Урок "Химия Победы" Овчинникова Марина Альбертовна, учитель химии мкоу «сош №29»

Овчинникова Марина Альбертовна, учитель химии МКОУ «СОШ №29» г. Ревда, Свердловской области

(4) 9 мая. Этот день навеки останется в истории человечества. 65 лет промчались, но не забудется дата такая. В памяти каждого это осталось - 45-й год, 9 мая! День всенародного ликования, радости, но радости со слезами на глазах…

Задохнулись канонады, в мире - тишина.

На большой Земле однажды кончилась война.

Будем жить, встречать рассветы, верить и любить.

Только не забыть бы это! Лишь бы не забыть…

(5) Великая Отечественная война началась в воскресенье 22 июня рано утром, когда никто не ждал. Люди готовились в отпуск, на дачи, школьники танцевали на выпускном балу. И вдруг…(аудиофрагмент «голос Левитана»).

(6) ХИМИК. Вся страна откликнулась на зов родины-матери. Вставай, страна огромная. (Звучит песня «Вставай, страна огромная»). Чтобы приблизить победу, солдаты воевали на фронте, труженики тыла трудились днем и ночью на заводах, и советские ученые внесли свой вклад в победу над фашистской Германией. Ученые-химики создавали новые способы производства взрывчатых веществ, топлива для реактивных снарядов "Катюш", высокооктановых бензинов, каучука, материалов для изготовления броневой стали, легких сплавов для авиации, лекарственных препаратов.

(7) ФИЗИК. Ученые - физики создавали новые виды оружия. Какой бы новый вид вооружения ни создавался, он неминуемо опирается на физические законы: рождалось первое артиллерийское оружие - приходилось учитывать законы движения тел (снаряда), сопротивление воздуха, расширение газов и деформацию металла; создавались подводные лодки - и на первое место выступали законы движения тел в жидкостях, учет архимедовой силы; проблемы бомбометания привели к необходимости составления таблиц, позволяющих находить оптимальное время для сброса бомб на цель.

Сегодня мы узнаем, каково значение химических элементов-металлов в истории Великой Отечественной войны, как помогали металлы ковать победу над фашистской Германией.

Сегодня на нашем уроке присутствуют ветераны Великой Отечественной войны и труженики тыла. Этим людям, а также памяти павших мы посвящаем этот урок.

(10) Железо, № 26. В таблице Менделеева трудно найти какой-либо иной элемент, с которым так неразрывно связывалась бы жизнь всего человечества. Нет другого элемента, при участии которого проливалось бы так много крови, терялось бы столько жизней, происходило бы столько несчастий. "В бою железо дороже золота" - гласит татарская пословица. И русские говорили: "При рати железо дороже золота. Железом и золото добуду".

(11) Железо являлось основным металлом, из которого изготовляли многочисленные и разнообразные орудия для истребления людей. Недаром копье и щит, характерные принадлежности бога войны Марса, древние мудрецы сделали символом, обозначающим железо. Оно действительно верно и безотказно служило Марсу. Более 90% всех металлов, которые использовались в Великой Отечественной войне, приходится на железо.

(12) Железо - главная составная часть чугунов и сталей, а по их выплавке судят о мощности государства.

(13) Сколько этого металла было выброшено в снарядах, бомбах, минах, гранатах! Чтобы судить о масштабах расхода железа в минувшей войне, назовем одну цифру: миллион бомб сброшено фашистской авиацией на Сталинград. Но железо - не только борьба, война, разрушение; железо - металл созидания. Это основа всей металлургии, машиностроения, железнодорожного транспорта, судостроения, грандиозных инженерных сооружений.

(15) Основное стрелковое оружие российской пехоты - автомат Калашникова. Разработка начата в 1943 году сержантом Калашниковым в госпитальной палате. Автомат создан "солдатом для солдат", как говорят военные, в 1947 году. Принят АК-47 на вооружение Советской Армии в 1949 году, а старшему сержанту Калашникову присуждена была Сталинская премия.

(16) И сейчас АК не потерял своей актуальности: на него могут крепиться подствольный гранатомет ГП-25 или ГП-30, устанавливаться ночные или оптические прицелы и приборы для беззвучной или беспламенной стрельбы.

(17) (Звучит песня «Катюша»).

(18) Эти стихи написаны военврачом С.Семиным на фронте в июле 1942 г. Оружие - "катюша". "Катюши" - реактивные артиллерийские установки, выпускающие реактивные снаряды.

(19) Впервые вступили в бой 14 июля 1941 г. в Белоруссии (под Оршей) под командой капитана Флерова. У г. Орши, там, где батарея произвела первые залпы, установлен памятник, на котором застыла могучая "катюша".

(20) Сравнительно небольшой вес и простота устройства направляющих полозьев для пуска реактивных снарядов обеспечивали их монтаж на автомобильных шасси повышенной проходимости, тракторах, танках, а также кораблях и даже на самолетах. Это обеспечивало высокую мобильность реактивной артиллерии.

(22) Свинец, № 82. С изобретением огнестрельного оружия на изготовление пуль для ружей, пистолетов и картечи для артиллерии стали расходовать много свинца. Свинец - тяжелый металл, его плотность 11,34. Именно это обстоятельство послужило причиной массового использования свинца в огнестрельном оружии. И сейчас пули отливают из свинца, лишь оболочку их делают из других, более твердых металлов. Любая добавка к свинцу увеличивает его твердость, но качественно влияние добавок неравноценно. В свинец, идущий на изготовление шрапнелей, добавляют до 12% сурьмы, а в свинец ружейной дроби - не более 1% мышьяка. Свинец не раз решал исход грандиозных военных баталий, за что его стали называть "смертоносным" металлом.

(23) Никель, № 28. В первой половине прошлого столетия никель добывался в небольших количествах и стоил очень дорого. Он считался поэтому ювелирным металлом. Позднее никель стали добавлять в стальную броню. Долгие годы это было его основное применение. Однако позже он стал неотъемлемой составляющей бронированных орудий и танков.

(Звучит песня «Марш танкистов»).

(24) Когда советские танки Т-34 появились на полях сражений, немецкие специалисты были поражены неуязвимостью их брони. По приказу из Берлина первый же захваченный Т-34 был доставлен в Германию. Здесь за него взялись химики.

(25) Они установили: русская броня содержит большой процент никеля, что делает ее сверхпрочной. Недостаток никеля в стали привел к тому, что к 1944 г. имперские военные заводы вынуждены были изготовлять танковую броню повышенной толщины,

(26) и "тигры", и "пантеры", и "фердинанды", одетые в нее, оказывались тяжелее и слабее советских танков и самоходок". Т-34 - это лучший танк времен 2-ой мировой войны.

(27) В осеннюю распутицу, когда немецкие танки безнадежно вязли в грязи, Т-34 оставался единственным танком, которому было не страшно бездорожье. Башня танка поворачивалась с рекордной скоростью: она делала полный оборот за 10с вместо обычных 35с. Благодаря небольшому весу и размеру танк был очень маневренный.

(28) Броня с повышенным содержанием никеля не только оказалась самой прочной, но и имела самые выгодные углы наклона, поэтому была неуязвимой. Производство "тридцатьчетверок", как их называли, было налажено в самые короткие сроки, хотя ценой тому были дни и ночи напряженного труда. Люди, у которых в холодном цехе пальцы примерзали к металлу, неделями не покидали рабочих мест и в конце декабря 1941 г. отправили на фронт первый эшелон с боевыми машинами. (29)Тепло отозвался о танке Т-34 прославленный маршал И. С. Конев. Он писал: "Не было лучшей боевой машины ни в одной армии. До самого конца войны Т-34 оставался непревзойденным. Как мы были благодарны за него нашим уральским рабочим и инженерам!"

(30) Танку Т 34 посвящается... Константин Лаптев

(32) Благодарные потомки отдают дань памяти этой боевой машине, советскими скульпторами во многих городах созданы памятники танку времен Отечественной войны.

(35) Алюминий, № 13. Алюминий называют "крылатым" металлом, так как его сплавы с Mg, Mn, Be, Na, Si используются в самолетостроении.

(36) Тончайший алюминиевый порошок использовался для получения горючих и взрывчатых смесей. Начинка зажигательных бомб состояла из смеси порошков алюминия, магния и оксида железа, детонатором служила гремучая ртуть.

(37) При ударе бомбы о крышу срабатывал детонатор, воспламеняющий зажигательный состав, и все вокруг начинало гореть. Горящий зажигательный состав нельзя потушить водой, так как раскаленный магний реагирует с ней. Поэтому для тушения огня применяли песок.

(39) Алюминий использовали для активной защиты самолетов. Так, при отражении налетов авиации на Гамбург операторы немецких радиолокационных станций обнаружили на экранах приборов неожиданные помехи, которые делали невозможным распознавание сигналов от приближающихся самолетов. Помехи были вызваны лентами из алюминиевой фольги, которые сбрасывали самолеты союзников. При налетах на Германию было сброшено примерно 20 тысяч тонн алюминиевой фольги. В годы войны был разработан В.Г. Головкиным непрерывный способ производства литой алюминиевой проволоки диаметром до 9 мм. Потребность в ней была громадной.

(40) Число заклепок на истребителе военного времени доходило до 100 -200 тысяч штук, а на бомбардировщике - даже до миллиона…(Звучит песня «Авиамарш»). (41, 42, 43, 44)

(45) Знаменитый авиаконструктор С.А.Лавочкин писал: "Я не вижу моего врага - немца-конструктора, который сидит над своими чертежами ... в глубоком убежище. Но, не видя его, я воюю с ним ... Я знаю, что бы ни придумал немец, я обязан придумать лучше. Я собираю всю мою волю и фантазию, все мои знания и опыт ... чтобы в день, когда два новых самолета - наш и вражеский - столкнутся в военном небе, наш оказался победителем". Так думал не только С.А.Лавочкин, но и каждый создатель боевой отечественной техники.

(46) Медь, №29. В годы Великой Отечественной войны главным потребителем меди была военная промышленность. Сплав меди и олова - пушечный металл. Гильзы патронов и артиллерийских снарядов обычно желтого цвета.

(47) Они сделаны из латуни - сплава меди с цинком. Большинство артиллерийских латунных гильз используется неоднократно. В годы войны в любом артиллерийском дивизионе был человек (обычно офицер), ответственный за своевременный сбор стреляных гильз и отправку их на перезарядку. Высокая стойкость против разъедающего действия соленой воды характерна для морских латуней. Это латуни с добавкой олова.

Металлы: олово, цинк и медь - образуют бронзу. Из бронзы во всем мире изготавливают памятники воинам. (Звучит песня «Алеша»). (48, 49, 50) В Трептов-парке в г. Берлине у памятника воинам Советской Армии, павшим при штурме столицы фашистской Германии, отлиты 5 огромных (до 5 м в диаметре) бронзовых венков, лежащих на братских могилах. Там же, в Мемориальном зале Мавзолея, воинам Советской Армии на постаменте из черного лабрадора в золотом ларце хранится книга с именами героев, павших смертью храбрых при героическом штурме столицы Германии.

(52) Серебро, № 47. Серебро в сплавах с индием использовалось для изготовления прожекторов (для противовоздушной обороны). Зеркала прожекторов в годы войны помогали обнаружить врага в воздухе, на море и на суше; иногда с помощью прожекторов решались тактические и стратегические задачи. Так, при штурме Берлина войсками Первого Белорусского фронта 143 прожектора огромной светосилы ослепили гитлеровцев в их оборонительной полосе, и это способствовало быстрому исходу операции.

(53, 54) Магний, № 12. Свойство магния гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб. Металлурги используют магний для раскисления стали и сплавов.

(55) Вольфрам, № 74. Мировое производство вольфрама - примерно 30 тыс. т в год. С начала нашего века оно не раз испытывало резкие взлеты и столь же крутые спады. Пики на кривой производства в точности отвечают кульминационным моментам первой и второй мировых войн. И сейчас вольфрам является сугубо стратегическим металлом. В чистом виде он обладает и колоссальной прочностью: его сопротивление разрыву достигает 40 тонн на квадратный сантиметр, значительно превышая прочность лучшей стали.

(56) Из вольфрамовой стали и других сплавов, содержащих вольфрам или его карбиды, изготовляют танковую броню, оболочки торпед и снарядов, наиболее важные детали самолетов и двигателей. Твердость одного из сплавов на основе карбида вольфрама-"рэлита" настолько велика, что, если по образцу из этого сплава провести напильником, то на нем (на напильнике!) остается борозда. Готовясь к войне, дальновидные немцы запаслись впрок вольфрамовой рудой, но вскоре эти запасы иссякли, а военная промышленность продолжала настойчиво требовать вольфрамовую сталь. Вольфрам относится к числу самых ценных стратегических материалов.

(57, 58) Лантан, № 57. Во время Второй мировой войны лантановые стекла применяли в полевых оптических приборах. Благодаря добавкам лантана удалось уменьшить размеры объектива при той же светосиле, намного улучшить качество цветной съемки. Сплав лантана, церия и железа дает так называемый "кремень", который использовался в солдатских зажигалках. Из него же изготовляли специальные артиллерийские снаряды, которые во время полета при трении о воздух искрят (можно и ночью наблюдать за их полетом).

(59, 60) Ванадий, № 23. Ванадий называют "автомобильным" металлом. Однако еще за 10 лет до того, как Форд узнал о существовании ванадиевой стали, французские инженеры выплавляли ее и получали высококачественные броневые плиты. Из этой стали были сделаны и первые пушки, установленные на самолетах. Необходимость броневой защиты для пехоты и артиллерийских расчетов стала особенно очевидной в ходе первой мировой войны, когда пришлось столкнуться с орудийным и пулеметно-ружейным огнем невиданной прежде интенсивности. Первоначально для изготовления касок и щитов орудий применяли сталь с большим содержанием кремния и никеля, но испытания на полигоне показали ее непригодность. Сталь, содержащая всего 0,2% ванадия, оказалась более прочной и вязкой. К тому же она была легче. Ванадиевая сталь дала возможность облегчить автомобили, сделать новые машины прочнее, улучшить их ходовые качества. Из этой стали изготовляют солдатские каски, шлемы, броневые плиты на пушках.

(61, 62) Германий, № 32. Без германия не было бы радиолокаторов. В начале Великой Отечественной войны советские ученые создали генераторы для питания раций (на основе свойств германия превращать тепловую энергию в электрическую). Они имели вид обыкновенных солдатских котелков и предназначались для питания раций партизанских отрядов, действовавших в тылу врага на временно оккупированных территориях. Стоило только налить в такой котелок воды, нагреть ее на пламени костра, и рация получала необходимый для работы ток. Портативные генераторы, надевающиеся на стекло обыкновенной керосиновой лампы, превращают излучаемое ей тепло в электрический ток, достаточный для питания радиоприемника.

(63, 64) Кобальт, № 27. Кобальт называют металлом чудесных сплавов (жаропрочных, быстрорежущих). Резец, изготовленный из суперкобальтовой стали проходит 1000 м и остается в хорошем состоянии в отличие от ванадиевого резца, который затупляется, пройдя 7 м. Кобальтовая сталь использовалась для изготовления магнитных мин. Способность сохранять магнитные свойства после однократного намагничивания свойственна лишь немногим металлам, в том числе и кобальту. К сталям и сплавам, из которых изготовляют магниты, предъявляют очень важное техническое требование: они должны обладать сопротивлением размагничиванию. Магниты должны быть устойчивы и по отношению к температурным воздействиям, к вибрации (что особенно важно в моторах), легко поддаваться механической обработке. Если вольфрамовая сталь теряет под действием вибраций свои магнитные свойства почти на треть, то кобальтовые - всего на 2...3,5%.

(66, 67, 68) Молибден, № 42. Молибден называют "военным" металлом, так как 90% его используется на военные нужды. Стали с добавкой молибдена (и других микродобавок) очень прочны, из них готовят стволы орудий, винтовок, ружей, детали самолетов, автомобили. Введение молибдена в состав сталей в сочетании с хромом или вольфрамом необычайно повышает их твердость (танковая броня). Молибденовая сталь прочна, остра, тверда, гибка, из нее готовили клинки, сабли, мечи, ножи.

(69) Олово, № 50. Гомер рассказывает в "Илиаде", как древнегреческий бог огня и кузнечного ремесла Гефест ковал щит для героя Ахилла. На этом легендарном щите Гефест нанес рисунок.

(70) "Сделал па нем отягченный гроздием сад виноградный

Весь золотой, лишь одни виноградные кисти чернелись;

И стоял он на сребряных, рядом вонзенных подпорах.

Около саду и ров темно-синий и белую стену вывел из олова".

"Сделал и тяжкий шелом...

Пышный, кругом изукрашенный, гребнем златым повершенный;

После из олова гибкого сделал ему и поножи".

Олово называют металлом "консервной банки". Сплав олова с другими металлами используется для изготовления подшипников. Из олова изготовляли блестящие оловянные солдатские пуговицы. При низкой температуре атомы олова перестраивают свою кристаллическую решетку и металл разрушается, "заболевает". Название этой болезни - оловянная чума. Солдатские пуговицы нельзя хранить на морозе.

(71) Литий, № 3. В годы Великой Отечественной войны гидрид лития стал стратегическим. Он бурно реагирует с водой, при этом выделяется большой объем водорода, которым заполняют аэростаты и спасательное снаряжение при авариях самолетов и судов в открытом море. Добавка гидроксида лития в щелочные аккумуляторы увеличивала срок их службы в 2-3 раза, что очень нужно было для партизанских отрядов. Трассирующие пули с добавкой лития при полете оставляли сине-зеленый свет. Соединения лития используются на подводных лодках для очистки воздуха.

(72) Калий, № 19. В военном деле применяются соединения калия. Если говорят просто "селитра", то имеют в виду нитрат калия. Этим веществом человечество пользуется уже больше тысячи лет для получения черного пороха. Обыкновенный порох - это смесь мелко измельченных: серы, селитры и угля. Еще два соединения - хлорат калия (бертолетова соль) KClO₃ и дихромат калия K₂Cr₂O₇ - применяются в спичечном производстве и пиротехнике.

(73, 74) Химик. (Демонстрация фрагмента видеофильма). Немцы разрушили в СССР почти 32000 промышленных предприятий, 4100 железнодорожных станций, 40000 больниц, 84000 школ, техникумов и ВУЗов, 43000 библи тек. Полностью или частично разрушено и сожжено 1710 городов и более 70000 сел и деревень…

(75) И вот, наконец, в начале мая 1945 года по радио прозвучал голос Левитана (аудиофрагмент), (Видеофрагмент «Капитуляция»).

(76) Физик. На митинге советских ученых в 1941 году академик А.Е. Ферсман сказал: "Война потребовала грандиозного количества основных видов стратегического сырья. Потребовался целый ряд новых металлов для авиации, бронебойной стали; магний, стронций для осветительных ракет и факелов; больше йода и самых разнообразных веществ. Необходимо было своими знаниями создать лучшие танки, самолеты, чтобы скорее освободить все народы от нашествия гитлеровской банды, чтобы снова наука могла спокойно заниматься своим мирным трудом, чтобы она могла поставить на службу человечеству всю сумму природных богатств, положить всю менделеевскую таблицу к ногам освобожденного и радостного человечества".

Выпуск химической продукции к концу войны приблизился к довоенному уровню, а в 1945 году он достиг 92% от уровня 1940 года.

(77) (Звучит песня «Журавли»).

(78) Мы склоняем головы перед светлой памятью тех, кто не вернулся с войны. Памяти химиков-фронтовиков посвятил свое стихотворение старший преподаватель ДХТИ, бывший фронтовик З.И. Барсуков:

Хотелось бы надеяться, что мощь этой прекрасной науки - химии - будет направлена не на создание новых видов оружия, не на разработку новых отравляющих веществ, а на решение глобальных общечеловеческих проблем.

(80) (Звучит песня "День Победы").