Интерактивный устный журнал «Химия на военной службе»

Автор: Скуба Зоя Митрофановна

Организация: МКОУ Михайловская ООШ

Населенный пункт: Воронежская область, Кантемировский район, с. Михайловка

Цели:

1.Расширить знания учащихся о химических элементах и веществах, применяемых в военном деле.

2.Развивать межпредметные связи, умение работать с различными источниками информации, мультимедийными презентациями.

3.Формирование интернациональных чувств, чувства патриотизма. Популяризация химических знаний.

 

 

Химия на военной службе

Ведущий: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие» — эти слова М. В. Ломоносова никогда не по­теряют актуальности.. В современном обществе, пожалуй, нет такой отрасли производства, которая не была бы так или ина­че связана с этой наукой. Химия необходима и тем, кто по­святил свою жизнь важной профессии, суть которой — защи­щать Родину.

Химические элементы в военном деле

Перед вами Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Многие элементы образуют вещества, широ­ко используемые в военном деле.

Элемент № 1. На энергии термоядерной реакции с участи­ем изотопов водорода — дейтерия и трития, идущей с образо­ванием гелия и выделением нейтронов, основано действие водородной бомбы. Водородная бомба превосходит по своей силе атомную.

Элемент № 2. Гелием наполняют дирижабли. Заполненные,
гелием летательные аппараты, в отличие от заполненных водородом, более безопасны.

Гелий необходим и подводникам. Аквалангисты дышат сжиженным воздухом. При работе на глубине 100 м и более азот начинает растворяться в крови. При подъёме с большой глубины он быстро выделяется, что может привести к наруше­ниям в организме. Значит, подъём должен быть очень медлен­ным. При замене азота гелием таких явлений не происходит. Гелиевый воздух использует морской спецназ, для которого главное — быстрота и внезапность

Элемент № 6. Углерод входит в состав органических веществ, которые составляют основу горюче-смазочных, взрывчатых, от­равляющих веществ. Уголь входит в состав пороха и используется в противогазах.

.лемент № 8. Жидкий кислород исполь­зуют как окислитель топлива для ракет и ре­активных самолётов. При пропитывании жидким кислородом пористых материалов получают мощное взрывчатое вещество— оксиликвит.

Элемент № 10. Неон — инертный газ, ко­торым заполняют электролампы. Неоновый свет далеко виден даже в тумане, поэтому неоновые лампы применяют на маяках, в сиг­нальных установках различных типов.

Элемент № 12. Магний горит ослепитель­ным белым пламенем с выделением большо­го количества теплоты. Это свойство исполь­зуют для изготовления зажигательных бомб и осветительных ракет. Магний входит в со­став сверхлёгких и прочных сплавов, исполь­зуемых в самолётостроении.

Элемент № 13. Алюминий — незаменимый металл для производства лёгких и прочных сплавов, которые используются в самолёто- и ракетостроении.

.Элемент № 14. Кремний — ценный по­лупроводниковый материал, при повышении температуры электропроводность его усиливаетсвается, что позволяет использовать кремниевые приборы при высокой температуре.
Элемент № 15. Фосфор используется для изготовления напалмов и ядовитых фосфор-органических веществ.

Элемент № 16. С давних времён сера используется в военном деле как горючее ве­щество, она также входит в состав дымного пороха,.

Элемент № 17. Хлор входит в состав многих отравляющих веществ. Элемент № 35. Бром входит в состав слезоточивых отравляющих веществ — лакриматоров. Элемент № 33. Мышьяк входит в состав боевых отравляющих веществ.

Элемент № 22. Титан придаёт сталям твёрдость, эластичность, высокую коррозионную устойчивость. Эти свойства незаменимы для оборудования морских кораблей и подводных лодок.

Элемент № 23. Ванадиевая сталь, упругая, прочная на истирание и разрыв, стойкая к коррозии, используется для строительстванебольших быстроходных морских кораблей, гидросамолётов, глиссеров.

Элемент № 24. Хром применяется получения специальных сталей, изготовле­ния орудийных стволов, броневых плит. Ста­ли, содержащие более 10% хрома, почти не ржавеют, из них делают корпуса подводных лодок.

Элемент № 26. В Античности и в Средние века железо изображали в виде бога войны Марса. Во время войны железо расходуется в огромных количествах в снарядах, бомбах, минах, гранатах и других изделиях. Элемент № 53. Иод входит в состав поляроидных стёкол, которыми оснащены тан­ки. Такие стёкла позволяют водителю видеть поле битвы, гася ослепляющие блики пла­мени. Элемент № 42. Молибденовые сплавы идут на изготовление сверхострого холодного оружия. Добавка 1,5-2% этого металла в сталь делает броневые листы танков неуязвимыми для снарядов, а обшивку кораблей — химически устойчивой к действию морской воды.

Элемент № 29., Медь — первый металл, использованный человеком. Из него делали наконечники копий. Позже его стали называть пушечным металлом: сплав из 90% меди и 10% олова использовали для отливки орудийных стволов. И сейчас главный потребитель ме­ди — военная промышленность: детали само­лётов и судов, латунные гильзы, пояски для снарядов, электротехнические детали — всё это и многое другое делают из меди. Элемент № 30. Цинк вместе с медью вхо­дит в состав латуней — сплавов, необходимых для военного машиностроения. Из него из­готовляют гильзы артиллерийских снарядов.

Элемент № 82. С изобретением огне­стрельного оружия свинец стал расходовать­ся в больших количествах на изготовление пуль для ружей и пистолетов, картечи для артиллерии. Свинец защищает от губитель­ного радиоактивного излучения.

Элементы № 88, 92 и др. Соединения радиоактивных элементов радия, урана и их собратьев — сырьё для изготовления ядерного оружия.

Боевые отравляющие вещества

Инициатива применения боевых отравляющих веществ (ОВ) в качестве оружия массового уничтожения принадлежит Германии. Впервые ядовитый газ хлор был применён 22 апреля 1915 г. на Западном фронте неда­леко от бельгийского города Ипра против англо-французских войск. Первая газовая атака лишила боеспособности целую диви­зию, оборонявшую данный участок: 15 тыс. человек были выведены из строя, из них 5 тыс. навсегда.

Примерно месяц спустя газовая атака бы­ла повторена на Восточном фронте против русских войск. В ночь на 31 мая 1915 г. в рай­оне польского городка Болимова на участке фронта протяжённостью 12 км при ветре, дувшем в сторону русских позиций, из 12 000 баллонов было выпущено 150 т ядови­того газа. Передовые линии атакованного газами участка, представлявшие собой сплош­ной лабиринт окопов и путей сообщения, были завалены трупами и умиравшими людь­ми. Из строя выбыли 9 тыс. человек.

Английский поэт Уилфред Оуэн, погиб­ший в Первую мировую войну, оставил сти­хотворение, написанное под впечатлением газовой атаки:

Отравляющие вещества, содержащие мышьяк, в отличие от других способны пpоникать через примитивные противогаз. Вызывая нестерпимое раздражение дыхательных путей, выражающееся в чиханье кашле, они заставляют человека срывать маску и подвергаться воздействию удушающего газа.

Особую группу ОВ составляют вещества лакриматоры, вызывающие слезотечение чиханье. Так, в 1918 г. американским химиком Р. Адамсом было предложено вещество адамсит, содержащее и мышьяк, и хлор. Оно раздражает верхние дыхательные пути, а также способно возгораться образуя тончайший ядовитый дым.

Большинство лакриматоров содержат хлор и бром.

Современные боевые ОВ еще более страш­ны и безжалостны.

Для самозащиты, а также при антитерро­ристических операциях используют менее токсичные вещества.

 

Защита от отравляющих веществ

В 1785 г. помощник аптекаря (впослед­ствии русский академик) Товий Егорович Ловиц обнаружил, что древесный уголь спо­собен удерживать на своей поверхности (ад­сорбировать) различные жидкие и газообраз­ные вещества. Он указал на возможность ис­пользования этого свойства для практических целей, например для очистки воды. С 1794 %. активированный уголь стали применять для очистки сахара-сырца. Явление адсорбции нашло оригинальное применение в Англии, где с помощью угля очищали воздух, пода­ваемый в здание парламента.

Однако только во время Первой мировой войны это свойство стали использовать в больших масштабах. Поводом для этого по­служило применение отравляющих веществ для массового поражения живой силы вою­ющих армий.

Начавшаяся химическая война готовила человечеству неисчислимые жертвы и страдания. Создать защиту от ОВ позволило ис­пользование одной из разновидностей аморфного углерода — древесного угля.

Выдающийся химик профессор Н. Д. Зе­линский (впоследствии академик) разрабо­тал, испытал и в июле 1915 г. предложил противогаз, действующий на основе явления адсорбции, происходящей на поверхности частиц угля. Прохождение отравленного воз­духа через уголь полностью освобождало его от примесей и предохраняло солдат,' защи­щенных противогазом, от боевых отравляю­щих веществ.

Изобретение Н. Д. Зелинского спасло мно­жество человеческих жизней.

По мере разработки новых отравляющих веществ совершенствовался и противогаз. Наряду с активированным углем в современ­ном противогазе используются и более актив­ные адсорбенты.

Взрывчатые вещества

Единого мнения по вопросу об изобретении пороха нет: считается, что огненный порошок пришел к нам от древних китайцев, арабов, а может, его изобрёл средневековый I монах-алхимик Роджер Бэкон.

На Руси специалистов по изготовлению «пушечного зелья» называли зелейщиками.

Чёрный порох называют дымным. Много лет он окутывал клубами дыма поля битв, делая неразличимыми людей и машины.

Шагом вперёд стало использование в во­енном деле взрывчатых органических ве­ществ: они оказались более мощными и об­разовывали меньше дыма.

Среди органических веществ имеется группа нитросоединений, молекулы которых содержат группу атомов —NO₂. Эти вещества легко разлагаются, часто со взрывом. Увели­чение числа нитрогрупп в молекуле повы­шает способность вещества взрываться. На основе нитросоединений и получают совре­менные взрывчатые вещества.

Производное фенола — тринитрофенол, или пикриновая кислота, способно взрываться от детонации и под на­званием «мелинит» применяется для напол­нения артиллерийских снарядов.

 

Волшебное стекло в армии

Стёкла, используемые в военной технике, должны обладать некоторыми специфически­ми свойствами.

В армии нужна точная оптика. Добавление к исходным веществам соединений галлия позволяет получать стёкла с высоким коэф­фициентом преломления световых лучей. Та­кие стёкла применяют в системах наведения ракетных комплексов и навигационных при­борах. Стекло, покрытое слоем металлическо­го галлия, отражает практически весь свет, до 90%, что даёт возможность изготовлять зерка­ла с большой точностью отражения. Подоб­ные зеркала используют в навигационных приборах и системах наведения орудий при стрельбе по невидимым целям, в системах маяков, перископических системах подвод­ных лодок. Эти зеркала выдерживают очень высокую температуру, поэтому их используют в ракетной технике. Для усиления оптических свойств в сырьё для производства стекла до­бавляют также соединения германия.

Широкое применение находит инфракрас­ная оптика: стёкла, хорошо пропускающие тепловые лучи, используют в приборах ночно­го видения. Такие свойства стеклу придаёт оксид галлия. Приборы применяют разведы­вательные группы, пограничные дозоры.

Ещё в 1908 г. был разработан метод по­лучения тонких стеклянных волокон, но лишь недавно учёные предложили делать двухслой­ные стекловолокна — световоды, которые используют в армейской системе связи. Так, кабель толщиной 7 мм.составленный из 300 отдельных волокон, обеспечивает одно­временно 2 млн. телефонных переговоров.

Введение в стекло оксидов металлов в раз­ных степенях окисления придаёт стеклу электропроводность. Подобные полупровод­никовые стёкла используют для телевизион­ной аппаратуры космических ракет.

Вы убедились, что химические знания необходи­мы для укрепления обороноспособности нашей Родины, а мощь нашей державы — на­дёжный оплот мира.

 

Методобеспечение.

1. Научно - методический журнал «Химия в школе» — М.: Центрхимпресс, №4, 2009
2. Интернетрессурсы

Опубликовано: 19.11.2024