BADAMY WŁAŚCIWOŚCISKAŁ, 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

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

Właściwości skał

- Pierwiastki rodzime- Siarczki, selenki, tellurki, arsenki, antymonki- Halogenki- Tlenki i wodorotlenki- Węglany, azotany, borany- Siarczany, molibdeniany, chromiany, wolframiany- Fosforany, arseniany, wanadany- Krzemiany- Związki organiczne

Skład chemiczny minerałów

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.)

9

Twardość minerałów - skala F. Mohsa

Skala względna oznacza opór na zarysowanie minerałem poniżej lub ostrym narzędziem czy materiałem (szkło, grafit, ceramika)

1. Talk - Mg3[(OH)2Si4O10]

2. Gips - CaSO4. 2H2O

3. Kalcyt - CaCO3

4. Fluoryt - CaF2

5. Apatyt - Ca5F(PO4)3

6. Ortoklaz (Skaleń) - K[AlSi3O8]

7. Kwarc - SiO2

8. Topaz (Beryl) - Al2F2SiO4

9. Korund - Al2O3

10. Diament - C

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).

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

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?

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.

Środki dydaktyczne

14

Muzea i wystawy geologiczne, np. Muzeum Geologiczne Wydziału Nauk o Ziemi US w Szczecinie, ul. Mickiewicza 16a, tel. 91 444 24 26 – Robert WozińskiZestawy 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 2002Czasopisma 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 WarszawaMa powstać w Poznaniu w dzielnicy Morasko do 2020 roku

Przeniesione do Budynku Centrum Dydaktyczno-Badawczego Nauk Przyrodniczych WNOZ US, ul. Mickiewicza 16a, Szczecin

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

15czwartek, 2 marca 2017

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 kwasemWAPIEŃ PIENI SIĘ, PONIEWAŻ ZACHODZI REAKCJA, W WYNIKU KTÓREJ WYDZIELA SIĘ M.IN. DWUTLENEK WĘGLA; PIASKOWIEC I GRANIT NIE REAGUJĄ Z KWASEM.

16

Przygotowanie kosmetyku mineralnego – maseczki kosmetycznej

Wybieramy glinkę: lub

-

-odkaża,

- likwiduje świecenie skóry,

- leczy trądzik

-zawiera ponad 20

różnych minerałów

Glinki ucieramy w moździerzu

Dodajemy wodę

Mieszamy szpatułką

Maseczka gotowa

Dodajemy korund w proszku

Nasza maseczka zmienia się w PEELING

- leczy trądzik,

- zapobiega pękaniu

naczynek na twarzy,

- wygładza skórę,

- oczyszcza

- pozbywamy się martwych

komórek skóry,

- skóra jest gładka,

- skóra ma ładniejszy kolor

17

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: znowak@zcdn.edu.pl