НАЦИОНАЛЕН STEM ЦЕНТЪРЗащо желязото е най-използваният метал в света?
Отговорът на този въпрос не е толкова лесен и за да се справим успешно, ще следваме определена стратегия. Кликнете върху бутончетата от оградата, направена от ковано желязо, за да разберете каква е тя.
1. Къде около нас има желязо?
Желязото е основен компонент в състава на материалите, от които са направени нашите сгради, транспортни средства и домакински уреди.
Разгледайте галерията със снимки на уреди от бита, изработени от желязо, чугун или стомана. Помислете в кои техни части се съдържа ценният метал и решете скритата задача.
В английския език думата iron има две значения – желязо и ютия.
Невидимото желязо – ядрото на Земята
В центъра на Земята се намира ядро, изградено от желязо и скали. То е съставено от вътрешно и външно ядро. Вътрешното ядро е плътно, поради огромното налягане, течно и много горещо, с температура около 4900 °C. Външното ядро е течно и има температура около 3360 °C. 37,5% от цялата маса на Земята се съдържа в неговото ядро. Над ядрото е разположена мантията, която също се разделя на вътрешна и външна. Тя е най-дебелият слой, има маса 66% от земната. Над мантията е земната кора.
Означете на схемата в работните листове частите на вътрешната структура на Земята и решете скритите задачи.
2. Добиване на желязо
За да използваме желязото, то първо трябва да бъде получено от железните руди. Най разпространената се нарича хематит (от гръцки – кръвен камък). Когато тази руда се разтопи при много висока температура, се извлича чистото желязо. То се смесва с други елементи, за да получим сплави с желани от нас свойства. Най-използваната сплав е стоманата – съдържа до 2% въглерод.
Употребата на желязо се дължи на неговата якост и здравина, както и на факта, че има малко топлинно разширение.
Освен тава находища на железни руди и минерали има в целия свят, което прави метала евтин.
Определете кои са най-големите световни производители на желязо в света, като използвате картата.
3. За свойствата на желязото
Повечето материали се разширяват, когато температурата на околната среда се повишава.
Това се случва и с желязото, но неговото температурно разширение не е толкова голямо и това позвалява да бъде използвано за производство на сгради, превозни средства и различни уреди и апарати.
Желязото има магнитни свойства
Постоянните магнити се изработват от материали, съдържащи желязо. Благодарение на магнитните си свойства желязото се използва и за направата на електромагнити.
Скритата симулация ще ви покаже кои материали се привличат от магнит.
Направете опита
„Да направим електромагнит“
Материали:
голям железен болт с гайка, меден кабел или медна тел (2 m), батерия (4,5 V), ножица, кламери, лепило.
Времетраене: 40 минути.
Време е за действие:
Започнете да навивате кабела плътно върху болта, като оставите първите 10 cm свободни. След първите 3 навивки капнете капчица лепило, за да не се разместват. Продължете да навивате, докато достигнете края на болта. Сложете гайката, капнете отново от лепилото и започнете да навивате втори слой, после трети и т.н. Колкото повече навивки направите, толкова по-силен ще бъде електромагнитът. Оставете последните 10 cm свободни.
Проверете действа ли вашият електромагнит, като го доближите до кламерите.
Наблюдение: Опишете в работните листове.
Сравнете резултатите си със скритата снимка.
4. Желязото и живата природа
Колкото повече листа имат растенията, толкова повече се нуждаят от желязо. Най-големи са количествата му в корените и в листата. Желязото участва в образуването на хлорофила и извършването на фотосинтезата. При липса на желязо листата постепенно пожълтяват и умират. Едногодишните тревисти растения понасят по-лесно недостига на желязо от дървесните видове.
Човешкият организъм поддържа постоянно количество на желязото. То участва в много жизнени процеси като например дишането. Желязото в организма на възрастен човек е около 4 g.
Малките деца трябва да започнат да приемат твърда храна с достатъчно желязо още от 6-месечна възраст.
Направете опита
„Има ли желязо в зърнените храни?“
Материали:
2 различни продукта със зърнени храни, 3 чаши с вместимост 500 mL, вода, магнит, здрава дървена пръчка, тиксо, малък плик, ножица.
Времетраене: 2 часа.
Време е за действие:
Номерирайте чашите като проби 1, 2, 3. Налейте във всяка от тях по 200 mL вода. В първата изсипете две шепи от първия продукт, а във втората – от втория. Оставете третата чаша за контрола. Разбъркайте добре с лъжица и изчакайте 15 min. Междувременно обвийте магнита в найлоновия плик и го прикрепете здраво към пръчката. Разбъркайте внимателно сместа във всяка чаша и отчитайте резултата с ++, + или –. След всяко разбъркване почиствайте „бъркалката“.
Наблюдение:
Опишете в таблица наблюденията за проба 1, 2 и 3.
Сравнете резултата с информацията от етикета на опаковката на продуктите. Съвпадат ли?
Сравнете опитната си постановка със скритото изображение.
ОСНОВНИТЕ ИЗВОДИ:
- Желязото е най-използваният метал.
- Голяма част от масата на Земята се дължи на нейното желязно ядро.
- Лесно се добива и има магнитни свойства, които използваме, за да правим електромагнити.
- Желязото е незаменим елемент за организмите.