Внеклассная работа по химии

Гладких Марина Ивановна, учитель химии


Урок знакомит со свойствами химических элементов, используемых в военном деле, с историческими данными использования химических элементов для изготовления оружия.



Металлы

Железо.

В таблице Менделеева трудно найти какой-либо иной элемент, с которым так неразрывно связывалась бы жизнь всего человечества. Нет другого элемента, при участи которого проливалось бы так много крови, терялось бы столько жизней, происходило бы столько несчастий:

“Век двенадцатый железный, воистину железный век,
Тобою в мрак ночной, беззвездный беспечный брошен человек”. (А. Блок)

"…Железные рудники доставляют человеку превосходнейшее и зловреднейшее орудие. Ибо этим орудием мы вспахиваем землю, сажаем кустарник, обрабатываем дикие лозы с виноградом, понуждаем их каждый год молодеть. Этим орудием выстраиваем дома, разбиваем камни - употребляем железо на все подобные подробности.

Но тем же самым железом производим битвы и грабежи и употребляем его не только вблизи, но и посылаем окрыленное в даль, то из бойниц, то из мощных рук, то в виде оперенных стрел. Самое порочное ухищрение ума человеческого, ибо, чтобы смерть быстрее настигла человека, сделали ее крылатою и железу придали перья. Того ради да будет вина приписана человеку, а не природе…”. А ведь Плиния - старшего испугало совсем уж безобидное, на ваш взгляд, оружие - мечи, копья, стрелы. Что бы он сказал, если бы увидел современные пушки и пулеметы, танки и крейсеры.

Но дело не в металлах, дело в том, как их используют люди.

“Клинок уральский – восхищенье глаз: в лазурном поле мчится конь крылатый,
Почтен неоценимою оплатой строй красоты, не знающий прикрас.
Таков же мастер, твой волшебный сказ – связуя вязью, тонкой и богатой,
Торжественно тревожный век двадцатый и быль веков, - обворожая нас.
Да будет это творческое слово, грядущему являя мир былого,
Оружьем столь же мощным на века, как эта сталь и как душа народа,
Как с ней одноименная свобода – крылатый конь уральского клинка”. (Юрий Верховский)

Секрет булатных мечей

Много столетий назад в Индии процветало искусство изготовления из стали мечей и кинжалов особой твердости с необычным узором, острых и тонких, как бритва, и гибких, как ветка ивы. С течением времени рецепты изготовления такой булатной стали были забыты.

Разгадать секрет производства булатов, объяснить чудесные свойства старинных дамасских клинков пыталось не одно поколение ученых. Безуспешно занимался этой проблемой физик М. Фарадей.

П.А.Аносову первому удалось открыть тайну булата. В течение 10 лет он осуществил тысячи - экспериментов, исследуя влияния на качество стали кремния, марганца, хрома, углерода, алюминия, титана, алмаза, платины, золота. Эти опыты увенчались успехом, и Аносов получил сталь, не уступающую по качеству прославленной дамасской, сочетающую изумительную твердость и невиданную упругость. На клинках из этой стали были необыкновенные узоры. Железо являлось основным металлом, из которого изготавливали многочисленные и разнообразные орудия для истребления людей.

Недаром копье и щит, характерные принадлежности бога войны Марса, древние мудрецы сделали символов, обозначающим железо. Оно действительно верно и безотказно служило Марсу.

Войско Александра Великого, более известного под именем Македонского, двигалось с боями по странам Азии. Как только войска вступили на территорию Индии, среди воинов начались тяжелые желудочно-кишечные заболевания.

После ряда кровопролитных сражений и пышно отпразднованных побед весной 326г. Александр вышел к берегам Инда. Однако победить главного своего врага - болезнь - "непобедимое" войско Александра не могло. Воины, истощенные и обессиленные, отказались идти вперед к берегам Ганга, куда влекла Македонская жажда завоеваний. Осенью 326г. его войска начали отступление.

Сохранившиеся описания истории походов Македонского показывают, что рядовые воины болели чаще, чем военачальники. Через 2250 лет причина заболеваемости воинов была найдена. Она заключалась в разности снаряжения: рядовому воину полагался ОЛОВЯННЫЙ бокал, а военачальнику - СЕРЕБРЯННЫЙ. Серебро, растворяясь в воде, убивает бактерии. Это свойство серебра использовали еще раньше жители Египта для лечения открытых ран: на раны накладывали серебренные пластинки.

С изобретением огнестрельного оружия на изготовление пуль для ружей, пистолетов и картечи для артиллерии стали расходовать много СВИНЦА. На службу войне были поставлены и другие металлы. 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. Вот что пишет С.Гагарин в произведении "Три лица Януса" о роли никеля в Отечественной войне.

"…На подводной лодке "Валькирия", исчезнувшей при загадочных обстоятельствах для германского командования, находилось 160 тонн никеля в слитках и монетах США и Канады.

Никель – серебристо-белый металл, значащийся в периодической системе Д.И. Менделеева под № 28, тугоплавкий, твердый, не изменяющийся на воздухе, - был такой же сложной проблемой для Германии, как горючее, а может, и сложнее. Ведь горючее из нефти можно хоть чем-то заменить. Никель же незаменим. Без никеля нет брони. Без брони нет танков. Без танков нет победы на военных дорогах второй мировой войны. Природа обделила Германию никелем. Незначительные запасы его есть в Рейнской долине. Основную часть никеля Германия получила из Канады.

Началась война, и канадский никель был потерян для Рейха. Гитлер захватил Грецию, а вместе с ней и никелевые рудники. Вассальная Финляндия открыла для немцев рудники на севере, в районе Петсамо. Там работали заключённые и военнопленные. Целый эсэсовский корпус обеспечивал охрану рудников и гарантировал бесперебойную добычу красного колчедана и отправку его Германию на металлургические заводы.

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. Они установили: русская броня содержит большой процент никеля, что делает её сверхпрочной. Недостаток никеля в стали, привел к тому, что к 1944г. имперские военные заводы вынуждены были изготавливать танковую броню повышенной толщины, и “тигры”, и “пантеры”, и “фердинанты”, одетые в неё, оказывались тяжелее и слабее советских танков и самоходок.

В декабре 1944г., на окраине небольшого польского городка, органами советской контрразведки была задержана подозрительная женщина, которая “теряла” у колонны машин с боеприпасами “автоматические ручки”. При проверке было установлено, что это зажигательное диверсионное средство со сложным воспламенителем, с корпусом из сплава, имеющего в основе АЛЮМИНИЙ. Из этого сплава изготавливают и корпуса зажигательных бомб. Алюминиевые соли органических кислот составляют основу "напалма", применявшегося американскими войсками в войне с Южным Вьетнамом, португальскими колонизаторами в Анголе. Так алюминий был поставлен на службу войне.

В книге А. Валентинова "Металла огненный поток" есть такой занимательный рассказ. "…В один из морозных зимних дней на петербургском складе военного обмундирования царила паника. Складской сторож, отставной солдат, доживающий свой век “при должности”, обалдело привалился к штабелю ящиков и тупо глядел перед собой пустыми глазами. Даже его холеные бакенбарды и те обвисли, вытянулись грустными сосульками и сильно смахивали на банную мочалку, небрежно приклеенную к помертвевшему лицу.

Неподалеку пять или шесть чиновников военного ведомства столпились вокруг открытых ящиков и, забыв про респектабельность, возбужденно размахивали руками. Да и было, отчего прийти в волнение: на складе пропали… пуговицы. Да, да, блестящие оловянные солдатские пуговицы таинственным образом исчезли из ящиков. Мало того, что государству нанесен убыток, поскольку олово стоит немало, но сам факт случившегося внушал тревогу: сегодня злоумышленник похитил пуговицы, а завтра, глядишь, и оружие заберет.

А этот злоумышленник оказался очень уж нахальным. Мало того, что выгреб все пуговицы, он еще, словно в насмешку, насыпал в ящики какой-то серый порошок. Нет, это был явно опасный тип. А олух-сторож имеет наглость уверять, что караулил исправно, не допуская к дверям склада никого из посторонних. И как теперь докладывать генералу, начальнику департамента, который потребует немедленно изловить похитителя?

История не донесла до нас, как вышли чиновники из этого положения и какое наказание понес сторож. Случай с пуговицами наделал много шума, но постепенно о нем забыли. И вспомнили только почти через сто лет, когда весь мир был потрясен трагической гибелью экспедиции англичанина Роберта Скотта.

Когда причины гибели экспедиции Скотта стали известны, вспомнили и историю с пуговицами”.

Дело в том, что при низкой температуре атомы олова перестраивают свою кристаллическую решетку и металл разрушается, “заболевает”. Название этой болезни – оловянная чума. Солдатские пуговицы нельзя хранить на морозе.

Металлы ОЛОВО и МЕДЬ образуют сплав – БРОНЗУ. Из бронзы во всем мире изготавливают памятники воинам. В Трептов-парке, в г. Берлине, у памятника воинам Советской Армии, павшим при штурме столицы фашисткой Германии, отлиты пять огромных (до пяти метров 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.

“Благословенный полдень”

Благословенный полдень ликованья, весь мир в цвету. Они прошли вперед.
Я видел лица, блеск военной стали, на гимнастерках звонкие медали,
На темных касках пуль тяжелый след, литого солнца золотую россыпь,
И этот шаг – торжественную поступь. Воистину, им равных в мире нет!”. (Михаил Дудин)

Для ведения войн были необходимы не только железо, никель, алюминий, но и золото, много ЗОЛОТА.

“…На шумной площади, взобравшись на скамью, какай то шарлатан румянорожий
Взывает к публике прохожей: я средство ото всех болезней продаю!
Вот порошок неслыханного свойства: он придает ума глупцу,
Честь – подлецу, трусливому – геройство…
Его влиянью нет предела и границ, всего поможет вам достичь он,
Пред ним все клонятся, все упадает ниц… Он в полном смысле энциклопедичен!
Я подошел и заглянул в бутыль – простая золотая пыль”

В 1918г. Германия должна была уплатить победителям с каждой “немецкой души” 3000 долларов золотом.

Неметаллы

А теперь пойдет рассказ об ЭЛЕМЕНТАХ-НЕМЕТАЛЛАХ.

В первую мировую войну 22 апреля 1915г. ХЛОР применили как оружие массового уничтожения на западном фронте недалеко от бельгийского города Ипра против англо-французских войск. Вскоре для той же цели был применен другой удушающий газ – фосген, соединение хлора с оксидом углерода, в 1917г. массовое применение нашел иприт, который тоже содержал хлор. К концу войны, было разработано более 50 боевых различных отравляющих веществ, 95% которых были производными хлора. Чтобы судить о действии отравляющих веществ на организм человека, достаточно указать, что в одной только английской армии, занимавшей среди воюющих государств пятое место по численности, они вывели из строя с июля 11917 г. по ноябрь 1918 г. более 160000 человек.

Отрывок из романа М. Шолохова “Тихий Дон”, где описывается зелено-желтый газ, являющийся убийцей многих тысяч людей.

“…На рассвете, 3 октября, немцы, употребив удушливые газы, отравили три батальона 256-го полка и заняли первую линию наших окопов… Валет, клацнув зубами, отпрыгнул, и на то место, где секунду назад стояли его ноги, спиленным деревом упал стоявший под сосной человек. Они перевернули его липом вверх и тут только догадались, что под сосной нашел себе последний приют этот отравленный газами, бежавший от смерти, которую нес в своих легких, солдат одного из трех батальонов 256-го пехотного полка.

Рослый, широкоплечий парень, он лежал, вольно откинув голову с липом, измазанным при падении клейкой грязью, с изъеденным газом, 'разжиженными глазами, из стиснутых зубов его черным глянце видным бруском торчал пухлый, мясистый язык.

- Пойдем. Пойдем ради бога! Пусть он себе лежит, - шепнул товарищ, дергая Валета за руку.

Они пошли и сейчас же наткнулись на второй труп. Мертвые стали попадаться чаще. В нескольких местах отравленные лежали копешками, иные застыли, сидя на корточках, некоторые стояли на четвереньках – будто паслись, а один, у самого хода сообщения, ведущего во вторую линию окопов, лежал, скрючившись калачиком, засунув в рот искусанную от муки руку”.

Академик Н.Д.Зелинский, выдающийся химик, изобрел противогаз, действующий по принципу абсорбции. Это произошло в 1915г. Использование угольного противогаза целиком освобождала вдыхаемый воздух от ядовитых примесей. В настоящее время древесный уголь, сохранивший в былых войнах миллионы людей от ужасных мучений и смерти, в знак благодарности демонстрируется на музейных стендах.

Отрывок из произведения Э.М.Ремарка “На западном фронте без перемен”:

“Глухие хлопки химических снарядов смешивались с грохотом разрывов. Между разрывами слышно гудение набатного колокола: гонги, металлические трещотки возвещают далеко вокруг: “Газ, газ, газ!” В эти первые минуты решается вопрос жизни и смерти: герметична ли маска? Я помню страшные картины в лазарете: отравленные газом, которые еще несколько дней умирают от удушья и рвоты, по кусочкам отхаркивая перегоревшие легкие. Я дышу осторожно, прижав губы к клапану…Моя голова в противогазе звенит и гудит, она, кажется, вот-вот лопнет. Легкие работают с большой нагрузкой, им приходится вдыхать все тот самый горячий, уже не раз, побывавший в них воздух, вены на висках вздуваются. Еще немного, и я, наверно, задохнусь.…Ветер разогнал газ, воздух чист. Тогда и я тоже с хрипом срываю с себя маску и падаю. Воздух хлынул мне в грудь, как холодная вода, глаза вылезают из орбит, какая-то темная волна захлестывает меня и гасит сознание”.

В этом же романе говорится о том, что отравляющий газ особенно долго держится у земли.

“…Увидав наверху людей без противогазов, они (солдаты в воронке) тоже сняли свои маски и успели вдохнуть достаточно газа, чтобы сжечь себе легкие. Сейчас их состояние безнадежно, они умирают медленной, мучительной смертью от кровохарканья и приступов удушья”.

Константин Паустовский в одном из своих рассказов описывает, как белогвардейцы пытались уничтожить партизан, скрывавшихся в керченских каменоломнях. Заливая по трубам в шахты серную кислоту, они вызывали реакцию выделения углекислого газа, который при концентрации свыше 4 % вызывает отравление, нарушение двигательных и речевых функций, а при концентрации свыше 10% - смерть от паралича дыхательного центр.

Специальными опытами было установлено, что кусочки ФОСФОРА загораются на воздухе при 40°6, а порошок, образующийся после испарения растворителей, - при 0 °С. Это свойство фосфора и привлекло внимание военных. Во время второй мировой войны немцы применили против англичан “бомбы-листочки” для поджигания хлебов на корню, сельских построек, лесов. Такие же бесшумные диверсионные устройства сбрасывались на мирные города и села Кореи, Индонезии, Кубы.

Вся “бомба” представляет собой пластинку размером 10x15 см, в центре, которой укреплена таблетка белого фосфора, прикрытая мокрой ватой. Хранят и перевозя их в баках с водой. Во время падения вода испаряется, и “бомба” загорается. Горение продолжается около одной минуты. Раствор белого фосфора в сероуглероде и скипидаре применяется в огнеметах.

На вооружении американской армии имеются фосфорные снаряды, содержащие до 7 кг белого фосфора, и дымовые мины с таким же зарядом.

Во время второй мировой войны использовались зажигательные бутылки (раствор белого фосфора в сероуглероде). Подобные бутылки использовались в Анголе и Южном Вьетнаме.

В “Повести временных лет” – летописном своде событий, составленном в Киеве, - описание похода князя Игоря заканчивается словами очевидцев: “Словно молнию,… которая на небе, греки имеют у себя и пускали ее, сжигая нас, поэтому мы и не одолели их”. Дружинники князя заминались от “греческого огня” мокрыми воловьими шкурами, кожаными щитами, но терпели поражение. Горящая смесь выбрасывалась греками через медные трубы, установленные на бортах византийских кораблей. Состав этой смеси греки держали в тайне. Предполагают, что в нее входили СЕРА, нефть, горючие масла, смола, селитра, клей и вещества для окраски пламени. Погасить этот состав водой было трудно.

В 20-30-е гг. нависла угроза развязывания второй мировой войны. Крупнейшие мировые державы лихорадочно вооружались, и наибольшие усилия для этого прилагали страны, больше всех пострадавшие во время первой мировой войны, - Германия и СССР. В результате между этими странами был достигнут паритет в военно-химической области. Однако, даже владея отравляющими веществами нового поколения (нервно-паралитическими), Гитлер не решился развязать химическую войну, вероятно понимая, что последствия ее для сравнительно маленькой Германии и необъятной России будут несоизмеримы. Так или иначе, но огромные запасы ОВ стали “фактором сдерживания”, что спасло жизнь и здоровье миллионам людей.

После второй мировой войны гонка химических вооружений продолжилась на более высоком уровне. Известно, что Советский Союз не раз выступал с рядом международных инициатив, направленных на всеобщее запрещение и уничтожение химического оружия.

Викторина.

Тест: “Металлы и неметаллы”

1. Какой металл добавляется в сталь для придания танкам Т-34 особой прочности брони?

а) марганец б) никель в) хром

2. Копье и щит – это символы обозначающие:

а) медь б) золото в) железо

3. Какой металл придает ума глупцу, честь подлецу, трусливому геройство?

а) серебро б) платина в) золото

4. Пули для ружей и пистолетов изготавливают из:

а) свинца б) железа в) меди

5. Если верить древнему историку, то во времена похода Македонского в Индию, офицеры его армии гораздо реже болели желудочно-кишечными заболеваниями, чем солдаты.

Еда и питье у них были одинаковыми, но вот посуда разная.

Посуда для офицеров была изготовлена из:

а) олова б) серебра в) меди

6. Какай металл А.Е. Ферсман называл “металлом консервной банки”?

а) железо б) олово в) алюминий

7. Какой металл может болеть “чумой”?

а) олово б) свинец в) железо

8. К. Паустовский в одном из своих рассказов описывает, как белогвардейцы пытались уничтожить партизан, применяя:

а) оксид углерода (II) б) оксид углерода (IV) в) оксид серы (IV)

9. Кусочки фосфора загораются при температуре:

а) 200С б) 300С в) 400С

10. Автоматические ручки это “диверсионные” зажигательные устройства, содержащие:

а) алюминий б) олово в) натрий

Ответы: 1-Б; 2-В; 3-В; 4-А; 5-Б; 6-Б; 7-А; 8-Б; 9-В; 10-А.