Проект "Песок - Песчинка неповторимое чудо природы" 3 класс
1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ЛИЦЕЙ №4»
НАУЧНО – ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
В ОБЛАСТИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
ПЕСЧИНКА – НЕПОВТОРИМОЕ ТВОРЕНИЕ ПРИРОДЫ
Работу выполнила:
обучающаяся в 3 «Г» классе
Зарайская Екатерина
Научный руководитель:
Учитель начальных классов
Андрющенко Н. А.
САРАТОВ 2010 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ:
Стр.
1. Введение …………………………………………………….….…. 3
2. Виды песка ………...……………………………………….….….. 3
3. Песчаные дюны ………….……………………………………..… 5
4. История использования песка человеком …..……………….…. 6
5. Песок в производстве стекла ……………………………….…… 6
6. Изготовление литейных форм ……………………………….….. 8
7. Использование песка в строительстве …………………….……. 8
8. Песок в здравоохранении ………………………………….…….. 8
9. Песок в искусстве ………………….……………………………... 9
10. Опыт по очистке воды с использованием фильтра из песка ….. 10
11. Заключение …………………………………………………….…. 10
12. Приложение ……………………………………………………… 12-37
13. Список используемой литературы ……………………………… 38
Введение
С раннего детства все мы сталкиваемся с таким материалом как песок. Дети играют в песке, все мы ходим по нему,
ветер переносит его с места на место. Но так ли хорошо мы знаем что такое песок, откуда он берётся, его свойства, где
используется?
Цель моего доклада – расширение познавательной сферы учащихся.
Я хочу познакомить вас с удивительными тайнами песка. Рассказать какие бывают виды песка, где и как используется
песок.
2
Более 15 млн. кв. км всей площади земного шара покрывают пески.
Песок – рыхлая, сыпучая обломочная горная порода, состоящая из обломков минералов: кварца, полевых шпатов с
примесью слюды, обломков горных пород, скелетов организмов и даже разрушенных объектов, созданных человеком.
Песок кажется нам настолько знакомым и привычным, что мы его почти не замечаем. И не думаем о том, насколько
удивительное это творение природы. Судите сами: обладая твердостью камня, песок может шлифовать самые прочные
сплавы и разрушать огромные механизмы. И в то же время он может литься и течь, подобно жидкости. Дюны и
барханы, которые он образует, в точности повторяют форму морских волн и, как волны, «гуляют» по воле ветра.
Но если жидкость представляется нам непрерывной и бесконечно делимой, то про песок мы точно знаем: он состоит из
неделимых и не сливающихся друг с другом частиц. Ходить по песку трудно, он кажется слишком мягким, засасывает
ноги. Но если с размаху плюхнуться на песок — мягким он не покажется. Все зависит от площади опоры: ступня
проваливается, для нее площадь мала, — для всего же тела, поверхность которого намного больше, песок окажется
твердой опорой.
Виды песка
Во многих языках народов мира сравнение с песчинкой подразумевает ничтожную малость. Все знают, как выглядит
песок - и редко кто обращает внимание на отдельные песчинки. А к ним стоит присмотреться. Рассмотрев песок очень
близко, мы с вами увидим необыкновенные цвета, формы и текстуры гранул. «ИЗМЕЛЬЧЕННЫЙ, ПЕРЕТЕРТЫЙ
ПРИРОДОЮ КАМЕНЬ, МЕЛКИЕ КАМЕННЫЕ ЗЕРНА» - так определяет песок словарь Даля. Действительно, почти
любой песок когда-то был камнем, пластом горной породы, который разрушился от механических воздействий и
перепадов температуры. Чаще всего встречается песок из кремнезема двуокиси кремния, известной нам прежде всего
по минералам - халцедону и кварцу. Но песок может образоваться почти из всех твердых горных пород. Обычная вещь -
пески из базальта, известняка и мрамора. Песчинка — неповторимое творчество природы!
Песок кажется кучей мельчайших коричневых камушков, перемешанных с ракушками. А сколько веков этим самым
камушкам? Осколками каких глыб они были когда-то?.. Удивительные тайны хранит песок — безмолвная летопись
биологической и геологической истории местной природы...
Ослепительно белый песок знаменитых пляжей Тихого и Индийского океанов - результат неустанных
«пищеварительных трудов» множества поколений рыб.
В природе также встречается черный песок. При взрывном извержении вулкана - так называемой эксплозии
раскаленная жидкая лава с огромной силой вырывается из жерла. Застывая, ее брызги превращаются в вулканическую
пыль или песок и разлетаются на тысячи километров.
Кстати, о цвете песка. Нам он всегда представляется желтовато-бурым. Это обычный цвет кремнеземистых песков. Но,
как мы уже видели, пески бывают белыми и черными. Или красными - при повышенном содержании в породе
соединений железа. И все же в естественной палитре песка, при всем ее разнообразии, преобладает желто-красно-бурая
гамма. Хотя встречаются в природе и голубые пески. Увы, крайне редко.
Многие пустынные пески окрашены в бледно-красный цвет из-за тонкого слоя железа, который выпадает с осадками и
покрывает песчинки.
Песок бывает красный благодаря оксиду железа. Такой песок вулканического происхождения, он появился в результате
отвердевания жидкой магмы.
Не весь песок — остатки горных частиц. Биогенный песок, сформированный из останков морской фауны, — основная
составляющая многих тропических пляжей. Местные песчинки — это крошечные фрагменты маленьких морских
поврежденных ракушек.
То, что создал человек, также рано или поздно может стать песком. Эта песчинка была найдена на греческом острове
Делосе — одном из самых известных исторических, мифологических и археологических мест Греции.
3
На Делосе не было местного мрамора, и огромное количество его для создания храмов было завезено на остров из
других стран. Со временем мраморные плиты разрушились, и местные пляжи сейчас покрыты обломками разных видов
мрамора.
Песчаные дюны
Перенесемся в пустыню: вот где этого самого песка завались.
Ветер, дующий над песком, рисует на нем разного вида волны. Ветер может нагонять целые горы песка, называемые
дюнами или барханами, и перемещать их по пустыне, засыпая иногда и обжитые оазисы. Самые высокие дюны
замечены в китайской пустыне Бадын-Джаран (Badain Jaran): некоторые песчаные горы здесь достигают 500 м, а это
чуть ниже Останкинской телебашни (ее высота 540 м).
Еще о дюнах. Многие путешественники описывали странные звуки в пустыне. Явление получило название «поющие
дюны».
До конца происхождение этих звуков не разгадано. Есть только модель, объясняющая рождение звука определенного
тона перекатыванием одинаковых песчинок, скачущих по одинаковым траекториям с одинаковой частотой ударов. Но
все равно непонятно — почему получается не просто шуршание, а именно звук определенного тона или нескольких
тонов.
Еще для информации. В японском городе Нима есть Музей песка. В шести стеклянных пирамидах собраны образцы
песка со всего мира, а в самой большой из них, высотой 21 м, с основанием 17×17 м, находятся самые большие в мире
песочные часы, точнее — годовой песочный календарь.
История использования песка человеком
Перенесемся в Египет, точнее — Древний Египет, времен строительства пирамид. До сих пор пирамиды остаются
крупнейшими сооружениями, которые когда-либо создавались человеком. Все современные аналогичные модели
строительства неудачны. Самая знаменитая пирамида фараона IV династии Хеопса имеет в основании квадрат
232,4×232,4 м и высоту 146,7 м, вес ее оценивается в 6,5-7 миллионов тонн! По свидетельствам историков, есть данные,
что строили ее 100 000 человек в течение 20 лет, — но это очень сомнительно.
Недавно была высказана оригинальная идея: из каменных блоков возведена только оболочка и внутренние ходы и
комнаты, а вся внутренность пирамиды засыпана песком, благодаря ему внутренняя часть пирамиды была защищена от
грабителей: попытавшись туда проникнуть, они оказались бы засыпаны песком...
В истории известен страшный случай, 7 июня 1692 года прибрежный город Порт-Ройяль на острове Ямайка стал
жертвой землетрясения, в результате которого большая часть города исчезла в морской пучине. Вибрация от
землетрясения сделала песок зыбким и податливым, — и в итоге весь город, стоявший на песке, сполз в море или
провалился в песок... Спустя десять минут, когда землетрясение прекратилось, песок снова «затвердел», похоронив в
своих недрах две трети города и более двух тысяч жителей.
Песок с древних времён широко используется человеком во многих сферах деятельности.
Песок используется для производства стекла, литейных форм, в строительстве, здравоохранении, искусстве.
Песок в производстве стекла.
История стекла уходит в глубокую древность. Известно, что в Египте и Месопотамии его умели делать уже 6000 лет
назад. Существует легенда что однажды финикийские купцы на песчаном берегу, за неимением камней, сложили очаг
из перевозимой ими африканской соды — утром на месте кострища они обнаружили стеклянный слиток.
Вероятно, стекло начали изготавливать все же позже, чем первые керамические изделия, так как для его производства
требовались более высокие температуры, чем для обжига глины. Если для простейших керамических изделий было
достаточно только глины, то базовый метод получения силикатного стекла заключается в плавлении смеси кварцевого
песка, соды и извести. В качестве главной составной части в стекле содержится 70—75 % двуокиси кремния ,
4
получаемой из кварцевого песка. Венецианцы для этого применяли чистый песок из реки По или даже завозили его из
Истрии, тогда как богемские стеклоделы получали песок из чистого кварца.
Главный потребитель стекла в настоящее время – строительная индустрия. Больше половины всего вырабатываемого
стекла приходится на оконное для остекления зданий и транспортных средств: автомашин, железнодорожных вагонов,
трамваев, троллейбусов. Кроме того, стекло используют в качестве стенового и отделочного материала в виде
пустотелых кирпичей, блоков из пеностекла, а также облицовочных плиток. Примерно треть производимого стекла
идет на изготовление сосудов различного типа и назначения. Это прежде всего стеклянная тара – бутылки и банки. В
большом количестве стекло расходуется на изготовление столовой посуды. В довольно большом количестве из стекла
изготавливают вату, волокно и ткани для тепловой и электрической изоляции.
В стекловарении используют только самые чистые разновидности кварцевого песка, в которых общее количество
загрязнений не превышает 2...3%. Если к песку добавить соду, то удается сварить стекло при более низкой температуре
(на 200...300°). Для придания стеклу нерастворимости в воде в него вводят третий компонент – известь, известняк, мел.
Изготовление литейных форм.
В формах из песчано-глинистых смесей можно получить отливки весьма сложной конфигурации массой от нескольких
граммов до десятков тонн из различных материалов. После затвердевания и охлаждения отливок осуществляется её
выбивка с одновременным разрушением формы.
Использование песка в строительстве.
Песок - важнейший строительный материал. Производство многих строительных конструкций не обходится без
применения песка. В строительстве используются различные виды песка. Речной песок используется в качестве
наполнителей для производства бетона, в изготовлении силикатного кирпича, раствора, в качестве "подушки" под
фундаментные плиты. Средний и крупный рекомендуется применять при устройстве дренажа. Мелкий песок
применяется при выполнении кладочных и штукатурных работ.
Карьерный песок имеет широчайший диапазон применения, от кладочных и штукатурных работ до тяжёлого бетона,
благоустройства территорий, дорожных работ и обратной засыпке фундамента.
Строительство автомобильных дорог не обходится без использования песка так как он является важнейшей
составляющей асфальта.
Механические свойства песка важны при строительстве. Опытные проектировщики знают, что прочнее всего стоят
здания, возведенные на плотном, слежавшемся песке.
Песок в здравоохранении.
Лечебное использование песка носит название ПСАММОТЕРАПИЯ. Псаммотерапия (от греч. psammo - песок, therapia -
лечение) - лечение нагретым песком.
Упоминание об удивительных свойствах разогретого песка встречается в клинописных таблицах Вавилона. Еще
древние философы и врачи отмечали целебные свойства речного и морского песка. Песок прекрасно сохраняет тепло и
медленно передаёт его поверхности тела человека, нежно массируя кожу и подлежащие ткани. На побережьях морей и
рек песочными ваннами солнечного нагрева издавна пользовались как лечебным средством. Горячим песком лечил в I
в. до н.э. римский врач Антоний Муза императора Августа Октавиана, страдавшего болями и слабостью мышц левой
ноги. Возможно, метод лечения горячим песком был привезен с берегов Нила, поскольку врач перешел к императору в
качестве трофея от Клеопатры. В центральной Калифорнии ванны из горячего песка нагретого солнцем или кострами
использовали индейцы со времен цивилизации Майя.
Традиционно лечение горячим песком проводили на побережьях южных морей – Черного, Средиземного. В конце XIX
в. псаммотерапию начали применять на Балтийских курортах и даже вдали от побережья. Доктор Флеминг устроил
песочную лечебницу в Дрездене, где искусственно нагретым песком лечили больных с заболеваниями суставов. Вскоре
такие лечебницы появились по всей Германии.
5
В советское время многие санатории использовали этот вид оздоровления организма. В наше время процедуры с
использованием тёплого песка практикуют не только санатории, но и медицинские центры и в SPA-салоны.
Песок в искусстве.
Начиная с раннего детства, каждый ребёнок играл в песочнице. Нашим любимым занятием было построение песочных
«куличиков», а любимыми игрушками были ведёрко и совок.
В песочнице каждый из нас строил свои первые замки, дороги и разводил сады. Самое приятное развлечение на
песчаном пляже для детей и взрослых — игры с песком.
На многих пляжах проводят конкурсы на создание фигур из песка.
Мокрый, влажный песок позволяет творить фантастические шедевры! Но... живут они недолго, как и настоящее
искусство. Эти песчаные крепости, дворцы, целые города часто пытаются укреплять, сбрызгивая специальным гелем. И
все же это лишь ненадолго оттягивает неизбежное разрушение выстроенного вами замка — только до тех пор, пока
песок не высохнет... Увлечение создания песочных шедевров переросло в проведение всемирного фестиваля песчаных
скульптур.
В мае 2009 г. в Японии проходил очередной Всемирный фестиваль песчаных скульптур, на котором скульпторы более
чем из 10 стран представили свои работы на тему сказок всего мира.
На выставке разместились 19 чудесных песчаных скульптур, в том числе 10 статуй, выполненных скульпторами из
Нидерланд, Канады и Германии. После захода солнца все скульптуры освещены дополнительной подсветкой.
Для создания скульптур потребовалось около 2700 тонн песка. Среди песчаных статуй, над которыми трудились около
двух недель, есть настоящий средневековый замок, Гулливер, связанный лилипутами, а также героини народных сказок
— Рапунцель и Золушка.
Опыт по очистке воды с использованием фильтра из песка
Песок является хорошим природным фильтром. Дождевая вода, стекающая ручейками в наши водоёмы, проходя через
слой песка очищается от загрязнения.
Для подтверждения этого свойства песка, каждый может провести простой опыт в домашних условиях по очистке воды.
Нужно взять чистый речной песок, засыпать его в воронку, предварительно уложив на дно воронки кусок ткани, чтобы
не высыпался песок. За там пропустить через песок загрязненную воду. Мы увидим, что вода прошедшая через песок
стала намного чище.
Заключение
Познакомившись с песком, его удивительными свойствами и областью широкого использования в различных сферах
деятельности человека трудно себе представить нашу жизнь без песка, без всего того, что можно из него сделать.
Этот природный материал очень доступный, лёгок в добыче, его много, дешев и прост в применении. Все эти свойства
делают песок незаменимым в жизни человека.
ЭТО ИНТЕРЕСНО
► Размер песчинки - от 0,05 до 2 мм
► Кубометр песка - это 2 млрд. песчинок
► Пески занимают всего лишь 10-15% поверхности пустынь
► Стекло не менее чем на 60% состоит из того же вещества, что и кварцевый песок
► В Музее песка, во французском Шато-де-олон хранится более 3000 образцов песка
► За год ветер передвигает дюны Балтийского взморья на Юг
► Бури в Сахаре поднимают ПЕСЧИНКИ НА такую высоту, что они долетают до Европы
► Дно «Стекляшки» - бухты под Владивостоком - усеяно стеклянной «галькой» - отшлифованными океаном осколками
бутылок с близлежащей свалки. Похоже, со временем здесь образуется первый в истории песок из рукотворного стекла.
6
Приложение.
«Портреты песка» сделаны с помощью 3D-микроскопа:
(Пляж Лумахаи, остров Кауаи, Гавайи) Яркий зеленый оливин, обогащенный железом, — основная составляющая
гавайской базальтовой лавы. Плотность минерала позволяет отделить его от других песчинок. Оливин «поставляют» на
берег волны, и его скопления окрашивают пляж в желтовато-зеленый цвет.
(Северная Сахара, Марокко)
Изрытая матовая поверхность этих песчинок типична для песков пустыни, где гранулы постоянно трутся друг о друга.
Многие пустынные пески окрашены в бледно-красный цвет из-за тонкого слоя железа, который выпадает с осадками и
покрывает песчинки.
(остров Плам, Массачусетс)
Розовый и красный — это гранат. Но он может быть и коричневым, и черным, и зеленым, и даже оранжевым, в
зависимости от химического состава. Ярко-зеленый эпидот в центре может быть серого, коричневого или почти
черного цветов. Угловатый черный магнетит — самый распространенный природный магнитный материал на Земле —
почти всегда черный, и его часто находят рядом с гранатом.
(Мыс Макена, остров Мауи, Гавайи)
Этот песок — красный благодаря оксиду железа, — вулканического происхождения, он появился в результате
отвердевания жидкой магмы.
7
(остров Мауи, Гавайи)
Не весь песок — остатки горных частиц. Биогенный песок, сформированный из останков морской фауны, — основная
составляющая многих тропических пляжей. Местные песчинки — это крошечные фрагменты маленьких морских
поврежденных ракушек.
(остров Такетоми, Окинава, Япония)
Толстая белая звезда, усыпанная маленькими жемчужинками, представляет собой ракушку.
Исследуемые ракушки преимущественно состоят из карбоната кальция, который животные получают из атомов
углерода воздуха и воды.
(остров Мауи, Гавайи)
Похожие на стекло иголки на самом деле — составляющие губчатой спикулы, они формируют внутренний скелет
губок. Это — кварц, который находят в самых необычных местах. Он бывает самых разнообразных форм, от «пауков»
до «крючков». Частицы тяжелы и настолько остры, что могут разрезать мясо.
(Пляж Гериба, Бразилия)
Черви, которые в огромном количестве водятся как в океане, так и на земле, прорыли тоннели в этом кусочке раковины.
(остров Делос, Греция)
8
(Нью-Мексико)
Еще один вид песка: маленькая песчинка меди сжата в большой крупице (самородке). Эти гранулы были принесены
ветром из неизвестной природной медной «плавильной» печи.
Скифос. Цветное стекло. Восточное
Средиземноморье. Первая половина I в. Эрмитаж
Стеклянная гора вулкана Лечебного озера (англ. Medicine Lake Volcano). Калифорния.
Молдавит. Минерал, образовавшийся из земной горной породы в результате падения
метеорита. Беседнице. Чехия
Фульгурит – Диатрета. Вторая половина IV века. Стекло.
стекло образованное при уларе молнии.
Государственное античное собрание.Мюнхен
Художественное цветное стекло (Венеция)
9
Стеклодув за работой
Игры с песком
10
Список используемой литературы
1. Краткая химическая энциклопедия. Т. V. М.: Советская энциклопедия 1961 г.
2. Античное стекло в собрании Эрмитажа. Автор-составитель Нина Кунина. Санкт – Петербург.: АРС. 1997 г.
3. Евгений Скляров. Песчаная история. Влажная. 2009 г.
4. Евгений Скляров. Песчаная история. Сухая. 2009 г.
5. Маньшина Н.В. «Курортология для всех. За здоровьем на курорт. – М.: Вече. 2007 г.
6. WWW.discovermagazine. Com. Автор – Юлия Астахова.
7. Гарри Гринберг. Фотографии с помощью 3D-микроскопа. Источник:
http://discovermagazine.com/photos/01-each-grain-of-sand-a-tiny-work-of-art
http://www.sandgrains.com/Sand-Grains-Gallery.html
