Бинарный урок по химии и ИЗО в 9 классе "Офорт"
методическая разработка по химии (9 класс) по теме

Афанасьева М. Н.

План урока по химии и ИЗО  в 9 классе по теме: «Офорт»

                                                                 «Художники могли бы во многом  усо-                

                                                                  вершенствовать химическое образова-

                                                                  ние. Два столетия этот круг науки изу-

                                                                  чали, как правило, в отрыве от их кор-

                                                                  ней, древней цивилизации ремесел, на-

                                                                  конец  эстетической стороны науки о

                                                                  веществе. Между тем у нашей цивили-

                                                                  зации издавна была потребность осва-

                                                                  ивать явления материального мира

                                                                  комплексно – как научно, так и эмоци-

                                                                  онально»

                                                                  (Бела Визи, венгерский химик)

Ход урока:

1. Оргмомент
2. В середине 70-х годов XX века некий принц Торричелли – Орсини сдал в парижский ломбард около двух десятков картин XIV – XVII веков, созданных известными мастерами: Каналетто, Гварди, Пинтурикьо и др. Разумеется, прежде чем выплатить владельцу 25 млн. франков за картины, сотрудники ломбарда проконсультировались с искусствоведами. Никто не обнаружил подделки. Однако до 1985 года картины остались невостребованными. В это время была создана специальная установка для определения химического состава объектов с помощью особого типа электронного микроскопа. Руководство ломбарда приняло решение использовать последнее слово техники и обратилось за помощью в центр. При исследовании красочного слоя объемом около 1 мм3 в краске синего цвета были обнаружены атомы железа, что позволило установить использование художником берлинской лазури, в желтой краске был обнаружен кадмий, а в белой опознаны титановые белила.

Какие же выводы были сделаны?

Берлинская лазурь получила распространение  в живописи после 1724 года, желтый кадмий начали применять не ранее 1829 года, титановые белила – с начала XX столетия. Таким образом, было установлено, что все картины являются прекрасно выполненными копиями. Последние были проданы с аукциона, ломбард потерпел ущерб в 8 млн., зато на будущее приобрел ценный опыт.

На протяжении веков художники накопили немало знаний из области химии, способствовавших созданию основ этой науки. Не случайно, первые химические трактаты – «О приготовлении красок для мозаики», «Рецепты красок», «Путеводный манускрипт» - появившиеся в Европе в VIII, X и XII вв., непременно содержали сведения, касающиеся искусства приготовления материалов для живописи. Зарождение химической науки протекало в тесной связи с развитием искусства. Да и среди первых химических предприятий почетное место занимают возникшие в XVIII веке в Европе мануфактуры по производству красок.

Мы, конечно, не сможем сегодня поговорить о всех примерах связи химии и искусства, но попробуем, насколько это возможно, рассмотреть процесс создания художественного произведения одного из видов искусства – графики.

И сразу возникает вопрос:

1.Что такое графика?

(Вид искусства, включающий рисунок и печатные художественные произведения – многообразные виды гравюры, основывающиеся на искусстве рисунка).

В разнообразном искусстве графики видная роль принадлежит эстампу, который приобретает все большую популярность.

Печатный оттиск на бумаге с изображениями, сделанными  художником на металле, дереве, линолеуме или литографском камне называется эстампом. Следовательно, прежде чем получить сам эстамп, художник должен создать печатную форму или как говорят художники «выполнить в материале» свой творческий замысел. Отсюда  происходит и такой термин, как «графические материалы», т.е. гравюра, офорт, ксилография, литография.

2. Что является основой для создания печатной доски?

Гравюра – линолеум, металл

Офорт – металл

Ксилография – дерево

Литография – камень

В зависимости от рода материала и способа нанесения изображения получаются различные печатные формы, но все они относятся к трем основным видам печати – высокой, глубокой, плоской.

В высокой печати краска наносится на выпуклые (высокие) части печатной формы. Это ксилография и линогравюра.

В плоской печати и печатающие и пробельные элементы печатной формы располагаются так, что пробельные элементы удерживая влагу не покрываются краской, а печатающие – покрываются жирной краской, переходящей впоследствии на оттиск (литография).

Способ глубокой печати противоположен высокой печати. Здесь печатающие элементы на поверхности печатной формы углублены. Это офорт, сухая игла и т.д.)

Тема нашего урока: ОФОРТ

(запись на доске и в тетради)

Офорт – графическая техника глубокой печати. Материалом для создания

               авторской печатной формы служит металл.

Этапы работы над офортом:

1. Подготовка офортной доски (шлифовка, обработка, грунтовка);
2. Гравирование (рисование офортной иглой по кислотоупорному грунту);
3. Травление офорта;
4. Пробный оттиск и корректирование печатной формы;
5. Печатание офорта.

1. ПОДГОТОВКА ОФОРТНОЙ ДОСКИ

Итак, 16 век – для офорта использовались железные (стальные), в 17 – 18 вв. – главным образом медные доски, а с 19 века – цинковые пластины, более простые в обработке.

Почему именно эти металлы? Что можно о них сказать?

(щелочные, щелочноземельные металлы – очень активные, поэтому их не применяют в офорте, а железо, цинк и медь – d – металлы 4 –го периода, элементы B – групп, в которых происходит заполнение d – АО предпоследнего энергетического уровня.

Валентными электронами являются электроны, занимающие d – АО предпоследнего и s – АО  последнего энергетического уровня.

Т.е. d – металлы – металлы средней активности. Они медленно окисляются на воздухе и пригодны к длительной временной обработке).

Давайте построим их энергетические диаграммы:

26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2

29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1

30Zn 1s22s22p63s23p63d104s2

Физические свойства: цинк – голубовато – серебристый металл средней твердости, Тпл. =419,50С, плотность =7,133 г/см3.

Итак, не отступая от традиций для изготовления офорта мы взяли цинковые пластинки.

Шлифовку различают механическую и ручную.

А) грубая шлифовка – крупнозернистой наждачной бумагой.

Б) основная шлифовка – мелкой наждачной бумагой.

В) полировка – шлифовальной пастой, оксидом хрома или мелом.

Шлифовка производится в одном направлении вдоль длинной стороны, полировка осуществляется кругообразными движениями.

Прошедшая предварительную обработку доска должна быть тщательно обезжирена, иначе грунт будет отслаиваться или плохо приставать к ее поверхности. Обезжиривается мелко толченым мелом, содой или слабым раствором азотной кислоты. Доказательство готовности доски к грунтовке – это равномерное растекание воды по ее поверхности.

Процесс грунтовки – самый ответственный. Нанесение офортного грунта на поверхность доски – это не только создание кислотоупорного слоя, но и прежде всего той основы, на которой происходит рисование иглой.

Слой грунта должен быть по возможности более тонкий и ровный.

Главным компонентом лака – является воск и асфальт, к ним добавляется канифоль, вар, мастика – в строго определенных соотношениях.

Можно использовать и фабричный лак, предназначенный для предохранения металлоизделий от коррозии. Обычно это битумный лак.

2. ГРАВИРОВАНИЕ

Гравирование – рисование офортной иглой по кислотоупорному грунту. Гравирование состоит из двух стадий:

1. Перевод предварительного рисунка на грунтованную доску.
2. Рисование иглой по грунту.

Гравируя изображение на доске, офортист одновременно решает техническую задачу: снимает иглой кислотоупорный грунт и обнажает металл на месте штрихов. Чтобы травление было равномерным, необходимо снимать грунт на всю толщину до самого металла.

3. ТРАВЛЕНИЕ

Травление офорта, т.е. углубление награвированных на грунте штрихов путем растворения металла травящим составом, является заключительным этапом гравирования. Лучшим средством для травления офорта является азотная кислота – HNO3.

HNO3 – бесцветная жидкость с едким запахом, с водой смешивается в любых пропорциях. Взаимодействует почти со всеми металлами, со многими неметаллами и органическими соединениями. Особенно интересным является взаимодействие с металлами, при этом кислота ведет себя по – разному в зависимости от активности металла и крепости кислоты. Водород при взаимодействии азотной кислоты  с металлами не выделяется. Он образуется в процессе реакции (если металл стоит в электрохимическом ряду активности левее водорода), но тотчас уже в растворе расходуется на восстановление азотной кислоты до различных продуктов, включая NH3:

Me + HNO3 = MeNO3 + H2

         ↔↔↔↔↔↔↔↔↔↔↔ (N2, NO2, NO, NH3)

Азотная кислота – один из самых сильных окислителей.

Французский eau – forte имеет два значения. Так называется сама азотная кислота и описываемый вид гравюры. По - русски HNO3 иногда называют «крепкой водкой», что до известной степени соответствует ее французскому названию (eau – forte – буквально «крепкая вода»).

По сравнению с другими кислотами азотная обеспечивает наиболее равномерный ход травления.

Для травления цинка используется 40% - ная азотная кислота, которая разбавляется водой в соотношении 1:4.

3Zn0 + 8HNO3 = 3Zn(NO3)2 + 2NO↑ +4H2O

Zn0   -2e =Zn+2│3

N+5  +3e = N+2│2

Раствор для цинка сохраняет свою прозрачность, что облегчает наблюдение за ходом травления.

Задача: Рассчитайте массу 40% - ной кислоты, необходимой для травления

              цинковой пластинки массой 52 г.

(Обучающиеся решают задачу: один у доски, остальные  - на местах в классе).

Кроме азотной кислоты, в качестве других травящих средств используется реже серная кислота H2SO4 и смесь азотной и соляной кислот («царская водка»), а также электролитическое травление, но основным является травление азотной кислотой.

4. ПРОБНЫЙ ОТТИСК И КОРРЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНОЙ ФОРМЫ

После процесса травления кислотоупорный лак снимается с поверхности доски ацетоном.

Краска для печати существует специальная – «Офортная». При помощи кусочка линолеума краска набивается на доску. Излишки убираются вначале тряпкой, а потом еще раз ребром ладони. Лист бумаги смачивается водой для лучшего оттиска краски, и потом на офортном станке печатается пробный оттиск. Обнаружившиеся изъяны исправляются и только после исправления всех недочетов работа над офортом переходит в заключительную стадию – ПЕЧАТЬ.    

Таким образом, на сегодняшнем уроке мы познакомились с процессом создания офорта – техникой, в которой работали известные миру А. Дюрер, Рембрандт, А. ванн Дейк, Петр I, выполнивший офорт в 1698 году, Ф. Гойя, П. Пикассо и многие многие другие.

Подведение итогов урока.

Офорты: