Семь доисторических металлов

Презентация по химии  

на тему:  

Семь доисторических металлов

Содержание 

• Создатели
• Цели и задачи исследования
• Цитата по теме исследований
• Введение
• Золото
• Серебро
• Медь
• Железо
• Ртуть
• Олово
• Свинец
• Список литературы

Создатели 

• Васильев  Евгений
• Катцин Олег

Цели  и задачи исследования 

• Изучить эпоху знакомства с  7 металлами древности
• Классификация древнего периода
• Изучение особенностей различных металлов

Цитата  по теме исследований 

    

• Периодический  закон и Периодическая система  химических элементов Д. И. Менделеева - основа современной химии. Они  относятся к таким научным  закономерностям, которые отражают  явления, реально существующие в  природе, и поэтому никогда не  потеряют своего значения.
•  Их открытие было подготовлено всем ходом истории развития химии, однако потребовалась гениальность Д. И. Менделеева, его дар научного предвидения, чтобы эти закономерности были сформулированы и графически представлены в виде таблицы.

• Олимпиодр (VI в.), греческий философ и астролог, профессор Александрийской школы. Он соотнес 7 планет древности с 7 металлами и ввел обозначение этих металлов символами планет (Золото—Солнце, Серебро—Луна, Ртуть—Меркурий, Медь—Венера, Железо—Марс, Олово—Юпитер, Свинец-Сатурн).
• Термин "металл" произошёл от греческого слова metallon (от metalleuo - выкапываю, добываю из земли). По алхимическим представлениям, металлы зарождались в земных недрах под влиянием лучей планет и постепенно крайне медленно совершенствовались, превращаясь в серебро и золото. Алхимики полагали, что металлы - вещества сложные, состоящие из "начала металличности" (ртути) и "начала горючести" (серы).

 

Введение

Золото (лат.Aurum) 

    

• Золото-элемент  редкий, его содержание в земной  коре составляет всего 4,310^-7%. В природе золото встречается почти всегда в чистом виде: в самородках или в виде мелких зерен и чешуек, вкрапленных в твердые породы или рассредоточенных в золото-носных песках. В наши дни основным источником золота служат руды, в которых на тонну пустой породы приходятся считанные граммы драгоценного металла.
•  Золото добывают и попутно- при переработке полиметаллических и медных руд. Есть оно и в морской воде – в крайне малых концентрациях.
•  В представлении алхимиков золото считалось «царем металлов». Причиной тому, очевидно, его эффектный внешний вид, неизменный блеск и устойчивость к действию подавляющего большинства реагентов. Золото при нагревании не реагирует с кислородом, водородом, углеродом, азотом, щелочами и большинством кислот. Растворяется золото лишь в хлорной воде, смеси соляной и азотной кислот (царской водке), в растворах цианидов щелочных металлов, продуваемых воздухом, а также в ртути.
•  В ювелирных и технических изделиях применяют не чистое золото, а его сплавы, чаще всего с медью и серебром, а его сплавы, чаще всего с медью и серебром. Чистое золото – металл слишком мягкий, ноготь оставляет на нем след, износостойкость его невысока. Проба, стоящая на золотых изделиях отечественного производства, означает содержание золота в сплаве из расчета на тысячу его весовых частей.

 

Золотой  самородок «Мефистофель» массой 20,25 г, найденный в Сибири. Алмазный  фонд. Москва.

Серебро (лат. Argentum) 

    

• Серебро  – драгоценный металл, известный  с глубокой древности. Серебренные  самородки люди находили еще  до того, как научились выплавлять  металлы из руд. Серебро встречается  на нашей планете и почти  чистым, самородным, и в виде соединений (например, Ag²S, Ag³SbS³ и др.) На Земле этого элемента в 20 раз больше, чем золота,- примерно 7×10^-6% от массы земной коры, но значительно меньше, чем меди.
•  Чистое серебро – блестящий белый металл, очень мягкий, по ковкости уступает лишь золоту. Лучше всех металлов проводит тепло и электрический ток.
•  Как и другим благородным металлам, серебру свойственна высокая химическая стойкость. Серебро не вытесняет водород из растворов обычных кислот, не изменяется на чистом и сухом воздухе, но, если в воздухе содержатся сероводород и другие летучие соединения серы, серебро темнеет. Азотная и концентрированная серная кислоты медленно реагируют с серебром, растворяя его.
•  Бромид серебра (в меньшей степени и другие галогениды) чрезвычайно важен для фото- и кинопромышленности как важнейший компонент светочувствительной пленки.
•  Поскольку мировые запасы этого металла уменьшаются, серебро стараются заменить везде, где только можно. Для этого химики-технологи ищут рецептуры бессеребренных светочувствительных кинофотоматериалов. Из похожих на серебро сплавов на никелевой основе делают монеты, посуду и художественные изделия.

Медь (лат. Cuprum) 

    

• Медь  входит более чем в 170 минералов, из которых для промышленности  важны лишь 17. Иногда встречается  и самородная медь. Содержание  меди в земной коре 4,7×10^-3% по массе.
•  Каменные глыбы пирамиды Хеопса были обработаны медным инструментом. Целый период истории человечества назван медным веком.
•  Чистая медь – тягучий, вязкий металл красного, в изломе розового цвета, в очень тонких слоях на просвет медь выглядит зеленовато-голубой. В соединениях медь обычно проявляет степень окисления +1 и +2, известны также немногочисленные соединения трехвалентной меди.
•  Медь-металл сравнительно мало активный. В сухом воздухе и кислороде при нормальных условиях медь не окисляется. Она достаточно легко вступает в реакции с галогенами, серой, селеном. А вот с водородом, углеродом и азотом медь не взаимодействует даже при высоких температурах.
•  Особенно важна медь для электротехники. По электропроводности медь занимает II место среди всех металлов - после серебра. Однако в наши дни во всем мире электрические провода, на которые раньше уходила почти половина выплавляемой меди, все чаще делают из алюминия. Он хуже проводит ток, но легче и доступнее.
•  Чаще всего медь вносят в почву в виде пятиводного сульфата – медного купороса. В значительных количествах он ядовит. В малых дозах медь совершенно необходима всему живому.

 

Медная  сковорода, ок.3000г до н.э. 

«Медный  всадник». Санкт-Петербург.

Железо (лат.Ferrum) 

    

• Железо  можно назвать главным металлом  нашего времени. Это химический  элемент очень хорошо изучен. Тем не менее ученые не знают, когда и кем открыто железо: слишком давно это было. Использовать  железные изделия человек начал  еще в начале I тысячелетия до  н.э. На смену бронзовому веку  пришел железный. Металлургия железа  на территории Европы и Азии  начала развиваться еще в IX-VII в.в. до н.э.
•  Первое железо, попавшее в руки человека, вероятно, неземного происхождения. Ежегодно на Землю падает больше тысячи метеоритов, часть их железные, состоящие в основном из никелистого железа. Самый большой из обнаруженных железных метеоритов весит около 60 т. Он найден в 1920 г. В юго-западной части Африки. У «небесного» железа есть одна важная технологическая особенность: в нагретом виде этот металл не поддается ковке, ковать можно лишь холодное метеоритное железо. Оружие из «небесного» металла долгие века оставалось чрезвычайно редким и драгоценным.
•  Железо- металл войны, но это и важнейший металл мирной техники. Из железа, как полагают ученые, состоит ядро Земли, и вообще на Земле это один из самых распространенных элементов. На Луне железо найдено в больших количествах в двухвалентном состоянии и самородное.  В таком же виде железо существовало и на Земле, пока на ней восстановительная атмосфера не сменилась на окислительную, кислородную. Еще в глубокой древности было открыто замечательное явление – магнитные свойства железа, которые объясняются особенностями строения электронной оболочки атома железа. В древности железо ценилось очень высоко.
•  Основная масса железа находится в месторождениях, которые можно разрабатывать промышленным способом. По запасам в земной коре железо занимает 4 место среди всех элементов, после кислорода, кремния и алюминия. Намного больше железа в ядре планеты. Но это железо недоступно и вряд ли станет доступным в обозримом будущем. Больше всего железа – 72,4% - в магнетите. Крупнейшие в СССР железорудные месторождения – Курская магнитная аномалия, Криворожское железорудное месторождение, на Урале (горы Магнитная, Высокая, Благодать), в Казахстане – Соколовское и Сарбайское месторождения.
•  Железо – блестящий серебристо-белый металл, его легко обрабатывать: резать, ковать, прокатывать, штамповать.  

 

Древние  предметы из железа,бронзы,

меди  датированы 1300г. до н.э.

Ртуть (лат. Hydrargyrum) 

    В  египетских гробницах, сооруженных  за 1500 лет до н.э. найдены также  изделия из железа, свинца, олова,   ртути. Железо в те времена  ценилось во много раз дороже  золота. В гробнице фараона Тутанхамона  (14 век до н.э.) найдено лишь  несколько предметов из железа: маленькие лезвия, подголовник, амулет  и небольшой кинжал. 

    

• Ртуть  – элемент редкий и рассеянный, его содержание примерно 4,5×10^-6% от массы земной коры. Тем не менее известна ртуть с глубокой древности.
•  Ртуть – тяжелый (плотность 13,52 г/см3) металл серебристо-белого цвета, единственный металл, жидкий при обычных условиях. Затвердевает ртуть при -38,9°С, закипает – при +357,25°С. При нагревании ртуть довольно сильно (всего в 1,5 раза меньше воды) расширяется, плохо проводит электрический ток и тепло – в 50 раз хуже серебра.
•  Как и благородные металлы, ртуть на воздухе не изменяется- не окисляется кислородом, не реагирует с другими компонентами атмосферы. С галогенами ртуть реагирует легче, чем с кислородом; взаимодействует с азотной кислотой, а при нагревании и с серной. В соединении ртуть всегда двухвалентна.
•  Соединения ртути весьма ядовиты. Работа с ними требует не меньшей осторожности, чем работа с самой ртутью.
•  В промышленности и в технике ртуть используют очень широко и разнообразно. Каждый из нас держал в руках ртутный термометр. Ртуть работает и в других приборах- барометрах, расходомерах. Важны ртутные катоды в производстве хлора и едкого натра, щелочных и щелочноземельных металлов, известны ртутные выпрямители переменного тока, ртутные лампы.

Олово  (лат. Stannum) 

    Колокольчик  из бронзы, середина второго тысячелетия  до н. э. 
 

    

• Олово  – один из металлов, известных людям с древности. Сплав олова с медью – бронза – был впервые получен более 4000 лет назад. Бронза и в наши дни остается главным сплавом олова.  Олово – средний по распространенности элемент, в природе он встречается в составе 24 минералов, 2 из них – касситерит и станин – имеют промышленное значение.
•  Олово – достаточно пластичный серебристо-белый металл, плавится при 231,9°С, кипит при 2270°С. Существует в двух аллотропических модификациях- альфа и бета-олово.
•  При комнатной температуре олово обычно существует в бета-форме. Это всем известное белое олово – знакомый и привычный металл, из которого раньше отливали оловянных солдатиков, делали посуду  и которым до сих пор покрывают изнутри консервные банки. При температуре ниже +13,2°С более устойчиво альфа-олово-серый мелкокристаллический порошок. Процесс превращения белого олова в серое быстрее всего идет при -33°С. Это превращение получило образное название «оловянной чумы». В прошлом оно не раз приводило к драматическим последствиям.
•  Химическая стойкость олова достаточно высока. При температуре до 100°С оно практически не окисляется кислородом воздуха – лишь поверхность покрывается тонкой оксидной пленкой состава SnO2. Растворяет олово и азотная кислота, даже разбавленная, и на холоде.
•  Большая часть олова идет на производство припоев и сплавов, главным образом типографских и подшипниковых.

Свинец  (лат. Plumbum) 

    

• Свинец – это синевато-серый мягкий и тяжелый металл, это цветной металл.
•  Содержание  свинца в земной коре 1,6×10-3% по массе. Самородный свинец встречается крайне редко. Чаще всего свинец встречается в виде в виде сульфида PbS. Этот хрупкий блестящий минерал серого цвета называют галенитом, или свинцовым блеском.
• Плавится свинец при температуре 327,4°С, а кипит при 1725°С. Плотность его 11,34 г/см. Свинец – пластичный,  мягкий металл: он режется ножом, царапается ногтем.
•  На воздухе он  быстро покрывается тонким слоем оксида PbO. Разбавленные соляная и серная кислоты на свинец почти не действуют, но он растворяется  в концентрированных  серной и азотной кислотах. С середины XIV в. из свинца отливали пули для огнестрельного оружия, в XV в. Гуттенберг в Германии приготовил знаменитый типографский сплав сурьмы, свинца и олова, или гарт, и положил начало книгопечатанию.
•  Легкоплавкий, удобный в переработке, свинец широко применяется в наши дни. Свинец хорошо поглощает рентгеновское и радиоактивное излучение

 

Топор - секира из бронзы, второе тысячелетие  до н. э.

Список  литературы 

• Крицман  В.А., Станцо В.В. Энциклопедический  словарь юного химика 1982г.
• Дибров И.А. Неорганическая химия. СПб.: Изд. «Лань», 2001*.
• Краткий справочник физико-химических величин / Под ред.К.П.Мищенко А.А. Равделя. Л.: Химия, 1999 *.
• Нейгебауэр О. Точные науки в древности. - М.: "Наука", 1968.