Rolul metalelor în istoria civilizației umane mesaj. Metalele în istoria omenirii. Aplicarea metalelor și aliajelor

Aurul a fost primul metal descoperit și folosit de om. Apoi a venit rândul cuprului și, în cele din urmă, al fierului. Aurul a devenit primul metal născut pentru om, nu pentru că există atât de mult pe Pământ și ici și colo te împiedici de munți de aur. Există foarte, foarte puțin aur pe Pământ și în pământ în comparație cu rezervele de fier, aluminiu și cupru. Dar se găsește în forma sa nativă, strălucește, atrăgând atenția. Aurul este ușor de prelucrat și, în cele din urmă, cel mai important lucru este că este etern, poate fi stocat pentru o perioadă de timp arbitrar.

Omul a strâns din cele mai vechi timpuri: a smuls fructe din copaci, a căutat ierburi medicinale, cuiburi de păsări și vizuini de animale, a săpat rădăcini comestibile, așa că de ce să nu strângă bucăți de aur? Aurul a intrat în uz uman în urmă cu aproximativ 10 mii de ani și apoi a fost folosit doar pentru bijuterii și obiecte religioase.

Cuprul a devenit al doilea metal pe care oamenii l-au recunoscut și de care s-au îndrăgostit. Este cunoscut și în forma sa nativă, dar cantitatea sa principală face parte din diferite minerale. Există mult mai mult cupru pe Pământ decât aur și a fost folosit pe scară largă. Din el s-au făcut topoare și cuțite, alte unelte ale muncii antice. Epoca cuprului acoperă perioada de acum 6000-5000 de ani în istoria omenirii.

Epoca cuprului a omenirii a fost înlocuită cu epoca bronzului. Bronzul este un aliaj de cupru cu plumb, staniu și alte metale. Poate că pentru prima dată o persoană a primit bronz întâmplător, pur din experiență: a topit cupru din diverse minereuri și ceva nou a fost sudat. Bronzul este mai puternic decât cuprul pur, iar arta de a-l face era foarte apreciată în antichitate. S-a răspândit rapid în toate colțurile civilizației umane.

Epoca bronzului a început acum 6.000 de ani și a durat aproximativ 3.000 de ani.

Bronzul a fost înlocuit cu fier - acum cel mai comun și necesar metal pentru om. Fierul nu se găsește practic niciodată în formă nativă: trebuie topit din minereu. Ce este un minereu? Acumularea anumitor minerale. De la ei, într-un fel sau altul, puteți obține un metal sau un aliaj de metale. Minereurile se disting prin compoziția mineralelor, proprietățile tehnologice, conținutul de componente utile, impurități.

Soarta metalelor și aliajelor în istorie a fost schimbătoare. De exemplu, aluminiul, obținut ca metal pur abia în secolul al XIX-lea, a fost folosit pentru prima dată la fabricarea de bijuterii și a fost prețuit mai mult decât argintul, iar astăzi se fac din el avioane și paturi ieftine de camping.

Din platină Ural în 1828-1845, monede au fost bătute în valori de 3, 6 și 12 ruble, iar apoi întreaga aprovizionare cu platină a fost vândută Angliei ca fiind inutilă. Dar platina este astăzi unul dintre cele mai valoroase metale, nobil și respectat. Astăzi, monedele rusești de platină din secolul al XIX-lea sunt visul prețuit al colecționarilor. În onoarea celei de-a XX-a Olimpiade de la Moscova (1980), au fost emise noi monede de platină cu o valoare nominală de 150 de ruble.

Argintul la începutul carierei sale în lumea oamenilor era prețuit mai mult decât aurul.

În Roma antică, plumbul era folosit pentru a face țevi pentru instalații sanitare. Astăzi, plumbul este recunoscut ca un metal greu otrăvitor.

Multă vreme, uraniul și multe elemente de pământuri rare și rare nu au putut fi folosite. Dar de când a fost descoperită prima mină de uraniu, uraniul a fost provocarea numărul unu pentru mulți geologi din întreaga lume. Au încercat să găsească uraniu în toate formațiunile naturale imaginabile și inimaginabile: soluri, ape, plante, roci și minerale. Și bineînțeles că l-am găsit. Se pare că minereul de uraniu poate fi cărbuni fosili, fosforiți, oase de pești dispăruți de mult.

O curiozitate istorică a fost asociată cu primele încercări de a găsi o utilizare a minereului de antimoniu - mineralul antimonit. În Evul Mediu în Italia, au început să-l adauge în hrana porcilor în cantități mari, s-au îngrășat rapid, îngrășându-se. Proprietarii au fost fericiți! Dar când starețul unei mănăstiri a încercat să adauge antimonit în hrana călugărilor, mulți dintre ei au fost otrăviți și au murit. De aici și mineralul și-a primit numele „anti-călugăr”.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra altor minereuri pe care geologii persistenti le caută și care sunt atât de necesare vieții omenirii.

Poate, fără exagerare, putem spune cu siguranță că metalul este cel mai comun material, umanitatea îl folosește în mod activ nu numai în producție, ci și în viața de zi cu zi. Dacă în vremurile primitive, când metalul a început să intre doar în viața umană, oamenii încă puteau să se descurce fără el în siguranță, atunci astăzi nici o persoană nu se poate descurca fără metal. La urma urmei, utilizarea sa în tipuri variate este pur și simplu necesar în construcția de drumuri și locuințe, în inginerie mecanică și în alte industrii. Firma noastra realizeaza dezmembrari cladiri si structuri metalice.

Alchimiștii obișnuiau să fie siguri că metalul are o structură foarte complexă. În 1789, lista metalelor a fost extinsă la șaptesprezece, lista lor a fost publicată de A.L. Lavoisier într-un ghid de chimie. Pe măsură ce chimia s-a dezvoltat, la fel și numărul de metale, în prima jumătate a secolului al XIX-lea s-au descoperit metale alcalino-pământoase și alcaline, s-a folosit electroliza pentru aceasta. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, cu ajutorul unei serii de experimente, descoperirile lui D.I. Mendeleev, care a putut să-și determine existența pe baza legii periodice. După aceea, începe o căutare activă în natură a metalelor radioactive, iar până la mijlocul secolului al XX-lea, unele dintre ele au fost create folosind transformări nucleare.

Dezvoltarea unor ramuri ale omenirii precum industria, construcțiile, meșteșugurile, arta este foarte strâns legată de studiul și utilizarea metalelor. Fiecare tip de metal este foarte surprinzător și original, adesea istoria descoperirii sale este o întreagă epopee, în care de foarte multe ori fapte istorice de încredere sunt strâns împletite cu miturile și ficțiunea.

Pentru ca noi să realizăm pe deplin rolul pe care îl joacă metalul în viața noastră, este suficient doar să ne întoarcem și să privim în jurul nostru. Proprietățile unice ale fiecărui metal au făcut posibilă ca viața omului să fie mult mai confortabilă. Uneori pur și simplu nu ne gândim la multe lucruri care au devenit atât de ferm stabilite în viața și modul nostru de viață. De exemplu, datorită plasticității aluminiului, putem stoarce pasta de dinți dintr-un tub. Am fi reușit să ascuțim un creion sau să tăiem fructe dacă nu ar fi fost un cuțit cu o lamă ascuțită de oțel? Nu uitați de calitățile unice ale metalului precum elasticitatea, deoarece sunt folosite într-o saltea sau un ac de siguranță. Și ce putem spune despre bucătărie: linguri, furculițe, oale, tigăi și chiar și o sobă pe gaz și așa mai departe, probabil că nimeni nu și-o poate imagina fără prezența metalului.

De unde provine cuvântul „metal”? Cea mai comună versiune este următoarea: cuvântul grecesc metallon, care înseamnă mine, mine, este un derivat al cuvântului metaleuo - eu sapă, al meu din pământ. În latină, cuvântul metallum înseamnă minereu și metalul topit din el. Cuvântul metal a venit în Rusia din Franța, unde suna ca metal

Cu cât timp în urmă oamenii au început să folosească metalele Cupru. În timpul săpăturilor din sud-estul Anatoliei, în straturile de dealuri au fost găsite articole de cupru, a căror vârstă este 9200 - 8750 î.Hr. Aur. În Egipt, în înmormântări au fost găsite obiecte din aur nativ datând din anii 5000-3400 î.Hr.. Argint. În mormântul faraonului Tutankamon (c. 1337 î.Hr.) și pe tronul său s-au găsit rămășițe de tablă de argint. Conduce. Pe teritoriul Anatoliei au fost găsite obiecte de plumb datate la începutul mileniului al VII-lea î.Hr. Tin. Săpăturile au arătat că în țările din Orientul Mijlociu oamenii cunoșteau staniul de la mijlocul mileniului III î.Hr.Mercur. Într-unul dintre mormintele egiptene din secolele XV sau XVI î.Hr. a fost găsit mercur. Fier. Săpăturile din Asia Mică au arătat că oamenii au învățat să topească fierul în jurul anului 1500 î.Hr.

De ce omenirea s-a descurcat de secole cu șapte metale 1. Luați în considerare conținutul de șapte metale din scoarța terestră: Aur 4,3 * 10 -7% din greutate; Argint 1*10 -5% din greutate; Cupru 5 * 10 -3% în greutate; Staniu 2 * 10 -4% în greutate; Plumb 1,6 * 10 -3% în greutate; Mercur 8*10 -8% în greutate; Fier 4,65% din greutate. Pentru comparație - aluminiu - conținutul din scoarța terestră ajunge la 8,6% din greutate. Concluzie: pentru strămoșii noștri îndepărtați, întâlnirea cu metalele a fost determinată în primul rând nu de prevalența metalelor în natură, ci de prezența acestor metale sub formă de pepite. Deci, prevalența argintului nativ în raport cu pepitele de aur este de aproximativ 20%, iar în raport cu pepitele de cupru - doar 0,2%. Prin urmare, omul a făcut cunoștință mai întâi cu cuprul și aurul, apoi cu argintul.

De ce omenirea s-a descurcat timp de secole cu șapte metale 2. Cele șapte metale ale antichității au schimbat radical viața omenirii, au pus bazele realizărilor tehnice ale generațiilor următoare. Timp de secole și chiar milenii, omenirea s-a descurcat cu șapte metale, s-a obișnuit și a creat un alt mit conform căruia există șapte metale în lume. 3. Era viitoare a alchimiștilor a încercat să creeze ipoteze teoretice referitoare la metale și să justifice existența a exact șapte metale. Fiecare metal crește în pământ sub influența unei anumite planete. În acel moment, oamenii cunoșteau doar șapte planete, ceea ce înseamnă că ar trebui să existe doar șapte metale: „Șapte metale au fost create de lumină în funcție de numărul de șapte planete”.

Alchimiștii despre natura metalelor Unul dintre cei mai luminați alchimiști, Albert cel Mare, ca și ceilalți contemporani ai săi, alchimiștii, credea că toate metalele au fost create din mercur, că mercurul este „materia” metalelor, iar culoarea lor este determinată de patru „spirite” - mercur, sulf, arsenic și amoniac. Unii alchimiști considerau natura vie și animată, prin urmare erau siguri că metalele cresc și se maturizează în intestinele Pământului din amestecarea sulfului cu argintul. Aurul era considerat de ei un metal complet matur, iar fierul necopt. Deoarece se credea că componenta principală a oricăruia dintre metale era mercurul, iar a doua componentă era sulful, alchimiștii aveau convingerea fermă că prin modificarea conținutului de mercur și sulf din amestec, un metal poate fi convertit în mod arbitrar în alții. .

Alchimiștii asupra naturii metalelor Natura plumbului Acest corp este imperfect și impur, compus din impur, instabil, pământos, pulverizant, ușor alb la exterior și roșu la interior, mercur. La fel și sulful său și una dintre cele mai inflamabile soiuri. Plumbul nu are puritate, rezistență, culoare. Este prea puțin gătit.

Alchimiștii despre natura metalelor Natura cuprului Cuprul este un metal impur și imperfect, compus din mercur impur, instabil, pământesc, roșu fără strălucire, combustibil. Același lucru este valabil și pentru sulful său. Cuprului îi lipsește rezistența, puritatea, greutatea. Are prea multe particule pământoase, incombustibile și o culoare impură.

Alchimiștii asupra naturii metalelor Natura fierului Fierul este un corp impur, imperfect, compus din mercur impur, prea puternic, care conține particule de pământ, albe și roșii, dar fără strălucire. Îi lipsește fluiditatea, puritatea, greutatea. Conține prea mult sulf impur și particule combustibile pământoase.

Proprietățile metalelor. Plasticitate Datorită legăturii metalice și a rețelei cristaline metalice, metalele, în cea mai mare parte, se caracterizează prin plasticitate ridicată. Cele mai multe metale plastice sunt aurul, argintul și cuprul. Această proprietate a metalelor a permis omenirii să stăpânească un astfel de meșteșug precum forjarea la rece a metalelor, ceea ce a dus la fabricarea de bijuterii și apoi la fabricarea de unelte metalice.

Proprietățile metalelor. Duritate Cum au reușit strămoșii noștri să crească duritatea metalelor prelucrate: după ce a stăpânit forjarea la rece, o persoană a început mai târziu să forjeze cu recoacere preliminară (de exemplu, cupru nativ); omul a învățat să topească aliaje: bronz arsenic, bronz de staniu, alamă etc. De exemplu, în războiul troian, toți soldații erau îmbrăcați cu armuri de bronz de staniu și înarmați cu săgeți cu vârf de bronz.

Proprietățile metalelor. Punctul de topire Omul a învățat să topească metalele din minereu. Dar pentru aceasta a fost necesar să se atingă temperatura necesară pentru reducerea topirii minereului - a fost dezvoltată tehnologia cu suflare cu aer. Un bărbat a observat că unele aliaje se topesc la o temperatură mai mică decât metalul pur - acumularea de material pentru știința viitoare - a început metalurgia și știința metalelor

Rolul metalelor în istoria omenirii 1) Metalele l-au ajutat pe om să creeze unelte simple. 2) Metalele s-au dovedit a fi indispensabile în fabricarea mașinilor - a venit epoca producției de mașini. 3) Omul a descoperit proprietățile magnetice și electrice ale metalelor - a venit epoca electricității.

Fixarea primară a materialului Stabiliți o corespondență între metal și „planetă”, sub influența căreia, potrivit alchimiștilor, acest metal „se coace” pe Pământ: METAL „PLANETA” A) Ag 1. Soarele B) Cu 2. Luna C) Sn 3. Mercur D) Au 4. Venus E) Fe 5. Marte E) Pb 6. Jupiter G) Hg 7. Saturn

Consolidarea primară a materialului Alege trei răspunsuri corecte dintre cele șase oferite. Dintre substanțele enumerate, indicați cele care sunt metale: 1 OPȚIUNEA 2 OPȚIUNEA 1) Sodiu 1) Arsenic 2) Siliciu 2) Antimoniu 3) Sulf 3) Dubniu 4) Magneziu 4) Azot 5) Aluminiu 5) Fosfor 6) Fosfor 6) Bismut

Fixarea primară a materialului Stabiliți o corespondență între metal și proprietatea acestuia PROPRIETATEA METALULUI A) Cr 1) cel mai conductiv electric B) Ag 2) cel mai fuzibil C) W 3) cea mai mare strălucire D) Os 4) cel mai ductil E ) Au 5) cel mai refractar E) Hg 6) cel mai dur L) Pd 7) cel mai dens

Organizare teme pentru acasă 1. Studiați paragrafele 4,6; finaliza sarcinile 1 - 6, s; 1 - 5, - manual clasa a IX-a Studiu paragraful 14; finalizați sarcinile 1 - 5, p. 85 – manual clasa a VIII-a 2. Cât de justificată era teoria alchimiștilor medievali conform căreia părintele tuturor metalelor ar fi sulful? Pentru a vă ajuta, vă dau următoarele informații despre unele minerale: Formula minerală Pentlandit (Fe,Ni) 9 S 8 Molibdenit MoS 2 Stannine Cu 2 FeSnS 4 Cinabr HgS Calcopirită CuFeS 2 Calcozină Cu 2 S Galena PbS Argentit Ag 2 Sphalerit ZnS Discutați acasă cu părinții despre utilizarea metalelor în gospodărie.

Note de curs

La disciplina „ISTORIA INDUSTRIEI METALURGICĂ”

Regia: 22.03.02 "Metalurgie"

Forma de studiu: cu normă întreagă și cu fracțiune de normă

Novotroitsk, 2015

Cuprins Cursul 1. Istoria dezvoltării metalurgiei 1.1 Rolul metalelor în dezvoltarea civilizaţiei 1.2 Metalurgia antică. 1.3. Cele mai vechi metale ale omenirii. 1.4 Perioade ale istoriei umane și metalurgie 1.5 Dezvoltarea industriei siderurgice în Rusia. Cursul 2. 2.1 Forja de brânzeturi. 2.2 corn catalan Shtukofeny. Un corn care țipă pentru percheziție.
Curs 3. 3.1 Istoria producerii combustibililor pentru metalurgie. 3.2 Producție modernă cocs de cărbune. Cursul 4. 4.1 Mineralele de fier în istoria antică a omenirii 4.2 Mineralele de bază și caracteristicile minereurilor de fier. Lectura. Procese de producere non-domeniu a metalului lichid Literatură recomandată. Aplicații.

Curs 1. Istoria dezvoltării metalurgiei.

Introducere. Rolul metalelor în dezvoltarea civilizației

Rolul și importanța metalelor în viața societății umane este foarte mare.

Ponderea metalelor feroase este de aproximativ 95% din producția totală de metale. Metalele feroase sunt utilizate pe scară largă în industrie, construcții, agricultură, acasa. Distribuția lor largă a metalelor se datorează a două circumstanțe.

În primul rând, fierul este unul dintre cele mai abundente elemente din scoarța terestră. Oxizii de fier apar în natură sub formă de depozite mari. Acest lucru vă permite să construiți întreprinderi miniere mari, astfel încât costul minereului de minerit să fie scăzut.

În al doilea rând, metalele feroase îndeplinesc majoritatea cerințelor pentru materialele structurale din inginerie, construcții și alte industrii. Metalurgia feroasă determină în mare măsură nivelul de dezvoltare al ingineriei mecanice.

În practică, metalele sunt împărțite în feroase (fier și aliaje pe baza acestuia) și neferoase. Prin urmare, metalurgia este împărțită în feroase și neferoase. Ponderea metalelor feroase reprezintă în prezent aproximativ 95% din toate produsele metalice produse în lume.

În ultimele decenii, anual consumul mondial metalele dublate şi acest moment este de aproximativ 1,7 miliarde. t.

Ponderea produselor care utilizează metale feroase și neferoase este în prezent de 72-74% din produsul național brut al statului. Se poate susține că în următoarele decenii, metalele vor rămâne principalele materiale structurale și trăim în epoca fierului.

Rezervele de metale de pe planeta noastră sunt estimate destul de precis. Scoarța terestră (litosfera) la o adâncime de aproximativ 1 km conține următoarele elemente (în procente în greutate): oxigen - 46,6; siliciu - 27,7; aluminiu - 8,0; fier de călcat - 5,0; magneziu - 2,1; titan - 0,6; cupru - 0,01; nichel - 0,01; staniu - 0,004; zinc - 0,004; plumb - 0,0016; argint - 0,00001; aur - 0,0000001.

Există destul de multe metale pe pământ, cum ar fi aluminiul, fierul, magneziul și titanul. Dar doar o parte din metale se găsește în locul nașterii unei astfel de concentrații care face extracția lor rațională, din punct de vedere tehnic și economic. Există puține metale grele neferoase pe pământ: cupru, nichel, staniu, zinc și plumb. De aceea economie nationala Din ce în ce mai mult, trebuie să satisfacă o parte din cererea de metale prin reutilizarea fierului vechi și a altor deșeuri.

De ceva timp, s-a crezut că chimia devine baza întregii industrii, iar metalurgia feroasă își va renunța la pozițiile materialelor sintetice. Cu toate acestea, acest lucru nu s-a întâmplat. Înlocuitorii metalelor nu oferă calitatea adecvată. Prelucrarea materialelor sintetice este un proces costisitor și laborios, în timp ce recuperarea și regenerarea metalelor feroase au fost de mult stăpânite și utilizate cu succes de industrie.

Viitorul tehnologiei - materialele compozite cu proprietăți specifice unice - sunt create și pe baza metalelor feroase.

Rolul metalelor în istoria civilizației umane

Ţintă
proiect: Familiarizați-vă cu rolul metalelor în istorie
umanitate, utilizarea metalelor în diverse
perioade ale istoriei, despre utilizarea metalelor și aliajelor.

Metalele

Metalele sunt un grup de elemente, sub formă de substanțe simple care au
proprietăți metalice caracteristice, cum ar fi conductivitate termică și electrică ridicată

Utilizarea metalelor în diverse perioade

Metalele sunt cunoscute omului din cele mai vechi timpuri, cu toate acestea, nu sunt
au găsit aplicații până când au învățat cum să le proceseze. In istorie
dezvoltarea omenirii în ceea ce priveşte durata şi intensitatea utilizării
materialele adecvate emit piatră, cupru, bronz și
epoca fierului

Aplicarea metalelor și aliajelor

Aplicarea metalelor și aliajelor
În forma sa pură, metalele sunt rar folosite, mai des folosite
aliaje metalice.
În acest stadiu al dezvoltării civilizației, cel mai larg
metalul folosit este fierul. Duritatea fierului pur
este mic, astfel încât aliajele sale sunt folosite, de obicei cu
carbon

Surse

1. Emelyanova E. O., Iodko A. G. Organizarea activității cognitive
elevii la clasele de chimie din clasele 8-9. Note justificative cu
sarcini practice, teste: Partea II. - M .: School Press, 2002.
(p.110-113)
2. Ushakova O. V. Caiet de lucru la chimie: clasa a VIII-a: la manualul P. A.
Orjekovski și alții „Chimie. Clasa 8» / O. V. Ushakova, P. I. Bespalov, P. A.
Orjekovski; sub. ed. prof. P. A. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel:
Profizdat, 2006. (p. 56-59)
3. Chimie. clasa a 8-a. Proc. pentru general instituții / P. A. Orzhekovsky, L. M.
Meshcheryakova, M. M. Shalashova. – M.: Astrel, 2012. (§19)
4. Chimie: clasa a VIII-a: manual. pentru general instituții / P. A. Orzhekovsky, L. M.
Meshcheryakova, L. S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§§22,23)
5. Enciclopedie pentru copii. Volumul 17. Chimie / Capitolul. ed. V.A. Volodin, conducător. științific
ed. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.

Concluzie

Am aflat despre rolul metalelor în istoria omenirii,
utilizarea metalelor în diferite perioade
istorie, despre utilizarea metalelor și aliajelor.