Методические рекомендации по проведению урока-игры по дисциплине Материаловедение
методическая разработка

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по проведению урока - игры по

дисциплине МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

1. ПЛАН ИГРЫ

на тему «В мире металлов»

Цели игры:

1. В развлекательной форме обобщить знания по металлам;

2. Стимулировать чтение познавательной и технической литературы по дисциплине;

3. Познакомить с необычными фактами, интересными случаями;

4. Способствовать развитию логики, сообразительности, а также актерским способностям студентов;

5. В шуточной форме преподнести основные сведения по металлам.

Ход игры

1. Оргмомент.
2. Вступительное слово преподавателя.
3. Выступления команд:

1. Презентация команд (название, представление)
2. Проведение игры с выполнением заданий

4. Заключительное слово преподавателей, выступление председателя и членов жюри (с анализом выполнения заданий)
5. Подведение итогов.

2. ПРАВИЛА ИГРЫ

Познавательная игра  «В мире металлов» проводится между двумя командами одной группы или двух групп.

Команды выбирают себе название  и обыгрывают  свое выступление в юмористической форме.

Игра проводится по методу «настольной игры» (Приложение 1). Количество ходов соответствует цифре, выпавшей при подбрасывании кубика.

На игровом поле указаны цветные кружки:

Белый – ход на следующую позицию;

Красный – дополнительный ход (при условии правильного ответа);

Красный со стрелкой - передвижение вперед на соответствующую цифру;

Черный – пропуск одного хода (при условии неправильного ответа);

Черный со стрелкой - возврат на соответствующую цифру;

Синий – выполнение задания.

3. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

1.  Вопросы для попадания команды на красный кружок.

1. Кто из перечисленных металлургов является родоначальником газовой цементации металлов? (Бадаев С.М., Аносов П.П., Обухов П.М.)
2. Что в Индии называли ВУЦом, в Персии – ХОРАСАНом, а в Сирии – ДАМАСКом? (булатная сталь)
3. Какое железо называют метеоритным? (железо, содержащее 8-10% никеля)
4. Чем отличается отжиг от нормализации? (способом охлаждения)
5. В связи с чем в XIX веке стала широко проводится замена металлорежущих станков на станки с большим запасом прочности? (в связи с применение быстрорежущей стали (с высоким содержанием вольфрама) для изготовления резцов, работающих при высоких скоростях резания)
6. Какой металл называют вечным? (титан).

2.  Вопросы для попадания команды на черный кружок.

1. В чем сходство между металлической и ковалентной связью? (атомы притягиваются за счет общих электронов: ковалентная соединяет лишь два соседних атома, а металлическая – все атомы)
2. Какой зверек изображен на клейме Демидова, указывающий на качество стали? (старый русский соболь)
3. Из какого сплава были сделаны зеркала Архимеда в осажденных Сиракузах? (бронза)
4. как называют вещества, которые по механическим свойствам более или менее текучи, а в оптическом состоянии повторяют свойства кристаллов? (жидкие кристаллы)
5. Для чего зубные протезы делают из одного материала? (чтобы избежать коррозии)
6. Какой жидкий металл кипит при температуре 3580С, а затвердевает при -390С? (ртуть)

3.  Задания для попадания команды на синий кружок.

Задание 1.    «Круто ты попал …»

1. Купол Исаакиевского собора был позолочен методом амальгации, в результате чего появился легкий синевато-зеленый дымок, надышавшись которого строители погибли в страшных муках. От чего умерли строители? (в состав амальгамы входит ртуть)
2. «Как погружает кузнец раскаленный топор иль секиру в воду холодную, и закипит с клокотаньем железо - крепче железо бывает». О каком процессе пишет Гомер в «Одиссее»? (процесс закалки стали)
3. «Ничто так не манило к себе посетителей наших судов как этот металл; … всегда было для них самым желанным, самым драгоценным» О каком металле пишет Джеймс Кук? (железо)
4. В конце  XIX века из Голландии в Россию был отправлен железнодорожный состав, груженый брусками этого металла. Когда прибывшие в Москву вагоны открыли, то вместо долгожданного металла обнаружили серый порошок – резкая зима сыграла с получателем «посылки» злую шутку. О каком металле идет речь? (олово)
5. В 1842 г. на Южном Урале был найден самородок массой 36 кг. В XI веке в провинции Зарубан, что в Африке, был найден самородок весом 2500 кг. О чем идет речь? (золото)
6. Немецкий химик Альфред Вильм приготовил сплав, содержащий помимо алюминия, добавки меди, магния и марганца, прочность которого стала выше, чем у чистого алюминия. Затем он закалил этот слав, охладил в воде и проверил его прочность. Она стала еще выше. Через несколько дней он вновь перепроверил прочность этого сплава и удивился, т. к. прочность стала выше в два раза.  Что это за сплав и за счет чего он упрочнился? (дюралюминий, закалка и старение)
7. В 1958 году в Брюсселе над территорией Всемирной промышленной выставки возвышалось необычное здание – АТОМИУМ. 9 металлических шаров как бы висели в воздухе: 8- по вершинам куба, 1-в центре. Что символизировал АТОМИУМ? (кристаллическую решетку железа)
8. Как известно у металлов высокий коэффициент теплового расширения. По этой причине стальные сооружения в зависимости от времени года становятся то длиннее, то короче. Так знаменитая «железная мадам» летом на 15 см выше, чем зимой. О каком сооружении идет речь? (Эйфелева башня)
9. В 60-х годах в США был запатентован сплав никеля с титаном –нитинол, который проявил некоторую способность: спираль из этого сплав после определенной обработки нагревали до 1500С и охлаждали, а затем подвешивали груз до  образования ровной проволоки. Когда же эту проволоку нагрели до 950С, она превратилась снова в спираль. Как называю эту способность? (эффект памяти)

Задание 2. . Описать устройство доменной печи и рассказать о процессах, происходящих в ней (макет)

Задание 3. Описать устройство конвертера (макет)

Задание 4. По микроструктурам чугуна определить его виды, как маркируются чугуны и их основные свойства (Приложение 2)

Задание 5.  Разгадать кроссворд (Приложение 3)

Литература

1. Беккерт. М. Железо, факты и легенды. М.: Металлургия, 1972. – 200 с.
2. Венецкий С.И. В мире металлов. М.: Металлургия, 1988. – 340 с.
3. Венецкий С.И. Рассказы о металлах. М.: Металлургия, 1986. – 190 с.
4. Коровский Ш.Я. Летающие металлы. М. Машиностроение, 1977. – 196 с.
5. Мезение Н.А. Занимательно о железе. М.: Металлургия, 1972. – 200 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

                 Определить по микроструктурам вид чугуна, указать маркировку, основные свойства и область применения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Разгадайте кроссворд «Железо всюду»

1. Продукт коррозии железа (ржа)
2. Железо в переводе с латинского (феррит)
3. Металл, вместе с железо входит в состав ядра Земли (никель)
4. Небесное тело, состоящее из железа и никеля (метеорит)
5. Территория, на которой железо обрабатывалось с I века (Азия)
6. Рабочая жидкость живых организмов, содержащая железо (кровь)

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Таблица 1

Итоги игры

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Металлическая терминология

Железо

В старину были известны рецепты различных «железных лекарств», применяемых для снятия усталости. В 1973 году «Экономический журнал» писал: «В некоторых случаях и самое железо составляет весьма хорошее лекарство, и применяется с пользой наимельчайшие опилки либо просто, либо обсахаренные». Одно из таких лекарств хранится в в бутыле в виде коричневой жидкости в музее  г. Львов.

Кобальт

В конце Второй мировой войны начала ощущаться нехватка жаропрочных материалов. Чтобы перехватить бомбардировщики со смертоносным оружием необходимо иметь значительно более скоростные истребители. И здесь на помощь пришел кобальт, который при введении в сталь плотно упаковал атомы в кристаллической решетке.

Никель

Считается, что этот металл заносится на нашу поверхность в виде метеоритных дождей. Учены подсчитали, что его содержание в земной коре около 1015 тонн. Этих запасов хватит на 20 тысяч таких же «шариков», как наша Земля

Молибден

Для этого металла широкое поле деятельности в будущем, т.к. его можно применять в гиперзвуковых конструкциях. Но у него есть слабое место – при температуре 10000 с молибденовый лист толщиной в 1 мм полностью окисляется и улетучивается в течение 1 часа.

Тантал

Был найден в 1801 году химиком Экебергом в минералах Скандинавского полуострова, который из-за высокой химической стойкости было мучительно трудно выделить. За это его назвали в честь гордого царя Тантала, который восстал против богов и за это был наказан на вечные муки. Отсюда название «танталовы муки»

Серебро

В расплавленном состоянии не взаимодействует с кислородом, но при температуре 9800с так его жадно поглощает, что даже при обычном давлении может растворить около 22 кг кислорода. Поэтому их серебра невозможно отливать скульптуры. Хотя  в Италии жил скульптор Бенвенутто Челинни, который обладал секретом отливки серебра, но унес этот секрет с собой в могилу.

Алюминий

В Китае в гробнице известного полководца Чжоу-Чжу, умершего в начале III века, были найдены орнаменты, содержащие 85% алюминия. Но каким образом был получен этот металл в III веке неизвестно, т.к. производство алюминия стало возможным только в век электричества.

Золото

Золото самый желтый металл, поэтому его часто в средние века путали с серой. Но при добавлении других элементов оно становиться разноцветным и носит следующие названия:

-  с  20 % палладия – белое золото;

- с 25% серебра – зеленое золото;

- с 25% меди – червонное золото;

- с 22% алюминия – рубиново-красное золото

Медь

Английские археологи во время раскопок одного из поселений викингов нашли старинную арабскую серебряную монету. Но после проведенного анализа оказалось, что древние фальшивомонетчики изготовили её из меди и покрыли тонким слоем серебра. Надо отдать им должное, т.к. качество этих монет очень высоко.

Свинец

Считается, что падением Римской империи является массовое отравление свинцом высшей аристократии, т.к. это металл использовался для оправы посуды и добавления в косметические краски. Простой люд не мог себе этого позволить, поэтому продолжительность его жизни была выше, чем у аристократии, живущей в среднем 25 лет.