Ученики на Учителя.com


Исследовательский проект "Волшебный пластилин"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Новодарковичская средняя общеобразовательная школа»
Брянского района Брянской области
III Школьная Научно-Практическая конференция «Успех»
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ
Волшебный пластилин
Химия
Выполнила:
ученица 8а класса
Сёмина Екатерина
Руководитель:
учитель химии
Гайдукова А. П.
Брянск 2017
АННОТАЦИЯ ПРОЕКТА
Полимерная глина — уникальный и удивительный материал,
обогативший и украсивший нашу жизнь. Он нашел применение в руках
профессионалов и любителей, в производстве канцтоваров, бижутерии и
других украшений. Особенно интересна глина с добавлением пчелиного
воска для бижутерии. Глубокое изучение влияния полимерной глины
показало ее безопасность на довольно длительном промежутке исследований.
Поэтому ею пользоваться разрешено детям уже с трех летнего возраста.
Исключение составляют случаи проглатывания материала. Поэтому надо
внимательно следить за детьми во время работы с глиной и тщательно мыть
руки по окончании контакта с материалом. Использование пластика
разрешено для искусств и ремесел, а также в любом производстве. Меня
заинтересовали вопросы, связанные с составом и свойствами полимерной
глины, поэтому я решила изучить и рассмотреть некоторые из них в данном
проекте-исследовании.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ: Полимерная глина
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ: состав и свойства полимерной глины
ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: изготовить изделие из полимерной глины
Для реализации поставленной цели мы поставили следующие
ЗАДАЧИ:
• Изучить реакцию полимерной глины на пламя.
• Провести экспериментальное исследование образцов полимерной
глины в различных жидкостях.
• Проанализировать результаты исследования, сделать выводы.
ЦЕЛЕВАЯ АУДИТОРИЯ: мальчики и девочки, а также их родители, учителя
и люди любого возраста, желающие узнать, что такое полимерная глина, и
как из неё изготовить поделки.
ЗАКАЗЧИК ПРОЕКТА: МБОУ «Новодарковичская СОШ»
Мы выделили следующие ЭТАПЫ РАБОТЫ НАД ПРОЕКТОМ:
1. Изучение источников информации по теме нашего проекта с целью
выяснения следующих вопросов:
• история появления полимерной глины
• состав полимерной глины
• краткая характеристика разновидностей полимерной глины
• правила работы с полимерной глиной
2. Исследование некоторых свойств полимерной глины
3. Подготовка оборудования для изготовления изделия из полимерной
глины
4. МАСТЕР-КЛАСС по изготовлению изделия
Для выполнения исследовательской части проекта нам потребовалось
следующее ОБОРУДОВАНИЕ:
• Полимерная глина марки FIMO, синяя
• Фарфоровая чашка
• Ложечка для нагревания веществ
• Спиртовка
• Спички
• 6 пробирок: с растворами кислоты, щелочи, фенола, этилового спирта
(70% и 95%), пробирка с водой
• Предметные стёкла
• Перчатки
• Стеклянные палочки
• Вытяжной шкаф
Основное содержание
История появления полимерной глины
В Германии, в начале 1930-х, инициативная женщина Фифи Ребиндер
разработала и выпустила глину, которую назвала Фифи Мозаик. Глина была
предназначена для изготовления голов кукол. В 1964 году Фифи Ребиндер
продала формулу этой глины Эберхарду Фаберу (EberhardFaber), который
«развил» ее во всемирно известную в настоящее время марку ФИМО (Fimo).
В те времена пластика использовалась для кукол, и моделирования миниатюр
для КУКОЛЬНЫХ ДОМОВ (Doll’shouse). Поскольку пластика получила
широкое распространение, то ее можно было купить в игрушечных
магазинах.
В начале 1970-х, семья по фамилии Шауп, которая иммигрировала в
США из Германии в 1950 году, получила рождественскую посылку от
бабушки. Внутри была упаковка Фимо. Миссис Шауп была очарована этой
пластикой, начала делать орнаменты, фигурки и, вскоре, люди стали
спрашивать ее, где она достала эту пластику. Ее муж, который не работал в
тот момент, решил начать импортировать Фимо, и в 1975 году компания
«Эксент Импортс» начала свою работу по импорту Фимо в США.
Как только популярность пластики стала расти, другие американские
компании, включая «Ди’с Дэлайт» в 1970 и «Американ Арт Кампани»
(АМАСО) в 1980 г. стали импортировать Фимо. В то же самое время, когда
художники и американские компании уже узнавали Фимо, одна
американская компания разработала собственную версию полимерной
глины. Продукт, который назывался полиформ (polyform) был разработан в
1960-х годах для производственных целей. Но настал момент, когда
индустрия недостаточно потребляла пластики для своих целей, и очень
много глины было просто лежало на складах. Однажды, посетитель одного из
заводов играл с куском полиформа и слепил небольшую фигурку. Затем
фигурка была испечена в лаборатории – так родился Скальпей/Полиформ
(Sculpey/Polyform). Белый Полиформ, на самом деле, продавался в маленьких
количесвах еще начиная с 1967 года. К 1976 году Майк Солос, основатель
компании, продавал свой продукт на различных творческих выставках. Цвета
в Полиформ (Скальпей) были добавлены только после 1983 года, и до того
момента, пока художница Сью Кэлсей и ее сестра Кэтти Джонсон не
смешали глину с темным мелом. Популярность полимерной глины скоро
стала очевидной и компания «АМАКО» (АМАСО), которая производила
натуральную глину годами, произвела свою собственную полимерную глину
– Фрэндли Клэй (FriendlyClay), в 1993 году, которая была продана в
упаковках одного цвета.
Еще одна персона, Мари Сегал, очень заинтересовалась полимерной
глиной, и вместо теста, которое она использовала для своих поделок - стала,
работать с Фимо. Вскоре, Мари и е` муж не только продавали Фимо, но и
предлагали великолепную техническую поддержку тем, кто был очарован
этой пластикой. Забегая вперед, супруги Сегал стали одними из
разработчиками и промоутерами новой полимерной глины – Премо (Premo).
Как? В 1994 году Сегал обратились к компании Скальпей/Полиформ с
вопросами: а почему бы не добавить более интенсивные цвета в пластику, и,
почему бы не сделать, действительно, качественную полимерную глину
Амерканского производства? Компании Скальпей/Полиформ понравилась
эта идея, и, Сегал стали разрабатывать полимерную глину, улучшив ее
качества. Люди, которые увлекались полимерной глиной в то время на юге
Калифорнии были счастливчиками, потому как, они приняли участие в
тестировании новой глины. Так, в дополнение к семье полимерных глин
появился на свет – Премо (Premo) Скальпей.
Состав полимерной глины
Полимерные глины состоят из основы и пластификатора, который
придает глине пластичность. В основе полимерной глины лежит
поливинилхлорид. Частицы ПВХ, подобно желатину, обладают огромной
впитывающей способностью при нагревании, и именно это свойство лежит в
основе полимерной глины. В качестве пластификаторов используются
производные фталевой кислоты — фталаты. Это жирные прозрачные
жидкости, более всего напоминающие машинное масло. При нагревании
смеси фталатов с порошком ПВХ происходит процесс желатинизации:
пластификаторы впитываются в частички порошка, частички набухают и
плотно сцепляются между собой. Чем больше пластификаторов было в
исходной массе, тем мягче получается готовый продукт. Полученное в
результате вещество называют «пластифицированным ПВХ». В
промышленности из него изготавливается большая часть изоляции
электрических проводов, пластиковые окна, медицинские инструменты,
такие как трубочки капельниц, посуда, игрушки, предметы быта. В состав
полимерной глины также входят различные пигменты, в том числе хорошо
совместимые с ПВХ порошковые фталоцианиновые красители. Пигменты
могут быть добавлены к прозрачной основе, чтобы получить требуемый цвет,
вместе с малыми количествами каолина, белого фарфора или других
прозрачных компонентов там, где требуется прозрачность. Слюда может
быть добавлена, чтобы создать перламутровый или металлический эффект. В
материале могут быть также стабилизаторы, препятствующие
желатинизации во время хранения при нормальных температурах.
Разновидности полимерной глины
Самозатвердевающие пластики
Самозатвердевающие пластики не требуют запекания и засыхают за
сутки. Хранить такой пластик открытым нельзя. Его лучше оставить в
родной упаковке, завернуть ее в пищевую пленку, а затем в несколько
полиэтиленовых пакетов.
«Пластилин из бумаги» или усовершенствованное папье-маше,
изготавливается из целлюлозы. Очень пластичен, легок, практически не
липнет к рукам. В упаковке уже готов к употреблению, если немного подсох
и стал жестким – можно слегка смочить водой. После засыхания становится
легким и довольно твердым – можно шкурить, резать, пилить. Однако
материал очень хрупкий, что создает определенные сложности при лепке.
Работать с этим материалом очень удобно, он допускает долгую доработку.
Если слепленная форма вас не устраивает, можно срезать лишнее, смочить ее
водой и долепливать, материал легко сцепляется. Шлифовать можно
наждачной бумагой, пилками. Можно уже отполированное изделие чуть
смочить водой, чтобы верхний слой слегка раскис, и немного пройтись
пальцами. Получается фактура, близкая к человеческой коже. Красится этот
материал всем, чем угодно, кроме масляных красок. Пластик хорошо
впитывает краску, смыть ее не удастся!
Жидкий сaмоотвердевающий пластик. Перед
использованием необходимо хорошо перемешать
пластик в банке до однородной структуры. Выпускается
белого цвета допускает покраску акрилом в любые
цвета, хотя подходят все виды красок. Flumo
используют для заливания. Часто из него делают фабричные куклы «под
фарфор», которые потом преподносят в магазинах, как настоящие
фарфоровые куклы. В данной ситуации должна насторожить стоимость
такого товара. После высыхания пластик становится очень прочным.
Двухкомпонентная эпоксидная паста, которая застывает на воздухе
Cамый прочный из пластиков. При смешивании получается мягкая и
липкая масса, которая постепенно твердеет. Скорость затвердевания зависит
от температуры. При нагревании процесс происходит гораздо быстрее, за
несколько минут, но нужно учитывать, что предел
термостойкости материала составляет 130°C. После
затвердения можно обрабатывать, сверлить, шкурить,
пилить, красить. Недостаток в том, что смешанная масса
очень липкая, и липнет ко многим материалам.
Запекаемые пластики
Запекаемые пластики или полимерная глина - синтетический материал,
который твердеет после термической обработки при температуре от 100 до
150 С. Изначально – это мягкая масса, напоминающая пластилин, которая
после обжига приобретает жесткую, прочную форму. Хорошо подходит для
лепки различных украшений.
Sonnet. Отечественная запекаемая полимерная глина.
Выпускается по торговой маркой питерского завода
художественных красок "Невская Палитра". Эта
пластика довольно твёрдая, и чтобы её размять
требуется приложить некоторые усилия. После
разминания становится мягкой и пластичной, но очень быстро стынет, стоит
немного полежать на столе, после чего нужно опять прикладывать усилия по
разминанию. Можно положить её в тёплое место, на батарею в зимнее время,
тогда это облегчит усилия. Обладает уникальными свойствами: отличной
пластичностью в сочетании со способностью отвердевать при температуре
130° С в духовке, хорошо размягчается, не липнет и не пачкает руки. После
отвердевания изделия из пластики отлично окрашиваются акриловыми
красками. Пластика легко снимается с одежды и коврового покрытия, а
остаток смывается водой с мылом. Хочется отметить, что свежая пластика
значительно мягче и лучше в использовании.
Плюсом является её дешевизна, доступность. Купить можно практически в
любом художественном магазине.
Несмотря на все минусы, с ней можно нормально работать, получать
хорошие изделия.
Описание свойств
Проведенные исследования (ГОСТ Ρ 51555-99) показали, что полимерная
глина обладает высокими показателями качества для изготовления изделий
декоративно-прикладного характера, игрушек, сувениров, элементов декора.
Полимерная глина для художественного моделирования, включающая
крахмал, латекс карбоксилсодержащего сополимера или его смесь с
латексами других сополимеров в качестве связующего, смесь глицерина и
его сложных эфиров с карбоновыми кислотами в качестве пластификатора,
при необходимости, консервант бензоат натрия, при необходимости,
краситель, при необходимости, при следующих соотношениях компонентов,
мас.%:
крахмал
65-85
15-35
 
0-7
 
0-0,5
0-5
Экспериментальная часть
Для эксперимента нам понадобилось:
1) Штатив
2) Предметные стекла
3) Стеклянные палочки
4) Спиртовка
5) Фарфоровая чашка
6) Перчатки
7) Фильтровальная бумага
8) Пробирки с растворами кислоты, щелочи, спирта(70%) спирта (95%),
фенола, пробирка с водой.
Опыт №1. Определение характера горения. Приложение 1. Фото1
1. Внесли исследуемый образец в пламя спиртовки
2. Наблюдали характер горения в пламени и вне его
Результаты опыта:
1) Резкий запах
2) После горения пластика превращается в угольки
3) При внесении в пламя горит ярко. Вне пламени гаснет
4) После горения дробится в порошок черного цвета. Порошок легкой
структуры
5) Легко растирается между пальцами.
Вывод: в открытом пламени разрушается
Опыт №2. Погружение в растворы
Ход эксперимента (приложение 2):
1. В пробирки, содержащие воду и растворы кислоты, щелочи, фенола,
спирта 70% и 95% внесли небольшие образцы исследуемой
полимерной глины марки FIMO. Дополнительные среды –
подсолнечное масло, раствор уксуса.
2. Засекли время 15 мин
3. Через 15 мин извлекли образцы из растворов и исследовали на
сохранность свойств. Результаты опыта №2 показаны в таблице 1.
Таблица 1. Воздействие различных сред на полимерную глину
Среда
Показатель
Вода
Кислота
Щелочь
Фенол
Внешний вид
Исходный
Цвет
исходный.
Поверхность
матовая.
Исходный
Цвет темнее
чем
исходный.
Поведение после
механического
воздействия
Легко
скатывается,
без усилий
разминается.
Шарик
получился.
Легко
поддался
соединению.
Свойства
пластичности
сохранены
С трудом
скатывается.
Шарик
твердый.
Шарик
мягкий и
легко
скатывается.
Таблица 1 (продолжение). Воздействие различных сред на полимерную
глину
Среда
Показатель
Спирт 70%
Спирт 95%
Растительное
масло
Уксус
Внешний вид
В глине
присутству-
ют белые
включения.
Есть белые
включения.
На вид
пластика
выглядит
сухой.
Материал стал
глянцевым.
Исходный
Поведение после
механического
воздействия
Материал
стал
рыхлый.
Не
поддается
соединению
.
Трескается
при сжатии.
Свойства
материала
потеряны.
Свойства
утрачены
полностью.
При
растирании
получился
рыхлый
шарик.
Шарик не
получился.
Пластика стала
очень мягкой,
кремообразной.
Легко
подверглась
механическому
воздействию.
После
механического
воздействия
материал легко
разминался.
Пластика
осталась одной
массой
Вывод:
Основываясь на проведении экспериментальной части исследования, можно
сделать следующие выводы: Полимерная глина- очень податливый
материал, легко изменяет свои свойства. В некоторых веществах, глина
становится очень мягкой и невозможной для лепки, а в других веществах,
она становится сухой и рассыпчатой, например, в спирте 70% и 95%. Но еще
мы узнали, как ведет себя глина в огне, она издает резкий запах и чернеет
при внесении в огонь.
МАСТЕР-КЛАСС «ВОЛШЕБНЫЙ ПЛАСТИЛИН В МОИХ РУКАХ»
1. Для того чтобы слепить маленькую овечку,
мне понадобилось: пластика бежевого, белого, коричневого и
черного цветов.
2. Сначала я сделала голову, на основу в форме
приплюснутого шара я прилепила глазки, ротик, носик и бровки.
3. Затем из одного большого бежевого куска
глины я слепила прямоугольник, потом одну из сторон разделила на
четыре равные части, и по отдельности придала им форму ножек,
округляя их по краям.
Получилось туловище!
4. Из большого куска пластики раскатываю
тоненький пласт толщиной примерно 1,5мм. И этой пластикой
обворачиваю головку нашей будущей овечки, это получится
шерстка.
5. А теперь, когда все детали сделаны, можно
приступать к сборке изделия. Когда фигурка собрана, для придания
текстуры я обычно беру острую зубочистку и начинаю рыхлить
поверхность, чтобы стало похоже на настоящую шерсть животного.
6. После того как текстура сделана, можно
отправлять изделие запекаться в духовку на 50 минут при
температуре 140 градусов.
7. По истечению времени достаем изделие из
духовки и радуемся нашим трудам☺
ВЫВОДЫ И САМОАНАЛИЗ
По итогам работы над проектом «Волшебный пластилин» мы можем
сделать следующие выводы:
• Мы узнали, что такое полимерная глина, ее историю появления и
состав.
• Рассмотрели основной состав пластики
• Изучили реакцию полимерной глины на пламя.
• Провели экспериментальное исследование образцов полимерной глины
в различных жидкостях.
• Проанализировали результаты исследования, сделали выводы.
• Результат нашего проекта – «Волшебный пластилин» и буклеты с
кратким руководством по их приготовлению.
Исходя из полученных результатов, мы можем сделать вывод о том, что
цель проекта достигнута, и мы правильно определили рабочие задачи.
Тем, кто заинтересовался процессом, мы раздали специально
подготовленные буклеты (прилагается к проекту). В этих буклетах мы
описали пошаговую инструкцию по созданию изделий из полимерной глины.
В ходе изучения пластики у нас все удалось, потому что мы изучили
большой объем информации и научились применять свои знания
практически. Нам понравился процесс исследования пластики в различных
средах.
Наряду с тем, что проект весьма не простой, получился он очень
интересным и полезным с прикладной точки зрения.
Приложение 1.
Фото 1. Поведение во время горения
Фото 2. Пластика после горения
Приложение 2.
Фото 1.
На фото изображена полимерная глина после механического воздействия.
Фото 2.
Так выглядит пластика, которая некоторое время побыла в растворе спирта
95% после механического воздействия.
Фото 3. Полимерная глина после попытки сделать из нее шарики.
ОТЗЫВ РУКОВОДИТЕЛЯ
К работе над проектом по теме «Волшебный пластилин» Катя приступила
активно и добросовестно. На подготовительном этапе работы мы четко
определили цель и задачи проекта.
На этапе планирования было принято решение о совместном поиске
теоретической информации и выполнении практической части проекта. Но
необходимо отметить, что больший вклад в отбор теоретического материала
внесла Катя, в то время как при выполнении практической части ученице
была необходима помощь руководителя.
После изучения и анализа теории Катя приступила к изготовлению изделия
из полимерной глины. Над оформлением буклета мы работали вместе.
В ходе работы над проектом учащаяся научилась и осознала, каким
образом самостоятельно находить и отбирать материал, характеризующий
полимерную глину и способы исследования её поведения. Закрепила умение
аккуратно работать с необходимым оборудованием, а также научилась
аккуратно работать с веществом в открытом пламени.
По результатам выполнения проекта «Волшебный пластилин» учащаяся
8а класса Сёмина Е. научилась вести экспериментальное исследование и
обосновывать его результаты, которыми благополучно поделилась с
ребятами на школьной научно-практической конференции «УСПЕХ». А
также оформила буклет, содержащий подробную инструкцию для всех
желающих научиться делать изделия из полимерной глины.
Проект «Волшебный пластилин» достоин оценки «отлично».
ЛИСТ СОПРОВОЖДЕНИЯ
Педагогическая цель руководства данным проектом заключается в
обсуждении выбранной темы, оказании помощи при определении целей и
задач проекта, обсуждении плана работы. При этом учащаяся
последовательно осуществляла рекомендации педагога о порядке действий.
Выполнение проекта по такому плану неизбежно на начальном этапе
использования проектного обучения, поскольку у учащихся недостаточно
опыта для самостоятельного поиска. Но и в этом случае учитель не
навязывал своих мнений, а вносил варианты для обсуждения совместных
действий, показывая логику построения проектной деятельности, проходя
вместе с ученицей путь создания проекта.
Данный проект выполнялся индивидуально и помог развить навыки
самоанализа. Ученица освоила элементы организационной деятельности и
явно было заметно, что к проведению эксперимента подошла смело и
внимательно.
Проектная работа по теме «Волшебный пластилин» несёт в себе
практическую значимость. Во-первых, в ней собран чёткий теоретический
материал по теме, который может использоваться для расширения кругозора
учащихся в заявленной области. Во-вторых, ученица, выполнявшая проект,
создала буклет, который, по сути, является инструктивной карточкой для
всех желающих научиться делать изделия из полимерной глины. И в-третьих,
проектантом были изготовлены изделия, которые подарили долю хорошего
настроения её близким и ребятам в школе.
МАКЕТ БУКЛЕТА
«ВОЛШЕБНЫЙ ПЛАСТИЛИН»
Внешняя сторона
Правила
обращения с
полимерной
глиной
• Руки должны
быть чистыми,
особенно, когда
работаете с
белой
пластикой.
• Если работаете с
несколькими
цветами
пластики –
начинайте
работу с более
светлых .
• Работать лучше
в напальчниках
или перчатках,
во-первых – не
остаются следы
от пальцев на
готовых
изделиях, во-
вторых –
МБОУ «Новодарковичская
СОШ»
Брянского района Брянской
области
III Школьная НПК «Успех»
Исследовательский проект
« Волшебный
пластилин»
Автор:
Сёмина
Екатерина
8
«а» кл.
пластика, кроме
белой, пачкает
руки. И не
забывайте
менять
напальчники, и
протирать
рабочую
поверхность.
• "Запеченную"
пластику можно
быстро
остудить,
положив свои
готовые изделия
в миску с
холодной водой
(впоследствии
миску не
использовать
для еды и
продуктов
питания).
• Осторожно
доставайте свои
изделия из
горячей
духовки, так как
Брянск 2017
пока изделия не
остыли (не
отвердели) они
легко уязвимы,
можно что-
нибудь
повредить.
Внутренняя сторона
Мастер- класс
1.Вам понадобится:
• Полимерная глина
• Иголка, чтобы придать
фактуру
• Канцелярский нож, чтобы
резать пластику
• Альбомный лист
• Духовой шкаф, разогретый
до 180 градусов
• Специальная скалка
• Лаки
• Влажные салфетки
Шаг 1. Готовим рабочее место.
Шаг 2. Делаем мордочку для нашего
барашека. Берем кусочек глины,
скатываем его в шарик, на него крепим
глазки, носик, бровки и ротик.
Шаг 3. Делам туловище. Для этого берем
пластику белого цвета и придаем ей форму
прямоугольника и закругляем его по бокам.
Теперь берем и разрезаем одну сторону на
четыре части. Каждой из частей придаем
форму ножек.
Шаг 4. Из большого куска белой
пластики раскатываю тоненький пласт
толщиной примерно 1,5мм. И этой
пластикой обворачиваю головку нашей
будущей овечки, это получится шерстка.
Шаг 5. Теперь собираем все готовые
части. Когда все части собраны, можно
начать придавать фактуру иголкой или
остро-заточенной зубочисткой, слегка
взрыхляя белую поверхность.
Шаг 6. Когда вы придали фактуру, можно
смело отправлять запекаться изделие в
духовой шкаф. Время и температура будут
указаны на упаковках ваших полимерных
глин.
Удачи!
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ и ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://keramoblog.com/polimernaya-glina/istoriya-poyavleniya-polimernoj-gliny-plastiki/
2. https://www.livemaster.ru/topic/1013359-kak-vse-nachinalos-istoriya-sozdaniya-polimernoj-gliny
3.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1
%8F_%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0#.D0.A1.D0.BE.D1.81.D1.82.D0.B0.D0.B2
4. http://www.findpatent.ru/patent/255/2559448.html
5. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/286441
Скачать материал

Химия - еще материалы к урокам: