Boychenko_mineral - Всероссийский фестиваль

Всероссийский фестиваль педагогического творчества
(2014/15 учебный год)
Номинация:
«Проектная и творческая деятельность учащихся»
Подраздел:
География
Название работы:
«Использование минералов в жизни человека»
Автор работы: Бойченко Тимофей Вячеславович, 3 класс
Место выполнения работы: МОУ «СОШ № 10 им. В. П. Поляничко»,
г. Магнитогорск
Научный руководитель: Зарицкая Елена Викторовна, учитель
начальных классов МОУ «СОШ № 10 им. В. П. Поляничко»,
г. Магнитогорск
2015
Оглавление:
Введение ………………………………………………………………………….
Глава 1. Теоретическая часть
1.1. Образование минералов……………………………………………………
1.2. Что такое минерал………………………………………………………….
1.3. Свойства минералов……………………………………………………….
1.4. Различие минералов по цвету……………………………………………..
Глава 2. Практическая часть
2.1. Ювелирное мастерство……………………………………………………
2.2. Сувенир, сделанный своими руками…………………………………….
2.3. Домашняя коллекция минералов…………………………………………
Заключение……………………………..…………………………………….....
Список используемых источников…………………………………..………..
Приложения………………………………………………………………………
с. 3
с. 4
с. 5
с. 6
с.7
с.8
с.9
с.10
с. 11
с. 12
с. 13 - 19
2
Введение
Мой папа увлекается геологией, изучает камни и горные породы, поэтому
нередко, отправляясь в путешествия за минералами, он берет меня с собой (см.
Приложение 1). Это увлекательное занятие оставляет в памяти много приятных
впечатлений, и у меня с каждым разом возникает всё больше вопросов. Что бы получить
на них ответы мы выполнили эту работу.
Цель исследования: Узнать о минералах и их применении в жизни человека.
Задачи исследования:
1.
Узнать, что такое минералы и как они появляются.
2.
Изучить свойства минералов.
3.
Рассказать об использовании минералов в нашей семье.
Гипотеза исследования: Природные минералы можно использовать в жизни
человека.
Объект исследования: Минералы.
Предмет исследования: Свойства и применение минералов.
Методы исследования:

теоретические (анализ Интернет – источников по проблеме исследования);

практические (наблюдение, сопоставление).
3
Глава 1. Теоретическая часть
1.1.Образование минералов
На протяжении всей истории наша планета непрерывно меняет свой облик.
Эволюцией движут две главные силы: собственная энергия Земли, сосредоточенная в её
недрах, и энергия, получаемая из космоса (главным образом от Солнца).
Огромна энергия, получаемая Землёй от Солнца. Она вызывает мощные движения
в атмосфере, круговорот воды, разрушение горных массивов. Все процессы на нашей
планете – от грандиозных извержений вулканов до незаметного испарения воды морей и
озёр – сопровождается образованием минералов (см. Приложение 2).
За редким исключением, мы лишены возможности непосредственно наблюдать,
какими путями это происходит. Большое значение имеет источник энергии. Внутренние
процессы идут за счёт энергии недр, а внешние – за счёт солнечной энергии.
Внешние процессы протекают на земной поверхности или вблизи её, для них не
требуются высокие температуры и давления. Прежде всего, это различные типы
разрушения горных пород, в том числе и химическое, которое приводит к рождению
малахита, бирюзы. Механические разрушения коренных залежей формируют россыпи
золота, платины, алмазов, рубинов, сапфиров, других драгоценных камней и металлов.
В отдельную группу выделяются процессы «вторичной переработки» пород
различного происхождения под воздействием высокого давления и температуры на
глубине. Обыкновенные известняки превращаются в прекрасные и прочные мраморы;
глины – в кристаллические сланцы с гранатом. С этими явлениями связано возникновение
горного хрусталя, цитрина, родонита, яшмы.
Минералы образуются в ходе определенных породообразующих процессов.
Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в
действительности представляют собой растворы минералов. Когда массы этих жидких
или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают
остывать.
Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда
переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный
гранит содержит кристаллы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда.
Миллионы лет тому назад гранит был расплавленной массой минералов в жидком
состоянии. В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных
пород, которые медленно охлаждаются и образуют кристаллы различных видов.
Минералы являются частью земной коры, и составляют внутреннюю структуру
планеты. Они образуются из расплавленной магмы, находящейся в глубинных слоях
Земли, и затвердевающей при выходе. Под воздействием различных природных условий
постепенно происходят сдвиги земной коры, отдельные её слои опять опускаются и
расплавляются. Кристаллы и есть продукты этого геологического циклического процесса.
Каждый кристалл состоит из миллионов отдельных структурных элементов,
называемых монокристаллами и образующих кристаллическую решётку. Элементарная
ячейка кристаллической решётки представляет собой квадрат, в каждом углу которого
находится атом.
4
1.2. Что такое минерал?
Минерал — однородное природное твёрдое тело, находящееся или бывшее
в кристаллическом состоянии. Минералы являются составной частью горных пород, руд,
метеоритов. Изучением минералов занимается наука минералогия.
В школьных учебниках минералами обычно называют твердые тела, образующиеся
в природных или лабораторных условиях и имеющие вид многогранников, которые
напоминают самые непогрешимо строгие геометрические построения. Поверхность таких
фигур ограничена более или менее совершенными плоскостями – гранями,
пересекающимися по прямым линиям – ребрам. Точки пересечения ребер образуют
вершины.
5
1.3. Свойства минералов
Сейчас известно ~ 3000 минералов и каждый год их число увеличивается. Как
ориентироваться в этом многочисленном и разнообразном мире минералов? Для этого
ученые группируют или систематизируют их на основе каких-то признаков. То есть
проводят классификацию. Среди свойств минералов можно выделить:
механические (твёрдость); оптические (цвет, прозрачность, блеск); физические
(форма).
Рассмотрим подробнее свойства минералов.
Механические свойства
Твёрдость является степенью сопротивления
какому – либо внешнему
механическому воздействию. Для её определения пользуются относительной шкалой. В
настоящее время принята система, предложенная в XIX веке немецким учёным
Фридрихом Моосом (см. Приложение 3). В ней каждый последующий минерал своим
острым концом царапает предыдущий.
Минералам присвоена относительная твёрдость от 1 до 10; 1 – тальк, 2 – гипс, 3 –
кальцит, 4 – флюорит, 5 – апатит; 6 – полевой шпат, 7 – кварц, 8 – топаз, 9 – корунд, 10 –
алмаз.
Физические свойства
Все минералы имеют разную форму.
Оптические свойства
Светопреломление – это изменение направления светового луча при прохождении
его через минерал. Обусловлено оно различными скоростями распространения света в
воздухе и в камне.
Светоотражение – способность минерала отражать часть светового луча,
упавшего на его поверхность.
По величине показателя светопоглащения минералы делятся на: прозрачные,
полупрозрачные и непрозрачные.
6
1.4. Различие кристаллов по цвету
Цвет является одним из важнейших диагностических признаков. По современным
представлениям, цвет минералов возникает в результате того, что составляющие их атомы
поглощают видимый свет полностью или в переделах определённых длин волн.
Группа берилла
Берилл (от греч. «бериллос» - применявшегося ко всем зеленым камням)
представляет собой силикат бериллия и алюминия. Цвет берилла может быть различным,
и каждая цветовая разновидность имеет свое название (см. Приложение 4).
Топаз
Топаз - этот камень известен почти каждому не понаслышке. Правильно
обработанный топаз прекрасен. Он не оставит равнодушным никого. Его визитная
карточка - это выраженный блеск, разнообразие цвета и доступность в цене. Вот за что его
так любят и ценят. Название камня пришло к нам из Греции. В Красном море есть остров
под названием "Топазос", что в переводе с греческого означает - искать, или с санскрита
- огонь (см. Приложение 5).
Кварц
Горный хрусталь (от греч. «крусталлос» - кристалл) - бесцветный, прозрачный
кварц.
Аметист (от греч. «аметистос») - фиолетовая разновидность кварца.
Цитрин - желтая разновидность кварца.
Дымчатый кварц - коричневый цвет кварца.
Морион - черный непрозрачный кварц (см. Приложение 6).
Корунд
Корунд - кристаллический оксид алюминия, красные разновидности корунда
называются рубинами, все остальные - сапфирами (см. Приложение 7).
Алмаз
Алмаз (от греч. «адамас» - неодолимый, несокрушимый) название получил за
самую высокую твердость (см. Приложение 8).
7
Глава 2. Практическая часть
2.1. Использование минералов. Ювелирное мастерство
Все свойства, за которые так ценят ювелирный камень, могут быть проявлены в
большей степени у обработанного камня. Собственно только ограненный камень
становится драгоценным.
Виды огранки
Огранкой считается процесс шлифования камня плоскостями различных форм.
Нанесенные плоскости называются гранями, или фацетами (см. Приложение 9).
В результате огранки можно проявить лучшие свойства самоцвета — цвет, блеск,
«игру», в то же время скрыть природные «недостатки» — неравномерность цвета,
поверхностны дефекты и др.
Существуют два основных вида огранки: бриллиантовая и ступенчатая. Они
являются основой различных форм и типов огранок. Почти все другие типы огранок
являются разновидностями этих видов.
Формы и типы огранок имеют свои названия.
Форма определяемая контуром камня со стороны площадки, основные названия:
«круглый», «овал», «груша», «маркиз», «изумруд», «квадрат», «каре», «багет», а также
фантазийные формы различных названий (см. Приложение 10).
Кабошон
«Кабошон» — гладко отшлифованный выпуклый камень. Кабошон
считается огранкой, хотя граней на нем (кроме основания) может и не быть, форма
основания кабошона и выпуклость бывает различная (см. Приложение 11). Из минералов
также делают брошки, шкатулки и различные сувениры (см. Приложение 12).
Мой папа сам умеет гранить камни, это очень сложная работа, которая требует,
очень много навыков, трудолюбия, усидчивости.
Я тоже учусь обрабатывать камни, делаю сам кабошоны, а также различные
сувениры.
8
2.2. Сувенир, сделанный своими руками
Недавно мы придумали, сувенир из минералов, который назвали «Светящиеся
минералы».
1.
Мы взяли светодиодные подставки, минералы и супер - клей.
2.
Обработали торцы минералов на шлифовальном круге.
3.
Составили примерную композицию из минералов.
4.
Приклеили минералы к подставке.
5.
Дали клею подсохнуть.
6.
Включили! У нас получился замечательный сувенир - ночник «Светящиеся
минералы» (см. Приложение 13).
9
2.3. Домашняя коллекция минералов
У нас дома есть небольшая коллекция минералов, которую мы собираем всей
семьей на протяжении многих лет. С любой поездки мы стараемся привезти минералы,
что бы они заняли своё почетное место в нашей коллекции (см. Приложение 14).
10
Заключение
Выполнив эту работу, мы подтвердили гипотезу исследования, поставленную в
начале работы. Действительно со многими минералами человек имеет дело в
повседневной жизни.
Каждый из нас волей-неволей наслышан о минералах. С многими минералами мы
действительно имеем дело в повседневной жизни. И буквально каждый день - с самым
жизненно важным, незаменимым минералом № 1 - обыкновенной поваренной (каменной)
солью. Без остальных минералов жить кое-как можно; хотя, что за жизнь, например, без
полевого шпата, из которого делают фарфор, фаянс и зубные пасты; или тем более, без
минералов - драгоценных камней? Природные камни, применяемые в строительстве, тоже
состоят из минералов. Некоторые минералы служат источниками металлов, из которых
делают гвозди и часовые механизмы, провода, микросхемы, компьютеры и еще
множество нужных вещей.
В дальнейшем мы продолжим работу по изучению применения минералов в жизни
человека. Я рад, что изучаю минералы – эти цветные глаза Земли!
11
Список используемых источников
Литература:
1.
С.В. Колисниченко В.А. Попов « Русская Бразилия на Южном Урале»
Минералы долин рек Санарки, Каменки и Кабанки: Энциклопедия уральского камня. –
Челябинск: изд-во « Санарка», 2008,-528с.:ил.
2.
В. Володин, Е Ананьева « Камни мира» М.: Аванта+, 2003.- 184с.:ил. –
(Самые красивые и знаменитые)
3.
Ю Яровой « Цветные глаза земли». Челябинск: Юж. Урал. кн. изд-во.1984.
240с, ил.
Интернет – ресурсы:
1.
Общие
сведения
о
минералах.
[Электронный
ресурс].
URL:http://xreferat.ru/20/195-1-obshie-svedeniya-o-mineralah.html
(дата
обращения:
15.10.2014)
2.
Волшебный
мир
кристаллов.
[Электронный
ресурс].
URL:
http://rainboway.info/volshebny-j-mir-kristallov/ (дата обращения: 05.11.2014)
3.
Минералы.
[Электронный
ресурс].
URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E8%ED%E5%F0%E0%EB
(дата
обращения:
05.11.2014)
Фото из личного архива семьи Бойченко
12
Приложение 1
Поиск минералов
Приложение 2
Шкала твёрдости Мооса
13
Приложение 3
Группа Берилла
Цвет берилла может быть различным, и каждая цветовая разновидность имеет свое
название.
Приложение 4
Топаз
14
Приложение 5
Кварц
Горный хрусталь
Цитрион
Аметист
Морион
Приложение 6
Корунд
15
Приложение 7
Алмаз
Приложение 8
Шлифовка камня
Приложение 9
Основные названия ювелирных минералов
Форма определяемая контуром камня со стороны площадки, основные названия:
«круглый», «овал», «груша», «маркиз», «изумруд», «квадрат», «каре», «багет», а также
фантазийные формы различных названий.
16
Приложение 10
Кабошон
Приложение 11
Брошки, шкатулки и различные сувениры из минералов
17
Приложение 12
Порядок выполнения сувенира из минералов «Светящиеся минералы»
1.
2
3
4
5.
6
7.
18
Приложение 13
Коллекция минералов, которую мы собираем у нас дома
19