Роль металлов истории человеческой цивилизации сообщение. Металлы в истории человечества. Применение металлов и сплавов

22.04.2020

Первым металлом, который узнал и стал применять человек, было золото. Потом наста- -.на очередь меди и, наконец, железа. Золото стало для человека металлом-первенцем не потому, что его так много на Земле и тут и там спотыкаешься о золотые горы. Золота на Земле и в земле очень и очень мало в сравнении с запасами железа, алюминия и меди. Но оно встречается в самородном виде, блестит, привлекая внимание. Золото легко обрабатывается, и, наконец, самое главное - оно вечное, сохраняется сколь угодно долго.

Человек издревле занимался собирательством: рвал плоды с деревьев, искал целебные травы, гнезда птиц и норы зверей, копал съедобные корешки, так почему бы и золотинки не пособирать? Золото вошло в человеческий обиход около 10 тысяч лет назад и использовалось тогда только для украшений и предметов культа.

Вторым металлом, который узнал и полюбил человек, стала медь. Она тоже известна в самородном виде, но основное ее количество входит в состав различных минералов. Меди на Земле много больше, чем золота, и она использовалась более широко. Из нее делали топоры и ножи, другие орудия древнего труда. Медный век охватывает в истории человечества время 6000-5000 лет назад.

Медный век человечества сменился эпохой бронзы. Бронза - это сплав меди со свинцом, оловом и другими металлами. Возможно, бронзу человек получил впервые случайно, чисто опытным путем: выплавлял медь из разных руд, и сварилось что-то новенькое. Бронза прочнее чистой меди, и искусство ее получения высоко ценилось в древние времена. Она довольно быстро распространилась по всем закоулкам человеческой цивилизации.

Эпоха бронзы началась 6000 лет назад и длилась около 3000 лет.

На смену бронзе пришло железо - ныне самый распространенный и необходимый человеку металл. В самородном виде железо практически не встречается: его надо выплавлять из руды. А что такое руда? Скопление определенных минералов. Из них теми или иными способами можно получить металл или сплав металлов. Руды различают по составу минералов, технологическим свойствам, содержанию полезных компонентов, примесей.

Судьба металлов и сплавов в истории была переменчива. Например, алюминий, полученный в виде чистого металла лишь в XIX веке, вначале использовался для изготовления ювелирных изделий и ценился выше серебра, а сегодня из него изготавливают самолеты и дешевые походные кровати.

Из уральской платины в 1828-1845 годах чеканили монеты достоинством 3, 6 и 12 рублей, а потом весь запас платины продали в Англию за ненадобностью. А ведь платина сегодня - один из ценнейших металлов, благородных и уважаемых. Сегодня российские платиновые монеты XIX века - заветная мечта коллекционеров. В честь XX Московской Олимпиады (1980 г.) выпустили новые платиновые монеты достоинством 150 рублей.

Серебро в начале своей карьеры в мире людей ценилось выше золота.

Из свинца в Древнем Риме изготавливали трубы для водопровода. А сегодня свинец признан как ядовитый тяжелый металл.

Долгое время не могли найти применение урану, многим редким и редкоземельным элементам. Но с того самого дня, как был открыт первый урановый рудник, уран стал задачей номер один для многих геологов мира. Уран пытались найти во всех мыслимых и немыслимых природных образованиях: почвах, водах, растениях, горных породах и минералах. И конечно, нашли. Урановой рудой, оказывается, могут быть ископаемые угли, фосфориты, кости давно вымерших рыб.

Один исторический курьез был связал с первыми попытками найти применение сурьмяной руде - минералу антимониту. Его в средние века в Италии стали помногу добавлять в пищу свиньям, те быстро жирели, набирая вес. То-то хозяева радовались! Но когда настоятель одного монастыря попробовал добавлять антимонит в пищу монахов, то многие из них отравились и умерли. Отсюда минерал и получил свое название «противомонаший».

Познакомимся поближе с другими рудами, которые ищут настойчивые геологи и которые так необходимы для жизни человечества.

Пожалуй, без преувеличения можно смело сказать, что металл является самым распространенным материалом, человечество активно использует его не только в производстве, но и в быту. Если в первобытные времена, когда металл только стал входить в жизнь человека, люди еще могли спокойно обойтись без него, то на сегодняшний день обойтись без металла не сможет ни один человек. Ведь его применение в различных видах просто необходимо в дорожном и жилищном строительстве, в машиностроении и иных отраслях. Наша компания выполняет демонтаж зданий и металлоконструкций .

Алхимики, раньше были уверенны, что металл имеет весьма сложную структуру. В 1789 году список металлов был расширен до семнадцати, их список был опубликован А.Л. Лавуазье в руководстве по химии. По мере того как химия развивалась, увеличивалось и число металлов, в первой половине девятнадцатого века были открыты щёлочноземельные и щёлочные металлы, для этого был применен электролиз. Уже к концу девятнадцатого века при помощи ряда экспериментов, были подтверждены открытия Д.И. Менделеева, который сумел определить их существование, основываясь на периодическом законе. После этого начинается активный поиск в природе радиоактивных металлов, и к середине двадцатого столетия при помощи ядерных превращений были созданы некоторые из них.

Развитие таких отраслей человечества как промышленность, строительство, ремесло, искусство очень тесно связано с изучением и применением металлов. Каждый вид металла весьма удивителен и своеобразен, часто история его открытия это целая эпопея, в которой очень часто исторические достоверные факты тесно переплетаются с мифами и вымыслами.

Для того чтобы мы могли в полной мере осознать, то какую роль играет в нашей жизни металл, вполне достаточно просто обернуться и посмотреть вокруг себя. Неповторимые свойства каждого металла позволили сделать человеческую жизнь намного комфортабельнее. Порой мы просто не задумываемся над многими вещами, которые столь прочно вошли в нашу жизнь и быт. Например, благодаря пластичности алюминия мы можем выдавить из тюбика зубную пасту. Разве удалось бы нам наточить карандаш или порезать фрукты, если бы не нож с острым лезвием из стали? Не стоит забывать про такие неповторимые качества металла как упругость, ведь они используются в матрасе или английской булавке. А что уже говорить про кухню: ложки, вилки, кастрюли, сковородки и даже газовая плита и так далее, наверно никто не сможет представить ее без присутствия металла.

Откуда к нам пришло слово «металл» Наиболее часто встречаемая версия следующая: греческое слово металлон, что значит копи, рудники, производное от слова metalleuo – выкапываю, добываю из земли. В латинском языке слово металлум значит руда и выплавляемый из неё металл. В Россию слово металл попало из Франции, где оно звучало как металл

Как давно люди начали использовать металлы Медь. При раскопках в Юго-Восточной Анатолии в пластах холмов, возраст которых составляет 9200 – 8750 лет до н.э., были найдены медные изделия. Золото. В Египте в погребениях были обнаружены изделия из самородного золота возрастом 5000 – 3400 лет до н.э.. Серебро. В гробнице фараона Тутанхамона (ок – 1337гг. до н.э.) и на его троне были найдены остатки листового серебра. Свинец. На территории Анатолии найдены свинцовые изделия, датированные началом VII тысячелетия до н.э.. Олово. Раскопки показали, что в странах Ближнего Востока люди знали олово с середины III тысячелетия до н.э.. Ртуть. В одной из египетских гробниц XV или XVI веков до н.э. была найдена ртуть. Железо. Раскопки в Малой Азии показали, что выплавлять железо люди научились примерно в 1500 году до н.э.

Почему человечество веками обходилось семью металлами 1.Рассмотрим содержание семи металлов в Земной коре: Золото 4,3*10 -7 % по массе; Серебро 1*10 -5 % по массе; Медь 5*10 -3 % по массе; Олово 2*10 -4 % по массе; Свинец 1,6*10 -3 % по массе; Ртуть 8*10 -8 % по массе; Железо 4,65 % по массе. Для сравнения – алюминий – содержание в Земной коре достигает 8,6 % по массе. Вывод: для наших далёких предков встреча с металлами определялась в первую очередь не распространённостью металлов в природе, а нахождением этих металлов в виде самородков. Так распространённость самородного серебра по отношению к золотым самородкам составляет около 20 %, а по отношению к медным самородкам – всего 0,2 %. Поэтому человек сначала познакомился с медью и золотом, а затем уж с серебром.

Почему человечество веками обходилось семью металлами 2. Семь металлов древности радикальным образом изменили жизнь человечества, заложили основу для технических достижений последующих поколений. Веками и даже тысячелетиями человечество обходилось семью металлами, привыкло к этому и создало очередной миф о том, что в мире существует семь металлов. 3. Наступившая эпоха алхимиков попыталась создать теоретические гипотезы, касающиеся металлов и обосновать существование именно семи металлов. Каждый металл произрастает в земле под влиянием определённой планеты. Люди к этому времени знали только семь планет, значит и металлов должно быть только семь: «Семь металлов создал свет по числу семи планет».

Алхимики о природе металлов Один из самых просвещённых алхимиков Альберт Великий, как и другие его современники- алхимики, считал, что все металлы сотворены из ртути, что ртуть - "материя" металлов, а их окраску определяют четыре "духа" - ртуть, сера, мышьяк и нашатырь. Часть алхимиков считали природу живой и одушевленной, поэтому были уверены, что металлы растут и созревают в недрах Земли от смешения серы с серебром. Золото рассматривалось ими как вполне созревший металл, а железо - как недозрелый. Поскольку считалось, что главная составная часть любого из металлов -- ртуть, а вторая составная часть - сера, у алхимиков возникло твердое убеждение, что меняя содержание ртути и серы в смеси, можно произвольно превращать одни металлы в другие.

Алхимики о природе металлов Природа свинца Это тело несовершенное и нечистое, составленное из нечистой, неустойчивой, землистой, распыляющейся, слегка белой снаружи и красной внутри ртути. Таков же и его сульфур, притом из самых горючих сортов. Свинцу недостает чистоты, прочности, цвета. Он недостаточно проварен.

Алхимики о природе металлов Природа меди Медь – металл нечистый и несовершенный, составленный из нечистой, неустойчивой, землистой, красной без блеска, горючей ртути. То же самое и относительно ее сульфура. Меди недостает прочности, чистоты, веса. В ней слишком много землистых, негорючих частиц и нечистого цвета

Алхимики о природе металлов Природа железа Железо есть тело нечистое, несовершенное, составленное из ртути нечистой, слишком прочной, содержащей землистые частицы, белой и красной, но без блеска. Ему недостает плавкости, чистоты, веса. Оно содержит слишком много нечистого сульфура и землистых горючих частичек»

Свойства металлов. Пластичность Благодаря металлической связи и металлической кристаллической решётке металлы, в большинстве своём, характеризуются высокой пластичностью. Наиболее пластичные из металлов золото, серебро и медь. Это свойство металлов позволило человечеству освоить такое ремесло как холодная ковка металлов, что привело к изготовлению украшений, а затем и изготовлению металлических орудий труда.

Свойства металлов. Твёрдость Как наши предки сумели повысить твёрдость обрабатываемых металлов: освоив холодную ковку, человек позднее начал ковать с предварительным отжигом (например самородную медь); человек научился выплавлять сплавы: мышьяковая бронза, оловянная бронза, латунь и др.Например в Троянскую войну все воины были одеты в доспехи из оловянной бронзы и вооружены дротиками с бронзовыми наконечниками

Свойства металлов. Температура плавления Человек научился плавить металлы из руды. Но для этого нужно было достигнуть температуру, необходимую для восстановительной плавки руды – получила развитие технология с продуванием воздуха. Человек заметил, что некоторые сплавы плавятся при более низкой температуре, чем чистый металл –началось накопление материала для будущей науки – металлургии и металловедения

Роль металлов в истории человечества 1)Металлы помогли человеку создать простые орудия труда. 2)Металлы оказались незаменимыми при изготовлении машин – наступила эпоха машинного производства. 3)Человек открыл магнитные и электрические свойства металлов – наступила эпоха электричества.

Первичное закрепление материала Установите соответствие между металлом и «планетой», под действием которой, по мнению алхимиков, этот металл «зреет» на Земле: МЕТАЛЛ «ПЛАНЕТА» А) Ag 1. Солнце Б) Cu 2. Луна В) Sn 3.Меркурий Г) Au 4. Венера Д) Fe 5.Марс Е) Pb 6. Юпитер Ж) Hg 7. Сатурн

Первичное закрепление материала Выберите три правильных ответа из шести предложенных. Среди перечисленных веществ укажите те, которые являются металлами: 1 ВАРИАНТ 2 ВАРИАНТ 1) Натрий 1) Мышьяк 2) Кремний 2) Сурьма 3) Сера 3)Дубний 4) Магний 4)Азот 5) Алюминий 5) Фосфор 6) Фосфор 6) Висмут

Первичное закрепление материала Установите соответствие между металлом и его свойством МЕТАЛЛ СВОЙСТВО А) Cr 1) наиболее электропроводный Б) Ag 2) наиболее легкоплавкий В)W 3) наибольший блеск Г) Os 4) наиболее пластичный Д) Au 5) наиболее тугоплавкий Е) Hg 6) наиболее твёрдый Ж) Pd 7) наиболее плотный

Организация домашнего задания 1. Изучить параграфы4,6; выполнить задания 1 – 6, с; 1 – 5, – учебник 9 класса Изучить параграф 14; выполнить задания 1 – 5, с. 85 – учебник 8 класса 2. Насколько обоснованной была теория средневековых алхимиков, утверждающая, что отец всех металлов – сера? Вам в помощь привожу следующие сведения по некоторым минералам: Минерал Формула Пентландит (Fe,Ni) 9 S 8 Молибденит MoS 2 Станнин Cu 2 FeSnS 4 Киноварь HgS Халькопирит CuFeS 2 Халькозин Cu 2 S Галенит PbS Аргентит Ag 2 S Сфалерит ZnS 3. Обсудите дома с родителями варианты применения металлов в домашнем хозяйстве.

Конспект лекций

По дисциплине «ИСТОРИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ»

Направление: 22.03.02 «Металлургия»

Форма обучения: очная и заочная

Новотроицк, 2015г.

Содержание Лекция 1. История развития металлургии 1.1 Роль металлов в развитии цивилизации 1.2 Древняя металлургия. 1.3. Древнейшие металлы человечества. 1.4 Периоды истории человечества и металлургия 1.5 Развитие черной металлургии в России. Лекция 2. 2.1 Сыродутный горн. 2.2 Каталонский горн. Штюкофены. Кричный горн для фришевания.
Лекция 3. 3.1 История производства топлива для металлургии. 3.2 Современное производство каменноугольного кокса. Лекция 4. 4.1 Минералы железа в древней истории человечества 4.2 Основные минералы и характеристика железных руд. Лекция. Процессы внедоменного получения жидкого металла Рекомендуемая литература. Приложения.

Лекция 1. История развития металлургии.

Введение. Роль металлов в развитии цивилизации

Роль и значение металлов в жизни человеческого общества очень велики.

Доля черных металлов составляет около 95% от общего объема производства металлов. Черные металлы широко применяют в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, в быту. Их широкое распространение металлов обусловлено двумя обстоятельствами.

Во-первых, железо является одним из наиболее распространенных элементов в земной коре. Оксиды железа в природе встречаются в виде больших месторождений. Это позволяет строить крупные горнорудные предприятия, благодаря чему затраты на добычу руды оказываются невысокими.

Во-вторых, черные металлы удовлетворяют большинству требований, предъявляемых к конструкционным материалам в машиностроительной, строительной и других отраслях промышленности. Черная металлургия в значительной степени определяет уровень развития машиностроения.

В практике металлы делят на черные (железо и сплавы на его основе) и цветные. Поэтому металлургия подразделяется на черную и цветную. На долю черных металлов в настоящее время приходится около 95% всей производимой в мире металлопродукции.

За последние десятилетия ежегодное мировое потребление металлов удвоилось и на данный момент составляет составляет около 1,7 млр. т.

Доля продукции с использованием черных и цветных металлов составляет в настоящее время 72-74% валового национального продукта государства. Можно утверждать, что и в последующие десятилетия металлы останутся основными конструкционными материалами и мы живем в железном веке.

Запасы металлов на нашей планете оценены довольно точно. В земной коре (литосфере) на глубине приблизительно до 1 км содержатся следующие элементы (в весовых процентах): кислород – 46,6; кремний – 27,7; алюминий – 8,0; железо – 5,0; магний – 2,1; титан – 0,6; медь – 0,01; никель – 0,01; олово – 0,004; цинк – 0,004; свинец – 0,0016; серебро – 0,00001; золото – 0,0000001.

Довольно много на земле металлов, таких, как алюминий, железо, магний и титан. Но только часть металлов находится вместорождениях такой концентрации, которая делает добычу их рациональной, с технической и экономической точек зрения. На земле мало тяжелых цветных металлов: меди, никеля, олова, цинка и свинца. Поэтому народное хозяйство во все большей степени должно покрывать часть потребностей в металлах путем повторного использования металлолома и других отходов.

Какое-то время считали, что основой всей промышленности становится химия, и черная металлургия сдаст свои позиции синтетическим материалам. Однако этого не произошло. Заменители металлов не обеспечивают соответствующего качества. Переработка синтетических материалов является дорогим и трудоемким процессом, а восстановление и регенерация черных металлов давно освоены и с успехом используются промышленностью.

Будущее техники – композиционные материалы, обладающие уникальными специфических свойств – тоже создаются на основе черных металлов.

Роль металлов в истории человеческой цивилизации

Цель
проекта: Ознакомиться с ролью металлов в истории
человечества, использовании металлов в различные
периоды истории, о применении металлов и сплавов.

Металлы

Металлы – это группа элементов, в виде простых веществ, обладающих
характерными металлическими свойствами, такими, как высокие теплои электропроводность

Использование металлов в различные периоды

Металлы были известны человеку с древних времен, однако, их они не
нашли применения, пока их не научились обрабатывать. В истории
развития человечества по длительности и интенсивности использования
соответствующих материалов выделяют каменный, медный, бронзовый и
железный века

Применение металлов и сплавов

Применение металлов и сплавов
В чистом виде металлы используют редко, чаще применяют
сплавы металлов.
На данном этапе развития цивилизации наиболее широко
применяемый металл – железо. Твердость чистого железа
невелика, поэтому используют его сплавы, как правило с
углеродом

Источники

1. Емельянова Е. О., Иодко А. Г. Организация познавательной деятельности
учащихся на уроках химии в 8-9 классах. Опорные конспекты с
практическими заданиями, тестами: Часть II. – М.: Школьная Пресса, 2002.
(с.110-113)
2. Ушакова О. В. Рабочая тетрадь по химии: 8-й кл.: к учебнику П. А.
Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О. В. Ушакова, П. И. Беспалов, П. А.
Оржековский; под. ред. проф. П. А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель:
Профиздат, 2006. (с. 56-59)
3. Химия. 8 класс. Учеб. для общеобр. учреждений / П. А. Оржековский, Л. М.
Мещерякова, М. М. Шалашова. – М.:Астрель, 2012. (§19)
4. Химия: 8-й класс: учеб. для общеобр. учреждений / П. А. Оржековский, Л. М.
Мещерякова, Л. С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005. (§§22,23)
5. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин, вед. науч.
ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.