Интегрированный урок история + химия по теме: Роль серебра в жизни человечества


Цель:

Развить познавательный интерес,
реализуя межпредметные связи курсов химии и
истории.

Задачи:

  • Образовательные – рассмотреть строение и
    технические свойства серебра, нахождение в
    природе и его применение; акцентировать внимание
    учащихся на возможности интеграции курсов химии
    и истории.
  • Развивающие – расширить знания школьников
    в области истории и химии; развивать умение
    выделять главное, существенное, сравнивать и
    обобщать.
  • Воспитательные – воспитание культуры
    учебного труда; содействовать формированию
    представления о причинно-следственных связях
    явлений, о познаваемости мира и эстетическому
    воспитанию учащихся.


Ход урока

Учитель: Трудно отделить роль серебра от
роли золота. Как правило, там, где упоминается
золото, обязательно следует и серебро. Даже в
пословице “Говорить – серебро, а молчать
золото”, в присказке “Злато – серебро”, два
металла соединяют вместе. А “Серебряный век” в
поэзии, который пришел на смену “Золотому”! Не
правда, ли обидно, серебро идет по истории
человечества как тень могущественного золота!
Так ли это? Данный урок мы посвящаем только
серебру, его роли в истории человечества. Что
могут рассказать химики о строении серебра?

Химики:

Латинское название — Argentum. Ag -
химический элемент I группы пятого периода
периодической системы элементов Д.И. Менделеева,
c порядковым номером 47. Относительная атомная
масса 107,868. Природное серебро состоит из двух
стабильных изотопов 107Ag (51,35% по массе) и 109Ag
(48,65%). Температура плавления 960,50С

Конфигурация электронной оболочки 4s24p64d105s1.
Радиус атома 0,144 нм. Степени окисления +1 (наиболее
характерна), +2 и +3. Электроотрицательность по
Полингу 1,93. Встречается в самородном виде,
(наибольший самородок серебра весил 13,5 т) и в
отличие от золота в виде минералов. Известно
более 60 серебросодержащих минералов, из них
аргентит – сульфид серебра (серебряный блеск),
кераргирит – хлорид серебра (роговое серебро) и
т.д. Месторождения серебра делятся на серебряные
руды (содержание серебра выше 50%) и комплексные
полиметаллические руды цветных и тяжелых
металлов (содержание серебра до 10–15%).
Комплексные месторождения обеспечивают 80%
добычи серебра. Основные месторождения таких руд
сосредоточены в Мексике, Канаде, Австралии, Перу,
США, Боливии и Японии.

Учитель:



Давайте представим, что мы находимся
в Новой Зеландии. Историки, что интересного вы
можете рассказать о местных жителях?

Историки:

Много веков в Новой Зеландии живет
племя майори. Это племя не знает цивилизации,
никогда не видело дорогостоящего медицинского
оборудования. За множество веков ни один из
представителей этого племени ни разу не заболел.

Учитель:

Действительно, в 18 веке феноменом
племени майори заинтересовался английский
этнолог Элдсон Бест. Изучая быт и традиции разных
народов, он много путешествовал по миру. И
однажды, остановившись в одном из селений Новой
Зеландии, он услышал от старушки удивительный
рассказ о Блестящей реке. По словам женщины, она
пережила множество войн. Какими бы тяжелыми ни
были бои, раненых в любом состоянии приносили к
этой реке и омывали их раны “блестящей” водой. И
воины быстро восстанавливались, шли на поле
битвы. Майори не знают, что такое инфекционные
заболевания. В чем же причина столь
необычного феномена?

Химики:

Вода в реке насыщена йодидом серебра.
Современная наука доказала, что действие серебра
на организм можно сравнить с приобретением
второй иммунной системы! Ионы серебра убивают
все одноклеточные организмы, не нанося вред
многоклеточным, а, следовательно, уничтожают
бактерии, вызывающие заражение ран. Поэтому в
открытую рану, обработанную этим
антисептическим металлом, никогда не попадает
инфекция.

Учитель:

Племя майори далеко не единственное.
Чудодейственные целебные свойства серебра были
известны в глубокой древности многим народам.
Особенно почтительно относились и относятся к
этому металлу на Востоке. Например, в Древнем
Китае при лечении иглоукалыванием использовали
преимущественно серебряные иглы. Можете
привести еще пример из Древнего мира?

Историки:

Войско Александра Македонского
двигалось с боями по странам Азии (ІV в. до нашей
эры). После того как войска вступили на
территорию Индии, среди воинов начались тяжелые
желудочно-кишечные заболевания. Воины,
истощенные и обессиленные, отказались идти
вперед к берегам Ганга, куда влекла Александра
жажда завоеваний. Осенью 326 г. Войска Александра
начали отступление. Победить главного своего
врага – болезнь “непобедимое” войско
Александра не могло. Рядовые воины болели чаще,
чем военачальники, хотя все находились в походе в
одинаковых условиях. Учитель: Только через 2250
лет причина различной заболеваемости воинов
Александра Македонского была найдена. Она
заключалась в разности снаряжения: рядовому
воину полагался оловянный бокал, а военачальнику
– серебряный. Вывод напрашивался сам собой:
разгадка – в серебре. Каков же механизм
действия водного раствора серебра на клетку
организма?

Химики:

Молекулы воды, соединяясь с ионами
серебра, образуют вокруг них устойчивую
оболочку. Под защитой этой оболочки металл легко
проникает в ткани организма и активно участвует
в кровообращении. Так же легко ионы серебра,
встречаясь с микробами, бактериями и вирусами,
проникают через их внешнюю оболочку. Проникая в
зараженную клетку, ионы серебра блокируют
дыхательную функцию вируса и закрывают
поступление к нему питательных веществ,
вследствие чего больная клетка теряет
способность делиться и вскоре погибает.

Учитель:



Исследования показали, что вирусы не
могут самостоятельно вырабатывать устойчивость
к воздействию серебра, как они делают это по
отношению к антибиотикам. Причем ионы серебра не
наносят вред здоровым клеткам. Напротив, под
воздействием этого металла клетки начинают
делиться быстрее, что оказывает омолаживающее
действие на кровеносную систему и организм
человека в целом. Доказано, что бактерицидные
свойства серебра в 3,5 раза сильнее аналогичных
свойств хлорной извести и гидрохлорида натрия и
в 1750 раз сильнее карболовой кислоты. Кроме того, в
отличие от этих веществ, серебро не дает
токсических соединений и не имеет запаха. В
настоящее время известно, что от действия ионов
серебра погибает более 350 видов микробов, среди
которых стафилококки, стрептококки, бактерии
дизентерии, брюшного тифа и др. Именно поэтому
космонавты, моряки во время длительного
нахождения вдали от суши употребляют только
серебряную воду. Пожалуй, водоочистительную
деятельность серебра можно считать древнейшей
профессией этого металла.

В настоящее время серебро интересует
современных ученых не только как металл, который
способен убивать микробы. Серебро – это один из
важнейших микроэлементов, необходимых для
нормальной работы организма человека и животных.
Можете рассказать о второй древнейшей профессии
серебра?

Историки: Серебро – является мерилом
ценности, т.е. выполняет роль денег. Первые монеты
появились за несколько столетий до нашей эры. В
Древнем Риме монеты из серебра — денарии – начали
чеканить в 269 году до н.э., на полстолетия раньше,
чем золотые. С середины І века до н.э. на римских
денариях обычно изображались профили
императоров, первым их них был Юлий Цезарь. Даже
император Квинтилл, которому довелось в 270 году
провести всего 17 дней в этой высокой должности,
успел оставить потомкам серебряные монеты со
своим изображением.

Учитель:

На Руси собственные серебряные
монеты появились примерно в ІX – X веках.
Сохранились “серебреники” русского князя
Владимира. На одной стороне их изображен князь,
сидящий на престоле (“столе”), а на другой –
родовой знак. Надпись на монете гласит:
“Володимир на столе, а се его серебро”.
Монголо-татарское иго задержало возобновление
чеканки русских денег. В обращении находились
выпускаемая Золотой Ордой серебряная монета
диргема, или денга (по-татарски “денга” -
звенящий). Постепенно слово “денга” перешло в
нашем языке в “деньги”. А почему монеты стали
называть копейками?

Историки:

В 1534 году, во время правления Елены
Глинской – матери Ивана Грозного – была создана
единая для всего русского государства денежная
система. На мелкой серебряной деньге изображали
всадника с мечом – монеты получили название
мечевых. На деньгах покрупнее, тоже серебряных,
чеканили всадника, вооруженного копьем. Такие
монеты стали называть копейными – отсюда и
произошло слово “копейка”.

Учитель:

Как в России появились “ефимки” и
каковы последствия их использования?

Историки:

В 1654 году имели хождение
серебряные деньги. Поскольку своего серебра
тогда русское государство не имело, монеты
изготовляли из иностранных монет. Обычно для
этой цели использовали западноевропейские
яхимовсталеры (их чеканили в чешском городе
Яхимове), или, как их называли в России, “ефимки”:
на них сбивали латинскую надпись и ставили
русскую. По совету бояр царь Алексей Михайлович
попытался извлечь пользу из переделки. Ефимок
обходился казне в 50 копеек, а царь приказал
ставить на нем рублевый знак. Наряду с этим было
решено выпускать и более мелкие монеты из
дешевой меди. Ценить же их было велено как
серебряные. По подсчету царских финансистов, эта
реформа обещала дать казне 4 миллиона рублей
дохода – в несколько раз больше того, что давали
в год все налоги. Дешевые деньги наводнили
Россию. Но денег было выпущено больше, чем
положено, их покупательская способность упала,
повысились цены на все товары, и, началась
инфляция. В уплату за товар торговцы требовали
только серебро, но оно в больших количествах
оседало в царских хранилищах. В стране начался
голод. И в 1662 году в Москве вспыхнуло народное
восстание – “Медный бунт”. Восстание было
жестоко подавлено царем, но народ добился своего:
медные деньги были изъяты из обращения и
заменены серебряными.

Учитель:

Были ли случаи, когда фальшивые
деньги являлись ценнее настоящих?

Историки:

Петр І пытался расширить добычу
золота и серебра. Но, еще долго продолжалась
закупка этих ценных металлов за границей. В 1734
году правительство поручило иркутскому
вице-губернатору купить в Китае большое
количество серебра. Примерно в то же время
рудознатцам Акинфия Демидова – представителя
могущественной династии уральских
горнозаводчиков – удалось обнаружить залежи
серебряных руд. По действовавшим тогда
государственным законам, вся серебряная руда
поступала в собственность императорского двора.
Но Демидов не хотел расставаться с новыми
богатствами. Он начал чеканить свои монеты, они
содержали больше серебра, чем государственные.
Видимо, это единственный случай в истории, когда
фальшивые деньги были ценнее настоящих.

Учитель:

Расскажите о получении серебра.

Химики: В древности серебро извлекали из
руд обработкой их ртутью. В настоящее время
применяется цианидное выщелачивание. При этом
образуются растворимые в воде комплексные
цианиды серебра:

Ag2S + 4 NaCN = 2 Na [Ag (CN) 2] +Na2S

Из цианидного раствора серебро выделяют
цинковой пылью:

2 Na [Ag (CN) 2] + 4 Zn = Na2 [Zn (CN) 4]
+ 2 Ag

Для получения серебра очень высокой чистоты
(99,999%) его подвергают электрохимическому
рафинированию в азотной кислоте или растворению
в концентрированной серной кислоте. При этом
серебро переходит в раствор в виде сульфата Ag2SO4.
Добавление меди или железа вызывает осаждение
металлического серебра:

Ag2SO4 + Cu = 2Ag + CuSO4

Нитрат серебра применяют не только в
химической лаборатории, но и в медицинской
практике. Нитрат серебра (ляпис) обладает
прижигающим и вяжущим действием. Взаимодействуя
с белками тканей, он способствует образованию
белковых солей – альбуминатов. Свойственно ему и
бактерицидное действие – как и всякой
растворимой соли серебра.

Учитель:

Серебро издавна применяли в
ювелирном деле: из него изготовляли чайные и
столовые сервизы, кубки, бокалы, портсигары и
другие предметы роскоши. Большую слабость к
изделиям из серебра питала русская и французская
аристократия, для которой фамильное серебро
служило как бы визитной карточкой,
свидетельствующей о знатном происхождении и
богатстве его владельцев. Уникальный сервиз
принадлежал графу Орлову, подаренного ему
Екатериной ІІ, в него входило 3275 предметов, для
изготовления которых было израсходовано около
двух тонн чистого серебра. Издавна славились
новгородские мастера, создавшие свою
неповторимую школу резьбы и чеканки по серебру.
Сохранившиеся изделия замечательных
новгородских художников по серебру
экспонируются в Оружейной палате,
Государственном историческом музее в Санкт-
Петербурге.

Роль металла, украшающего быт человека, серебро
не потеряло и в наши дни, но сегодня у него
находится много, более серьезных и важных дел. С
тех пор как в 1839 году французский художник и
изобретатель Дагер разработал способ получения
изображения на светочувствительных материалах,
серебро связало свою судьбу с фотографией. На
химических свойствах, каких солей серебра
построен фотографический процесс?

Химики: На фотографическую пленку или бумагу
наносят тончайший слой частиц бромида серебра,
распыленных в желатине. Под влиянием световых
лучей, падающих на пленку, бромид серебра
распадается:

Бром связывается химически с желатином, а
серебро выделяется в виде мельчайших
кристалликов, невидимых даже в обычный
микроскоп. Степень разложения бромида серебра
зависит от силы освещения: чем оно ярче, тем
больше выделится серебра. Дальнейшая обработка
(проявление и фиксация) позволяет получить на
пленке негативное изображение, которое затем в
истинном виде переносится при печати на
фотобумагу.

Учитель:

И след болезни в легком человека. И
новая комета в глубинах Вселенной, и тонкая
структура невидимого атома становятся близкими
и доступными для наблюдения с помощью
фотографии. Но как ни интересна деятельность
соединений серебра, но больший интерес
представляют физические свойства и техническое
применение самого металла. Химики могут
привести примеры?

Химики:

В чистом виде серебро – белый, мягкий,
тягучий металл, из грамм которого можно вытянуть
проволоку длиной в 1800 м и прокатать лист толщиною
в 0,002 мм. Серебро обладает наибольшей тепло- и
электропроводностью. Благодаря этим свойствам
серебро используют во многих электро- и
радиотехнических устройствах. Проволоку из
этого металла можно встретить в точнейших
физических приборах, он служит материалом для
клемм чувствительных реле, серебряными припоями
соединяют важные элементы различной аппаратуры.
Для этой цели серебро использовали еще древние
мастера: в гробнице Тутанхамона были обнаружены
медные трубы, части которых спаяны серебром.
Значение серебряных припоев в технике неуклонно
растет, США на эти цели ежегодно расходует около
тысячи тонн серебра. В многочисленных
автоматических устройствах, космических ракетах
и подводных лодках, вычислительных машинах и
ядерных установках, средствах связи и
сигнализации имеются контакты из серебра.
Особенно высокие качества проявляет серебро,
если к нему добавить редкоземельные элементы. В
технике распространено серебрение. Тончайшую
серебряную пленку наносят не только ради высокой
отражательной способности покрытия, а прежде
всего ради химической стойкости и повышенной
электропроводности.

Учитель:

Еще одна особенность серебра – это
рождение географического названия, “крестным
отцом” которого является серебро. Какая
крупная река и даже целое государство названо
его именем?

Историки:

В начале XVI века испанский
мореход Хуан Диас де Солис, плавая вдоль берегов
Южной Америки, обнаружил устье большой реки,
которую он назвал своим именем. Спустя
двенадцать лет вверх по течению этой реки
довелось плыть капитану Себастьяну Каботу. Он
был поражен количеством серебра, которое его
матросы награбили у местных жителей. Кабот решил
назвать ее Ла-Платой, т.е. серебряной (по-испански
“плата” — серебро). Отсюда впоследствии
произошло и название всей страны. В начале XIX века
владычество Испании кончилось, поэтому жители
страны назвали ее Аргентиной.

Благодаря светлому блеску серебра древние
ассирийцы называли его металлом Луны и считали
его священным. Знаком молодой луны серебро
обозначалось в алхимической литературе. Свое
название серебро ведет от санскритского слова
“аргента”, что значит “светлый; от этого слова
произошло и латинское “аргентум” — серебро,
вошедшее в употребление химиков всех стран.

Химики:

Серебро действительно белое и
обладает “лунным” блеском. Недаром
металлическое серебро – лучший отражающий
материал для зеркал. Изготовлению зеркал
современного типа (на стекле) положил начало в 1858
году немецкий химик Юстус Либих. Он использовал
для этого способность катионов серебра
образовывать многочисленные комплексные
соединения. Легче других получается аммиачный
комплекс состава [Ag (NH3)2] OH, который
можно восстановить до металла.

Чтобы приготовить раствор аммиаката серебра, к
водному раствору нитрата серебра по каплям
добавляют водный раствор аммиака, пока выпавший
вначале осадок оксида серебра, не перейдет в
раствор в виде комплексной соли [Ag (NH3)2]
OH. При этом происходят следующие реакции:

2 AgNO3 + 2 NH3 . H2O = Ag2O
+ 2 NH4NO3 + H2O

Ag2O + 4 NH3. H2O = 2 [Ag
(NH3)2] OH + 3 H2O

Реакция получения “серебряного зеркала”,
(демонстрация опыта):



[Ag (NH3)2] OH + HCHO + 3 H2O = 2 Ag +
HCOOH + 4 NH3 . H2O

Восстановление металлического серебра можно
проводить при слабом нагревании с помощью
глюкозы или формалина, которые окисляются до
кислот.

Учитель:

Стекло, покрытое тонким слоем
серебра, обладающего максимальной из всех
металлов отражательной способностью, служит не
только предметом нашего быта, но и инструментом
врачей, деталью телескопов, микроскопов и других
оптических приборов.

Крупной областью применения серебра является
электротехника и электроника, где высокая
электропроводность серебра в сочетании с
химической стойкостью предопределили широкое
использование его для изготовления контактов и
проводников. В отличие от золота, основную массу
которого используют в ювелирной промышленности,
серебро, в основном, расходуют на чисто
технические цели.

Люди использовали серебро тысячелетиями. И это
не просто догадки пытливых ученых-историков, а
факт, подтвержденный богатым материалом.




Следующий: