Железо и его сплавы

1.

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ ЕСТЕСТВЕННЫХ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ НАУК
КАФЕДРА ХИМИИ
Курсовая работа по дисциплине:
спецкурс по курсовой работе (по химии)
«Железо и его сплавы»
Выполнила: студентка 5 курса направления
подготовки педагогическое образование с двумя
профилям подготовки (биология и химия) группа
3.044.2.18
Кострюкова Марина
Научный руководитель: Рыжих Александр
Петрович
канд.хим.наук, доцент, доцент кафедры химии
Новосибирск 2023

2.

Актуальность
Данная
тема
является
актуальной не только в рамках
металлургической
промышленности,
где
рассматриваются вопросы о
повышении качества изделий, но
и в рамках школьного курса
химии.
Поскольку, в школьном курсе химии
на изучение данных тем выделяется
не так много времени, то рассмотрев
все особенности железа как металла,
и, как следствие, особенности его
сплавов, можно собрать научнометодический материал для работы
со школьниками не только на
урочное, но и на внеурочное время.
2

3.

Цель работы
Целью данной работы является
рассмотрение особенностей железа и
его сплавов, а также выявление
особенностей изучения данной темы в
рамках
школьного
курса
неорганической химии.
3

4.

Задачи работы
02
01
Выявить
особенности
железа, как
химического
элемента, и
как простого
вещества;
Рассмотреть
разнообразие
сплавов
железа, их
химические и
физические
свойства, а
также области
применения;
04
03
Проанализировать
изучение темы
«Железо и его
сплавы» в курсе
неорганической
химии 9 класса;
На основании
проведённого
анализа
разработать
уроки по теме
«Железо и его
сплавы» для
обучающихся 9
класса.
4

5.

1
Глава
Характеристика
железа, как
химического
элемента и как
простого
вещества
768℃
α-железо
910℃
1400℃
1539℃
β-железо
γ-железо
δ-железо
расплав
Схема 1. Модификации железа
910℃
α-железо
1539℃
γ-железо
жидкий металл
Схема 2. Упрощённые переходы
аллотропных форм железа
Рисунок 1.
Строение
электронной
оболочки атома
железа
5

6.

2
Глава
Сплавы железа
и их
особенности
Рисунок 2. Классификация литейных
сплавов
6

7.

Разновидности литейных чугунов
Серые чугуны
Пластичные
Белые чугуны
чугуны
Сплавы железа
с
углеродом,
содержащие в
своём составе
более
2,14%
углерода
—
чугуны
Ковкие
Высоколегированные
чугуны
чугуны
7

8.

Свойства чугуна, превосходящие свойства
стали
1.Наличие графита облегчает
обрабатываемость резанием –
делает стружку ломкой.
2.Чугун обладает хорошими
антифрикционными свойствами,
благодаря
смазывающему
действию включений графита.
3. Наличие графита быстро гасит вибрации и
резонансные колебания.
4. Чугун почти нечувствителен к дефектам
поверхности, надрезам и т. д.
5. Более низкая температура плавления и
окончание кристаллизации при постоянной
температуре обеспечивают жидкотекучесть и
хорошую заполняемость литейной формы.
8

9.

Классификация стали
Сталь – сплав,
содержащий
железо
с
углеродом
в
пределах 2,14 %.
По
содержанию
углерода в сплаве
выделяют стали:
По
легирующим
добавкам
выделяют стали:
• Малоуглеродистые;
• Среднеуглеродистые;
• Высокоуглеродистые.
• Низколегированные;
• Среднелегированные;
• Высоколегированные
сплавы с
добавлением
примесей до 50 %
9

10.

3
Химия.
Неорганическая
химия. Органическая
химия. 9 класс. Г.Е.
Рудзитис, Ф.Г.
Фельдман
Глава
Изучение темы
«Железо и его
сплавы» в
рамках
школьной
программы по
химии
Химия: 9 класс:
учебник для
учащихся
общеобразовательн
ых учреждений. Н.Е.
Кузнецова, И.М.
Титова, Н.Н. Гара
Химия. 9 класс: учеб.
пособие для
общеобразоват.
учреждений. О.С.
Габриелян, И.Г.
Остроумов, С.А.
Сладков.
10

11.

Химия: 9 класс. Н.Е. Кузнецова, И.М. Титова, Н.Н. Гара
Тема «Железо и его
соединения»
1 час + Лабораторная работа
Тема «Сплавы»
1 час + Дополнительный
материал
11

12.

Химия. Неорганическая химия. Органическая химия. 9
класс. Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман
Тема «Железо и его
соединения»
2 часа + Лабораторная работа +
Практическая работа
Тема «Сплавы»
1 час + 3 обширных параграфа
по теме
12

13.

Химия. 9 класс. О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов,
С.А. Сладков
Тема «Железо и его
соединения»
2 часа + Лабораторная работа
Тема «Сплавы»
1 час +Практические задания
13

14.

Технологическая
карта урока по
теме «Железо»
14

15.

Технологическая
карта урока по
теме «Сплавы»
15

16.

Выводы
• 1.В ходе работы были выявлены особенности железа, как
химического элемента и как металла. Железо является довольно
распространённым металлом, после алюминия. Железо – ковкий
металл серебристо-белого цвета с высокой химической
стойкостью. При определённых условиях железо может
существовать в нескольких модификациях.
• 2.Рассмотрено многочисленное разнообразие сплавов железа.
Сплавы железа носят названия чёрные металлы, наиболее
распространёнными являются чугун и сталь.
16

17.

Выводы
• 3.При анализе школьных учебников химии и рабочих программ
было выявлено, что на изучение темы «Железо и его
соединения» чаще всего выделяется два академических часа.
Тема «Сплавы» в школьном курсе химии раскрывается
достаточно хорошо, несмотря на то, что на изучение выделен
всего один академический час.
17

18.

Благодарю за внимание!
18