НАЦИОНАЛЕН STEM ЦЕНТЪРЗащо желязото е най-използваният метал в света?
Пълният отговор на този въпрос изисква да проучим темата в няколко различни стъпки. Кликнете върху бутончетата до магнитите, за да разберете кои са те.
1. Къде около нас има желязо?
Желязото е основен компонент в състава на материалите, от които са направени уредите в домовете ни, транспортните средства, сградите, в които живеем и работим.
Разгледайте галерията със снимки и я озаглавете. Моделите и кратките клипчета ще ви помогнат. Решете и скритата задача.
Арматура (или армировка) се наричат всички стоманени елементи в дадена стоманобетонна конструкция. Ролята на желязото е да поема натиска и опъването, които бетонът не може. Двата материала, стоманата и бетонът, са чудесно съчетание за строителство, устойчиво на всякакви климатични условия, защото при нагряване се разширяват еднакво.
Направете проучване за една от най-известните железни конструкции в света – Айфеловата кула, символът на Париж.
– Кое събитие е повод за построяването ѝ? Какво представлява то?
– Каква е височината ѝ?
– Колко пъти е била боядисвана и защо?
2. Откъде идва желязото за съоръженията, които строим?
Желязото се добива от железните руди.
Рудата се обработва при много висока температура в специални пещи, наречени доменни пещи. В тях първо се получава чугун със съдържание на желязо до 93%, а след това от чугуна се получава стомана със съдържание на желязо до 98%. Към стоманата се добавят и други метали, които имат свойства, каквито желаем да притежава и стоманата.
Припомнете си от какво зависят свойствата на смесите и помислете каква е разликата между понятията руда и минерал.
Рудата е скалата, от която се извлича металът по удобен и икономичен начин.
Рудата има определен състав.
Металите, които се срещат в земната кора, се наричат минерали.
Минералите, които могат изгодно да се използват за получаване на метала, се наричат руди.
3. Какви свойства има желязото?
Желязото е активен метал и затова не се среща като просто вещество на повърхността на планетата ни. То може да се свързва с много други елементи и да образува различни по състав и свойства вещества.
Неговото приложение във всекидневието ни се определя преди всичко от фактите, че от желязо се прави стомана, както и от магнитните му свойства.
Опишете магнитните свойства на желязото и направете предложения за тяхното прилагане в практиката. Филмчетата ще ви помогнат.
Направете опита
„Магнитни рисунки“
Материали:
постоянни магнити с различна форма, железни стърготини, лист хартия, дебел картон, дървена плоскост, пластмасова табла, плоска ламарина, стъклена чаша с вода.
Времетраене: 30 минути.
Време е за действие:
Поръсете равномерно върху лист хартия железните стърготини и поставяйте последователно под листа прав и U-образен магнит. Наблюдавайте какви фигури се образуват. Поръсете стърготините върху други материали – пластмаса, дърво, картон. Наблюдавате ли същите фигури?
С лак за коса можете да „запечатате“ картините върху листа хартия.
Наблюдение:
Отбележете в таблицата през кои материали могат да проникват магнитните сили.
Желязото има един сериозен недостатък – то ръждясва. Всяка година ръждата „изяжда“ около [latex]\small\frac{1}{5}[/latex] от желязото, което добиваме.
Кои вещества от околната среда взаимодействат с желязото и образуват с него ръждата? Запишете с думи химичната реакция.
По кои признаци определяме, че ръждясването е химичен процес?
Направете опита
„Ръжда и кола“
Материали:
ръждив железен предмет, напр. гвоздей, бутилка кола, парцалче, стъклена чаша.
Времетраене: 30 минути.
Време е за действие:
Напълнете чашата до половината с течност, след което поставете ръждясалия пирон така, че част от него да остане непотопена. Оставете за 30 минути да престои в колата. Извадете го и забършете с парцалчето.
Наблюдение:
Запишете в работните листове каква е разликата в потопената и непотопената част от пирона.
Направете извод: Можем ли с кола да почистим ръжда? ..........................................................................................................
Сравнете опитната си постановка със скритото изображение.
4. Желязото и природата
Желязото е необходимо за всички живи организми.
В човешкия организъм се поддържа постоянно количество желязо. Желязото в организма на възрастен човек е около 4 g, голяма част от които се намират в хемоглобина. Всеки ден тялото на човека губи около 1 mg желязо, а необходимата дневна доза, която се приема с храната, е от 8 до 18 mg и зависи от възрастта и пола.
Хемоглобинът е белтък и има желязо. Той е червен на цвят и се намира в червените кръвни клетки на гръбначните животни.
Разпознайте състава на кръвта. Означете схемата и попълнете текста.
„Спанакът съдържа много желязо" – това е легенда, родена от печатна грешка. При описване на резултатите от изследване на съдържанието на желязо в храните от 1870 г. десетичната запетая в стойността за спанака била отместена надясно. Така стойността станала 10 пъти по-голяма. Но медиите толкова я популяризирали, че и до днес някои хора вярват, че спанакът е най-богатото на желязо растение.
ОСНОВНИТЕ ИЗВОДИ:
- Желязото е най-използваният метал – сградите и пътищата не могат да бъдат построени без него.
- Желязото се получава при преработване на железните руди.
- То има магнитни свойства, но и ръждясва.
- Желязото е незаменим елемент за организмите.