8 класс. Химия. Роль металлов в истории человечества. Применение металлов и сплавов

Комментарии преподавателя

Использование металлов в различные периоды

Металлы были известны человеку с древних времен, однако, их они не нашли применения, пока их не научились обрабатывать. В истории развития человечества по длительности и интенсивности использования соответствующих материалов выделяют каменный, медный, бронзовый и железный века:

Обратите внимание, медь – первый металл, который стали использовать для изготовления орудий труда и оружия. Почему медь, а не железо? Ведь железо гораздо более распространенный в природе металл, чем медь (массовая доля железа на Земле 4,1%, а меди – 0,005%).

Рис. 1. Распространенность меди и железа в земной коре (массовые проценты)

Объясняется это двумя факторами. Во-первых, железо встречается в природе в самородном состоянии крайне редко, в отличие от меди. Слово «железо» в переводе с древнегреческого означает «звездный». В чистом виде железо в природе встречается в составе осколков метеоритов. Во-вторых, медь можно легко получить из медной руды.

Если смешать черный порошок оксида меди (II) с углем и нагреть пробирку в пламени спиртовки, то через некоторое время цвет порошка станет красным, т.е. образуется медь.

Легко представить, как древние люди на костре могли получить медь из медной руды.

Следующий период в истории человечества – бронзовый век. Бронза – это сплав меди с оловом. Бронза имеет ряд преимуществ перед медью, она тверже и прочнее.

С середины I тысячелетия до н.э. человек научился добывать железо из руды.  Наступил железный век.

Благодаря металлам, производительность труда настолько возросла, что позволила высвободить одних людей для управления государством, других – для занятия ремеслом, литературой, искусством. Использование человеком металлов можно считать условием, предопределившим становление цивилизации.

Золото и серебро тоже издавна использовались человеком. Эти металлы использовали как эквиваленты обмена. Золото определяло могущество и власть.

Какие же свойства металлов позволяют их широко использовать? Это физические свойства металлов (пластичность, прочность, тепло- и электропроводность) и химические свойства (неспособность многих металлов взаимодействовать с окружающей средой).

В чистом виде металлы используют редко, чаще применяют сплавы металлов.

На данном этапе развития цивилизации наиболее широко применяемый металл – железо. Твердость чистого железа невелика, поэтому используют его сплавы, как правило с углеродом: чугуны (содержание углерода более 2% по массе) и стали (С – менее 2%).

Рис. 2. Сплавы железа с углеродом: чугун и сталь

Чтобы железо не подвергалось ржавлению при контакте с кислородом воздуха и водой, на его поверхность наносят слой другого металла, например цинка. Оцинкованным железом покрывают крыши домов, из него изготавливают кузов автомобиля.

Медь в чистом виде используют в тепло- и электротехнике. Например, из нее изготавливают электропровода. В основном, применяют сплавы меди – латунь и бронзу. Латунь – сплав меди  с цинком. Ее используют в машиностроении и производстве бытовых товаров. Бронза, как уже было сказано, - сплав меди с оловом. Из нее делают водопроводные краны, различные детали механизмов, например часов, памятники, монументы.

Применение алюминия основано на его легкости, высокой электропроводности и химической стойкости. Его поверхность покрыта слоем прочной оксидной пленки, которая защищает металл от взаимодействия с окружающей средой. Недостаток алюминия – его мягкость. Поэтому чаще используют его сплавы с медью, магнием и марганцем. Такие сплавы называют дюралюминами. Дюралюмины используются в самолето- и автомобилестроении.

Рис. 3. Использование дюралюминия

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/8-klass/bvewestva-i-ih-prevraweniyab/rol-metallov-v-istorii-chelovechestva-primenenie-metallov-i-splavov-2

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=zRqfmLhuyg4

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=JbDnNL_G670

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=08Z7VG5HrAo

источник презентации - http://ppt4web.ru/khimija/primenenie-metallov.html

http://www.youtube.com/watch?v=JbDnNL_G670

http://www.youtube.com/watch?v=ifpqEeX0W9A

Файлы