Раздел "Неорганическая химия"
Зал 36. Роль металлов в истории цивилизации
Авторы экспозиции: Виктория Степанова, 9Б
Юлия Коротких, 9Б
Задание
Век ХХ называют веком полимеров. Но предыдущие эпохи человеческой цивилизации даже своими названиями связаны с металлами. Век медный, век железный... Установите, так ли велика роль металлов в истории человечества. Какие металлы были самыми важными? Где и как они использовались?
"Семь металлов создал свет –
По числу семи планет"
Внимательно осмотритесь вокруг. Где бы вы ни были: дома или в школе, на улице или в транспорте – вы увидите, какое множество металлов трудится вокруг нас и для нас.
Нажали кнопку звонка – и звонкая медь отозвалась заливистым голосом, дав начало или окончание уроку. Повернули выключатель на стене – и тончайшая пружинка из вольфрама наполнила комнату светом. Всего не перечесть, ведь нас окружают десятки металлов.
Сегодня мы поговорим с вами о значении металлов в развитии человеческой цивилизации.
Что же означает термин «Металл»?
Металл.
· Это слово известно всем с самого раннего детства. О его происхождении интересно пишет Л. Успенский в книге «Почему не иначе?»: «В одной из пьес А.Н. Островского изображена купчиха, которая больше всего боится «страшных слов», таких, как «жупел» и «металл». Она очень удивилась бы, откройся ей происхождение этих роковых речений.
· Греческое «металлон» имело значение «земельные работы», «раскопки», а позднее стало значить «шахты», «рудники», «руда».
· В латинском языке слово metallum уже получило смысл «руда и выплавляемый из неё металл» и оттуда в виде французского «металь» перекочевало к нам в Россию.
Семь металлов.
· Уже в глубокой древности человеку были известны семь металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, железо и ртуть. Эти металлы можно назвать «доисторическими», так как они применялись человеком ещё до изобретения письменности. Очевидно, что из семи металлов человек вначале познакомился с теми, которые в природе встречаются в самородном виде. Это золото, серебро и медь. Остальные четыре металла вошли в жизнь человека после того, как он научился добывать их из руд с помощью огня.
· В древности и в средние века известные семь металлов соотносилось с числом известных планет:
Солнце (золото)
Алхимики считали, что под влиянием лучей планет в недрах Земли рождаются эти металлы.
Часы истории человечества стали отсчитывать время быстрее, когда в его жизнь вошли металлы и, что важнее всего, их сплавы.
Век каменный, когда человек научился только изготавливать первые орудия, сменился веком медным.
К концу каменного века человек открыл возможность использования металлов для изготовления орудий труда.
Первым таким металлом была медь.
Период распространения медных орудий называют энеолитом или хальколитом, что в переводе с греческого означает «медь». В наши дни временные рамки его определить сложно, но приметно этот период датируется концом четвёртого – началом третьего тысячелетия до н. э., так как энеолит схож с неолитом. Это объясняется тем, что в медном веке медные орудия труда не вытеснили каменные. Медь обрабатывалась с помощью каменных орудий методом холодной ковки. Самородки меди превращались в изделия под тяжёлыми ударами молота. В начале медного века из меди делали лишь мелкие орудия, украшения, предметы домашней утвари, поскольку этот металл слишком мягок в чистом виде, чтобы изготавливать из него крупные режущие орудия.
Именно с открытием меди и других металлов стала зарождаться профессия кузнеца. К людям этой профессии разные племена относились по-разному: где - то их уважали, где- то боялись. Например, в России кузнецов недолюбливали, испытывали к ним суеверный страх, это подтверждает этимология слова « кузнец», которое произошло от слова «козни».
Позже появилось литьё, а потом человек стал добавлять к меди олово или сурьму, делать бронзу, более долговечную, прочную, легкоплавкую.
Медь называют музыкальным металлом. Почему?
Когда на Русь нападали полчища врагов, когда нужно было собрать народ на важные собрания, ударяли в колокола.
И не случайно на ум приходят слова В.Высоцкого:
В синем небе, колокольнями проколотом,
Медный колокол, медный колокол,
То ль возрадовался, то ли осерчал…
Колокола делали из специальной колокольной бронзы. А в бронзу кроме меди входило олово и добавки свинца (около 2%)
В народе говорят, что колокольный звон делает человека добрее, справедливее. Всё злое, нехорошее от него уходит. Искусство колокольных дел мастеров осталось составной частью национальной культуры. И поныне остаётся загадкой, как удалось нашим предкам без измерительных приборов и точного анализа сплавов создать «стозвонные» колокола – каждый со своим звоном.
Так наступил бронзовый век.
В археологии это древнейший период употребления металлов, когда железо еще не было известно.
Бронза – сплав меди и олова. Хронологические границы бронзового века датируются с начала 3- го тысячелетия до н. э. до начала 1- го тысячелетия до н. э. Большими преимуществами бронзы в сравнении с медью и другими известными металлами являются более низкая температура плавления ( 700 – 900 С) и в особенности её более высокие литейные качества и значительно большая прочность.
Медные руды встречаются довольно часто, а оловянные – значительно реже, поэтому бронза получила распространение там, где имелись оба эти металла, например в Хорасане (Иран), Малой Азии и северо-западной Аравии, а в Европе – в Испании, Англии и Чехии. В других местах, где своего олова не было, его старались заменить сурьмой, мышьяком, свинцом и цинком.
В странах Передней Азии и в Индии уже в 3-м тысячелетии до н.э. появилось производство бронзовых изделий. В Египте бронзовый век начался во 2-м тысячелетии до н.э.
«Царь – пушка» - артиллерийское орудие (мортира), отлитое в 1586г. русским мастером А. Чоховым. Масса ствола 40т., длина 5, 34м., калибр 890мм. Предназначена для обороны кремля (но из неё никогда не стреляли). Памятник литейного искусства 16в. Установлена в Московском Кремле.
Бронза является одним из основных материалов скульпторов. Уникальные бронзовые творения, статуи и скульптуры.
Слово «бронза» произошло от названия небольшого итальянского городка Бриндизи на берегу Адриатического моря, который славился своими бронзовыми изделиями.
Бронзовый век сменился железным только тогда, когда человечество смогло поднять температуру пламени в металлургических печах до 1540 С, т.е. до температуры плавления железа. Наступил железный век.
Век девятнадцатый, железный,
Воистину жестокий век!
Тобою в мрак ночной, беззвёздный
Беспечный брошен человек!
По археологической классификации третий и последний период первобытной эпохи, характеризующийся распространением железной металлургии и железных орудий, и знаменует собой железный век, представление о котором возникло впервые ещё в античном мире. В XVІІІ – начале XІX в. Гипотезу о железном веке развивали уже многие учёные. В современном значении этот термин был введён в употребление в середине XІX в. Датским археологом К.Ю. Томсоном и вскоре распространился в литературе наряду с терминами «каменный век» и «бронзовый век».
В отличии от других металлов железо, кроме метеоритного, почти не встречается в природе в чистом виде. Наиболее древний сохранившийся образец кованого железа обнаружен при изучении большой пирамиды Хеопса и принадлежит к 2000-1500гг.до.н.э. Однако не только в Египте, но и в Древней Греции было известно о существовании железа. Ведь герои поэм легендарного Гомера облачались в доспехи и сражались оружием из железа и меди.
Учёные предполагают, что первое железо, попавшее в руки человека, было метеоритного происхождения. Не случайно на некоторых древних языках железо именуется «небесным камнем». Самый крупный железный метеорит нашли в Африке, он весил около 60т. А во льдах Гренландии нашли железный метеорит весом 33т. Уже в древности из этих небесных тел, так как они были прочными и твёрдыми, изготавливались различные предметы. Современные химические анализы огромного числа метеоритов, упавших на нашу планету, показали, что в составе железных метеоритов на долю железа приходится 91%.
Начало производства железа из его руд в Древнем Египте, Индии и других странах было положено около 4 тыс.лет назад, потому что возросла потребность людей в железных предметах – мечах, плугах и других изделиях, - а метеоритного железа на Земле было гораздо меньше, чем химически связанного железа. Поэтому огромное значение имело открытие способа получения железа из железных руд.
Так начался «железный век» - тот век, в котором мы родились и до недавнего времени жили. Ведь в настоящее время железные сплавы составляют почти 90% всего количества металлов и металлических сплавов.
«Рабочий и колхозница», скульптурная группа, созданная В.И. Мухиной для павильона СССР на Всемирной выставке 1937 в Париже. 24 – метровые фигуры (нержавеющая сталь) изображают рабочего и колхозницу, вздымающих серп и молот. Группа была установлена перед входом во Всероссийский выставочный центр (бывшая ВДНХ) в Москве. Сейчас данный памятник находится на реставрации.
Биохимики открыли важную роль железа в жизни растений, животных и человека. Входя в состав чрезвычайно сложно построенного органического соединения, называемого гемоглобином, железо обуславливает красную окраску этого вещества, от которого в свою очередь зависит цвет крови человека и животных. В организме взрослого человека содержится без малого 3г. чистого железа, 75% которого входит в состав гемоглобина. Основная роль гемоглобина – перенос кислорода из лёгких к тканям, а в обратном направлении – СО2 .