Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Projekt ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Projekt ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał"— Zapis prezentacji:

1 Projekt ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie

2 Nazwa szkoły: Publiczne Gimnazjum nr 1 im. PCK w Grajewie ID grupy: 96/26_MP_G1 Opiekun: Mariola Pijanowska Kompetencja: matematyczno - przyrodnicza Temat projektowy: Epoka żelaza trwa Semestr/rok szkolny: V/2011/2012

3 CELE PROJEKTU Pogłębienie wiadomości dotyczących:- budowy materii,- sposobu obliczania gęstości substancji,- właściwości fizycznych i chemicznych metali, - zjawiska rdzewienia żelaza i metod zapobiegania temu procesowi.

4 PLAN PREZENTACJI 1. Budowa kuli ziemskiej. 2. Pierwiastki występowanie w skorupie ziemskiej. 3. Informacje o wybranych metalach. 4. Występowanie metali w Polsce. 5. Otrzymywanie żelaza z rud. 6. Właściwości fizyczne i zastosowanie metali. 7. Właściwości chemiczne metali. 8. Gęstość metali. 9. Korozja metali. 10. Stopy metali. 11. Zastosowanie metali i stopów w życiu codziennym. 12. Zagadki o metalach.

5 BUDOWA WNĘTRZA ZIEMI Wyróżniamy 3 podstawowe strefy: - skorupę ziemską, - płaszcz (górny i dolny), - jądro (zewnętrzne i wewnętrzne).

6 SKORUPA ZIEMSKA zbudowana jest ze sztywnych skał magmowych, osadowych i przeobrażonych. Jej grubość sięga od około 5 km pod oceanami do ponad 70 km pod kontynentami, tworzą ją głównie skały zawierające dużo związków krzemu (Si) oraz glinu (Al). Wraz ze wzrostem głębokości, w skorupie ziemskiej rośnie ciśnienie (średnio o około 1 atmosferę na 3,7 metra) oraz temperatura (średnio 1°C na każde 33 m głębokości – stopień geotermiczny).

7 PŁASZCZ ZIEMI położony pod skorupą ziemską sięga do głębokości około 650 km (górny) i dalej do około 2900 km (dolny). W składzie chemicznym zdecydowanie dominują tlenki krzemu (SiO 2 ), magnezu (MgO) i żelaza (FeO). W zewnętrznej części płaszcza górnego wyróżnia się sztywną warstwę perydotytową oraz leżącą poniżej astenosferę.

8 JĄDRO Jądro ma cechy ciała ciekłego, natomiast wewnętrzne (od głębokości około 5100 km) zachowuje się jak ciało stałe. W składzie chemicznym dominują pierwiastki metali ciężkich – głównie żelazo (Fe) i nikiel (Ni). We wnętrzu naszej planety panuje bardzo wysokie ciśnienie (ok. 0,36 x 1012 GPa), a temperatura osiąga wartości ponad 6000°C.

9 EPOKA ŻELAZA Epoka żelaza to okres w dziejach ludzkości następujący po epoce brązu, charakteryzujący się rozwojem metalurgii żelaza oraz produkcją żelaznych narzędzi i broni. Na obszarze Europy Na obszarze Europy rozpoczął się w IX-VI w p.n.e. i trwa, w znaczeniu historycznym, do dziś (w sensie archeologicznym skończył się w XIII w). Epokę żelaza najprawdopodobniej zapoczątkowali Hetyci (lud mieszkający na terenie obecnej Turcji). Wymyślili oni sposób wytapiania żelaza.

10 EPOKA ŻELAZA Początkowo stopy żelaza otrzymywano w otwartych ogniskach, a później w specjalnych piecach - dymarkach – przez ogrzewanie rud żelaza węglem drzewnym. Otrzymany produkt, czasem mocno zanieczyszczony, przekuwano i poddawano dalszej obróbce. W Polsce dymarki odkryto na terenie Kielecczyzny (dawne Zagłębie Świętokrzyskie), fragmenty są eksponowane w muzeum w Słupi Nowej.

11 PIERWIASTKI WYSTĘPUJĄCE W SKORUPIE ZIEMSKIEJ tlen, krzem, glin, żelazo, wapń, sód, potas oraz magnez. Skorupa ziemska zbudowana jest z 93 pierwiastków, spośród nich 8 stanowi 99,5% jej masy. Tych osiem najważniejszych pierwiastków to: tlen, krzem, glin, żelazo, wapń, sód, potas oraz magnez. Pozostałe 85 pierwiastków stanowi zaledwie 0,5%. Są to m.in. złoto, srebro, platyna.

12 Metale w układzie okresowym pierwiastków

13 OTRZYMYWANIE METALI Metale powstają z surowców mineralnych wydobywanych z głębi ziemi. Zwykle występują w postaci rudy, czyli skał zawierających domieszkę innych substancji. Po wydobyciu rudy trafiają do hut. Tam wytapia się z nich czyste metale. Żelazo i jego stopy to metale żelazne, pozostałe metale i stopy określa się jako nieżelazne.

14 METALE W STANIE WOLNYM Złoto Srebro Platyna

15 METALE W STANIE ZWIĄZANYM Rudy żelaza magnetyt hematyt limonit piryt syderyt Rudy miedzi malachit chalkopiryt chalkozyn Rudy cynku i ołowiu galena galman cynkowy blenda cynkowa

16

17 WYDOBYCIE RUD ŻELAZA Rudy żelaza w Polsce występują pomiędzy Częstochową, a Zawierciem, jednak ich wydobycie jest nieopłacalne. Większe zasoby tego surowca odkryto w rejonie Suwałk, ale ze względu na głębokie położenie złóż i ochronę środowiska nie podjęto eksploatacji.

18 ZASOBY I WYDOBYCIE RUD MIEDZI

19 ZASOBY I WYDOBYCIE RUD CYNKU I OŁOWIU

20 OTRZYMYWANIE ŻELAZA Z RUD Produkcja żelaza polega na redukcji związków żelaza zawartych w rudach od żelaza metalicznego. Proces ten przeprowadza się w wielkim piecu. Przez górny otwór - gardziel - podawane są oprócz rud żelaza dodatkowo koks i topniki. Koks dostarcza energii i jest reduktorem związków żelaza. Topniki przyspieszają i ułatwiają proces przetopu złoża rudy, łącząc się ze skałą płonną tworzą żużel wielkopiecowy. W dolnej części wielkiego pieca (gar) znajdują się otwory przez które okresowo spuszcza się ciekłą surówkę i żużel. Górną częścią pieca wydostaje się gaz wielkopiecowy zawierający składniki palne.

21 WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE I ZASTOSOWANIE METALI

22 ŻELAZO Właściwości fizyczne: metal o barwie srebrzystobiałej, lśniący, dość twardy, trudnotopliwy, temperatura topnienia °, ciężki, kowalny i ciągliwy, gęstość- 7,87 g/cm 3. Zastosowanie: w każdej gałęzi produkcji materiałowej, przemysł okrętowy, przemysł samochodowy, budownictwo, instalacja sanitarna, konstrukcje nośne.

23 GLIN (ALUMINIUM) Właściwości fizyczne: metal o barwie srebrzystobiałej, dość plastyczny, czysty krystaliczny glin jest kruchy i łamliwy, dobrze odbija fale elektromagnetyczne, temperatura topnienia – 660,4°C, gęstość- 2,7 g/cm 3 Zastosowanie: różnego rodzaju opakowania, przewody elektryczne, naczynia kuchenne, blachy, części statków kosmicznych, koszulki elementów paliwowych.

24 MIEDŹ Właściwości fizyczne: metal o barwie czerownobrązowej, metaliczny połysk, bezwonny, temperatura topnienia ,45 °C. gęstość 8,96 g/cm³ Zastosowanie: pokrywanie dachów, elementy wykończeniowe: rynny, parapety, materiał do przesyłania energii elektrycznej, w elektronice, chłodnice, aparaty chemiczne elementy grzejne oraz wymienniki cieplne, w jubilerstwie, jako dodatek do srebra i złota, który znacznie poprawia ich własności mechaniczne.

25 OŁÓW Właściwości fizyczne: metal o barwie szaroniebieskiej, silnie błyszczący w miejscach świeżego przekroju bardzo miękki i kowalny, temperatura topnienia – 327,46°C, gęstość kg/m³ Zastosowanie: płyty akumulatorowe, baterie, kable, rury, amunicja (rdzenie pocisków), śruty myśliwskie, jako składnik szkła ołowiowego, wyrób stopu czcionek, ekrany zabezpieczające przed promieniowaniem rentgenowskim i promieniowaniem gamma

26 CYNK Właściwości fizyczne: metal o barwie błękitnobiałej, twardy, kowalny, ciągliwy, temperatura topnienia – 419,5°C, gęstość- 7,14 g/cm 3 Zastosowanie: pokrywania żelaznych przedmiotów, aby zabezpieczyć je przed korozją (np. wiadra cynkowe, blacha ocynkowana), wolny cynk stosowany jest również w tzw. suchych bateriach, pył cynkowy używany jest jako reduktor.

27 CYNA Właściwości fizyczne: metal biały, błyszczący o lekko niebieskawym odcieniu, trwały, ciągliwy, kowalny, odporny na korozję, temperatura topnienia - 231,97°C, gęstość - 5,85 g/cm 3. Zastosowanie: do powlekania blachy żelaznej stosowanej do wyrobu puszek konserwowych, stopy cyny z ołowiem używane są jako stopy czcionkowe i luty, do wyrobu sprężyn, łożysk, dzwonów służą stopy miedzi z cyną - brązy.

28 ZŁOTO Właściwości fizyczne: metal o jasnożółtym kolorze i wyrazistym połysku, ciężki, miękki, najbardziej kowalny i ciągliwy spośród wszystkich metali, nie utlenia się w wodzie i powietrzu, temperatura topnienia C, gęstość kg/m³ Zastosowanie: w jubilerstwie, stomatologii, elektronice.

29 SREBRO Właściwości fizyczne: metal biały o lśniącym połysku, bardzo ciągliwy i kowalny (nieco twardszy od złota), posiada największą z wszystkich metali przewodność elektryczną, nie reaguje z czystym powietrzem i wodą, ale matowieje w zetknięciu z ozonem, siarkowodorem, powietrzem zanieczyszczonym związkami siarki. Zastosowanie: głównie jako metal szlachetny, srebro próby 925 w stopie z miedzią jest używane do produkcji biżuterii, naczyń i sztućców, do produkcji medali oraz instrumentów muzycznych wysokiej klasy.

30 WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE METALI stały stan skupienia (wyjątek: rtęć – ciecz) barwa srebrzystobiała (wyjątki: złoto i miedź) połysk metaliczny kowalność i ciągliwość dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne PodobieństwaRóżnice twardość temperatura topnienia gęstość (za metale lekkie uważa się te, których gęstość jest mniejsza od 5g/cm 3, np.: Na i Al, metale ciężkie to te, których gęstość jest większa od 5g/cm 3, np.: Fe i Pb) aktywność chemiczna.

31 Metal Temperatura topnienia Temperatura wrzenia Miedź1083°C2567°C Ołów327,5°C1740°C Cyna231,97°C2270°C Cynk419,4°C906°C Złoto1064°C2600°C. Srebro962°C2212°C

32 Właściwość chemiczna – cecha substancji, którą można zaobserwować podczas reakcji chemicznej. Przykłady właściwości chemicznych: toksyczność, palność, reaktywność. Właściwość chemiczna stanowi kontrast dla właściwości fizycznej. WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE METALI

33 Aktywność chemiczna metali określa możliwość wyparcia wodoru z roztworu kwasu przez dany metal. Metale umieszczone z lewej strony wodoru są od niego aktywniejsze - wypierają wodór z kwasu np.: sód, magnez, wapń. Metale znajdujące się w szeregu po prawej stronie wodoru, są od niego mniej aktywne i nie wypierają go z kwasu - metale szlachetne.

34 NIEMETALE mają różne barwy, nie mają połysku, nie przewodzą ciepła, są izolatorami, nie przewodzą prądu elektrycznego, mają niższą temperaturę topnienia i wrzenia od metali. Niemetale: a) jod – substancja stała, która szybko sublimuje; b) brom – ciecz, która łatwo odparowuje i staje się gazem; c) chlor - gaz; d) fosfor czerwony; e) siarka.

35 GĘSTOŚĆ METALI Gęstość informuje nas o tym, jaka jest masa 1m 3 lub 1cm 3 danej substancji. Wyznaczając doświadczalnie gęstość, możemy dowiedzieć się, z jakiej substancji zostało wykonane ciało. Gęstość wyrażamy w kg/m 3 lub w g/cm 3. m – masa ciała V – objętość ciała d – gęstość

36 Wyznaczanie objętości przedmiotów wykonanych z metali sposobem Archimedesa

37 W czasie zajęć: obliczaliśmy objętości brył o regularnym kształcie, obliczaliśmy objętości brył o regularnym kształcie, wyznaczaliśmy objętość ciała o nieregularnym kształcie, wyznaczaliśmy objętość ciała o nieregularnym kształcie, obliczaliśmy gęstość badanych przedmiotów wykonanych z metalu, obliczaliśmy gęstość badanych przedmiotów wykonanych z metalu, porównywaliśmy otrzymane wyniki z danymi w tablicach chemicznych. porównywaliśmy otrzymane wyniki z danymi w tablicach chemicznych.

38 KOROZJA Korozja to niszczenie metali lub ich stopów pod wpływem tlenu znajdującego się w powietrzu, czynników atmosferycznych oraz niektórych związków chemicznych (roztworów kwasów, zasad i soli). Korozja rozpoczyna się na powierzchni metalu i postępuje w głąb, zmieniając jego właściwości. Jedynie metale szlachetne są odporne na korozję.

39 KOROZJA Najbardziej typowe efekty korozji to rdza, powstała w wyniku niszczenia materiałów zawierających żelazo i patyna - zielony nalot powstający na przedmiotach wykonanych z miedzi.

40 METODY OCHRONY METALI PRZED KOROZJĄ o powłoki ochronne: pokrywanie metali cienką warstwą np. cynku (cynkowanie), chromu (chromowanie), niklu (niklowanie) lub malowanie farbą, emalią czy lakierowanie, o osłabienie agresywności środowiska, o stosowanie stopów odpornych na korozję np. stal nierdzewną uzyskuje się przez dodanie do stali chromu, manganu i niklu.

41 Doświadczenie: Do czterech zlewek umieść dobrze oczyszczone gwoździe. Do drugiej zlewki wlej olej, do trzeciej – wodę, do czwartej – roztwór soli kuchennej. Pozostaw zlewki z zawartością na kilka dni. Badanie wpływu różnych czynników na metale

42 Wniosek: Żelazo najszybciej uległo zniszczeniu w roztworze soli, wolniej w wodzie, ale w obydwu wypadkach są widoczne skutki korozji. Gwoździe pozostawione w oleju nie uległy zmianie, a na powietrzu zmiany są widoczne po dłuższym czasie.

43 Wizyta w serwisie blacharsko – lakierniczym Podczas wycieczki zobaczyliśmy skutki korozji blach samochodowych. Poznaliśmy technikę polerowania, lakierowania i koszty z tym związane.

44 STOPY METALI Stopy to mieszaniny jednorodne metali lub niemetali stopione w odpowiednich proporcjach. Właściwości stopów zależą od właściwości połączonych składników oraz ich zawartości procentowej.

45 STAL Stal – Stal – stop żelaza z niewielką ilością węgla (około 2%) oraz bardzo małymi dodatkami krzemu, fosforu i siarki. Niektóre gatunki stali zawierają chrom, nikiel, molibden, wolfram, wanad lub cyrkon. Zastosowanie: konstrukcje budowlane, pręty zbrojeniowe, łożyska, zlewozmywaki, garnki, sztućce, samochody, okręty, wagony kolejowe.

46 MOSIĄDZ Mosiądz – stop miedzi z cynkiem. Zastosowanie: monety, medale, instrumenty muzyczne, kłódki, świeczniki, klamki, odważniki, elementy maszyn i różnych urządzeń.

47 BRĄZ Brąz – stop, najczęściej cyny z miedzią. Stop ten znany był już w czasach prehistorycznych (epoka brązu). Zastosowanie: łożyska, śruby, części armatury chemicznej, monety, odlewy dzwonów i pomników.

48 DURALUMINIUM Duraluminium – stop glinu z niewielkim dodatkiem miedzi, manganu, magnezu oraz krzemu. Charakteryzuje się małą gęstością i dużą wytrzymałością mechaniczną. Zastosowanie: przemysł lotniczy i maszynowy, elementy konstrukcji budowlanych.

49 Zastosowanie metali i stopów w naszym domu Sztućce z chromoniklowej stali Obudowy do komputerów stalowe lub aluminiowe Akcesoria kuchenneCzęści sprzętu AGD Mosiężne klamkiŻeliwne grzejnikiMiedziane rury Stalowe lampy i żyrandole Elementy łazienkowe Stalowe zlewozmywaki

50 ZAGADKI O METALACH

51

52 Stop złota z niklem i cynkiem to Stop Cu i to mosiądz. Metal biały o lśniącym połysku, nieco twardszy od złota to Stop używany w lotnictwie Ciecz, która łatwo odparowuje i staje się gazem Substancja stała, która szybko sublimuje to Mowa jest, a milczenie białe złoto. srebremzłotem cynku srebro. duraluminium brom jod

53 BIBLIOGRAFIA 1) Białka Urszula Technika podręcznik dla gimnazjum. Operon. Gdynia ) Łabecki Lech, Łabecka Marta Jak to działa?. Podręcznik z ćwiczeniami do zajęć praktycznych. Nowa Era. Warszawa ) Kulawik Jan, Kulawik Teresa, Litwin Ewa Chemia Nowej Ery (podręcznik dla gimnazjum). Część I. Warszawa ) Sagnowska Barbara, Rozenbajgier Maria Świat fizyki podręcznik dla gimnazjum. ZamKor. Kraków ) 6) 7) czna 8) 9) 10) 11)

54 Projekt ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie


Pobierz ppt "Projekt ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał"

Podobne prezentacje


Reklamy Google