Badamy właściwości skał, skamieniałości i minerałów

BADAMY WŁAŚCIWOŚCI
SKAŁ, SKAMIENIAŁOŚCI I MINERAŁÓW
Zdzisław Nowak
ZCDN Szczecin 15.02.2017 r.
O czym mówimy?
O ogromnej różnorodności wytworów
nieożywionych natury.
Łącznie jest to kilkanaście tysięcy różnych
rodzajów skał
i ponad 3 tys. minerałów (składających się
na te skały) a ciągle odkrywa się nowe.
2
Program wystąpienia
1) Pochodzenie i różnorodność skał na Ziemi.
2) Fizyczne i chemiczne właściwości wybranych skał i minerałów.
3) Doświadczenia ze skałami i minerałami na lekcjach przyrody,
fizyki, chemii i geografii.
4) Analiza skamieniałości jako śladów dawnego życia na Ziemi.
5) Metody, pomoce dydaktyczne i materiały edukacyjne.
3
Definicje
• Skały to naturalne zespoły minerałów powstałe w wyniku
określonych procesów geologicznych.
• Minerały tworzą bardziej złożone twory, zwane skałami.
• Skała to zespół minerałów tworzący w skorupie ziemskiej większe
masy.
• Minerałem nazywamy element naturalny w skorupie ziemskiej,
mający postać jednorodną pod względem cech chemicznych
i fizycznych.
• Minerał to pierwiastek lub związek chemiczny o określonym
składzie chemicznym i właściwościach fizycznych powstały
wskutek działania procesów geologicznych.
4
Rodzaje skał
Wyróżniamy następujące rodzaje skał:
1) magmowe :
a) wylewne, przykłady to: bazalt, porfir, andezyt.
b) głębinowe, najbardziej znane to: granit, dioryty, gabro, sjenit.
2) osadowe:
a) okruchowe, takie jak: less, piasek, piaskowce, żwir, zlepieńce.
b) pochodzenia organicznego, przykładem są: kreda, węgiel
kamienny i brunatny, ropa naftowa, wapień oraz gaz ziemny.
c) pochodzenia chemicznego – przede wszystkim sól kamienna
i potasowa, gips, anhydryt.
3) metamorficzne, inaczej skały przeobrażone, przykładem mogą
być: gnejsy, łupki krystaliczne czy marmury.
5
Właściwości skał
Kryteria podziału skał:
- Geneza, wiek
- Zwięzłość, twardość
- Zawartość minerałów
- Skład chemiczny
- Znaczenie gospodarcze
Skład chemiczny minerałów
-
Pierwiastki rodzime
Siarczki, selenki, tellurki, arsenki, antymonki
Halogenki
Tlenki i wodorotlenki
Węglany, azotany, borany
Siarczany, molibdeniany, chromiany, wolframiany
Fosforany, arseniany, wanadany
Krzemiany
Związki organiczne
Właściwości minerałów
•
•
•
•
•
•
•
•
Barwa
Połysk
Łupliwość
Przełam
Twardość
Gęstość
Struktura wewnętrzna, skład chemiczny
Właściwości optyczne (przezroczystość, podwójne załamanie,
luminescencja)
• Właściwości elektryczne i magnetyczne (przewodnictwo,
ferromagnetyzm)
• Właściwości mechaniczne (sprężystość, rozszerzalność itp.)
8
Twardość minerałów - skala F. Mohsa
Skala względna oznacza opór na zarysowanie minerałem poniżej lub
ostrym narzędziem czy materiałem (szkło, grafit, ceramika)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Talk - Mg3[(OH)2Si4O10]
Gips - CaSO4 . 2H2O
Kalcyt - CaCO3
Fluoryt - CaF2
Apatyt - Ca5F(PO4)3
Ortoklaz (Skaleń) - K[AlSi3O8]
Kwarc - SiO2
Topaz (Beryl) - Al2F2SiO4
Korund - Al2O3
Diament - C
9
Struktura krystalograficzna minerałów
• W zależności od występujących elementów symetrii wyróżnia
się następujące układy krystalograficzne:
• trójskośny,
• jednoskośny,
• trygonalny i heksagonalny,
• rombowy,
• tetragonalny,
• regularny
Mamy też minerały amorficzne (bez struktury krystalicznej).
10
Zastosowanie skał i minerałów
• jako materiał budowlan,y np.: andezyt, bazalt, gabro, granit, sjenit, dolomit,
gips, glina, piasek, piaskowiec, wapień, zlepieniec, żwir, gnejs;
• jako materiał drogowy, np.: andezyt, bazalt, gabro, granit, sjenit,
piaskowiec, zlepieniec, żwir;
• jako materiał dekoracyjny, np.: gabro, granit, sjenit, marmur, wapień;
• jako materiał rzeźbiarski, np.: granit, sjenit, piaskowiec, marmur;
• w przemyśle szklarskim: dolomit, piasek, wapień;
• w garncarstwie i ceramice: glina, ił;
• do produkcji cementu: dolomit, margiel, wapień;
• do wyrobu wapna: wapień;
• surowce energetyczne: gaz ziemny, ropa naftowa, węgiel kamienny
i brunatny;
• surowce chemiczne: anhydryt, sól kamienna, gips;
• do produkcji nawozów mineralnych: fosforyt;
11
• w jubilerstwie: srebro, złoto, platyna, kamienie szlachetne
• w lekach i kosmetykach
Skamieniałości
Skamieniałościami są zachowane w osadach szczątki organizmów
(roślin i zwierząt) oraz ślady ich bytowania.
Są to głównie:
a) Mięczaki – małże, ślimaki, amonity, łodziki, belemnity
b) Jamochłony – koralowce
c) Gąbki
d) Stawonogi – trylobity
e) Pierścienice – wieloszczety
f) Ramienionogi
g) Szkarłupnie – liliowce
h) Skamieniałe kości i drewno
Skamieniałości przewodnie?
12
Formy i metody
• Formy:
- Projekt edukacyjny
- Wycieczki w góry, do muzeów, grot skalnych i na wystawy
- zajęcia terenowe wśród skał (wyrobiska, kamieniołomy, wybrzeże)
- zajęcia laboratoryjne w szkole
- oglądanie filmów edukacyjnych
• Metody:
- metody aktywizujące
- eksperymenty ze skałami (fizyczne, chemiczne, techniczne)
- obserwacje skał i minerałów
- tworzenie artystyczne z użyciem materiału skalnego lub minerałów
- przeróbka skał i minerałów
- zabawy ze skałami i minerałami
- gry dydaktyczne np. karciana gra w rodzinki, gra Memory, domino itp.
13
Środki dydaktyczne
Muzea i wystawy geologiczne, np. Muzeum Geologiczne Wydziału Nauk o Ziemi US
w Szczecinie, ul. Mickiewicza 16a, tel. 91 444 24 26 – Robert Woziński
Zestawy skał, skamieniałości i minerałów, np. Firma Jangar.
Przyrządy do wykonywania doświadczeń ze skałami i minerałami, np. lupy,
mikroskopy.
Podręczniki i zeszyty ćwiczeń, np. Przyrodo witaj kl.6, Puls Ziemi kl.1, Geografia
Fizyczna do LO (zakres rozszerzony).
Atlasy i przewodniki, np. Minerały i kamienie szlachetne – Bertelsmann Media 2002
Czasopisma dla nauczycieli, np. „Chemia w szkole” Nr 6/2015, „Geografia w szkole”.
Strony internetowe, np. strona Tomasza Bartusia home.agh.edu.pl .
Projekty edukacyjne, np. Projekt Ziemia (Skały i minerały) UAM Poznań.
Pakiety edukacyjne, np. Zrozumieć Ziemię PIG Warszawa
Przeniesione do Budynku Centrum DydaktycznoMa powstać w Poznaniu w dzielnicy
Badawczego Nauk Przyrodniczych WNOZ US, ul.
Morasko do 2020 roku
Mickiewicza 16a, Szczecin
14
Przykład karty pracy
Skała:
Składa się z jednego lub Barwa
lita, zwięzła, więcej minerałów
Przezroczystość
luźna,
magmowa,
osadowa,
przeobrażona
Inne cechy np.
gęstość, twardość,
połysk, łupliwość
plastyczność,
Nazwa skały
Skała lita,
osadowa
Reaguje z kwasem
Wapień
Składa się z jednego
minerału
Białoszara
Nieprzezroczysta Daje się zarysować
ostrzem noża
2. Napisz, do jakich celów wykorzystuje się tę skałę W BUDOWNICTWIE, JAKO BUDULEC (KAMIEŃ), NA WAPNO PALONE, GASZONE, DO
MALOWANIA ŚCIAN, DO DEZYNFEKCJI, DO ZAPRAWY MURARSKIEJ ITP.
3. Polej znaleziony kawałek skały oraz kamienie, które pokaże Ci nauczyciel, octem.
Opisz, jak zachowują się te skały przy zetknięciu z kwasem
WAPIEŃ PIENI SIĘ, PONIEWAŻ ZACHODZI REAKCJA, W WYNIKU KTÓREJ WYDZIELA SIĘ
M.IN. DWUTLENEK WĘGLA; PIASKOWIEC I GRANIT NIE REAGUJĄ Z KWASEM.
czwartek, 2 marca 2017
15
Przygotowanie kosmetyku mineralnego – maseczki kosmetycznej
Wybieramy glinkę:
lub
-
-odkaża,
- likwiduje świecenie skóry,
- leczy trądzik
-zawiera ponad 20
różnych minerałów
- leczy trądzik,
- zapobiega pękaniu
naczynek na twarzy,
- wygładza skórę,
- oczyszcza
Glinki ucieramy w moździerzu
Dodajemy wodę
Mieszamy szpatułką
Maseczka gotowa
Dodajemy korund w proszku
Nasza maseczka zmienia się w PEELING
-
pozbywamy się martwych
komórek skóry,
skóra jest gładka,
skóra ma ładniejszy kolor
16
Dziękuję za uwagę!
Zdzisław Nowak – nauczyciel konsultant
ds. edukacji przyrodniczej i ekologicznej
Zachodniopomorskie Centrum Doskonalenia Nauczycieli
70-236 Szczecin, ul. Gen. J. Sowińskiego 68, s.213 (II p.)
godz. 8.00–15.00 (czw. 10.00–17.00)
tel. 91 43-50-656, kom. 608 025 431, e-mail: [email protected]
17