Свойство металлов используемое при производстве зеркал
Технология изготовления зеркал как и многое с течением времени изменилась. Изобретение зеркала, очевидно, было из полированного металла, обычно серебра или бронзы и относилось предварительно к римским временам. Изобретение зеркала из стекла с металлическим покрытием прослеживаются с XII века. Методы и материалы, используемые в производстве гладкой поверхности для отражения света, сегодня мало изменились с тех пор, когда впервые немецкий ученый Либих в 1835 году создал поверхность, покрывая стекло металлическим серебром.
Технология изготовления зеркал существенно влияет на качество. Свет отражается лучше от поверхностей, которые не обладают диффузностью, то есть рассеянностью. Любой изъян в этой технологии уменьшает качество и эффективность поверхности.
Инновации в технологических решениях направлены на чистоту стекла и эффективность используемого оборудования при нанесении равномерной толщины металлического покрытия. Это важно, потому что свет, распространяющийся через стекло может исказить изображение. Именно из-за этих технологических особенностей, если применяемое стекло грязное, поцарапано или в пятнах качество продукции ухудшается. Именно поэтому в технологии изготовления зеркал обязательно применяются щетки для машин мойки стекла. Стекло сейчас является основным компонентом изготовления гладкой поверхности для отражения света и по технологии без покрытия должно отражать не более 4% света, который падает на него. Это означает, что стекло должно быть без инородных частиц, очищено и отполировано, чтобы была сформирована эффективная основа для нанесения отражающего слоя металла. Стекло также считается хорошим материалом потому, что его можно сформовать в различные формы для специализации зеркал.
Базовые материалы для изготовления зеркал
К материалам для изготовления зеркал относятся листы стекла из кремния в который могут быть добавлены металлы в малых количествах для придания определенных свойств.
Несколько других типов стекол высокого качества изготавливаются для научных работ. Материалы для изготовления зеркал могут содержат некоторые другие химические компоненты для укрепления, например, боросиликатное — стекло состоит из кремнезема и бора — который используется, когда необходимо выдерживать высокие температуры.
В некоторых случаях вводят пластиковую подложку. В частности на детские игрушки часто вводят пластиковые полимеры, производимые из нефти и других органических химических веществ.
Покрытие зеркала
Покрытие зеркала должно быть нанесено на базовым материал, чтобы сделать поверхность для отражения света. Металлические покрытия являются наиболее распространенными. Различные металлы, такие как серебро, золото, хром, являются подходящими для этого. Серебро было наиболее популярным покрытием сто лет назад, что привело к термину «серебрение». Совсем недавно до 1940 года использовалась ртуть, потому что она равномерно покрывала поверхность стекла и не тускнела. Но в конечном итоге из-за токсичности была отменена.
Сегодня алюминий является наиболее часто используемым материалом для изготовления зеркал.
Научный класс поверхностей иногда покрывают другими материалами, как оксиды и нитриды кремния до сотни слоев, каждый 0,00001 мм толщиной. Эти типы покрытий, именуемые диэлектрическими покрытиями, используются сами по себе как отражатели. Они являются более устойчивыми к царапинам, чем металл. Также используют серебряные покрытия, а также, иногда золотые покрытия для работ с определенным цветом света.
Но в любом случае технология изготовления зеркал включает устранение пыли, грязи, царапин, неровностей. Современный контроль производится оборудованием с применением инфракрасного фотографического процесса или с помощью микроскопа.
Технология изготовления зеркал, как сделать изделие своими руками
Зеркала
Зеркала прочно вошли в нашу жизнь, делая ее интереснее и информативнее. Именно благодаря им люди получают возможность детализировано изучать свою внешность, визуально расширять пространство, наполнять помещение дополнительным светом и особой аурой. В очередной раз глядя на свое отражение, рано или поздно любой человек задумывается, как делают зеркало, и почему его наделяют магической природой. Разобраться в этих вопросах поможет занимательная история создания отражающих поверхностей, которая берет свое начало с момента развития цивилизации.
Базовая конструкция
Зеркало представляет собой стеклянную поверхность различной степени чистоты, которая соединена со слоем отражающего напыления – амальгамой. Удивительно, но производить привычные для современного человека предметы интерьера начали не так давно, хотя отражающие поверхности нередко находили во время раскопок древнейших дворцов, захоронений царских особ, аристократов, знатных людей. Зачастую эти предметы изысканно украшались драгоценными камнями, ручки некоторых экземпляров изготавливались из слоновой кости. Сегодня сложно даже представить, что столь привычный предмет обихода когда-то мог быть недопустимой роскошью для большинства людей.
В 1279 году францисканец Джон Пекам описал, как делают зеркало путем обработки стекла тонким слоем свинца. Такой способ получения отражающей поверхности был непростым и даже опасным, поскольку предполагал применение ртути. Само изделие не отличалось высоким качеством, имело мутную поверхность. Несмотря на все недостатки, именно эта технология производства зеркал без значительных изменений применялась почти до 1835 года.
Выпуск современных аксессуаров на основе стекла и отражающего покрытия был начат только после промышленной революции. Именно с того времени технология производства практически не подвергалась изменениям. Сейчас популярностью пользуются два метода изготовления зеркал:
- напыление на поверхность стекла алюминия, титана, а также других металлов и сплавов;
- производство изделий из раствора серебра, который закрепляется слоем меди либо специальных химикатов.
Еще один способ, позволяющий получить гибкую, небьющуюся поверхность, – осаждение металлического серебра на целлулоиде.
В древности в роли зеркал выступали водоемы и отполированные до блеска пластины из металла – медные, оловянные, бронзовые, платиновые, стальные и даже золотые диски, которые шлифовали самоцветами либо полудрагоценными камнями с высокой степенью отражаемости.
Технология изготовления зеркального полотна
Производство зеркал в современном мире, в сравнении с древностью, устроено намного безопаснее, но не менее интересно. Сегодня изделия создаются путем соединения двух составляющих – шлифованного стекла и амальгамы. Обычно оба компонента выпускают на одной и той же фабрике. Итоговая продукция соответствует всем нормативам и требованиям, поскольку на производстве есть все требуемые ингредиенты и сырье. Но случается, что стекло выпускают на заказ фирмы, производящей зеркала, в другой организации. Основное требованием к таким изделиям – наивысшая степень очистки, они не должны иметь примесей, поскольку любые частички в составе меняют качество отражения.
Сырье для производства стекла подвергают тщательной очистке в несколько шагов и после направляют в переплавку. Из чего делают зеркала:
- песчаный кварц;
- доломит;
- сода;
- стеклянные отходы (осколки);
- каменный уголь.
Перед тем как сделать зеркало, требуется подготовить состав для отражающего слоя. Как правило, для этой цели используется окись серебра. Обычно серебряные изделия темнеют в случае соединения с кислородом, однако технология изготовления зеркала предусматривает сохранение первоначальных свойств благородного металла. В результате готовое изделие имеет отражающую поверхность.
Для изготовления требуется основа в виде ровного стеклянного листа. Для его получения все компоненты подвергаются измельчению, после их смешивают до однородного порошка – стекольной шихты. Далее с помощью конвейера сырье направляют в печь, где в результате плавления получается жидкая масса.
Для получения максимально гладкой поверхности выпечка производится при температуре более 1500 градусов. Результатом всех манипуляций является стеклянное полотно 3 х 4 метра, толщина которого около 4 мм. После охлаждения оно подвергается нарезке и проверке на наличие брака.
Чтобы получить отражающую поверхность, на заготовку необходимо нанести химический состав, придерживаясь специальной технологии. Стеклянную плоскость полируют до идеальной ровности, затем моют, сушат, после чего покрывают раствором. В течение 20 секунд альдегиды окисляются аммиачным раствором оксида серебра. Когда реакция завершается, и состав высыхает, на обратной стороне сделанных полотен появляется зеркальная поверхность.
Для изготовления отражающего полотна другим способом на идеально ровную стеклянную плоскость наносят слой металлического сплава титана и алюминия. Далее зеркальное полотно проверяют на брак. На отражающий слой наносят специальную темно-зеленую краску, защищающую его от повреждений. Финальным этапом созданная продукция направляется на упаковку и доставку заказчику.
Разновидности изделий
В настоящее время дефицита зеркал нет, и стоимость этих изделий вполне доступна. Люди пользуются всевозможными вариациями отражающей поверхности, среди которых различают зеркала косметические:
- Дорожные. При производстве таких моделей предусматривается защита от ударов, а сами изделия имеют компактные размеры специально для удобства перевозки.
- Карманные. Это модели, которые напоминают дамскую пудреницу. Они предусматривают миниатюрные размеры, обычно их нужно сложить и закрыть, перед тем как убрать в карман или сумку.
- Зеркала для бритья. Изделия снабжены специальной подставкой и иногда оснащены подсветкой для удобства владельца.
- Сумочные. Производители аксессуаров вставляют их в оправу для удобства, с их помощью владелица сможет контролировать свой внешний вид в любых условиях.
Интерьерные зеркала представлены не менее обширным ассортиментом:
- настенные имеют самую разнообразную форму – от классических геометрических фигур до причудливых конфигураций;
- настольные снабжены подставкой, чтобы разместить изделие на столе, подоконнике;
- зеркальные панно вешают на стенах, они выпускаются в разных моделях и представляют собой скорее украшение, чем функциональный предмет;
- плитка с отражающей поверхностью используется в дизайне помещения для расширения пространства.
Плитка с отражающей поверхностью
Край зеркального полотна оформляется по-разному:
- Фацет – технология, которая подразумевает избавление полотна от острых граней. Шлифовка кромки таким методом используется в производстве мебели, оборудования для торговых и выставочных залов, при оформлении стендов, где предусмотрены зеркала с незакрытым краем.
- Еврокромка – профессиональная обработка края и полировка торца зеркала. Эта технология применяется в мебельном производстве, для столешниц, перегородок, ступеней из зеркала, стеклянных дверей и прочего.
- Полировка убирает грубые участки на краях зеркала. Она производится по периметру полотна до того момента, пока кромка изделия не станет прозрачной. Полировка используется после нарезки и шлифовки зеркала.
- Необработанный край зеркала остается после нарезки. Такое полотно зачастую выполняет роль декоративного элемента при оформлении интерьера.
Торцы изделия обрабатываются, чтобы зеркало можно было безопасно применять, без риска травмирования острыми гранями.
Необработанный край
Как создаются безопасные зеркала
Безопасные зеркала изготавливаются из разных материалов. Существуют поверхности из акрила, специального небьющегося стекла, кроме того, есть зеркальные плиты на основе пластмассы из нескольких слоев.
Безопасные зеркала на акриловой основе применяют для домашнего использования, в детских садах, развлекательных центрах и игровых комнатах. Такие аксессуары изготавливают на заказ. Они не разбиваются, мало весят, не содержат вредных веществ и четко передают изображение. Подобные изделия могут производить в любой форме. Зеркальный акрил отлично поддается обработке. Он не боится влаги, потому его можно применять в ванных комнатах, бассейнах. Это один из лучших и безопасных вариантов для использования детьми.
Для комнаты ребенка необходимо выбирать зеркала, которые не имеют острых краев. Поверхность должна быть надежно закреплена. Лучше, если зеркальное полотно будет на основе пластмассы. Если такого найти не удалось, можно воспользоваться специальной интерьерной пленкой, которая покрывает зеркальную поверхность, а в случае ее повреждения удержит осколки, не давая им рассыпаться.
Как изготовить самостоятельно
Наверняка многие задумывались, как своими руками сделать зеркало из простейшего сырья, не располагая многочисленной специальной техникой. В домашних условиях наиболее безопасный и простой способ – использование тонкого металлического листа «бумаги». Чтобы изготовить зеркало из фольги, потребуются следующие материалы:
- максимально тонкий лист сырья;
- рамка;
- стекло;
- спирт для обезжиривания;
- скотч.
Как сделать зеркало своими руками пошагово:
- Тщательно обезжирить поверхность стекла.
- Нанести фольгу на обработанную поверхность и аккуратно закрепить по краям скотчем.
- Зафиксировать конструкцию с помощью рамки.
После изготовления зеркала в домашних условиях его обрамление можно декорировать по своему вкусу.
Подготовить материалы
Обезжирить поверхность стекла
Нанести фольгу на поверхность и закрепить скотчем
Зафиксировать конструкцию с помощью рамки
Что собой представляет сигнальное зеркало и как его изготовить
Сигнальное зеркало может быть выполнено из стекла или металла. Второй вариант представляет собой пластину, отполированную с одной стороны. По ее центру расположено отверстие в форме круга, немного больше спичечной головки. Именно на него необходимо поймать «зайчика» для подачи сигнала.
Стеклянный прибор состоит из двух соединенных между собой поверхностей, зеркальной и матовой. Обе они предназначены для подачи аварийного сигнала. При этом с их помощью можно дать сигнал днем, ночью в полнолуние, а также в туман.
Простое сигнальное полотно можно изготовить самостоятельно. Чтобы сделать зеркало в домашних условиях, потребуется металлическая пластина, размером с обычную книгу. Ее необходимо отполировать, в таком случае сигнал будет виден дальше, после чего нужно пробить в центре отверстие, диаметр которого равен 57 мм. Простейшая сигнальная конструкция готова, вот только научиться пользоваться ею довольно сложно, без многочисленных тренировок обойтись точно не получится.
Виды сигнальных зеркал
Взять магнитный диск
Отметить маркером место будущего отверстия
Просверлить отверстие
Для удобства использования прикрепить шнурок
Готовое изделие
Видео
Современное производство зеркал
Зеркало – это не только поверхность для изучения своей внешности и гардероба, но и элемент декора в экстерьере, интерьере, приспособления для обзора дороги сзади автомобиля, элемент многих медицинских и оптических приборов.
Известен факт, что в XIII веке зеркала изготавливались путем нанесения на стекло тончайшего слоя свинца. Такая технология была сложной и небезопасной, поскольку на одном из этапов использовалась ртуть – ядовитый металл. Несмотря на трудности и высокий риск при производстве, изделия не отличались качеством, отражающая поверхность была мутной. Тем не менее, такой способ практиковался почти до середины XIX века.
Технология производства зеркал
Зеркало состоит из стекла разной степени полировки и нанесенного на него отражающего напыления.
Зеркала, в том виде, какими их знаем мы, стали выпускаться только после индустриальной революции. С того времени технология практически не менялась, и сегодня существуют два основных способа изготовления зеркал:
- Изделия производятся путем использования раствора серебра, закрепляемого на стекле слоем меди или специальным химическим составом.
- На ровную основу напыляют алюминий, титан и другие сплавы.
Небьющиеся зеркала получают методом осаждения металлического серебра на оргстекле или целлулоиде.
Каким может быть основание зеркала
Чаще всего зеркала изготавливают из силикатного стекла. У таких изделий есть бесспорные преимущества – устойчивость к царапинам, отличные светоотражающие характеристики. Но есть у них и большой минус – стеклянное зеркало хрупкое, поэтому легко бьется, а еще оно обладает большим весом.
Применение для зеркал закаленного стекла позволяет существенно улучшить прочностные свойства изделий. Для повреждения такой поверхности придется приложить некоторые усилия, но даже когда оно разобьется, осколки рассыпаются на мелкие и округлые частички, поэтому нанести физический вред человеку не могут.
Хорошей альтернативой тяжелому стеклянному зеркалу является изделие из оргстекла. Такая основа относится к группе пластмасс, поэтому обладают небольшой пластичностью. Зеркала из органического стекла легки, просты в обработке, безопасны, но тоже непрочны. Однако в отличие от изделий из силикатного аналога, эти не разлетаются на осколки, а лишь трескаются или разламываются на две-три части. В качестве основы для отражающего слоя используют и другие полимеры: полистирол, акрил, поликарбонат.
Как делают основу для зеркал
Современная технология изготовления зеркал безопасна, но очень интересна. Отражающие поверхности сегодня создаются методом соединения обработанного стекла и амальгамы. В идеале обе составляющиеся выпускаются на одном производстве. Такая продукция отвечает всем существующим нормативам и требованиям, основными из которых являются высокая степень очистки, отсутствие примесей. Даже невидимые невооруженному глазу микрочастицы негативно скажутся на качестве отражения, поэтому сырье для стекла проходит тщательную многоэтапную очистку и только после этого поступает в плавильные печи. В качестве сырья используют:
- кварцевый песок;
- соду;
- доломит;
- каменный уголь;
- стеклянный бой (вторсырье).
Но иногда зеркала по индивидуальным размерам, формам и с определенным рисунком изготавливают небольшие мастерские, не имеющие возможности самостоятельно изготавливать силикатные поверхности. Такие фирмы заказывают стекло в других производственных компаниях.
Обработка стекла
Производство зеркал включает в себя множество этапов, но первым из них является обработка базовой поверхности. Сначала цельные листы подвергаются раскрою на нужные фрагменты. Данная процедура осуществляется инструментом с неотшлифованными алмазами, имеющими несколько граней. Помимо алмазных используют стеклорезы роликовые, масляные, циркульные.
Разрезанные стекла поступают на фацетировку (получение декоративного скоса/среза под углом), где края заготовок подвергаются обработке и шлифовке. На первом этапе металлическими фризами и карборундовыми камнями делают черновую обработку. Далее осуществляют тонкую фацетировку.
Фацет бывает узким крутым и широким пологим. Крутым называется скос шириной 3-7 мм с углом 45-50° по отношению к плоскости основы. В дальнейшем на эту полоску можно будет нарезать фигурную грань. Широким фацетом называется кромка шириной 22-26 мм с углом 10-18°. Такую технику фацетирования применяют в основном для больших зеркал.
Заканчивается процесс полировкой заготовок войлоком на станках в присутствии специфических суспензий. Края тоже обрабатываются и шлифуются под определенным углом. Процедура фацетирования трудоемкая, но без этого этапа получить красивое зеркало невозможно.
Подготовка
Прежде чем нанести на стекло амальгаму, его нужно подготовить – очистить, обезжирить спиртовым составом. В промышленных условиях очистка осуществляется на полуавтоматических конвейерных линиях. Для безопасности кромки помещаются между резиновыми валиками. Заготовки движутся вертикально по ленте и обдаются паром. На следующем этапе они натираются щетками в присутствии мелового порошка. Далее следует промывка и принудительная сушка под воздействием горячих воздушных масс. Подготовленную основу для зеркала с обеих сторон обрабатывают растворителем, техническим спиртом или другим эффективным обезжиривателем.
Серебрение
Нанесение слоя амальгамы называется металлизацией. Процесс этот выполняется двумя вариантами. В недалеком прошлом популярностью пользовалась исключительно технология серебрения поверхности в присутствии электрического тока. Суть ее такова: на основу наносится серебрильный раствор толщиной до 0,3 мкм, состоящий из щелочной смеси азотнокислого серебра. Для кристаллизации жидкой массы в нее вводят хлористое олово, а функцию восстановителя выполняет инвертный сахар, полученный путем смешивания обычного сахара с серной кислотой с последующим их кипячением.
В результате активной химической реакции получается смесь альдегидной глюкозы с фруктозой. Под воздействием этих веществ металлическое серебро восстанавливается и осаждается на стекле. Процедура занимает 12-15 минут. Чтобы получить толстый слой, ее повторяют дважды и даже трижды. Соответственного стоимость изделия, изготовленная методом двойного или тройного налива, увеличивается.
Обычно серебро при соединении с кислородом темнеет. Данная же технология позволяет сохранить благородному металлу свои свойства, поэтому зеркала с использованием серебрильного раствора обладают отличным отражающим эффектом.
Алюминирование
Второй метод металлизации стеклянных заготовок при производстве зеркал называется алюминирование. Эта технология сегодня более распространена. Заключается она в термическом выделении алюминия вакуумным методом в специальных установках.
Заготовки помещают в камеру с испарителем (медная рамка) и полосками алюминия. Из испарителя откачивается воздух до значения 13,33 Па. Затем в камеру подается электрическое напряжение, которое обеспечит полный вакуум, удалив остатки воздуха с поверхности стекла. Далее повышают температуру до момента плавления алюминия. Металл испаряется, покрывая заготовку сплошным слоем толщиной не менее 0,12 мкм. Весь процесс занимает около 20 минут.
Алюминирование считается экономичным способом, поэтому в производстве зеркал используется чаще. Однако для изготовления дорогих предметов интерьера, как и прежде, применяют технологию серебрения. Зеркала с серебряной амальгамой обеспечивают лучший отражающий эффект, чем выгодно отличаются от алюминированных аналогов.
Проверка на качество и защита
Посеребренные или алюминированные заготовки после выгрузки проверяют на качество. Если на обработанной металлическим составом поверхности нет задымленности, просветов и других изъянов, ее покрывают защитной медной пленкой той же градации. На этот слой наносят нитролак с алюминиевым порошком, который в свою очередь предупреждает повреждения защитной пленки. Зеркала, предназначенные для помещений с высокой влажностью, защищают слоем эмали с битумным лаком. Готовые изделия упаковываются и отправляются заказчику.
Разработка урока, технологическая карта, презентация на тему "Положение металлов в ПСХЭ. Физические свойства"
Строить логические рассуждения, устанавливают причинно-следственные связи.
Устанавливать межпредметные связи.
Осознанно и произвольно строить речевые высказывания
Слушать в соответствии с целевой установкой.
Дополнять, уточнять ответы одноклассников
Воспринимать на слух вопросы учителя и ответы учащихся.
Строить понятные для собеседника речевые высказывания
Понимать единство естественнонаучной картины мира
2. Организует работу по заполнению таблицы: знаю- хочу знать - узнал
- предлагает самостоятельно заполнить 1 и 2 графы таблицы; (слайд 12)
- контролирует процесс выполнения задания
Заполняют таблицу в тетради 1 и 2 графы
Анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков.
Осуществлять самоконтроль процесса и результата выполнения задания
Строить продуктивное взаимодействие со сверстниками и взрослыми
Понимать единство естественнонаучной картины мира и значимость естественнонаучных знаний в практической жизни
3. Организует работу по анализу заполнения таблицы
- высказаться: что знали о металлах и что хотят узнать.
-Организует заполнение таблицы на доске.
-Предлагает сформулировать тему урока и в связи с темой поставить цели урока.
-Корректирует тему и цели урока.
Отвечают на вопросы учителя.
Воспроизводят таблицу на доске.
Формулируют тему урока.
Ставят цели урока.
Осуществлять само- и взаимоконтроль процесса выполнения задания.
Понимать границы собственного знания и «незнания»
II . Изучение нового материала
1. Организует работу по изучению положению металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Особенности строения атомов.
Предлагает работу с учебником по §34 и заполнить 3 графу таблицы.
Предлагает обсудить вопрос:
1) Положение металлов в ПСХЭ в связи со строением атомов. (слайд 15)
2. Особенности электронного строения атомов. (слайд 16)
3. Как вы думаете, как изменяются восстановительные свойства в периоде? В группе? Почему? (слайд 17)
4.Какой вид химической связи у металлов? Какой тип кристаллической решетки? (слайд 18)
5. Как вы думаете, будет ли особенность строения кристаллической решетки влиять на особые физические свойства металлов в отличие от неметаллов?
Работают с учебником §34 заполняют 3 графу таблицы.
Обсуждают вопросы, поставленные учителем
Обобщают и делают выводы о взаимосвязи строения кристаллической решетки с их физическими свойствами.
Устанавливать причинно-следственные связи, строить логические рассуждения.
Осуществлять учебное сотрудничество с учителем и сверстниками.
Строить монологическое высказывание, адекватно использовать устную и письменную речь.
Слушать собеседника, при необходимости вступать с ним диалог
Формировать ответственное отношение к учебе, готовность и способность к саморазвитию и самообразованию
2. Организует изучение физических свойств.
- сформулировать цель работы;
- вспомнить общие правила безопасной работы в химической лаборатории;
- выполнить лабораторный опыт «Ознакомление с физическими свойствами», пользуясь при этом инструкциями, справочными материалами, учебником §36,
- заполнить таблицу; (приложение 1, 2)
- сравнить заполнение своей таблицы с таблицей на слайде; (слайд 20)
- сделать выводы, что физические свойства обусловлены строением. (слайд 21)
Контролирует деятельность учащихся, при необходимости оказывает помощь
Осмысливают взаимосвязь строения и свойств. Заполняют таблицу.
Сравнивают заполнение своей таблицы с таблицей на слайде;
делают выводы , что физические свойства обусловлены строением.
Прогнозировать свойства металлов; контролировать свои знания.
Грамотно обращаться с веществами в химической лаборатории и в быту
3. Организует обсуждение физических свойств и применение их в технике, жизни.
- предлагает рассмотреть примеры предметов, связав их свойства с применением.
- Как вы думаете, сколько металлов в электрической лампочке? (слайд 22,23)
- В домашней аптечке хранится термометр, капилляр которого заполнен ртутью -единственным металлом, который при обычных условиях находится в жидком состоянии. Почему? (слайд 24)
- Если мы подойдем к зеркалу, то увидим свое отражение в тончайшем слое металлического серебра, который нанесен на стекло. Почему? (слайд 24)
Высказывают предположения.
Создавать обобщения, устанавливать аналогии.
Строить логические рассуждения, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы на основе имеющейся информации
Принимать и сохранять учебную задачу.
Адекватно использовать речевые средства.
Строить монологическое высказывание.
Понимать значимость химических знаний в практической жизни.
Понимать общность естественных наук и единство естественнонаучной картины мира
4. Организует условия для взаимной оценки учащимися результатов деятельности.
- выполнить тест по вариантам; (приложение 3)
Выполняют тест,
производя взаимопроверку, сверяя с ответами учителя по слайду (слайд 25).
сравнение, создавать обобщения, устанавливать аналогии
Контролировать и оценивать свою работу и работу товарища
Строить продуктивное взаимодействие со сверстниками.
III. Рефлексия
Организация самооценки учащихся.
Предложить учащимся провести самооценку своих полученных знаний на уроке с помощью «Светофора» (зелёный – все понятно, желтый – есть затруднения, красный – много непонятного – карточки данных цветов даны учащимся еще до урока). (слайд 26)
Осуществляют
знаний на уроке для этого они сдают карточки координаторам группы, а те помещают на доску, где из цветов получается светофор.
Контроль и оценка процесса и результатов деятельности.
Контролировать и оценивать свою работу
Формирование навыков самоконтроля и самооценки
IV . Домашнее задание
Учитель подводит итог урока, отмечает наиболее активных учащихся. Организует объяснение выполнения домашнего задания:
1. §34,36, упр. 1-4 стр. 112, (слайд 27)
2. приготовить творческое задание (по желанию) по темам:
· «Благородные металлы на службе у человека»
· «Использование металлов в искусстве»
Курс профессиональной переподготовки
Химия: теория и методика преподавания в образовательной организации
- Сейчас обучается 442 человека из 69 регионов
Курс повышения квалификации
Анализ урока как инструмент развития профессиональных компетенций учителя в соответствии с требованиями ФГОС
Основы разработки онлайн-курса
«Домашнее обучение. Лайфхаки для родителей»
Выбранный для просмотра документ Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.docx
Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Особенности строения атомов. Физические свойства.
Цель: обеспечить развитие знаний и экспериментальных умений обучающихся по теме «Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Особенности строения атомов. Физические свойства».
Задачи урока:
1. Выявить особенности строения атомов металлов, строения кристаллической решетки, связав с физическими свойствами;
2. найти взаимосвязь между физическими свойствами и областями применения.
3. продолжить развитие экспериментальных умений и навыков при работе с металлами.
Формирование ключевых компетенций:
· учебно- познавательной: умения самостоятельно организовывать учебную деятельность (ставить цели, планировать работу), осуществлять самоконтроль, использовать различные методы изучения (наблюдение, эксперимент), логически мыслить, выделять главное, сравнивать и обобщать;
· информационной: умения работать с дополнительными источниками информации (справочная и учебная литература), анализировать, отбирать необходимую информацию из различных источников;
· коммуникативной: навыки работы в группе.
Оборудование: компьютер, презентация «Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Особенности строения атомов. Физические свойства»; таблица «Металлическая связь»; пинцеты, химические стаканы; горячая вода; индивидуальные наборы образцов металлов по 2 экземпляра на группу ( Fe – Zn ; Cu – Zn ; Fe – Al ; Al – Cu )
Организационный момент: мотивация учебной деятельности: -5-6 минут.
Цель: подведение учащихся к определению темы урока; мотивации к активной познавательной деятельности.
Здравствуйте, ребята! Сегодня на уроке мы начинаем изучение большого раздела, а вот что это за раздел, вы узнаете, разгадав ребус. (Слайд 1). (Учащиеся отвечают: Металлы) (Слайд 2).
Немного истории: Когда-то человечество пережило каменный век. Потом наступил век бронзовый, бронза — это сплав металлов меди и олова, после бронзового века, железный. Значит, люди давно, уже несколько тысяч лет, живут в объятиях «металлургической цивилизации». В древности людям было известно семь металлов. Считалось, что их не может быть больше, потому что столько же небесных тел хорошо видно с Земли. Каждому металлу посвящалось не только небесное тело, но и день недели: золоту — Солнце, воскресенье; серебру — Луна, понедельник; железу — Марс, вторник; ртути — Меркурий, среда; олову — Юпитер, четверг; меди — Венера, пятница; свинцу — Сатурн и суббота. (Слайд 3-11)
И так вы познакомились с историей появления металлов.
Тему сегодняшнего урока вы должны определить самостоятельно. Для этого начертите в тетради таблицу «Знаю – Хочу узнать – Узнал» (Слайд 12).
Ребята, если вы начертили таблицу, то каждый из вас теперь должен заполнить первую и вторую колонки нашей таблицы. Пожалуйста, вспомните все, что вы знаете о металлах и напишите в таблицу, ведь мы уже встречались с темой металлы в 8 классе, к тому же металлы нас окружают повсюду. (3-4 мин)
Далее выслушиваем нескольких учащихся и собираем на доске таблицу. Но при заполнении необходимо комментировать все сказанное и каждый желающий должен высказаться. Таблица может выглядеть следующим образом: (3-4 мин)
1. Металлов в ПСХЭ Д.И. Менделеева намного больше, чем неметаллов.
2. Металлы в ПСХЭ Д.И. Менделеева занимают нижний левый угол.
3. В металлах металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка
4. Большинство металлов твердые по агрегатному состоянию ( Hg -жидк.)
5. Металлы бывают черные и цветные
6. Металлы блестят.
7. Из металлов можно изготовить много разных деталей, предметов.
1. Что общего у всех металлов и почему их выделяют в отдельную группу?
2. Как можно классифицировать металлы?
3. Где применяются, используются разные металлы?
4. С какими веществами они реагируют?
Ребята, я прошу вас еще раз внимательно прочитать вторую колонку и назвать мне тему сегодняшнего урока. Учащиеся могу предлагать темы, а учитель корректирует и может получиться, например, « Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Особенности строения атомов. Физические свойства.»
Давайте запишем нашу тему в тетрадь. (Слайд 13).
Осмысление: (20 минут)
Теперь мы выяснили, что вы знаете и что хотели бы узнать. Давайте поработаем с учебником и найдем ответы на интересующие нас вопросы. В вашем распоряжении §34 учебника и 7 мин. н а заполнение трет ь ей колонки таблицы.
Далее беседа строится по плану: 3-4 минуты.
1.Положение металлов в ПСХЭ в связи со строением атомов (Слайд 14).
2. Особенности электронного строения атомов (Слайд 15).
3. Как вы думаете, как изменяются восстановительные свойства в периоде? В группе? Почему? (Слайд 16).
4.Какой вид химической связи у металлов? Какой тип кристаллической решетки? (Таблица), (слайд 17).
Учащиеся делают вывод, что в соответствие именно с таким строением металлы характеризуются общими физическими свойствами. А как вы думаете, какие это свойства?
Для того, чтобы выяснить какими физическими свойствами обладают металлы, выполним лабораторный опыт «Ознакомление с физическими свойствами». Пользуясь инструкциями, справочными материалами, учебником §36, проведите работу и заполните таблицу. (Приложение №2) 10минут:
Технологии производства зеркал
С давних времен вид своего отражения приводил людей в восторг. Не случайно в сказках часто волшебные силы заключены именно в зеркалах. Конечно, зеркала появились не сразу. Первоначально люди видели свое отражение в водной глади, позже люди рассматривали себя в полированных металлических изделиях. Как предмет декора зеркало появилось лишь в XVII веке. Но спрос на отражающие поверхности есть до сих пор.
Сегодня зеркала окружают нас практически повсюду: они украшают наш дом, служат помощниками для езды на автомобиле, помогают возводить уникальные по красоте небоскребы, являются частью важных научных приборов, таких как микроскоп или лазер.
По сути, то зеркало, что мы используем в повседневной жизни, не сильно отличается от водной поверхности. Лучи света, попадая на воду, отражаются. Зеркало представляет собой гладкую плоскость, которая имеет глянцевый и непрозрачный задний фон, хорошо отражающий свет. Если сравнивать стекло, воду и полированный металл по их способности отражать свет, то можно сделать вывод о том, что лучше всего отражает свет металл и вода, а вот стекло практически не отражает свет.
Степень и уровень отражаемости поверхности, под которой обычно понимают количество отраженного света, может меняться. Однако такие изменения не фундаментальны и не столь глобальны. Абсолютно все поверхности, которые довольно хорошо отражают свет, в том числе и зеркала, обладают одними и теми же свойствами.
Зеркала, которые сделал человек, появились еще в давние времена. Первое зеркало напоминало кусок хорошо отполированного металла. Такой предмет декора могли себе позволить только знатные персоны. Наличие зеркала в доме определяло положение в обществе. Именно поэтому зеркала пользовались спросом, а позднее возникла необходимость в том, чтобы усовершенствовать технологии производства зеркал.
Одним из популярных методом производства зеркал в XVII веке стало серебрение — нанесение расплавленного серебра на заднюю стенку стеклянной поверхности. В то время для производства зеркал часто использовалось покоробленное стекло, которое, отражая картину, искажало ее. Такое отражение схоже с тем, что мы сегодня можем увидеть в «комнате смеха».
Современные технологии позволяют сделать стекло, которое в дальнейшем будет использовано для изготовления зеркала, идеально ровным. Такие зеркала очень четко отражает свет. То, насколько качественным будет зеркало, зависит от используемых материалов для его производства и времени, затраченного на изготовление. Поэтому небольшое зеркало, которое есть у каждой современной женщины в сумочке, может немного искажать, а зеркала для ванных комнат практически не имеют недостатков. Зеркало, которое используют для науки, идеально отражает и не имеет никаких дефектов.
Качество зеркала, прежде всего, зависит от используемого сырья. Известно, что свет хорошо отражается от гладких поверхностей, которые должны быть к тому же непроницаемы. А от прозрачных поверхностей свет отражается достаточно плохо. При изготовлении зеркал это необходимо обязательно учитывать и не отступать от основных правил технологии производства.
Улучшения в технологии зеркал нацелены на то, чтобы придать стеклу больше гладкости, а также добиться того, чтобы металлическое покрытие наносилось одинаковой толщиной. Это очень важно, поскольку если в процессе производства зеркала задний слой будет нанесен неоднородно, то возможно искажение.
Сырье
Для производства зеркал, прежде всего, используется стекло, которое само по себе плохо отражает свет (всего 4%). Однако стекло - довольно однородный материал, особенно, если его хорошо отполировать. На таком обработанном зеркале нет никаких углублений, что в свою очередь позволяет нанести слой из отражающего металла. После того, как будет нанесено металлическое покрытие, поверхность будущего зеркала становится еще ровнее. Но это не единственная причина, почему для изготовления зеркал используют стекло. Стекло можно формовать, то есть придавать ему самые разнообразные формы. Стеклянная пластина изготавливается из чистого песка или диоксида кремния. То стекло, которое делают из диоксида кремния, называют плавленым кварцем. Под действием высоких температур кварц расплавляется, а затем из него отливают необходимой формы листы.
Базовое сырье, применяемое для изготовления зеркал, должно иметь идеально ровное покрытие. Обычно используют металл. Для этих целей отлично подходит золото, а также хром или серебро. Первоначально использовалось только серебро. Однако на довольно старых зеркалах, которые имеют покрытие из серебра на заднем фоне, можно часто увидеть темные полосы. Связано это с тем, что при изготовлении зеркала использовалось пусть и толстое, но весьма неоднородное серебряное покрытие. Это и приводит к тому, что зеркало со временем тускнеет и царапается.
Вплоть до 1940 года для изготовления зеркал применяли ртуть. Это сырье очень хорошо и ровно ложилось на стеклянную поверхность и совсем не тускнеет. Однако данный материал вскоре перестали использовать, поскольку данный токсичный материал очень сложно хранить. В настоящее время для производства зеркал используют алюминиевое покрытие.
Зеркала, которые используются в науке, покрываются чаще всего диоксидом кремния, а также нитридом кремния. Данный вид покрытия используют не только в качестве изолирующего покрытия, но и как защитный слой. Такое покрытие сложнее повредить. Зеркала, применяемые в научных целях, также могут покрываться слоем серебра либо золота. Такие зеркала способны отражать необходимое количество света.
Структура зеркал
Одной из главных частей в зеркале считается его поверхность. Те зеркала, которые окружают нас дома, по своим характеристикам соотносятся со стеклом, которое вставляют в окна или фоторамки. Стекло для зеркала обязательно должно быть очень ровным, а также иметь повышенную прочность. Специалисты, занимающиеся изготовлением зеркал, умело подбирают необходимую толщину стекол. Толстые стекла, конечно же, является более прочными, но в то же время и весьма тяжелыми изделиями.
Зеркала, которые применяются в науке, обладают особой структурой покрытия, которое отличается идеальной гладкостью и имеет специальное созданное искривление, напоминающее то, что конструируют при производстве линз для очков. Структура зеркал для науки очень важна, поэтому должна соответствовать уровню линз, используемых в офтальмологии. Зеркало может не только фокусировать свет, но и рассеивать его. Очень важно, чтобы конструкция зеркала соответствовала выбранному типу нанесенного на задний слой покрытия.
Материал, которым планируется покрывать стекло при производстве, выбирается согласно требованиям, которые предъявляются к конечному результату. Выбор зависит от того, какой требуется уровень прочности и степень отражения. Покрытие можно наносить как на заднюю сторону, так и на переднюю часть поверхности зеркала. Покрытие обычно наносят именно на заднюю поверхность стекла, поскольку она менее хрупкая. Кроме того, заднюю часть большинства зеркал дополнительно защищают с помощью пластиковых или металлических пластин, которые предохраняют зеркало от попадания воздуха и царапин от острых предметов.
Те зеркала, которые будут использоваться в научной сфере, изготавливают с особой тщательностью, при этом учитываются такие характеристики, как цвет и длина лучей света. По действующим нормативам для изготовления зеркал необходимо использовать алюминиевое покрытие. Однако, если зеркало необходимо для отражения инфракрасных лучей, то лучше выбирать серебряное или золотое покрытие. В редких случаях применяют диэлектрическое покрытие, которое хорошо отражает ИК-излучение.
Подводя итоги, можно отметить, что выбирая покрытие для зеркала, необходимо обращать внимание на прочность и на отражающие характеристики. При этом, чаще всего, предпочтение отдается прочным зеркалам. Покрытие на зеркалах, которые применяются в научной отрасли, чаще наносят не на заднюю поверхность стекла, а на переднюю. Это необходимо для того, чтобы свет, проходящий через стекло, не искажался, что очень важно для проведения большинства научных экспериментов.
Читайте также: