Тема проекта: Роль металлов в истории человеческой цивилизации.
Цель: изучить роль металлов в истории человеческой цивилизации.
Задачи:
1) Рассмотреть химические свойства металлов.
2) Рассмотреть способы применения металлов.
Гипотеза исследования: металлы играют огромную роль в истории человеческой цивилизации.
План исследования:
1) Значение сплавов.
2) Стали.
3) Бронза.
4) Латунь.
5) Мельхиор.
6) Дюралюминий.
Исследование:
Металлы были известны человеку с древних времен, однако, их они не нашли применения, пока их не научились обрабатывать.
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. Медь можно легко получить из медной руды.
Ещё в глубокой древности люди заметили, что сплавы металлов обладают другими, нередко более полезными для человека свойствами, чем составляющие их чистые металлы. У бронзы, например, прочность выше, чем у составляющих её меди и олова. Сталь и чугун прочнее технически чистого железа. Поэтому в чистом виде металлы используют редко. Значительно чаще применяют их сплавы. Известно немногим более 80 металлов, но из них получены десятки тысяч различных сплавов.
Сплавам присущи свойства, которых нет у чистых металлов. Примерами могут служить получаемая на основе железа нержавещая сталь − материал с высокой жаропрочностью и коррозионной стойкостью даже в агрессивных средах, магнитные материалы и сплавы с высоким электрическим сопротивлением и др.
Сплавы − это материалы с металлической кристаллической решёткой, обладающие характерными свойствами и состоящие из двух и более компонентов.
Компонентами сплавов могут быть и неметаллы, и соединения. По состоянию компонентов сплавы могут быть однородными, когда при сплавлении образуется как бы раствор одного металла в другом, например сплавы меди и олова, золота и серебра, и неоднородными.
Помимо большей прочности многие сплавы обладают большей коррозионной стойкостью и твердостью, лучшими литейными свойствами. Так, чистая медь очень плохо поддаётся литью, а оловянная бронза − сплав меди и олова − имеет прекрасные литейные свойства: из неё отливают художественные изделия, требующие тонкой проработки деталей. Чугун − сплав железа с углеродом − также великолепный литейный материал. Чистый алюминий − очень мягкий металл, сравнительно непрочный на разрыв. Но сплав, состоящий из алюминия, магния, марганца, меди и никеля, называемый дюралюминием, в четыре раза прочнее алюминия на разрыв.
Сплавы классифицируют по−разному, в зависимости от того, какой признак взят за основу. Чаще всего сплавы подразделяют по составу. Например, выделяют медные, алюминиевые, никелевые, титановые и другие сплавы.
Стали − это основа современного машиностроения, оборонной промышленности, ракетостроения и других отраслей промышленности.
Из цветных сплавов отметим бронзу, латунь, мельхиор, дюралюминий.
Бронза − сплав на основе меди с добавлением (до 20%) олова. Бронза хорошо отливается, поэтому её используют в машиностроении для изготовления подшипников, поршневых колец, клапанов, арматуры и т. д. Используют бронзу также и для художественного литья.
Латунь − медный сплав, содержащий от 10 до 50% цинка. Применяют в моторостроении, для изготовления мебельной фурнитуры.
Мельхиор − сплав, содержащий около 80% меди и 20% никеля, похож по внешнему виду на серебро. Используют его для изготовления сравнительно недорогих столовых приборов и художественных изделий.
Дюралюминий (дюраль, дуралюмин) − сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, марганец и никель. Имеет хорошие механические свойства, его применяют в самолёто− и машиностроении.
Выводы: Различные металлы нашли широкое применение во всех отраслях жизни человека. Использование человеком металлов можно считать условием, предопределившим становление цивилизации.
Список литературы:
1) Барагузина, В.В. Общая и неорганическая химия: Учебное пособие / В.В. Барагузина, И.В. Богомолова, Е.В. Федоренко. − М.: ИЦ РИОР, 2017. − 272 c.
2) Сайт "Chem ege".
3) Богомолова, И.В. Неорганическая химия: Учебное пособие / И.В. Богомолова. − М.: Альфа−М, НИЦ ИНФРА−М, 2016. − 336 c.