Что такое минералы и чем они различаются?
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 55.
Обновлено 17 Сентября, 2021
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 55.
Обновлено 17 Сентября, 2021
Земля — одна из твёрдых планет Солнечной системы. Её внутреннее строение изучается с помощью геофизических методов, так как само вещество для людей недоступно. Наружная каменная оболочка — земная кора — детально исследована с поверхности и на глубину шахт и карьеров. Земная кора состоит из множества горных пород, которые сложены разнообразными минералами. Что такое минералы, чем они различаются, какие минералы являются распространенными, рассмотрим в статье.
Что такое минерал
Минерал — составная часть горной породы, представляет собой химическое соединение, простое или сложное, одного состава и внутреннего строения.
Некоторые минералы состоят из одного химического элемента (золото, серебро, алмаз). Большинство минералов многоэлементные.
Существуют минералы, одинаковые по химическому составу, но разного строения. Алмаз и графит состоят из углерода. Алмаз имеет очень плотную внутреннюю «упаковку», а графит состоит из микроскопических слоёв, которые отделяются друг от друга при лёгком нажиме.
Как определяют минералы
Для определения минералов существуют диагностические признаки.
- Физические свойства — форма кристаллов, индивидуальная для каждого минерала. У кварца несимметрично заточенные «карандашики», у поваренной соли — кубики, у алмаза — октаэдр.
- Оптические характеристики — цвет и его варианты, блеск, степень прозрачности.
Разновидности кварца отличаются цветом — бесцветный горный хрусталь, фиолетовый аметист, жёлтый цитрин, чёрный морион. Зональная окраска столбиков турмалина — его характерная черта.
- Механические признаки — спайность, твёрдость.
Понятие спайности связано со способностью минералов раскалываться по определённым плоскостям. Различие хорошо видно на примере кварца и слюды: кварц распадается на кусочки неправильной формы, слюда расщепляется на листочки.
В таблице показана твёрдость минералов относительно друг друга и принципы диагностики.
Твёрдость |
Минерал-эталон |
Как определить |
1 |
Тальк |
Легко режется ногтем |
2 |
Гипс |
Царапается ногтем |
3 |
Кальцит |
Царапается медной проволокой |
4 |
Флюорит |
Царапается иглой |
5 |
Апатит, его заменяет обычное стекло |
Царапается швейной иглой |
6 |
Полевой шпат |
Слегка царапает стекло |
7 |
Кварц |
Хорошо царапает стекло |
8–10 |
Драгоценные камни — топаз, рубин, изумруд, алмаз |
Любой минерал царапается алмазом |
- Химическое свойство наиболее важное для определения кальцита — реакция с разведённой соляной кислотой.
Интересные факты о минералах
Самый распространённый минерал в земной коре — полевой шпат. Он присутствует почти во всех горных породах.
Учёные не всегда могут объяснить, как образуется тот или иной минерал, однако научились их выращивать. Искусственный сапфир используется в производстве светодиодов, мобильных телефонов, часов, в аппаратуре космических кораблей. Кристаллы должны быть идеально прозрачными, бесцветными.
Самый твёрдый минерал — алмаз, но его легко разбить молотком, так как он хрупкий.
Вещество, входящее в состав минерала апатита (фосфор), является ценным удобрением.
В докладе на уроке по окружающему миру во 2 классе можно кратко рассказать, чем различаются минералы, привести классификацию свойств.
Что мы узнали?
Из минералов состоят горные породы. Большинство минералов состоят из нескольких химических элементов. Минералы определяют по разным признакам: физическим, оптическим, механическим.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Пока никого нет. Будьте первым!
Оценка доклада
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 55.
А какая ваша оценка?
Задание:
Найти в атласе-определителе А. Плешакова «От земли до неба»сведения о граните, полевом шпате, кварце и слюде и подготовить сообщение о них.
Выполнение:
Открываем атлас-определитель «От земли до неба» на странице 11. Там находится краткая статья, в которой содержатся все сведения об этих породах и минералах, которые должен знать ученик 2 класса.
Пример краткого сообщения о граните.
Гранит является горной породой. Мы называем его камнем, но на самом деле гранит состоит из нескольких минералов.
На изломе гранита мы можем разглядеть зерна этих минералов. Они разного цвета. Прозрачные сверкающие зерна — кварц, черные — слюда, цветные — полевой шпат.
Гранит очень прочный, его часто используют для облицовки зданий, постройки набережных, постаментов памятников.
Он бывает нескольких цветов — красного, розового, серого.
Пример краткого сообщения о полевом шпате.
Полевой шпат это минерал, одна из составляющих гранита.
Полевой шпат очень широко распространен на земле, его считают самым распространенным минералом в земной коре.
Полевой шпат очень красив и его часто используют для изготовления украшений. Из-за распространенности шпата, такие украшения стоят недорого.
Полевой шпат может быть красного, желтого, зеленого, белого цвета. Обычно этот минерал непрозрачный.
Пример краткого сообщения о кварце.
Кварц также встречается в составе гранита, но этот минерал можно встретить и в других горных породах, а также и сам по себе. Часто встречаются отдельные кристаллы кварца, которые могут достигать размера нескольких метров.
Существует множество разновидностей кварца, и многие из них используются для изготовления украшений. Например, фиолетовый кварц называют аметистом и его часто вставляют в кольца или серьги.
Прозрачный кварц называют горным хрусталем, а непрозрачный молочным кварцем. Есть голубой и розовый кварцы.
Кварц твердый, но и хрупкий минерал. Но из него часто изготавливают стекла, служащие под давлением.
Пример краткого сообщения о слюде.
Слюда также входит в состав гранита, но встречается и в других горных породах. На вид слюда представляет собой набор тонких пластинок, которые легко отделяются друг от друга. Пластинки эти темного цвета, но при этом прозрачные.
Это непрочный и хрупкий материал, но в прошлом слюду часто использовали в качестве оконного стекла. Сейчас слюду используют с электронике и в составе теплоизоляционных материалов.
Доклад о полезных ископаемых дети начинают делать уже во 2 классе. Мы предлагаем 8 сообщений на тему «Полезные ископаемые», которые адаптированы для учеников и 2, и 3 класса.
Предлагаемые доклады помогут не только отлично изучить эту непростую тему, но и больше узнать о полезных ископаемых своей родины. Сообщения понятны и небольшие по размеру, что позволяет выучить текст и пересказать его на уроке.
Чёрное золото
Ты знаешь, что такое золото? Это драгоценный металл жёлтого цвета. А слыхал ты про чёрное золото? Чёрным золотом называют нефть. Без нефти остановились бы на дорогах автомобили, в полях – тракторы, не плавали бы красивые корабли, не ездили бы тепловозы, не летали бы быстрокрылые самолёты. Машины, корабли и тепловозы движутся, работают благодаря нефти. Много полезных вещей даёт людям нефть. Нам нужны целые моря нефти. Пройдут годы, и мы будем добывать чёрного золота во много раз больше, чем сейчас. А учёные смогут из неё изобрести много нужных и полезных предметов.
Природный газ
Природный газ не имеет цвета и запаха. Относится к горючим ископаемым. Используется как топливо для обогрева помещений, для приготовления пищи, на электростанциях, в котельных, на заводах, а также как сырьё для получения пластмасс, резины, волокна и других полезных веществ.
Россия — один из крупнейших экспортёров газа в мире. Природный газ поступает по газопроводам.
Торф
Торф — это горючее полезное ископаемое тёмно-коричневого цвета. Торф образуется из растительных остатков при их перегнивании в условиях недостатка кислорода. Как правило, основным местом формирования торфа являются болота.
Некоторое время назад торф практически повсеместно использовался в качестве топлива. Торф — отличное органическое удобрение, широко использующееся в сельском хозяйстве. Торф служит также подстилкой для животных.
Торфяные залежи необходимо беречь от пожаров, так как их очень сложно тушить.
Уголь
Уголь — горная порода, образовавшаяся в земных недрах из остатков растений, которые росли на Земле много миллионов лет назад. Существует несколько разновидностей угля: бурый уголь, каменный уголь, антрацит.
Бурый уголь. Сорт образовался из остатков торфа позже всех, поэтому он считается самым молодым. Особенность его в том, что у него очень низкая температура сгорания.
Каменный уголь. Это самая распространённая разновидность угля в деятельности человека. Он используется как топливо, из него получают пластмассы, краски и другие полезные материалы. Добывается как открытым способом, так и закрытым, в шахтах.
Железная руда
Железо — это прочный металл, использовать который люди начали ещё много веков назад. Но найти его в чистом виде невозможно. Железо содержится во многих горных породах в виде соединения с другими минералами. Больше всего железа в железной руде.
Из руды на металлургических заводах получают чугун, а потом из чугуна выплавляют сталь.
На сегодняшний день чугун и сталь используются во многих сферах жизни и деятельности человека, в том числе и во всех видах промышленного производства. Сталь широко используется в машиностроении.
Известняк
Известняк является осадочной горной породой. Небольшие объемы можно растворить водой. Во время разложения образовывает карстовые пещеры. А на большой глубине под воздействием земного внутреннего тепла предоставляет газовый источник для минеральных вод.
Известняк — обычно белый, серый или желтоватый камень. Он образовался из остатков морских организмов. Их отпечатки можно хорошо рассмотреть в известняке-ракушечнике. Применяется при строительстве зданий и дорог. Из известняка получают известь для приготовления строительных растворов. Особая разновидность известняка — мел.
Глина и песок
Песок и глина — одни из самых распространённых горных пород. Они образуются в природе при разрушении других горных пород, например гранита.
Глина бывает белая, красная, коричневая, жёлтая, серая. Она непрозрачная, твёрдая, плотная, негорючая. При намокании глина становится вязкой и пластичной, а при высыхании сохраняет свою форму. Из глины изготавливают кирпичи, черепицу, посуду. Изделия из обожжённой глины называются керамическими.
Песок — сыпучая горная порода жёлтого или белого цвета, непрозрачная. Используется в строительстве, при изготовлении стекла.
Гранит
Гранит — горная порода, состоящая из зёрен полевого шпата, кварца и слюды. Гранит очень прочный. Хорошо полируется. Применяется в строительстве. Из него изготавливают лестницы, колонны, памятники. Многие станции метро облицованы гранитом. Красная площадь в Москве вымощена гранитной брусчаткой.
Гранит залегает глубоко в недрах Земли, но в некоторых местах глыбы горной породы выходят на поверхность. Здесь его и добывают.
***
Все предложенные доклады или сообщения ученик 4 класса может использовать для выполнения проекта «Полезные ископаемые моей Родины».
Смотрите также:
Как образуется, происхождение
Кварц известен людям с древнейших времён. Его легко обнаружить и добыть даже без применения специальной техники. Кроме того, он прочен и красив. Древние люди изготавливали из него не только украшения, но и орудия труда — топоры, ножи, отбойники.
Условия образования минерала различны. Он является породообразующим для большинства метаморфических и магматических пород. Может кристаллизоваться непосредственно из кислых магм. Встречается кварц и в составе осадочных пород: доломитов, известняков и пр. В них он имеет формы жеод (замкнутых полостей), конкреций (шаровидных минеральных агрегатов), прожилок и мелкокристаллических корок. В виде смесей и силикатов может сам входить в состав других минералов.
Относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть стекло может состоять главным образом из этого минерала.
Состав, общие свойства
В переводе со средневерхненемецкого языка название кварц означает «твёрдый». Этот минерал представляет собой оксид кремния. Химическая формула кварца — SiO2 (оксид кремния). Температура плавления — около +1728 градусов. В разных источниках эти сведения могут отличаться, так как расплав минерала характеризуется повышенной вязкостью и в точности определить температуру сложно. Кварц — диэлектрик, то есть он не проводит или практически не проводит электрический ток. Плотность минерала — в пределах от 2,6 до 2,65 г/см³. Его твёрдость по 10-балльной шкале Мооса равна 7.
Кристаллы имеют характерное шестигранное псевдогексагональное призматическое строение. Они чаще всего бесцветны, но могут иметь белую окраску из-за большого количества трещин. Благодаря различным примесям, в том числе включениям других минералов (например, оксидов железа) могут приобретать и другие цвета.
Для кварца характерен полиморфизм, то есть при одной и той же химической формуле минерал может иметь различное строение кристаллической решётки. Благодаря её разной структуре в природе встречаются коэсит, тридимит, кристобалит.
Ещё одна полиморфная модификация, стишовит, была сначала получена искусственным путём при очень высоком давлении, а затем обнаружена в составе горных пород в Аризонском метеоритном кратере.
Для детей 2 класса описание минерала кварца должно быть более простым. Можно дать лишь его краткую характеристику, в соответствии с возрастными особенностями учащихся. Сведения о химической формуле и составе минерала для них ещё сложны, они изучаются в старших классах. В рамках курса «Окружающий мир» сообщение может включать, например, информацию о разновидностях полезного ископаемого. Этот минерал имеет много видов и внешне они довольно привлекательны. Поэтому у детей 7—8 лет такая информация вызывает большой интерес.
Разновидности, их разнообразие
Интересный факт: существует множество разновидностей кварца (более двух десятков), которые отличаются друг от друга прежде всего цветом. Так, этот минерал может выглядеть как бесцветные, прозрачные кристаллы (горный хрусталь), тёмный непрозрачный полудрагоценный камень коричневого или красно-коричневого цвета с белыми и чёрными или розоватыми и желтоватыми узорами соответственно (оникс).
И это далеко не все примеры. Дополнительный материал для детей 2 класса о свойствах камня кварца может включать краткие сведения о таких его разновидностях, как халцедон, цитрин, а также кошачий, тигровый и соколиный глаз. Названия последних видов вызывают живой интерес у учеников. В докладе могут содержаться сведения о том, что из многих разновидностей минерала делают ювелирные украшения. Дополнить информацию и сделать тему по-настоящему интересной для детей помогут тщательно подобранные иллюстрации.
Как и где добывают кварц
Это очень распространённый минерал, его месторождения не редкость. Залежи пока не обнаружены только в Антарктиде, но это лишь вопрос времени.
Однако далеко не все они имеют промышленное значение. На мировой рынок минерал в основном поставляют такие государства:
- США.
- Бразилия.
- Австралия.
- Шри-Ланка.
- Мадагаскар.
Кроме того, многие страны являются признанными лидерами в добыче какой-то одной разновидности минерала. Так, в России на Южном Урале добывают самые качественные в мире авантюрины. Это разновидность кварца зеленоватого цвета без искр. Прекрасные кристаллы горного хрусталя добывают в Италии, Франции. Помимо австралийских и бразильских, востребованы у ювелиров и аметисты из Германии, Армении.
Добыча кварца может вестись тремя способами, в зависимости от особенностей месторождения:
- Взрывным. Это наименее эффективный способ, который к тому же вредит окружающей среде. В результате получают, как правило, кристаллы невысокого качества, в виде обломков, с трещинами и сколами. Однако этот метод по-прежнему актуален из-за его дешевизны.
- Методом воздушной подушки. Он заключается в том, что порода раскалывается под действием высокого давления. Оно образуется путём нагнетания воздуха в специальную ёмкость, помещённую в скважину месторождения. При таком способе повреждения породы незначительны.
- Метод камнереза. Самый щадящий, но и наиболее дорогостоящий. Предусматривает использование специальной техники, стоимость которой довольно высока.
Кроме того, кварц синтезируют искусственным путём.
Применение минерала
Он относится к широко распространенным полезным ископаемым. Искусственный и натуральный кварц применение находят в следующих сферах:
- Оптика (в различных приборах).
- Производство (керамическая, стекольная промышленность). Благодаря пьезоэлектрическим свойствам они также используются в радио- и телефонной аппаратуре. Применяются в генераторах ультразвука. Большое количество кварцевого сырья используется для производства огнеупорных материалов, а также кварцевого стекла, из которого изготавливают изделия, стойкие к колебаниям температуры. Это лабораторная посуда, изоляторы, тигли и т. д. Из кварцевого стекла производят оптические волокна.
- Ювелирное дело. В сфере повышения в последние годы интереса к эзотерическим знаниям большую популярность приобрели амулеты с разными видами кварца, которые подбираются исходя из даты рождения человека и других параметров.
Искусственные кристаллы
Искусственный кварц имеет ряд преимуществ перед природным: это и более высокая химическая чистота, и однородная структура, вызванная более равномерным распределением примесей. Кроме того, промышленным образом выращивают монокристаллы, в природе же распространены сдвойникованные. Монокристаллы более пригодны для использования в оптической и радиоэлектронной промышленности.
Для ювелирного дела искусственные кристаллы кварца тоже удобнее, так как в процессе выращивания им можно придать практически любой цвет и насыщенность оттенка. Можно также вырастить кристаллы с задуманными плавными переходами одного цвета в другой. Интересно, что промышленным образом можно получить и такие цвета, которые в природе не встречаются или очень редки. Это синий, голубой и зелёный кварц. Для детей 2 класса эта информация тоже, несомненно, будет интересной.
Интересные факты
С элементарными сведениями о минералах ученики знакомятся уже в начальных классах. Учитель может сообщить на уроке следующие интересные сведения о кварце:
- Минерал может по-разному реагировать на колебания температуры. Так, чёрный кварц, нагретый до +300 градусов, приобретает золотистый цвет, а до +400 — прозрачность.
- Многим известно выражение «кварцевые часы». Для контроля за точностью хода в них используются кристаллы этого минерала. Часы с кварцевыми кристаллами считаются самым точными.
- Линзы из кварца намного прочнее, чем стеклянные.
Эти интересные факты вполне доступны для понимания детям 2 класса. Использование таких сведений на уроке поможет оживить восприятие и будет способствовать лучшему усвоению материала.