10

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Курганский промышленный техникум»

КОНСПЕКТ ОТКРЫТОГО ЗАНЯТИЯ

по дисциплине «ФИЗИКА»

для специальности 151901 «Технология машиностроения»

Тема: "Роль химической и физической наук в годы Великой Отечественной войны"

Разработала: Н.Н. Иванова, преподаватель

2015

Цели урока:

- систематизировать знания студентов о химических веществах, используемых в годы войны, о роли радиостанции, об опасности ядерного оружия;

- разъяснить студентам о роли химической и физической наук в годы Великой Отечественной войны

- реализовать меж предметные связи химии и физики.

Задачи урока:

- на основе химических свойств веществ и научных разработок показать значение и использование их в военной промышленности; разъяснить студентам о трудностях работ химической и физической промышленности в военные годы;

- развивать: представление о химических веществах, ядерном оружии, радиолокационных разработках , сопоставление исторических событий и значимость открытий ученых физиков и химиков; умения: владеть химической и физической терминологией, самостоятельной работы с текстовым материалом, устанавливать причинно-следственные связи;

- способствовать воспитанию у студентов гражданства и патриотизма, любви к родной стране, чувства гордости за победителей войны; взаимоуважения, взаимопомощи, терпимости.

Материально-техническое обеспечение занятия:

Дидактическое обеспечение: раздаточный материал

Технические средства обучения: персональный компьютер, мультимедийный проектор, демонстрационный экран

Литература:

1. Мякишев, Г. Я. Физика: учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев. - 15-е изд. - М.: Просвещение, 2008. - 381 с.

2. Рябов, М.А./М.А. Рябов, Е.Ю. Невская. Тесты по химии. Неметаллы. Органические вещества - М.: Издательство "Экзамен", 2010.

Информационное обеспечение занятия:

Интернет-ресурсы:

upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/43/C-band_Radar-dish_Antenna.jpg/398px-C-band_Radar-dish_Antenna.jpg - фото РЛС

upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/PAVE_PAWS_Radar_Clear_AFS_Alaska.jpg - фото РЛС

aroundspb.ru/guide/east/radiopolygon/rp_rus1.jpg - фото РУС-1

aroundspb.ru/guide/east/radiopolygon/rp_rus2.jpg - фото РУС-2

upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/90/Radar_antenna.jpg - фото РЛС

hist.rloc.ru/startup-radars/5_03.htm - фото ведущих инженеров радиозавода

upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6b/Focke-Wulf_Fw_190_050602-F-1234P-005.jpg/800px-Focke-Wulf_Fw_190_050602-F-1234P-005.jpg - фото немецкого самолета

upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cf/52k_nn.jpg/663px-52k_nn.jpg - фото зенитного орудия

encpiter.ru/bigimage.php_kod=2803993683&language=1.htm - фото зенитной батареи

waralbum.ru/7222/ - фото зенитных снарядов

alted.ru/oo1218/html_fragments/homepage.files/image001.jpg -

рисунок «65 лет Победы »

white46.narod.ru/book_01.htm - текст

allpics.ru/photo/technology/allsize/d_desc/big/133/ - фото радара

Формирование компетенций в соответствии с ФГОС:

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения

профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной

деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

ОК 7. Исполнять воинскую обязанность , в том числе с применением полученных

профессиональных знаний (для юношей).

Методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности:

словесные (дискуссия, беседа),

наглядные (презентация, демонстрация),

частично-поисковый (подготовка сообщений)

Виды работ студентов: работа в групповая, подготовка сообщений, выполнение заданий викторины; самостоятельная оценка результативности работы.

Тип урока: повторительно-обобщающий.

Вид урока: урок -конференция

Ход урока:

I. Организационный момент (проверка готовности группы к уроку, настрой на работу)-1 мин.

II. Определение темы и целей урока.3мин, (презентация приложение А)

Эпиграфом нашего урока служат слова академика А. Е. Ферсмана из его выступления на антифашистском митинге советских ученых в 1941 году в городе Москве: "Война потребовала грандиозного количества основных видов стратегического сырья. И на нас лежит ответственность за обеспечение стратегическим сырьем. Необходимо помочь своими знаниями создать лучшие танки, самолеты, чтоб скорее освободить все народы от нашествия гитлеровской банды".

Сегодня целью необычного урока будет рассмотреть, сформировать знания о роли химической и физической наук в годы Великой Отечественной войны, о развитии науки и техники с точки зрения химии и физики в военные годы.

III. Обобщение и изучение нового материала.

Сегодня мы знаем не только о средствах химической защиты, о зажигательных смесях, но и о значении химических элементов металлов в истории Великой Отечественной войны, как помогали металлы ковать победу над фашистской Германией.

(вы не случайно сидите сейчас по группам, так как работать сейчас будем по группам, у каждой группы было задание приготовить материал, сейчас вы 2 минуты повторяете , готовитесь к сообщению, начнём с 1 группы) 2 мин.

Работа в группах:

Каждая группа получает задание к уроку - время на подготовку 2 минуты (обучающиеся получают карточки с заданиями).

1-я группа "Химики"

1. Ученые-химики создатели индивидуальных средств защиты.

1. Л. Кнунянц,

2.М.М. Дубинин.

3. И.В. Петрянов-Соколов

4. Н.Д. Зелинский

2-я группа "Химоружие"

1. Что представляет собой бутылка КС (Качурина - Солодовникова)?

2. Рассказать о сути химических превращений, лежащих в основе действия запала.

3. Чем были опасны зажигательные бомбы?

4. Роль алюминия, железа, свинца, никеля в военном деле.

3-я группа «Радиолокационная техника»

Учитель: В I Мировую войну 22 апреля 1915 года хлор применили как оружие массового уничтожения на Западном фронте недалеко от Бельгийского города Ипра против англо-французских войск. Для того чтобы спасти жизнь и здоровье человека использовались ватно-марлевые повязки, смоченные в растворе соды. Многие ученые-химики посвятили свои работы защите людей от отравляющих веществ.(послушаем выступление 1 группы)

I группа
Иван Людвигович Кнунянц

Во время войны и после нее - профессор и заведующий кафедрой Военной Академии химической защиты. Премия, которой Иван Людвигович Кнунянц был удостоен в 1943 г. была присуждена ему за разработку надежного средства индивидуальной защиты людей от отравляющих веществ. Иван Людвигович является основоположником химии фторорганических соединений.
Михаил Михайлович Дубинин.

Еще до начала Великой Отечественной войны на посту начальника кафедры и профессора Военной Академии химической защиты он проводил исследования адсорбции газов, паров и растворенных веществ с твердыми пористыми телами. Михаил Михайлович - признанный авторитет по всем основным вопросам, связанным с противохимической защитой органов дыхания.
И.В. Петрянов-Соколов

В возрасте 33 лет Игорь Васильевич Петрянов-Соколов защитил докторскую диссертацию.

В звании профессора был утвержден 22 июня 1941 года. В период Великой Отечественной войны институт эвакуировали на Северный Урал. Игорь Васильевич руководил строительством и пуском промышленных объектов, на которых производились оборонные средства, разработанные в его лаборатории. Петрянов-Соколов стал лауреатом Сталинской премии (1941). С 1945 года Игорь Васильевич участвует в подготовке атомного проекта. Научные разработки Петрянова-Соколова легли в основу системы эффективной защиты от радиоактивной опасности персонала предприятий, перерабатывающих ядерное топливо. После войны он, наряду с научной работой, руководит выпуском научно-популярной литературы Академии наук СССР, является главным редактором журнала "Химия и жизнь", серии книг "Ученый - школьнику". Главной задачей ученый считал защиту атмосферы, окружающей среды от вредных примесей в воздухе.

Н.Д. Зелинский

Основным направлением разносторонней научной деятельности Н.Д. Зелинского было исследование химии углеводородов, решение проблемы катализа органических соединений. Фундаментальные труды Зелинского и его учеников, составивших научную школу, сыграли большую роль в развитии отечественной химии, и прежде всего нефтехимической промышленности, в укрепление обороноспособности страны. Особое место в деятельности Зелинского заняло создание в 1915 году противогаза. Основываясь на своих исследованиях адсорбции, Зелинский предложил новый принцип защиты - с помощью активированного угля. Уже в 1916 г. русская армия получила около 5 млн. сухих фильтрующих противогазов с резиновой маской Куманта. В 1918-1919 гг. Зелинский разработал метод получения бензина крекингом солярового масла и нефти в присутствии хлористого и бромистого алюминия, что имело первостепенное значение для обеспечения горючим авиации и броневых частей Советской Армии в условиях отрыва от республики нефтепромышленных районов.

Учитель: Вспомним начало войны. 1941 год. Немецкие танки рвались к Москве. Красная армия буквально грудью сдерживала врага. Не хватало обмундирования, продовольствия, боеприпасов, но самое главное - катастрофически не хватало противотанковых средств. В этот критический период на помощь пришли ученые-энтузиасты: в два дня на одном из военных заводов был налажен выпуск бутылок КС (Качурина - Солодовникова), или просто бутылок с горючей смесью. Это незамысловатое химическое устройство уничтожало немецкую технику не только в начале войны, но и даже весной 1945 г. в Берлине.

(Предоставляем слово 2 группе, ребята, какую информацию вы нашли о бутылках КС, что они из себя представляли?)

2 группа

Бутылки КС (Качурина - Солодовникова), или просто бутылки с горючей смесью:

к обыкновенной бутылке прикреплялись резинкой ампулы, содержащие концентрированную серную кислоту, берталетовую соль, сахарную пудру. В бутылку заливали бензин, керосин или масло. Как только такая бутылка при ударе разбивалась об броню, компоненты запала вступали в химическую реакцию, происходила сильная вспышка, и горючее воспламенялось.

(Ученик объясняет сущность окислительно-восстановительных реакций и объясняет что 3 компонента запала берутся в отдельности, их нельзя смешивать заранее, так как получается взрывоопасная смесь).

3KClO₃ + H₂SO₄ = 2ClO₂ + KClO₄ + K₂SO₄ + H₂O

2ClO₂ = Cl₂ + 2O₂

C₁₂H₂₂O_{1 1} + 12O₂= 12CO₂ + 11H₂O

Учитель: Многие ваши сверстники, ребята, в военные годы, во время налетов дежурили на крышах домов, тушили зажигательные бомбы. Чем были опасны эти бомбы?

Ученик: Начинкой таких бомб была смесь порошков: алюминия, магния и оксида железа, детонатором служила гремучая ртуть. При ударе бомбы о крышу срабатывал детонатор, воспламенявший зажигательный состав, и все вокруг начинало гореть. Горячий зажигательный состав нельзя потушить водой, так как раскаленный магний реагирует с водой. На доске:

4Al+ 3O₂ = 2Al₂O₃

2Mg + O₂ = 2MgO

3Fe₃O₄ + 8Al = 9Fe + 4Al₂O₃

Mg+ 2H₂O = Mg(OH)₂+ H₂

Учитель: А чем же тогда можно было потушить зажигательную бомбу? (Песком)

В таблице Менделеева трудно найти какой - либо элемент, с которым так бы неразрывно связывалась вся жизнь всего человечества.

Железо являлось основным металлом, из которого изготовляли многочисленные и разнообразные орудия для истребления людей. Более 90% всех металлов, которые использовались в годы ВОВ, приходится на железо. Железо - главная составная часть чугунов и сталей, а по их выплавке судят о мощности государства.

Сколько этого металла было выброшено в бомбах, минах и гранатах! Чтобы судить о расходах железа в минувшей войне назовем одну цифру: 1000000 бомб сброшенных фашистской авиацией на Сталинград. Но железо - не только война, разрушение; железо - металл созидания. Это основа всей металлургии, машиностроения, железнодорожного транспорта, судостроения, грандиозных инженерных сооружений.

Алюминий называют крылатым металлом, т.к его сплавы с магнием, марганцем, бериллием, натрием, кремнием, используются в самолетостроении. Тончайший алюминиевый порошок использовался для получения горючих и взрывчатых смесей. Об этом можно судить по рассказу о зажигательных бомбах. Алюминий использовали для активной защиты самолетов. Так при отражении налетов авиации на Гамбург, операторы немецких радиолокационных станций обнаружили на экранах приборов неожиданные помехи, которые делали невозможным распознавание сигналов от приближающихся самолетов. Помехи были вызваны лентами из алюминиевой фольги, которые сбрасывали самолеты союзников. При налетах на Германию было сброшено примерно 20 тысяч тон алюминиевой фольги

Свинец № 82. С изобретением огнестрельного оружия на изготовление пуль для оружий, пистолетов и картечи, для артиллерии стали расходовать много свинца.

Свинец - тяжелый металл, именно это обстоятельство послужило причиной массового использования свинца в огнестрельном оружии.

Любая добавка к свинцу увеличивает его твердость. В свинец идущий на изготовление шрапнелей, добавляют до 12% сурьмы, а в свинец ружейной дроби 1% мышьяка. Свинец не раз решал судьбу грандиозных военных баталий, за что его стали называть "смертоносным" металлом.

Никель № 28. На службу войне были поставлены и другие металлы. В первой половине прошлого столетия никель добывался в небольших количествах и стоил очень дорого. Он считался, поэтому ювелирным металлом. Позднее никель стали добавлять в стальную броню. Долгие годы это было его основное применение. Однако позже он стал неотъемлемой составляющей бронированных орудий и танков. Никель был такой же сложной проблемой для Германии, как горючее, а может и сложней. Ведь горючее из нефти можно хоть чем-то заменить. Никель же незаменим. Без никеля нет брони. Без брони нет танков. Без танков нет победы на военных дорогах второй мировой войны. Природа обделила Германию никелем. Когда советские танки Т-34 появились на полях сражений, немецкие специалисты были поражены неуязвимостью их брони. По приказу из Берлина первый же захваченный Т-34 был доставлен в Германию. Здесь за него взялись химики. Они установили: что русская броня содержит большой процент никеля, что делает ее сверхпрочной. Броня с повышенным содержанием никеля не только оказалась самой прочной, но и имела самые выгодные углы наклона, поэтому была неуязвимой.

Тепло отозвался о танке Т-34 прославленный маршал И.С. Конев. Он писал: " Не было лучшей боевой машины ни в одной армии. До самого конца войны Т-34 оставался непревзойденным. Как мы были благодарны за него нашим уральским рабочим и инженерам!"

3-я группа " Радиолокационная техника" (презентация приложение Б)

1. Радиолокация - область науки и техники, объединяющая методы и средства обнаружения, измерения координат, а также определение свойств и характеристик различных объектов, основанных на использовании радиоволн.

Радиолокационная станция (РЛС) или радар - система для обнаружения воздушных, морских и наземных объектов, а также для определения их дальности. В основном используется метод, основанный на излучении радиоволн и регистрации их отражений от объектов.

В Советском Союзе осознание необходимости средств обнаружения авиации, свободных от недостатков звукового и оптического наблюдения, привела к разворачиванию исследований в области радиолокации. Идея, предложенная молодым артиллеристом Павлом Ощепковым получила одобрение высшего командования. Он сформулировал основные принципы радиолокации.

В 1937 году под руководством Ю.Б.Кобзарева велись разработки импульсных методов радиолокации. В 1938 году на базе опытной установки "Ревень", созданной в Научном исследовательско-испытательном институте связи РККА, были выпущены первые серийные РЛС. 26 июля 1940 года импульсная радиолокационная автомобильная станция дальнего обнаружения "Редут" под индексом "РУС-2" была принята на вооружение. Станция обнаруживала самолеты на расстоянии 120-150 километров.

2. Применение радиолокации во время войны

В Великой Отечественной войне радиолокационная техника использовалась для обнаружения воздушных объектов в условиях отсутствия видимости, для наведения истребительной авиации и зенитной артиллерии на самолеты противника.

21 июля 1941 года в 17.00 четыре эшелона Люфтваффе пошли на Москву: более двухсот фашистских самолетов на город, который тогда весь умещался в пределах кольцевой железной дороги...

На подлете противника обнаружил боевой расчет радиолокационной станции «РУС-2» войск ПВО под Можайском - «радиоулавливатели самолетов» молодого советского инженера Ощепкова.

Фашистов встретили наши зенитки, в небо поднялись истребители. Бой продолжался пять часов, и, потеряв 20 самолетов, армада развернулась прочь от Москвы.

А в это время на земле, в районе подмосковной деревни Зюзино, где в боевых порядках 329-го артиллерийского полка расположилась опытная 14-я орудийная зенитная батарея, радовались победе: они не дали фашистам прорваться к Москве.

Так состоялось боевое крещение первой батареи, в состав которой был включен экспериментальный радиоискатель самолетов Б-3, разработанный в НИИ-9 еще в 1939г. Он позволял обнаруживать цель на дальностях до 20 км и определять ее координаты в 1,5-3 раза точнее, чем звукоулавливатель.

Кроме поражения цели прицельная стрельба позволяла экономить остродефицитные в начале войны зенитные снаряды.

Если при ведении заградительного огня, когда сотни орудий стреляли в чистое небо, создавая перед противником «забор» из рвущихся снарядов, расходовалось в среднем 2775 снарядов на каждый самолет, то для прицельного огня с помощью радиолокации требовалось всего 98.

Всего же в битве за Москву на заградительный огонь было израсходовано около 750 тысяч снарядов

Основные направления развития военной радиолокации

• Разработка самолетных бортовых радиолокаторов для обеспечения перехвата вражеских самолетов и для осуществления прицельного бомбометания в условиях ограниченной видимости.

• Разведка с помощью радиолокационных средств движущихся наземных объектов (танков, самоходных артиллерийских установок) на фоне неподвижных местных предметов в интересах Сухопутных войск.

• Обнаружение радиолокационными средствами стреляющих орудий и минометов противника и управление огнем своей артиллерии по их подавлению

Вывод:

Успешное использование радиолокаторов для обнаружения движущихся военных объектов- самолетов, кораблей- сыграло огромную роль в военном деле и способствовало нашей победе.

IV. Закрепление материала:

Вопросы к викторине (приложение В)

1. Самое твёрдое вещество:

а) графит; б) карбин; г) алмаз.

2. Какое химическое вещество содержится в фильтре противогаза? (Активированный уголь.)

3. Какое химическое явление лежит в основе использования активированного угля в противогазе? (Адсорбция - это способность твердого вещества поглощать газы и растворенные примеси.)

4. Какие металлы содержатся в гильзе артиллерийского снаряда?

5. Как используется магний в военном деле?

6. Какой металл называют воплощением надежд и тревог?

7. Какой металл и почему называют "крылатым"?

8. Какой металл добавляется в сталь для придания танкам Т - 34 особой прочности брони?

9. Какой металл придает ума глупцу, честь - подлецу, трусливому - геройства?

10. Какой металл используют для изготовления пуль для оружий и пистолетов?

11. Какой русский ученый изобрёл радио. (А.С.Попов)

12. Какое устройство необходимо для передачи сигнала?

13. Какое устройство использовалось в годы ВОВ для обнаружения объектов в воздухе?

14. Какой немецкий учёный впервые создал устройство для излучения электромагнитной волны? (Герц)

15. Какой русский ученый разработал противогаз? (Зелинский)

V. Подведение итогов. Рефлексия.

Закончите фразы:

- Сегодня на уроке я узнал(а) …

- Сегодня на уроке я научился(ась)…

- Особенно меня поразило…

- Мне было трудно…

- Я себя оцениваю…

VI. Домашнее задание: подготовить презентацию о применении ядерного оружия в годы Великой Отечественной войны.