов свинца. Он поддерживает равновесие между недостаточной минерализацией и тенденцией к склерозу.  Свинец имеет особое отношение к костям: они накапливают 95% свинца, в том числе и при отравлении. Кости единственная ткань, которая без вреда выносит накопление большого количества свинца. В токсикологии свинец относят к сильным и медленно действующим протоплазматическим ядам.

6 страница.

Роль металлов в развитии цивилизации.

Петр I в первые годы своего царствования издал указ: "Искать всякому литому и кованому  железу умножения, самим выпускать пушки, сабли, тесаки, копья, латы, проволоку, дабы то дело в Московском государстве было прочно". Большое значение придавали качеству железных изделий. Рассказывают, что в старину оружейник надевал на себя изготовленную им кольчугу, а заказчик наносил по ней удар кинжалом. Если оружейник при этом оставался живым, то получал большие деньги, а если был изготовлен брак, то деньги было получать некому. Петр I наказывал кнутом и ссылал на работу в монастырь того мастера, который "дерзнул войску государеву продавать плохие пищали".

В 1698 г. Петр I вернулся в Россию после полуторагодичного заграничного путешествия. Собственными глазами увидел царь на сколько Россия отстала от Европы. Многое нужно для того, чтобы догнать её, в том числе железо и медь. Царь "указал в тех местах, где пристойнее и к железным рудам ближе, и дров больше, не в дальнем расстоянии от магнитной руды завод завесть". Первым крупным металлургическим заводом Урала стал Невьянский завод, выпустивший чугун в 1701 г. По указу Петра этот завод был передан богатому тульскому кузнецу Никите Демидовичу Антуфьеву, которого позднее нарекли Демидовым. Никита Демидов, а затем его сын Акинфий много сделали для развития отечественной металлургии. И сами они были великими мастерами.

Одна английская газета в XIX веке писала: "Демидовское железо... играет важную роль в истории нашей промышленности. Оно было ввезено в Великобританию в начале XVIII века для передела в сталь и много способствовало к основанию знаменитых высококачественных сталей"

Урал издавна славился талантливыми изобретателями. В 1800 году Ефим Артамонов сделал первый  в мире велосипед. Сохранилась запись в книге полицейского участка о том, что "холоп Ефимко Артамонов розгами бит за то, что в день Ильи-пророка года 1800 ездил на диковинном самокате по улицам города Екатеринбурга и пугал всех встречных лошадей, которые не только на дыбы становились, но и на заборы кидались и увечья пешеходам чинили немалые".

А сколько удивительных и оригинальных изобретений на счету механика-самоучки Егора Кузнецова! Взять, например, удивительные астрономические часы, которые показывают положение Солнца, месяц, год, число, святых, соответствующих каждому дню. На часах изображена миниатюрная фабрика, молот, молотовый мастер, горн с мехами. Егор Кузнецов создал для завода плющильную машину  - непрерывный прокатный стан, машину для откачки воды из рудника. В Эрмитаже выставлены музыкальные дрожки Егора Кузнецова. Они представляют собой пароконную тележку на трех человек - кучера и трех пассажиров. В задней части повозки размещены орган и верстомер. Во время движения орган исполнял одну из 22 запрограммированных на распределительном валу мелодий, а звонок оповещал путников о каждой пройденной версте. Эти талантливые умельцы были крепостными.

К концу XVIII века уральские мастера начали выпускать изделия художественного литья из чугуна и творческая работа талантливых скульпторов, формовщиков, чеканщиков, мастеров по окраске отливок. Умом и сердцем людей были созданы изящные художественные вещи. На заводе была организована школа, где мастеровых обучали рисунку, лепке, формовке, чеканке. Сколько ни смотри - не перестанешь удивляться, как можно из серого, тяжелого, грубого чугуна создать вазу с розами или ажурную столешницу, избушку на курьих ножках на красивой подставке или бревенчатый домик с ажурными наличниками и кружевным обрамлением крыши, над которой замерли два конька-горбунка...

Д.И. Менделеев, посетивший выставку в Париже, записал в своей записной книжке: "Судили русских: пять больших премий"

Известность демидовских заводов росла. Один из путешественников, побывавший на Урале, писал, что тагильские изделия "пользуются славою: они крашенные, золоченные, расписные и лакированные снаружи, очень красивые и оригинальные". Тяга к новому стала своеобразной традицией русских металлургов, берущей свое начало от незаурядности.

На центральной городской площади в Венеции есть грандиозный собор Сан Марко, отражающий стиль разных эпох и стран. На верхней террасе доминирует знаменитая квадрига - четыре коня из позолоченной меди, привезенные из Константинополя, входные ворота из демидовского чугуна.

Во внутреннем убранстве Золотой алтарный образ и Золотая Пала, шедевр искусства, исполненный из византийского золота.

В 18-19 веках железо уже широко использовалось в технике. В Европе были построены водопровод, железнодорожный мост, железная дорога, корабль, величественная Эйфелева башня в Париже.  Высота башни вместе с телевизионной антенной 320 м, вес 700 тонн. Эйфелева башня стала символом не только Парижа, но и всей Европы.

Важнейший сплав алюминия - дюралюминий. Его название произошло от названия города Дюрен в Германии. Отечественный сплав похожего состава одно время называли кольчугалюминием - по названию поселка металлургов Кольчугино во Владимирской области. Алюминиевые сплавы незаменимы для авиации - они почти в три раза легче стали и меди и вместе с тем тверды, жаростойки и прочны. Так проволока из дюралюминия сечением 1 мм2 не рвется под грузом 50 кг.

Оксид алюминия используют для получения алюминия, а также как огнеупорный и абразивный материал. Его монокристаллы незаменимы для лазеров. Прозрачные окрашенные кристаллы природного оксида алюминия (корунда) - драгоценные камни (сапфиры, рубины).

Гидроксид алюминия - основной компонент всем известных лекарств, которые понижают кислотность желудочного сока.

Останкинская башня построена архитектором Никитиным и была самой высокой в мире до того как в 1974 году в Торонто (Канада) не построили башню на 13 метров выше. Но и теперь Останкинская башня является самой высокой в Европе и Азии. Башня имеет массу 55000 тонн, высоту 540 метров. Ствол башни имеет высоту 380 метров. Срок службы: 300 лет, при неукоснительном соблюдении правил эксплуатации. Для устойчивости башня имеет углубление и там находится груз. При постройке Никитин взял за основу Ваньку-Встаньку.  Башня бала построена для того, чтобы разместить антенну телевидения. Для качественного приема антенну нужно было разместить на высоте 380 метров.

В 19 веке сталь называли "чудо-металл". Этот же титул алюминий заслужил в начале, а магний в середине 20 века. Какой "чудо-металл" ждет нас завтра? На самом  деле такие возможности ограничены. Реально в земной коре встречаются лишь 7 металлов (железо, алюминий, магний, натрий, калий, титан)

В качестве конструкционного материала можно использовать еще титан, встречается в 8 раз реже, чем железо. У него весь "джентльменский набор" - легкий, прочный, устойчив к коррозии, высоким температурам и давлению. Его используют в авиации, кораблестроении, космической технике. Но почему человечество медленно находит титану "новые рабочие места"? Его лучшие стороны проявляются в очищенном виде, а этот процесс дорогой ( в 1974 году он стоил: 1кг -6620 долларов, а сейчас в 10 раз дешевле).

Следующий путь - получение бездефектных кристаллов на промышленном уровне. в 1948 году советские ученые вырастили бездефектный кристалл вольфрама, он выдерживает нагрузку на 1 см2 - 250 тонн, а самая прочная сталь30 тонн.

Еще один способ - это металлизация (покрытие одного металла другим). " Чудо металлы" можно найти если не в природе, то в лабораториях ученых.

 

7 страница

Исследования, открытия, прогнозы.

ПРОФЕССИИ СПЛАВОВ.

Исследованы возможности практического применения сплавов, обладающих уникальным свойством запоминать форму, исключительно разнообразны и заманчивы. Здесь перед конструкторами - широкое поле деятельности, усеянное принципиально новыми инженерными решениями. например, в космической технике с помощью этих сплавов эффектно решается традиционная проблема экономии места. Свернутые или скрученные в компактную форму и уложенные в небольших нишах космического корабля антенны, механизмы стабилизации, солнечные батареи распрямляются или выдвигаются от действия солнечного тепла. Созданы соединения способами, заменяющими сварку, пайку и другие трансформационные методы. Для соединения двух трубок в топливном двигателе самолета, берут втулку из низко температурного запоминающего сплава, внутренний диаметр которой на 4% меньше наружного диаметра соединительных трубок. В жидком азоте деформируют втулку методом раздачи, так что ее внутренний диаметр становится на 4% больше наружного диаметра трубок. Теперь концы трубок можно ввести внутрь втулки, которая отогреваясь до комнатной температуры, сжимается и сжимает концы трубок, обеспечивая прочное и герметичное соединение.

В авиации и кораблестроении уже установлены сотни тысяч таких соединений. Они показали высокую надежность и работают безотказно. Это значительно проще, чем сваривать или паять. Можно легко выполнять такие соединения в труднодоступных местах, когда сварка или пайка вообще невозможны, например на дне моря.

Интересны возможности использования этих сплавов в медицине. Их применяют при операциях, связанных со сращиванием костных переломов. В организм больного оперативным путем вводят стержень, изогнутый так, что он повторяет неправильную форму кости. Стержень помнит заранее заданную ему форму правильной кости и начинает вспоминать ее при небольшом повышении температуры.

Другой пример - фильтры для улавливания тромбов в сосудах. Слегка охлажденная прямая тонкая проволочка вводится в нужное место кровеносного сосуда, там, отогреваясь до температуры тела принимает раннее заданную ей причудливо запутанную форму. Фильтр пропускает кровь, но задерживает тромб, который добравшись до сердца или мозга, мог бы привести к смертельному исходу.

Нитинол не ржавеет, он легок и прочен, не исключено, что в будущем из него будут, например, делать корпусы автомобилей. Такой автомобиль даже после серьезного дорожного происшествия, восстановит форму кузова просто в результате подогрева поврежденных мест.

Никель наряду с хромом является важнейшим компонентом многих сплавов. Он придает сталям высокую химическую стойкость и механическую прочность. Так, известная нержавеющая сталь содержит в среднем 18% хрома и 8% никеля. Для производства химической аппаратуры, сопел самолетов, космических ракет и спутников требуются сплавы, которые устойчивы при температурах выше 1000о С, то есть не разрушаются кислородом и горючими газами и обладают при этом прочностью лучших сталей. Этим условиям удовлетворяют сплавы с высоким содержанием никеля. Большую группу составляют медно-никелевые сплавы. Одним из важных преимуществ титановых сплавов перед алюминиевыми и магниевыми сплавами является жаропрочность. Титановые сплавы по удельной прочности превосходят большинство  нержавеющих и теплостойких сталей.

Литий. ( Сверхпроводимость лития )  Теоретические   расчеты показывают, что легкие химические элементы должны переходить в сверхпроводящее состояние при высоких критических температурах Тс однако для этого необходимы очень большие давления (например, для водорода Р= 400 ГПа), которые трудно получить в лабораторных условиях.

Литий, в отличие от водорода (который, прежде чем говорить о его сверхпроводимости, надо сначала сжать до твердого состояния, что само по себе весьма нелегко), представляет собой металл уже при нормальном давлении. Поэтому давление, необходимое для перехода лития в сверхпроводящее состояние, существенно меньше, чем для перехода водорода. Однако исследованию электрических свойств лития при больших давлениях препятствует его высокая химическая активность: будучи помещен в алмазную ячейку для сжатия, этот металл вступает в реакцию с алмазом, и ничего не получается....

Японские физики из Осакского и Токийского университетов недавно  экспериментально доказали, что под давлением литий действительно становится сверхпроводником. Это происходит при Р=30 ГПа, причем увеличение давления до 48 ГПа ведет к росту Тс на 20оК - она становится самой высокой для одноэлементных сверхпроводников.

Правда, вывод о сверхпроводимости лития был сделан лишь на основании измерений температурной зависимости электросопротивления. Из-за технических трудностей ученым не удалось зарегистрировать эффект Мейснера, однако Гс уменьшалось при воздействии сильного магнитного поля: при Р= 34 ГПа, например, значение Тс  падало от 8К(при Я=0) до нуля (при Я=3Тл.). Поэтому нет сомнений, что наблюдалась сверхпроводимость, а  не "паразитный" эффект.

Итак, для лития теоретические прогнозы подтвердились. Если они подтвердятся и для водорода, то можно получить сверхпроводник уже при комнатной температуре, но, увы, только при колоссальном давлении.

Год, когда был открыт закон.

Когда Г. Галилей открыл закон свободного падения тел? Горы записей свидетельствуют о его работе над этим законом между 1590 и 1632 гг. Однако многие записи, сделанные между указанными датами, не имеют никаких временных помет.

Институт ядерной физики во Флоренции пришел на помощь историкам науки. Бомбардируя множество листов записей протонами-66, они обнаружили содержание металлов в чернилах, причем те чернила, которыми Галилей в первый раз вывел открытый им закон, были теми же, какими он заполнял счетоводную книгу в 1604 году. Эту дату и следует считать годом открытия Галилеем его знаменитого закона. Свои опыты он проводил , бросая ядра разной массы с падающей  башни в г. Пизе.

Моря и пустыни,

Земля и Луна,

Свет солнца

И снега лавины.

Природа сложна,

Но природа одна.

Законы природы едины.

Подведение итога урока, оценка работы учащихся.

Hosted by uCoz