BADAMY WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ, SKAMIENIAŁOŚCI I MINERAŁÓW

Transkrypt

1 BADAMY WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ, SKAMIENIAŁOŚCI I MINERAŁÓW Zdzisław Nowak ZCDN Szczecin r.

2 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

3 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

4 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

5 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

6 Właściwości skał Kryteria podziału skał: - Geneza, wiek - Zwięzłość, twardość - Zawartość minerałów - Skład chemiczny - Znaczenie gospodarcze

7 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

8 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

9 Twardość minerałów - skala F. Mohsa Skala względna oznacza opór na zarysowanie minerałem poniżej lub ostrym narzędziem czy materiałem (szkło, grafit, ceramika) 1. Talk - Mg 3 [(OH) 2 Si 4 O 10 ] 2. Gips - CaSO 4. 2H 2 O 3. Kalcyt - CaCO 3 4. Fluoryt - CaF 2 5. Apatyt - Ca 5 F(PO 4 ) 3 6. Ortoklaz (Skaleń) - K[AlSi 3 O 8 ] 7. Kwarc - SiO 2 8. Topaz (Beryl) - Al 2 F 2 SiO 4 9. Korund - Al 2 O Diament - C 9

10 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

11 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; w jubilerstwie: srebro, złoto, platyna, kamienie szlachetne w lekach i kosmetykach 11

12 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

13 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

14 Środki dydaktyczne Muzea i wystawy geologiczne, np. Muzeum Geologiczne Wydziału Nauk o Ziemi US w Szczecinie, ul. Mickiewicza 16a, tel 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 Ma powstać w Poznaniu w dzielnicy Morasko do 2020 roku Przeniesione do Budynku Centrum Dydaktyczno- Badawczego Nauk Przyrodniczych WNOZ US, ul. Mickiewicza 16a, Szczecin 14

15 Przykład karty pracy Skała: lita, zwięzła, luźna, magmowa, osadowa, przeobrażona Składa się z jednego lub więcej minerałów Barwa Przezroczystość Inne cechy np. gęstość, twardość, połysk, łupliwość plastyczność, Nazwa skały Skała lita, osadowa Składa się z jednego minerału Białoszara Nieprzezroczysta Reaguje z kwasem Daje się zarysować ostrzem noża Wapień 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

16 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

17 Dziękuję za uwagę! Zdzisław Nowak nauczyciel konsultant ds. edukacji przyrodniczej i ekologicznej Zachodniopomorskie Centrum Doskonalenia Nauczycieli Szczecin, ul. Gen. J. Sowińskiego 68, s.213 (II p.) godz (czw ) tel , kom , znowak@zcdn.edu.pl 17