Интернет-урок окружающего мира «Горные породы». Вы знаете, что наша планета Земля состоит из нескольких оболочек — сфер: атмосфера (воздушная оболочка), литосферы (земная кора), гидросферы (водная оболочка) и биосферы (сфера живых организмов). Недра Земли разделяются на три основных области: земную кору, мантию и ядро…
Сегодня мы будем изучать земную кору — литосферу. «Литос» с греческого языка означает «камень». Литосфера — самый верхний слой Земли (земная кора). Если сравнить Землю с яблоком, то земная кора будет кожицей. Но именно эта «кожица» используется человеком. На ее поверхности построены города, заводы, из ее недр добывают полезные ископаемые, она дает человеку воду, энергию, одежду и многое другое. Поскольку земная кора самый верхний слой Земли, то и изучена лучше всех. В её недрах залегают очень ценные для человека горные породы и минералы, который он научился использовать в хозяйстве.
Итак, литосфера(земная кора) состоит из минералов, горных пород и земли (или почвы). Следует запомнить, что…
Минералы — природные вещества преимущественно кристаллического строения. Широко распространённых минералов, из которых в основном состоят горные породы, всего несколько десятков. Больше всего на Земле полевых шпатов, кварца, слюд.
Горные породы природные тела, которые состоят из одного или нескольких минералов.
Почва — это плодородный слой Земли.
Горные породы, которые использует человек, называют полезными ископаемыми.
Как вы думаете, где используют полезные ископаемые?…
- строительство
- сельское хозяйство
- медицина
- пищевая промышленность
- промышленность
Для того, чтобы полезными ископаемыми воспользоваться, их нужно еще найти. Этим нелегким делом занимаются геологи.
Сегодня мы тоже с вами геологами и отправимся в экспедицию…
Объясни, как образуются горные породы:
МИНЕРАЛЫ
Сегодня в науке известно свыше 3500 видов минералов. Правда, некоторые из них столь редки, что находятся в нескольких экземплярах.
Большая часть минералов состоит из 2 элементов. Смотри Интернет-урок по окружающему миру «Химические элементы». Тем не менее существуют одноэлементные минералы. Например, золото, серебро, медь, алмаз, сера и другие.
А ты знаешь, что скородит («skoron» — чеснок) назван так, потому что при нагреве распространяет запах чеснока.
АЗУРИТ
Азурит стал один из первых минералов, из которого человек получил синий пигмент. На древней живописи, которую обнаружили в египетской пирамиде Майдума изображены гуси. Так вот художник использовал малахит для зелёного цвета и азурит для синего.
Со временем выяснилось, что при контакте с воздухом азурит приобретает зеленоватый оттенок.
Кстати, самый крупный экземпляр азурита хранится в Американском музее в Нью-Йорке. Вес камня 4,5 тонны (!)
АУРИПИГМЕНТ
Название минерала в переводе с латыни означает «золотая краска». Это говорит и о цвете минерала, и о его применении — изготовлении жёлтой краски.
Аурипигмент содержит на 61 % мышьяк. Это значит, что минерал токсичен! «Золотой яд» был очень востребован алхимиками (- это древние учёные, маги). А в XI веке люди считали, что этот минерал имеет ключ к получению философского камня — камня мудрости. Аурипигмент ценился и в медицине.
ВУЛЬФЕНИТ
Назван в честь австрийского минералога Франца фон Вульфена, нашедшего минерала в Австрии.
Из вульфенита добывают молибден, химический элемент. Дело в том, что сам молибден — металл, в природе не встречается. Но у него есть замечательное свойство, которое очень ценится в ракетной и ядерной технике. Молибден — металл, который плавится при температуре 2620 гр. Этот металл значительно превосходит качества обычной стали. Именно из молибденовой стали изготавливаются тросы для висячих мостов.
Самый известный висячий мост — «Золотые ворота», пересекающий залив Сан-Франциско.
КАЛЬЦИТ
Самый распространенный минерал, который можно найти, просто гуляя в горах. В пещерах кальцит принимает форму сталактитов и сталагмитов.
Сталактит — это отложения в пещерах, свешивающиеся с потолка. А сталагмиты «растут» со дна пещеры, то есть снизу вверх.
Кальцит состоит из известняка и мрамора. Применяется в строительстве. в химической промышленности, в металлургии, и даже в сельском хозяйстве — как удобрение.
КАССИТЕРИТ
Касситерит ИЛИ «оловянный камень» (в переводе с греческого языка «олово») — это основной источник получения олова, металла.
В соединении с медью он даёт один из наиболее востребованных сплавов — бронзу. Открытие бронзы стало началом грандиозных изменений в истории человечества. Бронза легко плавилась, поддавалась ковке, была твёрже меди. Из бронзы делали оружие, статуи, посуду, инструменты.
Мировая промышленность требует огромного количество олова, большая часть которого (около 90%) добывается из касситеритов.
КИНОВАРЬ
Минерал редкий, но очень важный для получения ртути. На сегодняшний день ртуть редко где применяется, так как очень токсична, ядовита.
Весь мир помнит трагедию Минаматы. Трагедия произошла в заливе Минамата (Япония) в 1950-х годах.
Сотни лет рыбаки поселка Минамата занимались промыслом рыбы, креветок. Вскоре рядом заливом был построен небольшой химический завод. С этого момента и начинается страшная история появления болезни, которая сегодня входит во все медицинские справочники Японии под названием «синдром минамата».
Первые признаки катастрофы, обрушившейся на рыбаков и крестьян залива Минаматы, были загадочными и жуткими. Неизвестный недуг вызывал отмирание мышц рук и ног, потерю речи, поражал головной мозг. Люди умирали…
КОЛЕМАНИТ
Минерал промышленного значения. В состав колеманита входит химический элемент — бор, который применяется в производстве стекла и отбеливателей.
Борная кислота применяется в химической промышленности. Также из борной кислоты изготавливают лекарства, например, для лечения глазных, кожных заболеваний.
Бор является составным элементом ракетного топлива.
НАСТУРАН
Основной состав настурана — кислород и уран. Странно, но этот минерал тяжёлый, твёрдый, но хрупкий, и разбить его очень просто.
Настуран — основной источник получения урана, что делает это очень значимый для науки и промышленности.
Современная цивилизация использует два основных источника энергии: углеводородное топливо (нефть, газ) и уран, который получают из настурана.
ОРТОКЛАЗ
В переводе означает «ровный» и «спайность».
Жители Древнего Китая прекрасно знали ценности ортоклаза ка катализатора (то есть вещество, ускоряющее реакцию) при изготовлении керамики.
В настоящее время ортоклаз используется в производстве фарфора — начиная от посуды и заканчивая стоматологическими смесями, керамическими эмалями.
ПИРИТ
Из-за великолепного золотого блеска пирит нередко путают с золотом. Пирит используют для получения серной кислоты. Иногда красивые кристаллы пирита идут на изготовление ювелирных украшений.
А в доколумбовой Америке пирит применяли в качестве зеркала. Некоторые индейские племена использовали куски пирита для, чтобы передавать сообщения на дальние расстояния с помощью солнечного света.
РУТИЛ
Рутил является важным источником титановых руд. Титан — это металл с очень широким применением: производство эмалей, лаков, красок. титан применяют в космической, текстильной, промышленности, металлургии. Его используют и в медицине для изготовления суставных протезов. Кстати, титан — это единственный металл, который не отторгается организмом человека.
СЕРЕБРО
Ценный металл, который занимает 2 место после золота. Из серебра изготовляют ювелирные украшения, чеканят монеты.
АЛМАЗ
Алмазы признаны самыми твердыми минералами, добываемыми из недр земли. При этом удар, нанесенный молотком с большой силой, может расколоть камень на мелкие кусочки.
СЕРА
За характерные цвет и запах (у серы резкий запах) серу долгое время считали порождением дьявола. Но это не помешало найти минералу множество применений, включая изготовление пороха и фейерверков.
Кстати, сера — один из первых химических элементов, открытых человеком.
Древние алхимики полагали, что сера, сгорая, превращается в другие вещества. И она способна превратить металлы в золото.
Сегодня сера служит для изготовления серной кислоты, которая применяется в химической промышленности. Кроме того, сера входит в состав бумаги, используется при производстве шин.
РОЗА ПУСТЫНИ
Песок, солнце и немного воды вот всё, что нужно природе, чтобы создать эти минеральные образования. Из-за высокого содержания песка гипс непригоден для строительства и не имеет промышленного применения.
Оставляя этот минерал дома, не стоит забывать, что он очень сильно пылит….
ЦЕЛЕСТИТ
Название происходит от латинского «небесный». В состав целестита входит стронций. Это металл, который используют для фейерверков, дающих огни красного цвета.
ФЛЮОРИТ
Ценное сырьё для химической промышленности и металлургии. Этот полезный минерал используется в производстве стали и алюминия.
ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Первым нам попался гранит
Гранит — это горная порода, которая залегает глубоко в земле. В некоторых местах на поверхности земли целыми глыбами.
Рассмотрим гранит внимательно:
Гранит состоит из зёрен. Вот почему назвали так эту горную породу, ведь слово «гранит» произошло от слова «гранул», что означает «зерно». Но это не зёрна пшеницы, это минералы: кристаллы кварца, слюды и полевого шпата.
Гранит очень прочный и это является одним из главных его свойств. Из-за прочности добывать гранит нелегко. Иногда даже используют взрывчатку, так как только сильный взрыв разделяет гранит на куски.
Где используют такой прочный материал? Конечно, в строительстве. Из него сооружают опоры мостов, набережные, фундаменты домов, памятников. Древние египтяне использовали гранит для строительства храмов и знаменитых пирамид.
В Санкт — Петербурге на гранитном камне установлен памятник Петру I. Этот камень такой огромный, что в перевозке его участвовало 15 000 человек.
Гранит известен как прочный стройматериал. Но далеко не всем известно, что он проводит звук гораздо быстрее, чем воздух. Скорость прохождения звуковых волн по граниту в 10 раз больше, чем прохождения по воздушному пространству.
Следующие полезные ископаемые, которые нам попались в нашей геологической экспедиции, известны всем… песок и глина. Кстати, глина — это горная порода, состоящая из мелко перетёртых камней.
Когда твёрдая скала подвергается воздействию ветра, дождя, солнца, она распадается на маленькие кусочки — это и есть песок. Песок обычно залегает неглубоко. Поэтому добывают его открытым способом в карьерах.
Если у гранит главное свойство — прочность, то у песка и глины — пластичность. Проверим? Намочите слегка глину и помните. Что обнаружили? ….Верно, она стала мягкой, податливой.
Издавна на Руси мастера лепят из глины игрушки, посуду, вазы. Чтобы изделия стали более прочными, их обжигают в печи. Такие изделия называют керамикой. Керамика — «глина».
А ещё глина является основным материалом для изготовления кирпичей, которые издавна применяют в строительстве.
Величественные стены Московского кремля тоже выполнены из кирпича.
Песок тоже очень важен. Его добавляют в цемент и получают раствор, которым скрепляют кирпичи. Чтобы получить стекло, нужен песок, только не обычные жёлтый, а белый. Также песок используют для изготовления наждачной бумаги.
Дальше наша дорога в поисках полезных ископаемых вывела нас на болото. Мы заблудились? Нет. Оказывается и на болоте поджидает нас интересное полезное ископаемое — торф.
Торф образуется на болотах из отмерших растений. В нём легко можно увидеть части стеблей, корешков, кусочки древесины. Деревья, растущие по берегам болот, падая в воду, постепенно разлагаются и через несколько лет превращаются в спрессованную массу. Это торф.
Какое же у него главное свойство, которое применяет человек? Он отлично горит. Торф относят к горячим полезным ископаемым. К этой же группе относят и каменный уголь.
Каменный уголь образовался миллионы лет назад из остатков отмерших растений. За твёрдость его называют каменным.
Чаще всего уголь имеет чёрный цвет. Довольно твёрдый, но хрупкий — при ударе разбивается на куски. Главное свойство каменного угля — он хорошо горит, выделяя много тепла. Разжечь его труднее, чем дрова. Зато сгорает он медленнее и даёт больше тепла.
Главным образом каменный уголь используется как топливо для получения тепла и электроэнергии. Свет в дома приходит с электростанций, где сжигают уголь. Горячая вода для людей часто нагревается в котельных, работающих на угле.
Поезда на железных дорогах и станки на заводах работают на электроэнергии, полученной при сжигании угля.
Скопление угля в земле называется месторождением. Месторождения на карте обозначаются чёрным квадратом.
Каменный уголь добывают в карьерах или шахтах в зависимости от глубины его залегания в земле. Работа шахтёров очень нужна людям, но она очень опасна.
Отправляемся дальше в путь… И пока мы послушайте историю.
Много веков тому назад в одном местечке Дельфы в Греции один пастух заметил, что из земли что-то выделялось такое, что заставляло овец вести себя странно, а у людей путалась речь. Греки решили, что это был дух какого -то бога и построили на этом месте храм. Что же это был за дух?…..
Газ. Вы видели на кухне газовую плиту. Мама зажигает конфорку, открывает краник — и на плите расцветает огонёк. Это и есть природный газ.
Вы догадались каким главным свойством он обладает?….. Верно, горение. Газ — это ценное топливо. Кроме того, из него получают пластмасс, каучук (из которого получают резину).
Газ — замечательный помощник человека, но он может быть и опасным, если с ним неосторожно обращаться — утечка газа. Всегда проверяйте, выключили ли вы газовую плиту.
Вместе с газом глубоко в земле есть ещё одно полезное ископаемое, которое величают «чёрным золотом»….
Это нефть — маслянистая горячая жидкость. Пожалуй, это самое ценное полезное ископаемое.
Люди издавна находили в земле и на её поверхности тёмную маслянистую жидкость, которую на Руси называли «земляной дёготь» за сходство с дёгтем, получаемым из берёзовой коры. Эту жидкость использовали для смазки (осей телег, обуви), употребляли даже как лекарство. Жидкость эта хорошо горит, поэтому с древнейших времён применялась на войне, где зажигательными стрелами и бомбами поджигались укрепления неприятеля. Это была нефть.
Нефть — жидкость бурого или тёмного цвета, с резким запахом, она легче воды, но главное её достоинство — она хорошо горит, за что её и ценят.
Чтобы представить себе, как появилась нефть, нужно перенестись на миллионы лет назад.
Останки морских живых организмов оседали в илистых донных отложениях. Век за веком формировались пласты «захоронений». Далее начинался процесс бактериального брожения при отсутствии кислорода, в результате чего получался кероген. Уже позже кероген превращается в нефть.
Основная характеристика нефти — это теплоотдача, позволяющая использовать нефть в качестве источника энергии. Кроме того, нефть является певоосновой мощной отрасли промышленности — нефтехимии.
Основное применение нефти — это получение энергии из продуктов перегонки: бензина, солярки, керосина, бутана и другие.
Когда нефть очистят, она превращается в более, чем 2000 полезных продуктов: изготовление пластика, растворителей, спирта, масло для смазки деталей, моющие средства, свечи, мазут, мыло, удобрения, полиэтиленовые плёнки, краски, ткани, одежду и даже взрывчатку для бомб и снарядов.
Добывается нефть нефтяниками под землёй, откуда её по скважинам выкачивают насосами — качалками. От скважин по трубам — нефтепроводам, нефть подаётся на нефтеперерабатывающие заводы, где из неё изготавливают различные вещества.
Нефть и продукты её переработки перевозятся также в цистернах по железным дорогам и на специальных кораблях — танкерах. Корабль — танкер имеет много отсеков — танков — для устойчивости и безопасности.
Месторождения нефти на карте обозначаются тёмными вышками-треугольниками.
Металлы
Отправляемся дальше к подножью вулкана.
Вы уже знаете, что внутри Земли есть магма, температура которой достигает + 5500 градусов. При такой температуре камень существует в расплавленном состоянии. Это магма. Под давлением магма поднимается наверх. Магма, вышедшая на поверхность земли, называется лава. Повторяющиеся извержения лавы, которые накладываются слой за слоем, образуют гору- вулкан.
В магме содержится много горных пород и среди них есть руды.
Руда — это горная порода, продукт действия вулкана. Из руды получают металлы. Для этого руду очень сильно нагревают в специальной печи. Один из первых известных металлов была бронза. Из бронзы люди делали более совершенные орудия труда, чем из камня.
Уже давно люди выяснили, что можно расплавлять красные камни и изготовлять из расплавленной массы чашки и кувшины, эти камни были железной рудой. Почему железная? Это руда, в которой содержится железо. Чтобы добыть железную руду строят рудники и шахты. Или. добывают открытым способом — взрывают.
Железную руду добывают в шахтах или карьерах.
Откуда она привозится в доменные печи, где из неё выплавляют чугун.
Затем чугун поступает в мартеновскую печь, где из него варят сталь. У мартенов работают сталевары. Труд сталевара очень тяжёлый.Из готовой стали на заводах делают: станки, рельсы, поезда, автомобили, части самолётов, тракторы, комбайны, трубы, посуду, оружие и многие другие нужные предметы.
Часть чугуна из доменной печи идёт на отливку частей станков, батарей отопления, сковородок и др.
Очень интересно было открыто самое крупное в мире месторождение руды. Однажды, пролетая на самолете недалеко от г. Курска, летчик заметил, что стрелка его компаса не стоит на месте. Об этом случае узнали геологи. Они обнаружили в этом месте магнитный железняк, который имеет свойство магнита.
Ещё существуют бурый и красный железняк.
Очень трудно определить на глаз чем они отличаются, но ученые нашли выход. Если провести камнем и останется красный след — это красный железняк, если темный — бурый.
Главное свойство руды — плавкость. Благодаря этому свойству, из железной руды получают металлы: железо — самый распространенный металл на земле. на заводах в доменных печах из железной руды выплавляют чугун, а из чугуна — сталь.
Из них делают стальные ножи, сковородки, посуду, рельсы, станки, машины, космические корабли.
Есть ещё алюминиевая руда. А из медного колчедана делают медь. Медь начали использовать раньше, чем золото. Медь хорошо проводит электрический ток, поэтому она незаменима при изготовлении телевизоров, магнитофонов, телефонов и другой радиотехники.
Медь является единственным металлом, который не выдает искры при трении, поэтому инструменты из меди могут использоваться в местах, где есть повышенная опасность возгорания.
Запомните, что металлы всё же отличаются друг от друга. Железо — мягкое, ковке, чугун — хрупкий, а сталь — прочная и упругая.
Металлы
Металлы тверды, как камень, но в отличие от него пластичны: они не хрупкие и поддаются ковке. Все металлы расширяются при нагревании, хотя не так сильно, как жидкости и газы. Вот почему в жару электропровода провисают между опорами, а зимой сильно натягиваются.
Металлы обладают способностью хорошо проводить тепло. Вот почему утюги и сковородки делают из теплопроводных сортов стали.
Металлы хорошо проводят электрический ток. Особенно медь.
Кроме свойств, общих для всех металлов, у каждого из них есть свои особенности.
Магний горит так ярко, что из него готовят горючие смеси для фейерверков, салютов.
Серебристо — белый алюминий очень лёгок: из его твёрдых сплавов строят самолёты.
Ртуть — металл, который плавится при температуре ниже нуля. Её использую в приборах.
Сплав никеля и хрома от электричества сильно нагревается, а вольфрам даже светится. Из них делают спирали для лампочек, плиток, обогревателей.
Из стекла, покрытого тонким слоем серебра, никеля или алюминия, получается зеркало. А ещё серебро издавна славится своими бактерицидными свойствами. Еще воины древнего Рима использовали его для лечения. Если в бою человеку наносились серьезные раны, то целители обкладывали места увечий серебряными пластинами. После таких процедур раны быстро и без всяких осложнений заживали
Золото было признано одним из самых гибких металлов. Оно используется даже для изготовления швейных нитей. Из одной унции золота можно получить нить длиной около 80 км.
Необычайно интересную историю имеет королева металлов – платина. В XVl веке она была обнаружена испанскими путешественниками, прибывшими к берегам Африки. После исследования этого материала была обнаружена его тугоплавкость. По этой причине платина была признана непригодной и была оценена ниже стоимости серебра.
Уран – это металл, который считается одним из самых тяжелых химических элементов. В урановой руде содержится ничтожное количество чистого металла. Уран имеет 14 стадий превращений. Все элементы, которые образуются в ходе превращения, являются радиоактивными. Безопасным считается только свинец, который является заключительной стадией превращения. Для полного преобразования урана в свинец понадобится около миллиарда лет.
Отправляемся дальше…
Вот ещё любопытный камень нам попался. Рассмотрите его внимательно…
Это известняк. Камень серо-белого цвета, который состоит из мелких частичек. Из известняка получают известь, которую используют для скрепления строительных материалов — цемент. Из смеси цемента с водой и песком или гравием делают бетон, а из бетонных плит строят дома.
А это что?
Верно, это мел. А мел — это известняк.
В водах океана известняк образуется из раковин морских животных и их обломков. Отмирая, они опускаются на океанское дно. Со временем образуется толстый слой из этих панцирей. На это уходит миллионы лет. Постепенно слой цементируется и превращается в мягкий известняк.
Ещё существует твердый известняк. Глубоко под землей известняк нагревался и за счет огромного давления превращается в твёрдый известняк. Это мрамор.
Мрамор еще в древности использовался для отделки помещений и создания различных декоративных элементов. Обусловлено это удивительной твердостью материала и его износостойкостью. Мрамор на протяжении 150 лет сохраняет первоначальный вид даже при воздействии температуры, влаги или солнечных лучей.
Мраморный зал в Санкт-Петербурге
Тадж Махал в Индии построен из мрамора…
Много разных известняков в природе. Но трудно не сказать ещё об одном, самом красивом…
Это жемчуг. Он бывает розовым, белым, голубым и чёрным.
Этот вид известняка находится в раковинах морских животных. Добывать его очень сложно. Но люди научились делать искусственный жемчуг.
И последняя наша остановка в пещере. Там тоже мы встретим известняк. Это сталактиты и сталагмиты.
Крошечная капелька воды зависла на потолке пещеры в том месте, где был известняк. Постепенно дождевых капель становилось все больше и больше. Известняк превращался в сосульки, которые росли и увеличивались в размерах. Этот процесс происходил несколько сот лет. Сосульки — сталактиты, падали на пол, образовывая «свечи»- сталагмиты.
Что ж, вот и закончилась наша экспедиция. Проверим, многое ли вы узнали и запомнили. Хорошие ли вы геологи?…
Существует ещё множество горных пород и минералов, драгоценных металлов и драгоценных камней.
Книга рекордов «Самый, самый, самый»…