Модуль ЗПК-3: Оволодіння основами матеріалознавства.
Тема уроку ЗПК-3.1: Види і будова
металів. Чорні і кольорові метали. Поняття “чистий метал” і “сплав”.
Кристалічні і аморфні тіла. Поняття про кристалічну будову металів і їх
сплавів. Кристалізація металів. Сплави – хімічні з’єднання, твердий розчин,
механічна суміш.
Мета уроку:
Ø навчальна: сформувати в здобувачів освіти базові знання про матеріалознавство,
класифікацію металів, їх будову та властивості;
Ø виховна: формувати творчу
працелюбну особистість, шанобливе ставлення до своєї професії;
Ø розвиваюча: розвивати логічне мислення, вміння аналізувати
та узагальнювати інформацію.
Вид уроку: комбінований з
використанням мультимедійних технологій.
Тип уроку: Урок засвоєння нових
знань.
Дидактичне забезпечення: опорний конспект,
роздатковий матеріал,
презентація.
Методи навчання: словесні (пояснення з
елементами бесіди), наочні (демонстрації).
Матеріально-технічне
забезпечення: дошка, опорний конспект здобувача освіти, підручник,
мультимедійний проектор, ноутбук, стенди зразків металів і сплавів, таблиці
"Кристалічні решітки металів".
Орієнтовний план проведення уроку:
І. Організаційна частина (3 хв)
ІІ. Актуалізація опорних знань (5 хв)
III. Повідомлення теми, мети завдань уроку (2 хв)
IV. Вивчення нового матеріалу (30 хв)
V. Підсумок уроку (5 хв)
Хід уроку
І.Організаційна частина.
1. Привітання, перевірка присутності здобувачів
освіти.
2. Призначення чергових.
II. Актуалізація опорних знань
(методом бесіди з’ясовую питання):
Пригадування основних понять з фізики та хімії, необхідних для вивчення
теми:
1. Що таке матеріалознавство?
2. Які види металів вам відомі?
3. Яка різниця між кристалічним та аморфним тілом?
ІІІ. Мотивація навчально-трудової діяльності.
Сьогодні ми ознайомимося з
IV. Повідомлення теми, мети, завдань уроку.
Тема уроку
«Види і будова металів. Чорні і кольорові метали. Поняття “чистий метал” і
“сплав”. Кристалічні і аморфні тіла. Поняття про кристалічну будову металів і
їх сплавів. Кристалізація металів. Сплави – хімічні з’єднання, твердий розчин,
механічна суміш».
V. Вивчення нового матеріалу. (пояснення супроводжується презентацією з
використанням плакатів і зразків)
План вивчення:
1) Вступ.
2) Види і будова металів.
3) Поняття "чистий метал" і "сплав".
4) Кристалічні і аморфні тіла.
5) Кристалізація металів.
6) Сплави.
VI. Підсумок уроку.
6.1 Рефлексія
1.Чи все ви зрозуміли?
2.Тоді дайте відповіді на мої запитання:
1. Що таке матеріалознавство?
1. Як ви розумієте визначення поняття «Матеріал»?
Які види матеріалів вам відомі?
Оцінювання активності учнів на уроці
Отже сьогодні на уроці ви ознайомилися з видами і
будовою металів. Вже знаєте про чорні і кольорові метали, поняття “чистий
метал” і “сплав”, кристалічні і аморфні тіла, поняття про кристалічну будову
металів і їх сплавів, кристалізацію металів, сплави – хімічні з’єднання,
твердий розчин, механічна суміш.
Домашнє завдання
Конспект, Хільчевський «Матеріалознавство» с. 3-6, 57-88.
Опорний конспект
1. Вступ
Матеріалознавство –
це наука, що вивчає будову (структуру) та властивості матеріалів, встановлює
зв'язок між їх складом, будовою і
властивостями, вивчає залежність удови і властивостей від методів
виробництва та обробки матеріалів, а також зміну їх під впливом зовнішніх
чинників: силових, теплових (термічних), радіаційних та інших.
Завдання
матеріалознавства – це розробка нових і вдосконалення існуючих матеріалів.
Конструкційні матеріали
поділяють на металеві і неметалеві.
Металеві: сталі, чавуни
та кольорові метали. Залізо і його сплави (сталі, чавуни) – чорні, всі інші –
кольорові метали.
Неметалеві: полімери,
пластмаси, гуми, деревина, силікатні матеріали – кераміка, скло та ін.
Властивості матеріалів
в основному поділяють на:
Фізичні: щільність
(питома вага), тепло- й електропровідність, магнетизм та деякі інші.
Хімічні: здатність
взаємодіяти з довколишнім середовищем, вступати в хімічні сполучення,
розчинятися, кородувати, більшою чи меншою мірою чинити опір дії агресивних
середовищ.
Технологічні: здатність
піддаватися різним методам обробки – різанню (точіння, фрезерування, шліфування
та інші), обробці тиском (проковування, штампування. Пресування, волочіння,
кування), зварюванню, литтю (рідкотекучість, усадка).
Механічні: твердість,
міцність, жорсткість, пружність, пластичність, крихкість, зносостійкість, в’язкість,
втомна міцність, жаростійкість, жароміцність, зносостійкість, дисипація
енергії, повзучість та деякі інші.
2. Види і будова металів
За підручником
Хільчевський с.57-59
Метали –
це хімічно прості речовини, які мають особливий (металевий) блиск,
високу пластичність, електро- та теплопровідність. В основі будови металів лежить кристалічна
решітка.
Метал, як хімічний елемент може бути компонентом,
тобто речовиною, яка утворює систему і входить до складу сплавів з двох або
кількох елементів.
Властивості металів зумовлює їх атомна будова і
кристалічна структура. Залежно від будови і властивостей метали об’єднують у різні групи. За загальною і найбільш поширеною класифікацією метали
поділяють на дві групи: чорні і кольорові. До чорних металів відносять залізо
та його сплави (сталь, чавун), а до кольорових –решту металів.
Докладніша класифікація (за А.П. Гуляєвим) також
поділяє метали на чорні та кольорові.
Чорні метали загалом мають темно-сірий колір,
більш високі температури плавлення, значну твердість і щільність, здатні до
поліморфних перетворень (крім Ni). Назва походить від кольору, що вони набувають
після окислення. Серед них розрізняють:
- залізні –Fe, Co, Ni, Mn;
- тугоплавкі – температура плавлення яких вища за
температуру плавлення заліза (понад 1539˚ С) – W, Mo, Re, Nb, Ti, V, Cr;
- уранові – актиніди;
- рідкісноземельні (РМЗ) – La, Ce, Nd, Pr та інші.
До кольорових відносять решту металів.
Характерним для них є забарвлення (червоне, жовте, біле), висока пластичність,
низька твердість, відносно низька температура плавлення, відсутність
поліморфізму. Типовим представником групи кольорових металів є мідь і сплави на
її основі (бронза, латунь). Серед кольорових металів розрізняють:
-
легкі – Be, Mg, Al;
-
благородні – Ag, Au, Pt;
-
метали платинової групи – Pd ,Ir, Os, Ru, Ph;
-
«напівблагородні»- Сu;
-
легкоплавкі – Zn, Cd, Hg, Sn, Pb, Bi, Tl, Sb;
-
елементи з послабленими металевими властивостями Ga, Ge.
2. Поняття "чистий метал" і "сплав"
- Чистий метал — це речовина, що складається з атомів
одного хімічного елемента. Вони мають постійні фізико-хімічні властивості,
наприклад, чітку температуру плавлення. Приклад: залізо (Fe), мідь (Cu),
алюміній (Al).
- Сплав — це однорідна система, що складається з двох або більше металів
або металів з неметалами, отриманих у розплавленому стані. Наприклад,
латунь (Cu+Zn), бронза (Cu+Sn), сталь (Fe+C). Сплави мають інші властивості,
ніж їхні складові.
- Сплав – це речовина, яку одержують поєднанням (сплавленням, спіканням, електролізом)
двох або більше елементів. (За підручником с.
74)
3. Кристалічні і аморфні тіла
- Кристалічні тіла: речовини, атоми, іони або молекули яких розташовані
у строго визначеному порядку, утворюючи кристалічну решітку. Це більшість
металів і мінералів. Вони мають чітку температуру плавлення.
- Аморфні тіла: речовини, частинки яких розташовані
хаотично, без певного порядку. Приклади: скло, каніфоль, пластмаса. Вони
не мають чіткої температури плавлення, а лише розм'якшуються в певному
діапазоні температур.
- Кристалічна будова металів: атоми металів розташовані в кристалічних
решітках: кубічній об'ємноцентрованій, кубічній гранецентрованій,
гексагональній щільноупакованій.
4. Кристалізація металів
- Кристалізація — це процес переходу речовини з рідкого
стану в твердий кристалічний. Вона починається з утворення зародків
кристалів (центрів кристалізації), які ростуть, з'єднуються і формують
структуру.
- Швидкість охолодження впливає на розмір
зерен (кристалів): чим швидше охолодження, тим менший розмір зерен, і
навпаки.
5. Сплави
- Сплави як хімічні з’єднання: утворюються, коли компоненти сплаву
хімічно взаємодіють і утворюють нову хімічну сполуку з іншими властивостями.
Приклад: цементит (Fe3C) у сталі.
- Сплави як тверді розчини: утворюються, коли атоми одного
компонента вбудовуються в кристалічну решітку іншого. Тверді розчини
можуть бути розчинами заміщення або розчинами впровадження. Приклад:
ніхром (Ni+Cr).
- Сплави як механічна суміш: складаються з кристалів кожного компонента, що не взаємодіють між собою. Компоненти плавляться і кристалізуються окремо. Приклад: свинець-олово.
- Використані джерела:
- https://svitppt.com.ua/rizne/klasifikaciya-metalu.html
- https://naurok.com.ua/prezentaciya-na-temu-vlastivosti-metaliv-347150.html
- https://naurok.com.ua/prezentaciya-na-temu-chorni-metali-ta-splavi-347725.html
- https://naurok.com.ua/prezentaciya-na-temu-harakteristika-i-klasifikaciya-metaliv-347106.html
- https://www.slideshare.net/slideshow/ss-70469860/70469860
- https://naurok.com.ua/metali-ta-splavi-h-vikoristannya-ta-vlastivosti-339384.html
- https://naurok.com.ua/prezentaciya-na-temu-chorni-metali-416944.html
- https://naurok.com.ua/prezentaciya-metal-yak-konstrukciyniy-material-329316.html
- https://www.richconn-cnc.com/uk/ferrous-vs-non-ferrous.html
- https://naurok.com.ua/metali-ta-splavi-h-vikoristannya-ta-vlastivosti-339384.html
- https://naurok.com.ua/prezentaciya-kolorova-metalurgiya-217389.html
- https://fizmat.7mile.net/materialoznavstvo/1_2_1-metali.html
- https://fizmat.7mile.net/materialoznavstvo/4_1_1-kolerovi-metali.html#google_vignette
Немає коментарів:
Дописати коментар