НАЦИОНАЛЕН STEM ЦЕНТЪРЗащо желязото е най-използваният метал в света?
Кликнете върху бутончетата до флашките, чиито корпуси също съдържат желязо. Така ще разберете какъв план ще следваме, за да отговорим успешно на въпроса.
1. Наистина ли желязото е навсякъде около нас?
Употребата на желязото е толкова разнообразна! Използваме го, за да строим електрически съоръжения като трансформатори. От него изработваме домакински уреди, съдове, контейнери.
Съвременните сгради имат стоманобетонни конструкции.
Няма машина или превозно средство, които да не съдържат желязо.
Разгледайте галерията и определете в кои индустрии се използват стоманени машини. С какви снимки можете да допълните галерията?
2. Откъде идва желязото?
Основен източник на желязо са железните руди. Но още през третото хилядолетие пр.Хр. като източник на желязо са били използвани метеоритите.
Метеоритите са главно каменни или железни тела, които падат върху земята от междупланетното пространство.
Прочетете скрития текст и определете разликата между метеор и метеорит.
Когато едно тяло навлезе в атмосферата на Земята с висока скорост, върху него е приложена голяма сила на триене. Това води до силното му нагряване и то започва да гори.
Ако тялото изгори в атмосферата, се нарича метеор, а когато не успее да изгори и падне на Земята – метеорит.
Метеоритите имат размери от няколко милиметра до няколко метра, тежат от няколко грама до няколко тона.
Когато метеоритът е голям, той образува т.нар. метеоритен кратер.
Хоба е железен метеорит с маса 60 тона и обем 9 m3. Намерен е през 1920 година в Намибия и се предполага, че е паднал преди около 80 000 години. Наречен е на името на фермата, на чийто терен се е намирал. Днес може да бъде разгледан като природна забележителност.
Желязото се образува в недрата на звездите, затова желязо има и на други планети. Една от тях е особено впечатляваща с червения си цвят – Марс!
Повърхността на планетата е ръждивокафява. Цялата планета е покрита с прах от железен оксид, на който се дължи този цвят. Дори небето на Марс е червено, защото там бушуват силни бури и разпространяват ръждивия прах навсякъде, дори в атмосферата.
Марсоходите Perseverance (упоритост), 2021 г. и Curiosity (любопитство), 2012 г. изследват червената планета
Проучете колко марсоходи са кацнали на Марс.
Какво можете да разкажете за мисията на НАСА за изпращане на хора на червената планета?
А от какво са направени самите марсоходи?
3. Какви свойства има желязото?
Желязото е най-широко използваният метал в света, защото има много ценни свойства като якост и здравина, малко топлинно разширение, магнитни свойства.
Но то има и един недостатък – ръждясва.
Ръждата се получава при взаимодействие на желязото с кислорода и водните пари от въздуха. Тя е червено-кафяв рохкав слой, който постепенно разрушава метала.
желязо + кислород + вода → ръжда
Тази реакция е причина да губим хиляди тонове желязо всяка година, защото около [latex]\footnotesize\frac{1}{5}[/latex] от него ръждясва.
Направете опита
„Желязото гори“
Материали:
везна, желязна вълна (вата), спиртна лампа.
Времетраене: 20 минути.
Време е за действие:
Окачете желязната вълна на везната и я уравновесете с тежест. След това я запалете, като използвате спиртната лампа. Нейният обем видимо намалява, но какво наблюдавате след измерване на масата ѝ? Може да направите този опит и в порцеланово блюдо директно върху електронна везна.
Наблюдение:
.....................................................................................................................................
Обяснение на опита:
Когато запалим желязната вълна, тя взаимодейства с кислорода от въздуха, при което се получава железен оксид. Неговата маса е сума от масата на желязото и на кислорода от въздуха, защото протича реакция на химично ............................. .
Химична реакция: желязо + ............... → ............................
Сравнете опитната си постановка със скритото изображение.
Направете опита
„Студено горене“
Материали:
желязна вълна, чаша, плоска вана (табла), вода
Времетраене: 10 минути и 3 дни за наблюдение.
Време е за действие:
Закрепете на дъното на чашата желязната вълна. След това напълнете плоската ваничка с вода и в нея поставете чашата с дъното нагоре.
Наблюдение:
Отбележете в таблица как изглежда желязната вълна и как се променя нивото на водата през всеки от трите дни.
Обяснение на опита:
Желязото ръждясва, защото реагира с водните пари и с кислорода, които са затворени в чашата. Тяхното количество намалява, те освобождават място и водата от ваничката навлиза в чашата. Взаимодействието на желязото с кислород се нарича горене, но тук то става бавно и без пламък, затова е студено горене.
Сравнете опитната си постановка със скритото изображение.
4. Желязото и живата природа
Желязото играе важна роля в живота на всички организми – и на растенията, и на животните, и на човека. То се съдържа в кръвта на почти всички животни с малки изключения.
Червеният цвят на кръвта се дължи на хемоглобина в червените кръвни клетки. Хемоглобинът е белтък, който има желязо.
Бъдете хематолози за час
Хематолозите знаят, че здравите хора имат около 5 млн. червени кръвни клетки в 1 mm3 кръв. Опишете какво наблюдавате в кръвната проба вляво на съответното място.
Проучете как се нарича заболяването, какви са симптомите и какво ще препоръчате. Представете резултатите в таблица.
Синя кръв! Октоподите използват богат на мед белтък за пренасянето на кислорода, което прави кръвта им да изглежда синя. Нарича се хемоцианин.
Помислете какви животни са октоподите и предположете кои други организми може да имат синя кръв.
ОСНОВНИТЕ ИЗВОДИ:
- Желязото е най-използваният метал.
- То е разпространено не само на Земята, но и в Космоса.
- Има ценни свойства, но недостатъкът му е, че ръждясва.
- Желязото е незаменим елемент за организмите.