Презентация "Самые известные кристаллы Якутии"

Самые известные кристаллы Якутии Выполнила: Степанова Саина, ученица 10 класса Кутанинской СОШ Руководитель: Мартынова С.Г., учитель географии

• Актуальность:При слове «кристалл» в воображении рисуется первый среди драгоценных камней – алмаз: «кристальная» чистота и прозрачность, чудесная, непередаваемая игра света, идеальная, правильная форма. Снег также состоит из кристаллов.Несмотря на свою простоту, до сих пор снег полностью далеко не изучен учеными и не разгаданы его удивительные свойства.
• Во всем мире кристаллографические знания приобретают все большеезначение. Практически все научные и технические достиженияпоследнего времени (компьютерная техника, электронная микроскопия,квазикристаллы, высокотемпературные сверхпроводники и т. д.)непосредственно связаны с кристаллографией. И без знания кристаллографическихзаконов трудно понять и оценить новейшие научныеоткрытия.Своим зарождением кристаллография обязана наблюдению и изучениюприродных объектов: минералов и сложенных ими горных пород.
•  
• Предмет исследования:кристаллы алмаза и снега
• Объект исследования:их строение и физические свойства
• Цель исследования:изучить кристаллы снега и алмаза

• Задачи:
• изучить образование данных кристаллов;
• выделить свойства кристаллов;
• Методы исследования:
• знакомство и использование подходящей научной литературы;
• собрать наглядные материалы о снеге и алмазе – фотографии, схемы;
• сравнение изученных учеными свойств данных минералов;
• Оформление результатов работы по данной теме в форме доклада и презентации;
• Гипотеза исследования: Если исследовать снег и алмаз и собрать научные данные о них, то можно иметь четкое представление об их пользе в природе, хозяйстве и попытаться найти новые стороны их использования.

1.1Кристаллография

• Кристаллография — одна из главных фундаментальных наук о Земле,ее веществе. Это наука не только о кристаллах — о процессах их образования,об их внешней форме, внутреннем строении и физических свойствах,— но и о закономерностях развития Земли, ее формы, о процессах,происходящих в глубинах геосфер. Во всем мире кристаллографические знания приобретают все большее значение.
• Практически все научные и технические достижения последнего времени (компьютерная техника, электронная микроскопия,квазикристаллы, высокотемпературные сверхпроводники и т. д.)непосредственно связаны с кристаллографией. И без знания кристаллографических законов трудно понять и оценить новейшие научные открытия.Своим зарождением кристаллография обязана наблюдению и изучению природных объектов: минералов и сложенных ими горных пород.

Снежинка – это мельчайший ледяной кристалл.

• Образование снега начинается с ростом кристалла – зародыша. Сначала из водяных паров формируется облако. Когда температура в нём опускается ниже -5* C, на мельчайших частицах почвы и пыли, парящих в воздухе (ядрах кристаллизации), образуются крошечные кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм в диаметре. Чаще всего они имеют форму шестиугольных пластинок. Кристаллы, падая вниз, растут в результате конденсации на них влаги из воздуха и превращаются в снежинки.

• Первые детальные фотографии снежинок, сделанные человеком, выставлены на продажу в Нью-Йорке на выставке, где можно найти тысячи примеров работы всей жизни фотографа 19 века Уилсона А. Бентли. Он первый сделал фотографии снежинок, и среди них вы не найдете двух одинаковых. (CARL HAMMER GALLERY / WILSON A BENTLEY)

Самая красивая – снежинка «звезда». Ее изображение зачастую символизирует снег. Зарисована она впервые свыше 400 лет назад в 1555 г. Рассматривая эту снежинку, Кеплер в 1611 г. установил, что лучи ее расходятся строго под углом в 60*. Снежинки, увеличенные при помощи сканирующего электронного микроскопа Свойства снега:

• Цвет - белый цвет происходит от заключённого в снежинке воздуха.
• Состав - снежинки состоят на 95 % из воздуха, что обуславливает низкую плотность и сравнительно медленную скорость падения (0,9 км/ч).
• Размер и вес - обычно снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе 0,004 г.
• Скрип – это ломание кристалликов
• Оригинальность – двух одинаковых снежинок не существует.
• Угол падения - снежинки не падают строго вертикально. Сложная поверхность снежинки, её «изломы» не дают возможности ей просто падать.
• Пластичность - снег гораздо лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению.
•  Теплоизоляционные свойства - снег - один из лучших естественных теплоизоляторов.
• Одно из главных свойств снега – его поразительная изменчивость. В нем постоянно и непрерывно меняется все: плотность, пористость, влажность, теплоемкость, форма снежинок, их блеск, а иногда и цвет.
• Таяние – при температуре 0*С снег превращается в воду.

1.3 Кристаллы алмаза

• Алмазы выкристаллизовываются непосредственно из лав, богатых магнием и насыщенных диоксидом углерода, который подвергался воздействию высоких температур (1400 °С) и давления. Как правило, магма с такими свойствами поступает из мантии Земли глубиной 150 км.
• Алмаз — это минерал, полностью состоящий из углерода, для которого характерна кубическая кристаллическая решетка. Теперь алмазы не только предмет роскоши.
• Каждый атом углерода в структуре алмаза расположен в центре тетраэдра, вершинами которого служат четыре ближайших атома. Именно прочная связь атомов углерода объясняет высокую твёрдость алмаза.
• Схематическое изображение кристаллической решетки алмаза:

Физические свойства алмаза

• 1. Цвет минерала-бесцветный, желтовато-коричневый переходящий в жёлтый, коричневый, чёрный, синий, зелёный или красный, розовый, коньячно-коричневый, голубой, сиреневый (очень редко)
• Характеризуется исключительно высоким светопреломлением. Показатель преломления (от 2,417 до 2,421) и сильная дисперсия (0,0574 ) обуславливают яркий блеск и разноцветную "игру" огранённых ювелирных алмазов, называемых бриллиантами.
• 2. Цвет черты-никакой
• 3. Прозрачность-прозрачный, полупрозрачный, непрозрачный
• 4. Блеск-алмазный, жирный
• 5. Спайность-совершенная по октаэдру
• 6. Твердость (шкала Мооса)- 10, а абсолютная - в 1000 раз превышает твёрдость кварца и в 150 раз - корунда. Она самая высокая как среди всех природных, так и искусственных материалов.
• 7. Излом-неровный
• 8. Прочность-хрупкий, легко раскалывается.
• 9. Плотность (измеренная)- 3.5 - 3.53 g/cm3
• 10. Радиоактивность (GRapi) – 0

• Кристаллы алмаза всегда содержат различные дефекты кристаллической структуры (точечные, линейные дефекты, включения, границы субзерен и тп.). Такие дефекты в значительной степени определяют физические свойства кристаллов.
• На воздухе алмаз сгорает при 850° С с образованием СО2; в вакууме при температуре свыше 1.500° С переходит в графит.
• Размеры кристаллов варьируют от микроскопических до очень крупных, масса самого крупного алмаза "Куллинан", найденного в 1905г. в Южной Африке 3106 карат (0,621кг). Алмазы массой более 15 карат - редкость, а массой от сотни карат - уникальны и считаются раритетами. Такие камни очень редки и часто получают собственные имена, мировую известность и своё особое место в истории.
• Наряду с этим, они выносятся к поверхности Земли в результате взрывных процессов, сопровождающих формирование кимберлитовых трубок, 15-20% которых содержит алмаз.
• Хорошие кристаллы подвергаются огранке и используются в ювелирном деле. Ювелирными считаются около 15% добываемых алмазов, еще 45% считаются околоювелирными, т.е. уступают ювелирным по размеру, цвету или чистоте. В настоящее время общемировой объем добычи алмазов составляет порядка 130 миллионов карат в год.
• Бриллиант (от франц. brillant - блестящий), - алмаз, которому посредством механической обработки (огранки) придана специальная форма, т. наз. бриллиантовая огранка, максимально раскрывающая такие оптические свойства камня, как блеск и цветовая дисперсия.

Заключение

• Изучив данную тему можно сделать такие выводы:
• Алмаз и снег являются кристаллами.
• Имеют кристаллическое строение.
• Внешне похожи блеском. Недаром блеск снега сравнивают с блеском алмаза в поэтических строках.
• Одно из главных свойств снега – его поразительная изменчивость. В нем постоянно и непрерывно меняется все: плотность, пористость, влажность, теплоемкость, форма снежинок, их блеск, а иногда и цвет. Снег никогда и нигде не бывает одинаковым. Снег сегодняшний не похож на вчерашний.
• А главное свойство алмаза - его поразительная твердость. Его не царапает ни один другой минерал.
• Якутию невозможно представить без снега и россыпей алмазов. Они являются символами твердости и хрупкости, а также чистоты помыслов, богатства, благодати и т.д.
• Они являются антиподами по образованию: алмаз лежит глубоко в недрах земли, а снег – детище высоких слоёв атмосферы.

• Спасибо за внимание!