Презентация на тему: "Презентация по Технологии на тему Материалы изменившие мир.(8класс)"

Материалы, которые навсегда изменили историю человечества.

Материалы изменившие мир!

Как новые материалы меняли жизнь человечества?

Какой самый важный материал современности?

Главные материалы, изменившие человеческую историю, — это природный камень, бронза, железо, полимеры и кремний. Первые три материала, которые дали названия целым эпохам развития человечества — каменный век, бронзовый век, железный век, — между собой различаются по твердости и трещиностойкости — ключевым характеристикам, которые позволяют оценить полезность материала для изготовления ножей, топоров, мечей и других предметов.

Камень
Примеры: каменные орудия и орудия, изготовленные при помощи каменных инструментов.

Самым древним каменным орудиям, известным сегодня, 3,3 миллиона лет.
Не из всякого камня можно было изготовить пригодные орудия. Идеальный кандидат должен был быть твердым, иметь острый скол и высокую трещиностойкость.
Древние люди ценили высокую твердость камня: обрабатывали им дерево, использовали в качестве плуга или оружия. Но у него есть недостаток — низкая трещиностойкость, поэтому каменные орудия недолговечны.
Люди использовали разные типы камней для изготовления орудий. Наиболее широко применялся кремень, а в вулканических районах распространен и пользовался популярностью обсидиан. В некоторых древнейших захоронениях были обнаружены кристаллы горного хрусталя, что говорит о том, что уже древние люди собирали минералы и интересовались ими.

Бронза
Когда люди научились выплавлять бронзу, они получили более долговечные орудия, которые не скалываются и не крошатся, как камень, после нескольких использований. В жизни человека появились новые отрасли и профессии: обработка и литье металлов, ковка и гравировка. Новые мастера производили украшения, элементы одежды, оружие, доспехи, инструменты для быта и земледелия. Бронза в руках людей создала новые рынки, которые привели к росту международной торговли и установлению новых культурных связей — бронзовые изделия экспортировались в регионы, где их не производили.

Открытие бронзы — одно из самых нетривиальных открытий человечества. Дело в том, что бронза — это сплав меди с оловом. Медь достаточно распространена в природе, а вот олово более редкий металл, в природе встречающийся не в чистом виде и не там же, где есть медь.

Следует отметить, что настоящую революцию спровоцировало не столько попадание в руки человека самого железа, как полезного ископаемого, сколько открытие технологии выплавки из руды с добавлением углерода. Так производилась сталь, которая была гораздо прочнее и долговечнее, чем бронза. Достигается этот эффект как раз за счет сплава с углеродом: материал становится более твердым, одновременно теряя в вязкости и пластичности. Но и сама сталь со временем претерпевала серьезные трансформации. Люди заметили, что свойства этого материала могут варьироваться в зависимости от добавок в основной состав сплава, а также различий в технологии выплавки. Так, например, с помощью подобных экспериментов человек получил чугун.
Различные типы сплавов со временем приспособили для изготовления разнообразных предметов и орудий. В первую очередь, это коснулось оружия. Металлические клинки были качественнее и эффективнее в бою. Кроме того, еще в древние времена были изобретены сплавы, оружие из которых ценится и сегодня – это дамасская сталь и булат. Клинки из этих материалов привлекают не только своим качеством, но и необычным внешним видом – сталь получается «узорной». Интересный факт: на сегодняшний день секреты технологии выплавки легендарной дамасской стали считается утраченным. Ученые до сих пор не могут разгадать все детали ее производства.

С другой стороны, эти цепочки обладают гибкостью. И в зависимости от того, как эти цепочки укладываются в пространстве, можно получить абсолютно разные результаты. Если цепочки полиэтилена спутаются между собой и образуется неупорядоченная структура, то мы получим обычный полиэтилен — такой, как в полиэтиленовом пакете. Это гибкий материал, но не очень прочный. 
Другой уникальный полимер — кевлар — уже давно используют в бронежилетах.
Высококачественный, высокоупорядоченный полиэтилен с очень длинными цепочками — сверхвысокомолекулярный полиэтилен — обладает не только очень высокой прочностью, но и невероятно высокой теплопроводностью. Есть теоретические расчеты и даже первые эксперименты, согласно которым теплопроводность полиэтилена такая же, как у металлов. Если это окажется так, то этот сверхлегкий и прочный материал с огромной теплопроводностью станет полезен для многих применений, ведь им отчасти можно будет заменить металлы. 

Кремний
Кремний — неметалл, второй по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода). Исключительно важен для современной электроники.

Теперь кремний везде: в каждом телефоне, компьютере, планшете. И кажется, люди не скоро смогут заменить кремний чем-либо другим. Давно идут разговоры об оптическом компьютере, о разных квантовых компьютерах, но тут не все просто. Сегодня кремниевая электроника занимает очень прочные позиции и не собирается их сдавать.

Кремний используют для производства солнечных батарей. Солнечная энергетика набирает обороты, особенно в южных регионах, скажем в Калифорнии. Уже сейчас в Китае большой процент электроэнергии генерируется солнечными батареями, а в Индии эта ниша пока не развита, но очевидно, что она будет набирать обороты все больше. Есть прогноз, что к 2050 году 16% электроэнергии человечество будет получать благодаря солнечным батареям, то есть кремнию.
Но кремний слабо поглощает солнечный свет, что связано с особенностями его электронной структуры. Чтобы преобразовать значительную часть солнечного света в электричество, приходится использовать достаточно толстые слои кремния, что неудобно: это делает солнечные батареи относительно громоздкими и хрупкими и ограничивает сферу их применения.

Задание!


Работа в парах: задать друг другу по 2 вопроса по пройденому материалу и ответить на них напарнику.