Урал – кладовая России. Выращиваем искусственный кристалл.

АНО «Павловская гимназия»
Исследовательская работа
Урал – кладовая России.
Выращиваем искусственный кристалл.
(Выполнили: ученики 4 класса
Аветисян Габриэл, Гродетский Тимофей, Торбахов Даниил,
Мерман Иосиф, Курбанов Маджид )
Руководитель проекта:
Капитанова Т.И.
Ассистенты:
Филимонова И.В.
Васюкова Е.Ю.
Амирова И.Л.
Зотова М.М.
Моськина Н.В.
Голомзин М.Г.
Репкина Е.П.
2011
Содержание
1. Введение…………………………………………………………………....3
2. Теоретическая часть
Камень. Горная порода. Урал – кладовая России…………………5
Горные породы Урала………………………………………………6
3. Практическая часть
Выращиваем кристаллы
Кристалл медного купороса………………………………..10
Кристалл поваренной соли…………………………………14
3.2. Таблица «Камни и кристаллы вокруг нас»…...................................15
4. Заключение………………………………………………………………..16
5. Список использованной литературы…………………………………….17
6. Приложение №1…………………………………………………………..18
7. Приложение №2…………………………………………………………..19
2
1. Введение
Камни… Они окружают нас повсюду. Они живут с нами в одном мире.
Что такое камень? Как образуются камни? Какой регион России лидирует в
добычи полезных ископаемых и минералов? На эти вопросы мы попытаемся
ответить.
При выборе направления исследований мы остановились на камнях.
Познакомившись
сказами», мы
с творчеством П.П. Бажова и его «Уральскими
решили побольше узнать
об Урале и его полезных
ископаемых.
Считаем, что наша тема интересна и актуальна тем, что П.П.Бажов знаменитый писатель, а Урал кладовая мира и России.
Цель нашего исследования – познакомиться с минералами и
полезными ископаемыми Урала, вырастить кристалл в домашних условиях.
Решение данной цели обусловлено следующими задачами:
1. Побывать в минералогическом музее.
2. Познакомиться с творчеством П.П.Бажова.
3. Вырастить кристаллы.
4. Составить таблицу «Камни и кристаллы вокруг нас».
5. Собрать свою коллекцию камней.
Мы можем выполнить поставленные задачи, следовательно, наша тема
реализуема.
Объект нашего исследования – Урал, предмет – камни Урала.
Методы – анализ информации, эксперимент.
Характер материала, а также поставленные цели и задачи определили
методы исследования. В ходе работы применялись методы как наблюдение,
эксперимент, интервьюирование, сравнение, обобщение.
Работа состоит из введения, двух частей, заключения, списка
использованных источников, двух приложений.
3
Практическая значимость проведенного исследования заключается в
том, что мы на примере нашего класса докажем, что самим, в домашних
условиях или в условиях класса можно вырастить кристалл. А так же мы
составим таблицу, в которой укажем то, какие свойства и особенности
камней мы встречаем и испытываем на себе почти каждый день. Данная
таблица может использоваться учениками и учителями, как в качестве
учебного пособия, так и в качестве материала, расширяющего кругозор.
4
2. Теоретическая часть
Камень. Горная порода. Урал – кладовая России
Камень- это общее название всякого твёрдого ископаемого, в виде
сплошной массы ли отдельных кусков. Ювелир понимает под этим, словом
драгоценные камни. Строитель - материалы, с помощью которых строят
дома, мостят улицы. Геологи же, занимающиеся наукой о земле, называют
объекты своего изучения не «камнями», а горными породами и минералами.
Кажется, как просто! А на самом деле - сплошные загадки. Обратимся
к каменным кладовым России. Одна из них - Урал.
Главным источником горных пород на Урале являются Уральские
горы. Горы эти издавна принято считать за границу двух частей света —
Европы и Азии. Несмотря на свою небольшую высоту, Урал достаточно
хорошо обособлен в качестве горной страны, чему немало способствует
наличие к западу и востоку от него низменных равнин — Русской и ЗападноСибирской.
«Урал» по-башкирски — пояс. Есть башкирская сказка о великане,
который носил пояс с глубокими карманами. Он прятал в них все свои
богатства. Пояс был огромный. Однажды великан растянул его, и пояс лег
через всю землю, от холодного Карского моря на севере до песчаных берегов
южного Каспийского моря. Так образовался Уральский хребет.
В греческих книгах, написанных две тысячи лет тому назад, можно прочесть
о далеких «Рифейских горах», где угрюмые грифы стерегут несметные
золотые сокровища.
Урал представляет собой старейший горнорудный район нашей страны.
недрах его заключены огромные запасы самых разнообразных полезных
ископаемых. Железо, медь, никель, хромиты, алюминиевое сырье, платина,
золото, калийные соли, драгоценные камни, асбест — трудно перечислить
все, чем богаты Уральские горы. Причина такого богатства в своеобразной
5
геологической истории Урала, которая определяет также рельеф и многие
другие элементы ландшафта этой горной страны.
Горные породы Урала
Конечно,
Урал очень богат горными породами. Мы
решили
рассмотреть некоторые из них, выявить их особенности, происхождение.
Одной из самых известных и частоиспользуемых горных пород
является гранит. Это – визитная карточка Урала. Гранит (рис.1) (итал.
granito, от лат. granum — зерно) — кислая магматическая горная порода.
Состоит из кварца, калиевого полевого шпата и слюды. Гранит является
одной из самых плотных, твёрдых и прочных пород. Используется в
строительстве в качестве облицовочного материала. Кроме того, гранит
имеет низкое водопоглощение и высокую устойчивость к морозу и
загрязнениям. Вот почему он оптимален для мощения как внутри помещения,
так и снаружи. В интерьере гранит применяется также для отделки стен,
лестниц, создания столешниц и колонн. Используется для изготовления
памятников и на гранитный щебень.
рис.1
Месторождения мрамора обнаружены во многих областях России.
Самые крупные месторождения мрамора на Урале. Мрамор (рис.2) (греч.
Μάρμαρο — «сияющий камень») — метаморфическая горная порода Мрамор
используется как камень для памятников, наружной облицовки и внутренней
отделки зданий и в виде дроблёного и молотого камня. Мраморные доски
6
применяют в электротехнике (панели приборных, распределительных,
диспетчерских щитов). Мраморная крошка и дроблёный песок используются
при изготовлении каменной мозаики и штукатурки, в качестве заполнителей
бетона. Мраморная мука находит применение в сельском хозяйстве.
рис.2
Мы посмотрели сказку «Малахитовая шкатулка» и заинтересовались
тем, что такое малахит. Малахит (рис.3) (с греч. «мягкий») на Руси
применялся для резных работ. Из него делали столешницы, шкатулки, вазы.
Малахитовой мозаикой облицованы Малахитовый и Георгиевский залы
Зимнего дворца в Санкт-Петербурге. Большая малахитовая ваза старинной
работы украшает центр зала Минералогического музея им. Ферсмана, в
котором мы побывали. В 1635 году на Урале открыли малахитовые рудники.
Порой попадались огромные глыбы этого зеленого камня. Такой цвет камню
придает соединение меди. Из-за его необычных узоров камень называли
павлиньим. Сейчас запасы малахита иссякают. Тем дороже становятся
имеющиеся запасы.
рис.3
Лазурит (рис.4) – «камень художников». Когда иконописцы на Руси
хотели нарисовать голубое небо или синюю одежду, они брали лазурит. Его
толкли в ступке, смешивали с яичным желтком. Получалась краска. Она была
7
глубокого синего цвета и не выцветала на солнце. Лазурит может быть не
только синим, но и фиолетовым и зеленовато-голубым. В Эрмитаже есть
ваза, выточенная из монолитного камня. В Древнем Китае этот камень был
символом власти.
рис.4
Яшма
(рис.5)
(греч.
ἴασπις —
пёстрый
или
крапчатый
камень) встречается в основном красного цвета, но бывает и с разводами,
полосами и пятнами самой разной формы и окраски. Их цвет определяется
примесями оксидов железа и алюминия. На Урале богатые месторождения
отрыли в 18 веке. В Санкт – Петербурге хранится уникальная яшмовая ваза.
Ее диаметр 5 метров, а масса – 11 тонн. Ее установили в зале Зимнего дворца
еще до строительства дверей, в которые ваза бы просто не вошла.
рис.5
Долерит (рис.6) (от греч. dolerós — обманчивый) - магматическая
горная порода. Характеризуется полнокристаллической, крупнозернистой
структурой. Образуется в результате медленного застывания базальтового
расплава в центральных частях крупных лавовых потоков или в жилах. В
строительстве применяется как штучный камень и для изготовления щебня.
8
рис.6
Обсидиан (рис.7) (лат. Obsidianus lapis - камень Обсидия) —
однородное вулканическое стекло, прошедшее через быстрое охлаждение
расплавленных горных пород. Не заключает воды, хорошо полируется, имеет
характерный раковистый излом, принадлежит к новейшим горным породам.
Обсидиан сыграл большую роль в истории человечества, из него изготовляли
орудия труда и украшения.
рис.7
Родонит (рис.8) (от греч.ροδον -роза или розовый) — минерал,
образовавшийся в особых условиях на контакте магмы с осадочными
породами, богатыми марганцем. Цвет родонита — розовый, вишнёворозовый или малиновый, иногда с переходом в буроватый. При общей
непрозрачности
этот
камень
придающим ему глубину и
обладает
приятным
просвечиванием,
особенную сочность тонов.
рис.8
9
3. Практическая часть
Выращиваем кристаллы
Кристалл медного купороса
Кристаллы медного купороса можно получить из насыщенного
раствора CuSO4 (сульфат меди II).
1. Для этого мы налили в стакан 100 мл воды и нагрели ее на водяной бане до
50–60 °С.
2. В нагретую воду при постоянном перемешивании добавляем медный
купорос до тех пор, пока новая порция не перестанет растворяться (рис.10).
3. Мы профильтровали насыщенный раствор в новый стакан. Чтобы не
произошла преждевременная кристаллизация, стакан для фильтрата должен
быть горячим, поэтому перед фильтрованием его необходимо ополоснуть
горячей водой. При этом нужно соблюдать осторожность!
4. В отфильтрованный раствор мы на нитке опустили подготовленный
кристалл – затравку. Накрыли стакан фильтрованной бумагой и поместили в
теплое место
5. После каникул мы пришли и проверили наш кристалл. Вот что у нас
получилось!
10
Кристалл поваренной соли
Выращивание кристаллов поваренной соли (рис.16) - процесс, не
требующий наличия каких-то особых химических препаратов. Кристаллы
поваренной соли NaCl представляют собой бесцветные прозрачные кубики.
Выращивание кристаллов поваренной соли производится так же, как
выращивание кристаллов медного купороса.
Таблица «Камни и кристаллы вокруг нас»
В ходе исследования мы еще больше заинтересовались горными
породами и решили узнать, как они связаны с различными сферами жизни
(математика, химия, биология, история, география, медицина, кулинария,
11
архитектура). Мы решили составить наглядную таблицу этой взаимосвязи
(См. Приложение 1, 2).
4. Заключение
Первые (и нередко единственные!) сведения о минералах и горных
породах мы получаем в школе на уроках природоведения географии,
физики, химии. Мир камней – это мир природы. Много теряет тот, кто не
стремится больше узнать об окружающей мире. Ничто не в состоянии
заменить непосредственного общения с окружающей естественной
средой, доступной нашему сознанию. И как прав наш замечательный
ученый и пропагандист минералогических знаний академик А.Е.Ферсман,
когда писал: “Камень – замечательный материал природы, на котором
строились и будут строиться техника и прикладное искусство, с
одушевляющей
его
творческой
мыслью
является
неотъемлемым
элементом культурного развития человечества”.
12
5. Список использованных источников
1. Камни мира/М. Аксёнова - М.: Мир энциклопедий Аванта+, Астрель, 2008.
2.Уральские сказы/Б. Бажов – Спб.: Сборник сказов, Питер, 2007.
3. Драгоценные камни более 100 названий/А. М. Жуков – М., Дрофа, 2005.
4. Калачев В.Н. Аксинит: новые находки минерала в России.- Мир камня,
1993.
5. Камни Урала/ В. Б. Семенов – М., Средне-Уральское книжное
издательство,2003.
13
6. Приложение №1
«Камни и кристаллы вокруг нас»
Область
Содержание
применения
Математика1. 1. Наиболее точная симметрия существует в мире кристаллов.
2. 2. Кристаллы принимают форму многогранников (октаэдр,
куб, додекаэдр, тетраэдр и др.)
Химия
Камни отличаются прочностью и водостойкостью (гранит –
самый прочный и водостойкий, поэтому применяется как
внутри помещения, так и снаружи).
Биология
Некоторые камни помогают человеку (хризолит – помогает
почкам, янтарь – щитовидной железе, гранат –
кровообращению, сердолик – повышает настроение), а
некоторые вредны (слюда, асбест)
История
В каменный век для человека камень был оружием и
инструментом.
Медицина
Одним из методов нетрадиционной медицины является
стоунтерапия (от. англ. «stone» - «камень»), в которой
применяются камни.
Кулинария
Соль и сахар – типичные примеры кристаллов, которыми мы
пользуемся каждый день.
14
Архитектура Многие горные породы используются в строительстве.
Например, в строительстве нашей гимназии были
использованы гранит и мрамор.
15