Химия и Великая Отечественная война

МБОУ «Нуринерская СОШ» Балтасинского
муниципального района РТ
Внеклассное мероприятие, посвященное 70 – летию Великой Победы
«Химия и Великая Отечественная война»
Фазулянова Л.И.,учитель
химии и биологии высшей
квалификационной категории
2015
Ведущий 1: День победы – наш великий, всенародный праздник. Дорогой ценой
досталось нашему народу Победа. Это были годы лишений, горя, тяжелого труда.
Разорены города и села, выжжены нивы, оборваны мечты и надежды людей. Вместе с
тем, это были годы мужества, беззаветной любви к Родине.
Звучит песня «День Победы»
День Победы как он был от нас далек
Как в огне потухший таял уголёк
Были версты, обгоревшие, в пыли
Этот день мы приближали, как могли…
Ведущий 2: И действительно, этот день приближали все как могли.
Вместе со всеми трудящимися нашей страны советские ученые принимали
самое активное участие в обеспечении победы над фашисткой Германией в годы
Великой Отечественной войны. Геологи, ученый химики должны были создавать
новые способы производства самых разных материалов, чаще всего на основе еще не
освоенных, нетрадиционных сырьевых источников. Безотлагательно требовались
взрывчатые вещества большой взрывной силы, топливо для реактивных снарядов
«катюш», высокооктановые бензины, каучук, легирующие материалы для
изготовления броневой стали легкие сплавы для авиационной техники, лекарственные
препараты для госпиталей… не менее важным, чем в довоенный период, оказались
задачи производства строительных материалов, волокон, удобрений, красителей,
кислот и щелочей.
Решать все эти задачи было крайне трудно.
Во- первых, весьма значительными были потери источников сырья и мощностей по
производству химической продукции на оккупированных фашистскими войсками
территориях.
Во- вторых, в связи с приближением военных действий к Москве и Ленинграду все
ведущие научные учреждения, в том числе и химические, были эвакуированы на
восток страны, где для исследовательской работы не было необходимых условий.
Однако, несмотря на все эти трудности. Химики, ученые и работники
промышленности, справились со стоящими перед ними задачами и внесли свой
достойный вклад в победу над гитлеровской Германией.
Ведущий 1Успехи в решение задач, вставших перед химиками во время Великой
Отечественной войны, были во многом обусловлены также и тем высоким уровнем
развития химических знаний в нашей стране, достижение которого связано с именами
Д.И. Менделеева и А.М. Бутлерова и который постоянно поддерживался их учениками
и последователями – крупнейшими советскими химиками.
Своё выступление мы хотим начать словами выдающегося ученого-химика
Александра Наумовича Фрумкина. На антифашистском митинге в 1941 году он
сказал: «Я химик. И говорю сегодня от имени всех химиков-ученых. Несомненно,
химия – один из существенных факторов, от которых зависит успех современной
войны. Производство взрывчатых веществ, качественных сталей, легких металлов,
топлива – все это разнообразные виды применения химии, не говоря уже о
специальных формах химического оружия. В современной войне немецкая химия
подарила миру пока одну «новинку» - это массовое применение возбуждающих и
наркотических веществ, которые дают немецким солдатам перед тем, как послать их
на верную смерть. Советские химики призывают ученых всего мира использовать
свои знания для борьбы с фашизмом».
1 ученик. Начало войны, 1941 г. Немецкие танки рвались к Москве, Красная Армия
буквально грудью сдерживала врага. Не хватало обмундирования, продовольствия и
боеприпасов, но самое главное – катастрофически не хватало противотанковых
средств.
В начальный период войны при острейшей нехватке других противотанковых средств
советскими войсками широко применялись «зажигательные бутылки».
Уже 7 июля 1941 г. Государственный комитет обороны принял специальное
постановление «О противотанковых зажигательных гранатах (бутылках)»
В этот критический период на помощь пришли ученые-энтузиасты: в два дня на
одном из военных заводов был налажен выпуск бутылок КС (Качурина–
Солодовникова), или просто бутылок с горючей смесью. Это незамысловатое
химическое устройство уничтожало немецкую технику не только в начале войны, но и
даже весной 1945 г. – в Берлине.
Что представляли собой бутылки КС? К обыкновенной бутылке прикреплялись
резинкой ампулы, содержащие концентрированную серную кислоту, бертолетову
соль, сахарную пудру. (Демонстрация модели бутылки.) В бутылку заливали бензин,
керосин или масло. Как только такая бутылка при ударе разбивалась о броню,
компоненты запала вступали в химическую реакцию, происходила сильная вспышка, и
горючее воспламенялось.
Наиболее эффективными оказались бутылки с самовоспламеняющейся жидкостью
«КС» или «БГС». Эти жидкости представляли собой желто-зеленый или темно-бурый
раствор, содержавший сероуглерод, фосфор и серу, имевший низкую температуру
кипения, время горения – 2–3 мин, температуру горения – 800–1000 °С; обильный
белый дым при горении давал еще и ослепляющий эффект. Именно эти жидкости и
получили широко известное прозвище «коктейль Молотова».
Бутылки были привычным средством партизан. «Боевой счет» бутылок
впечатляет: по официальным данным, за годы войны с их помощью советские бойцы
уничтожили 2429 танков, самоходных артиллерийских установок и бронемашин, 1189
долговременных огневых точек, деревоземельных огневых точек (дзотов), 2547 других
укрепительных сооружений, 738 автомашин и 65 военных складов. «Коктейль
Молотова» остался уникальным русским рецептом.
Реакции, иллюстрирующие действие запала (на экран через кодоскоп проецируют
уравнения реакций):
3KClO3 + H2SO4 = 2ClO2 + KСlO4 + K2SO4 + H2O,
2ClO2 = Cl2 + 2O2,
C12H22O11 + 12O2 = 12CO2 + 11H2O.
Три компонента запала берутся в отдельности, их нельзя смешивать заранее, т.к.
получается взрывоопасная смесь.
Демонстрационный опыт. Действие H2SO4 на смесь KClO3 и сахарной пудры.
1 г мелкокристаллического KСlO3 осторожно перемешивают с 1 г сахарной пудры.
Высыпают смесь на крышку от тигля и смачивают ее 2–3 каплями концентрированной
H2SO4. Смесь вспыхивает.
В качестве фона звучит приглушенная стрельба, слышатся взрывы бомб.
1а ученик. Многие наши сверстники в военные годы во время налетов дежурили на
крышах домов, тушили зажигательные бомбы. Начинкой таких бомб была смесь
порошков Al, Mg и оксида железа, детонатором служила гремучая ртуть. При ударе
бомбы о крышу срабатывал детонатор, воспламенявший зажигательный состав, и все
вокруг начинало гореть. На экране приведены уравнения реакций, происходящих при
взрыве бомбы:
4Al + 3O2 = 2Al2O3,
2Mg + O2 = 2MgO,
3Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O3.
Горящий зажигательный состав нельзя потушить водой, т.к. раскаленный магний
реагирует с водой:
Mg + 2Н2O = Mg(ОН)2 + Н2
.
1б ученик. Aлюминий использовали не только в зажигательных бомбах, но и для
«активной» защиты самолетов. Так, при отражении налетов авиации на Гамбург
операторы немецких радиолокационных станций обнаружили на экранах индикаторов
неожиданные помехи, которые делали невозможным распознавание сигналов от
приближающихся самолетов. Помехи были вызваны лентами из алюминиевой фольги,
сбрасываемыми самолетами союзников. При налетах на Германию было сброшено
примерно 20 000 т алюминиевой фольги.
2 ученик Во время ночных налетов для освещения цели бомбардировщики
сбрасывали на парашютах осветительные ракеты. В состав такой ракеты входили
порошок магния, спрессованный с особыми составами, и запал из угля, бертолетовой
соли и солей кальция. При запуске осветительной ракеты высоко над землей красивым
ярким пламенем горел запал; по мере снижения свет постепенно делался более
ровным, ярким и белым – это загорался магний. Наконец, когда цель была освещена и
видна так же хорошо, как и днем, летчики начинали прицельное бомбометание.
Демонстрационный опыт. Горение магниевой ленты
3 ученик Было бы несправедливо не вспомнить сегодня о порохе. Во время войны в
основном использовался порох нитроцеллюлозный (бездымный) и реже черный
(дымный). Основой первого является высокомолекулярное взрывчатое вещество
нитроцеллюлоза, а второй представляет собой смесь нитрата калия (75%), угля (15%)
и серы (10%). Грозные боевые «катюши» и знаменитый штурмовик ИЛ-2 были
вооружены реактивными снарядами, топливом для которых служили баллиститные
(бездымные) пороха – одна из разновидностей нитроцеллюлозных порохов.
4 ученик Трудная задача стояла перед войсками противовоздушной обороны. На
нашу Родину были брошены тысячи самолетов, пилоты которых уже имели опыт
войны в Испании, Польше, Норвегии, Бельгии, Франции. Для защиты городов
использовали все возможные средства. Так, помимо зенитных орудий небо над
городами защищали наполненные водородом шары, которые мешали пикированию
немецких бомбардировщиков. Во время ночных налетов пилотов ослепляли
специально выбрасываемыми составами, содержащими соли стронция и кальция.
Ионы Са2+ окрашивали пламя в кирпично-красный цвет, ионы Sr2+ – в малиновый.
Демонстрационный опыт. Окрашивание пламени солями стронция и
кальция. Полоски фильтровальной бумаги смачивают в концентрированных
растворах нитратов кальция и стронция. Высушенные полоски укрепляют на
металлическом стержне. При поджигании полосок они горят, окрашивая пламя в
кирпично-красный (катион Са2+) и малиновый (катион Sr2+) цвет.
5 ученик Искусственно созданные дымовые завесы помогли сохранить жизни тысяч
советских бойцов. Эти завесы создавались при помощи дымообразующих веществ.
Прикрытие переправ через Волгу у Сталинграда и при форсировании Днепра,
задымление Кронштадта и Севастополя, широкое применение дымовых завес в
берлинской операции – это далеко не полный перечень использования их в годы
Великой Отечественной войны. Одним из первых дымообразующих веществ был
белый фосфор. Дымовая завеса при использовании белого фосфора состоит из
частичек оксидов (Р2О3, Р2О5) и капель фосфорной кислоты.
Демонстрационный опыт. «Дым без огня». В цилиндр наливают несколько капель
концентрированной соляной кислоты, на стекло капают несколько капель 25%-го
раствора аммиака. Цилиндр накрывают стеклом. Образуется белый дым.
6 ученик Во время Великой Отечественной войны именно Казань была выбрана
местом эвакуации Президиума Академии наук СССР и ее научно-исследовательских
учреждений. Только из Москвы прибыло 11 химических институтов. В тяжелое
военное время Казань стала академической столицей, и нет ничего удивительного в
том, что Постановлением Совета Народных Комисаров СССР № 745 от 13 апреля 1945
года был учрежден Казанский филиал Академии наук. Огромный научный авторитет
первого в Татарской республике академика – А. Е. Арбузова – во многом
способствовал реализации этого проекта. Президиум АН СССР 25 августа 1945 года
утвердил структуры нового филиала с Химическим институтом в его составе.
Председателем Президиума КФАН и директором Химического института был
назначен академик А. Е. Арбузов.
7 ученик Александр Ерминингельдович Арбузов. Выдающийся ученый,
основоположник одного из новейших направлений науки – химии
осфорорганических
соединений. Вся жизнь и деятельность его были неразрывно связаны
с прославленной Казанской школой химиков. Исследования
Арбузова в годы войны были всецело посвящены нуждам обороны и
медицины. Так, в марте 1943 г. виднейший советский физик-оптик
С.И.Вавилов писал Арбузову: «Глубокоуважаемый Александр
Ерминингельдович! Обращаюсь к Вам с большой просьбой –
А.Е.Арбузов
изготовить в Вашей лаборатории 15 г 3,6-диаминофталимида.
(1877–1968)
Оказалось, что этот препарат, полученный от Вас, обладает ценными
свойствами в отношении флуоресценции и адсорбции, и сейчас нам необходим для
изготовления нового оборонного оптического прибора…» Значительно позднее
Арбузов узнал, что изготовленного им препарата было достаточно для снабжения
оптики танковых частей нашей армии и имело значение для обнаружения врага на
далеком расстоянии. В дальнейшем Арбузов выполнял и другие заказы оптического
института на изготовление различных реактивов.
Николай Дмитриевич Зелинский. С именем Зелинского связана целая эпоха в
истории отечественной химии. Обладая творческой силой мысли и будучи
патриотом своей Родины, Зелинский вошел в ее историю как деятель науки,
который в критические моменты исторических судеб своей страны без колебания
становился на ее защиту. Так было в истории с противогазом в первую мировую
войну, с синтетическим бензином в гражданскую и авиационным топливом в Великую
Отечественную войну. Зелинский в период 1941–1945 гг. – это не просто химикисследователь, он был уже славой едва ли не самой большой в стране научной школы,
исследования которой были направлены на разработку способов получения
высокооктанового топлива для авиации, мономеров для синтетического
каучука. Николай Дмитриевич Зелинский был замечательным ученым-химиком и
большим патриотом своей Родины. В годы первой мировой войны он предложил
использовать для адсорбции ядовитых газов активированный уголь. Изобретенный
противогаз Зелинского оказался намного лучше всех известных средств защиты. В
начале второй мировой войны он усовершенствовал свой противогаз.
Зелинскому удалось улучшить качество бензина. Это достигалось путем
риформинга – ароматизации нефти:
Новый бензин дал возможность резко увеличить мощность моторов и скорость
самолетов. Самолет смог взлетать с меньшего разбега, подниматься на большую
высоту со значительным грузом. Эти исследования оказали в годы Великой
Отечественной войны неоценимую помощь нашей авиации. За работы по
органической химии, в частности химии нефти и каталитических превращений
углеводородов, академику Зелинскому в 1946 г. была присуждена Государственная
премия.
Семен Исаакович Вольфкович. Крупнейший советский химик-технолог, был
директором НИИ удобрений и инсектицидов, занимался
соединениями фосфора. Сотрудники руководимого им института
создавали фосфорно-серные сплавы для стеклянных бутылок,
которые служили противотанковыми «бомбами», изготавливали
химические грелки, которые использовались для обогрева бойцов
дозоров. Санитарной службе требовались средства против
обморожения, ожогов, лекарственные средства. Над этим работали
сотрудники его института.
С.И.Вольфкович
(1896–1980)
Жестокая и страшная война унесла более двадцати шести
миллионов жизней. А ведь их могло быть гораздо больше, если бы не ученые-химики,
создавшие более ста новых лечебных препаратов, спасших десятки тысяч солдат от
таких опасных заболеваний, как газовая гангрена, столбняк, менингит, гнойные
инфекции.
Так, полимер винилбутилового спирта, полученный М. Ф. Шостаковским, —
густая вязкая жидкость — оказался хорошим средством для заживления ран, он
использовался в госпиталях под названием «бальзам Шостаковского».
В годы Великой Отечественной войны многие тысячи раненых обязаны своим
спасением сульфаниламидным препаратам, обладающим противомикробными,
антибактериальными свойствами. Ученый, работавший в области органической
химии, Исаак Яковлевич Постовский в конце 1930-х гг. синтезировал большую серию
сульфаниламидных препаратов.
В первые годы войны Постовский с группой сотрудников в рекордно короткие
сроки организовал производство сульфаниламидных препаратов на Свердловском
химическом заводе, который оказался единственным в стране заводом, выпускавшим
столь необходимые на фронте и в тылу лекарственные средства. В это же время для
лечения длительно незаживающих ран Постовским была предложена комбинация
сульфамидных препаратов с бентонитовой глиной – средство, используемое и сегодня
в медицине, так называемая «паста Постовского».
Кроме сульфаниламидных препаратов для лечения раненых большую роль
сыграли антибиотики. Первый антибиотик – пенициллин – был открыт в 1928 г.
английским ученым Александром Флемингом. В Советском Союзе впервые
пенициллин (бензилпенициллин) был синтезирован ученым-микробиологом Зинаидой
Виссарионовной Ермоловой в 1942 г. Величайшей заслугой Ермоловой является то,
что она не только первой получила пенициллин, но и активно участвовала в
организации промышленного производства и внедрения в медицинскую практику
этого антибиотика. И сделала она это в труднейший период для российской науки – в
годы Великой Отечественной войны.
«Рождение» пенициллина послужило импульсом для создания других
антибиотиков. Так, советский биолог Георгий Францевич Гаузе вместе с женой –
ученым-химиком Марией Георгиевной Бражниковой – в годы войны синтезировал
первый оригинальный советский антибиотик – грамицидин С. Срочно было налажено
массовое производство нового препарата и отправка его на фронт.
И, наконец, поговорим о военной техники. Вот они герои Великой Отечественной
войны:
Танк Т-34; тяжелый танк – КВ -2 (броня 77 мм); самоходная «противоаэропланная
пушка»; гвардейский миномет БМ-13 широко известный под названием «Катюша»;
Бомбардировщик ТУ-2; Подводная лодка К-21 («Катюша»); штурмовик ИЛ-2;
истребитель ЛА-5 и другие.
На их производство в годы войны было израсходовано около 800 млн тонн
стали. Потребовалась сталь специального назначения для танков, самолетов,
бронеснарядов. Их основу составляли феррохром и ферромарганец. Работу по
производству таких сталей возглавила академики Константин Викторович
Бардин и Владимир Алексеевич
Комаров
Советские самолеты-штурмовики ИЛ-2 фашисты называли «черной смертью»,
наши – «летающими танками». Их было выпущено 42 тысячи. Броню для летающих
танков создали академики Семен Тимофеевич Кошкин и Николай Михайлович
Скляров.
Триумфом химической науки можно считать применение карбонильного клея,
созданного академиком Ильей Николаевичем Назаровым. Клей склеивал все:
металлы, пластмассы, эбонит, мрамор, фарфор, текло, фибру – причем в любых
условиях. Если к нему добавить 20-30% хлоропрена, то он приклеивал к любому
материалу и резину. Его использовали для ремонта бензобаков, корпусов
аккумуляторов, реставрации сверл, точильных камней. Картеры моторов, головки и
рубашки блоков цилиндров на автомашинах и танках успешно чинили клеем
Назарова.
«Кто про химика сказал: Мало воевал.
Кто сказал: он маловато крови проливал?»
Я в свидетели зову химиков-друзей, Тех, кто смело бил врага до последних дней
Тех, кто с армией родной шел в одном строю,
Тех, кто грудью защитит Родину мою.
Сколько пройдено дорог, фронтовых путей…
Сколько полегло на них, молодых парней…
Не померкнет никогда память о войне,
Слава химикам живым, павшим – честь вдвойне!!!
Завершим мы нашу конференцию символическим салютом в честь тех, кто сделал все
возможное и невозможное для приближения победы над фашизмом.
Звучит песня «День Победы». На лабораторном столе учащиеся демонстрируют
«салют».
Опыт. Перемешать на листе бумаги по 3 ложечки KMnO4, порошка угля, порошка
железа. Полученную смесь высыпать в железный тигель и нагреть в пламени
спиртовки. Начинается реакция, смесь выбрасывается из тигля в виде множества искр.