Изучение природных процессов в экспериментальтной работе

Научно-практическая

конференция школьников

Секция «Естествознание»

Изучение природных процессов

в экспериментальной работе

Студенкова Мишель

МБОУ«СОШ № 93»

4 класс В

Руководитель:

Алиева Марина Александровна,

учитель начальных классов

МБОУ«СОШ № 93»

Новокузнецк

2013

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Сталактиты………………………………………………………..3
2. Сталагмиты……………………………………………………….4
3. Сталагнаты………………………………………………………..5
4. Как различить сталактиты и сталагмиты……………………….6
5. Пещеры Кемеровской области…………………………………..6

1.                           Азасская пещера……………………………………………...6

1.                           Гавриловские пещеры………………………………………..7

Экспериментальная часть………………………………………………………...9

                Эксперимент № 1……………………………………………………9

                Эксперимент № 2…………………………………………………..10

Выводы…………………………………………………………………………...12

Список литературы………………………………………………………………13

Введение:

Цель - данной работы направлена на лучшее понимание невидимых естественных процессов происходящих в природе.

Задачи:

1. Расширить представления о природных процессах;
2. Узнать, что такое сталактиты и сталагмиты;
3. Собрать сведения о пещерах Кемеровской области;
4. Вырастить сталактиты и сталагмиты в домашних условиях.

Объект изучения – Кристаллы.

Предмет изучения – сталактиты и сталагмиты.

Актуальность: каждое природное явление или процесс имеют свои причины. Природу надо не просто любить, а и наблюдать, устанавливать связи и причины явлений, обобщать и систематизировать знания с тем, чтобы сложилось реальное представление о природе, отдельных её объектах.

Гипотеза: если создать условия приближенные к естественным природным, то получится вырастить сталактит из насыщенного раствора соды в домашних условиях.

1. Сталактиты.

        Летом или весной постоянно наблюдаю такое явление, когда после дождя или таяния снега на земле оставались лужи, а через некоторое время лужи исчезали. На уроках окружающего мира я узнала, что часть воды испаряется, а часть воды просачивается под землю. Мне стало интересно, что происходит с водой, которая попадает под землю.

Изучая литературу и на уроках в школе, я узнала, что существуют горные породы, впитывающие воду как губка, например песчаник. В других горных породах, таких, как известняк, много трещин и расщелин, через которые просачивается вода. Известняк не особо прочная порода, имеет свойство растворяться. Когда вода просачивается через горные породы, она растворяет некоторые минералы, и в этой горной породе появляются пещеры. Процесс растворения горной породы с выносом растворенного вещества называется "карстом". Термин "карст" происходит от немецкого названия плато Крас в Словении (бывшая Югославия), где впервые стало изучаться это явление.

Дождевые капли просачиваются сквозь толщу горной породы, скапливаются на потолке. Одна капля, другая, третья – капель всё больше и больше. Известняк в этом месте начинает кристаллизоваться. Кристаллизованный известняк постепенно вытягивался в сосульки, разрастающиеся и увеличивающиеся в размерах. Сталактит имеет форму конуса и растет вниз. Поначалу кристаллы образуют трубочку, а вода просачивается в центре и стекает по стенкам; чем больше воды сбегает по трубочке, тем больше на ней осаждается кристаллов; и наконец, когда длина трубочки увеличивается, возникает сталактит. Так с потолка уже свешивается огромная сосулька известняка - сталактит.

2. Сталагмиты.

Дождевые капли падали и на пол пещеры, растворяя известковую породу и там. Известняк начинал кристаллизоваться и на полу, - так постепенно вырастали свечи. «Свечи» известняка называются сталагмитами.

Весь этот процесс занимает очень длительное время – от нескольких сотен лет до тысячелетий. Самый большой сталактит в мире находится в карстовой пещере в графстве Клэр в Ирландии. Его длина превышает 7м. Самый большой из известных сталагмитов находится около Лозер на юге Франции. Его длина составляет более 29м, и он продолжает расти. 

Растут сталактиты и сталагмиты с разной скоростью: одни за год могут вырасти на 2-3 см, другим на это понадобится до сотни лет.
Известковые наплывы образовывают целые заросли, колонны сталактитов и сталагмитов. Если вода перестает просачиваться в пещеру, по сталактиты перестают расти, и про пещеру говорят, что она «умерла».

3. Сталагнаты.

Когда сталагмиты и сталактиты срастаются, в результате образуется каменный столб или колонна– Сталагнат.

4. Как различить сталактиты и сталагмиты.

Как же запомнить и научиться различать, где сталактиты, сталагмиты, а где сталагнаты.

Оказывается, таких «запоминалок» существует множество, но не все о них знают.
         Вот некоторые из них:

Например, как запомнить цвета радуги. «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Зная только эту фразу, по первым буквам можно с легкостью перечислить по порядку все цвета: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
        Каждый год весной и осенью мы переводим часы на летнее время и обратно. И каждый раз путаем, в какую же сторону переводить часы. Существует очень простое правило: «Весной – Вперед, Осенью – Обратно». Запомните его, и вы больше не опоздаете в школу или на работу.
         Чтобы не путаться в падежах русского языка, полезно использовать следующую фразу: «Иван Родил Девчонку, Велел Тащить Пеленку». Падежи, соответственно, будут такие: именительный, родительный, дательный, винительный, творительный, предложный.
        Как различать, растет месяц или убывает? И тут вам поможет простое правило: если серп месяца в виде буквы «С», то «Луна Стареющая», а если в виде петли буквы «Р», то наоборот – «Растущая».
        Каждый слышал про сталактиты и сталагмиты. Но мало кто может запомнить, какая из них растет сверху, а какая снизу. Применяйте следующее правило, и никогда не запутаетесь.

«СталакТит» – растет сверху, как вертикальная палочка у буквы «Т».
«СталагМит» – растет снизу. Представьте себе, что буква «М» похожи на две стоящие рядом сосульки.
«СталагНат» – сросшиеся сосульки. Соединительная черта посередине буквы «Н» поможет запомнить, что сосульки соединились, то есть срослись.

5. Пещеры Кемеровской области:

5.1 Азасская пещера.

        В Кемеровской области много красивых заповедных мест. Одно из них - Азасская пещера. Находится она в Горной Шории.  

    Достопримечательностью этой пещеры являются   красивые ледяные сосульки, вызывающие интерес и привлекающие внимание многих туристов.

Дно пещеры  глинистое. Но довольно твердое. Слева от входа - прямо внутри пещеры - протекает большой ручей. Вода в нем теплая. И имеется углубление, похожее на купель. Сама пещера проходима метров на 30 - 40. Дальше она перегорожена каменной насыпью. Когда и как появилась насыпь, никто не знает. В ней есть лаз, который ведет вглубь. Подземные полости дальше разветвляются и тянутся довольно близко от поверхности земли на несколько десятков километров.

5.2 Гавриловские пещеры.

Достопримечательностью этих  пещер  тоже являются сталактиты и сталагмиты. Пещеры расположены в 2-х километрах от деревни Гавриловка Гурьевского района Кемеровской области.
Пещера Гавриловская
Протяженность пещеры около 280 м, глубина - 15м.  Пещера расположена в нижней половине левого склона долины реки Большой Толмовой, в 20 метрах от тупика Салаирской железной дороги и на высоте 25-30 метров. Пещера залегает в кристаллических известняках. Вход выражен каналом округлой формы диаметром 1.5 метра на протяжении 9 метров. Канал заканчивается небольшим гротом. Из грота налево идёт ход. Он то сужается, то расширяется в широкие камеры. На дне накоплены крупные глыбы и щебень. В средней части хода вправо отходит кольцевое ответвление. Ход приводит в наклонный небольшой грот. Местами на стенках и потолке встречаются сталактиты. После грота ход продолжается горизонтально и через 13 метров расширяясь переходит в следующий грот с куполовидным потолком. Высота зала 1.8-2 метра и ширина 3.5-4 метра. На дне накоплены глыбы и красная глина. От грота продолжается ход в виде щели, которая, приподнимаясь вверх, заканчивается тупиком, заполненным мокрой красной глиной.

Пещера Гавриловская-2

Она заложена в толще известняков. Входное отверстие представляет собой узкую полуовальную горизонтальную щель, шириной 2м и высотой до 30см, открывается на юго-запад. Оно переходит непосредственно в привходовый зал овально вытянутой формы, длиной 10м и шириной от 10м. Высота зала, также, меняется от 0.7м до 2.5м. Пол зала ровный, горизонтальный далее опускается довольно резким метровым уступом и представлен глыбовым завалом. В передней части зала пол замыт глиной вперемешку с мелкими обломками известняка. Потолок зала от входа до уступа ровный, почти горизонтальный, слабо наклонен к входному отверстию, сглажен действием воды, сухой, покрыт мелкими сталактитами. Температура воздуха на уровне пола +10°C при наружной +28°C (июль). Правая стена зала образована глыбовым завалом.
Продолжением зала является узкий щелеобразный ход, образовавшийся внутри глыбового завала. Ход заканчивается среди завала узким, неправильной формы лазом.

Экспериментальная часть:

Эксперимент № 1:

Для проведения эксперимента беру:

• Стеклянные банки – 2 штуки;
• Соду;
• Скрепки – 2 штуки;
• Горячую воду;
• Блюдце;
• Шерстяную нить.

Что  делаю:

1. Наполняю 2 стеклянные банки горячей водой.
2. Добавляю в каждую банку столько соды, сколько может раствориться
3. Тщательно перемешиваю, чтобы вся сода растворилась полностью. Такой раствор называется насыщенным.
4. Помещаю оба конца нитки в раствор. Чтобы концы нитки не выпадали из банок, их утяжеляю с помощью скрепок.
5. Ставлю блюдце между банками, чтобы стекающая с нитки вода капала на него.
6. Нитка свободно свисает между банками над блюдцем.
7. Оставляю банки на  1 неделю в тёплом месте.
8. Веду наблюдение за происходящим процессом.

Что происходит:

Наблюдения провожу в течение недели. Нить пропитывается раствором соды. Это называется капиллярным эффектом. Через некоторое время вода начинала испаряться, оставляя лишь микроскопические кристаллики соды

Из этих кристалликов со временем получается крошечные сталактиты и сталагмиты. Сталактит на середине нитки не растёт.

Продолжаю наблюдение еще три дня. Выросли красивые кристаллы соды на краях банки. Вся нитка покрылась кристаллами соды. Сталактит в середине нитки не растёт.

Эксперимент № 2:

Решаю провести другой опыт. Наполняю другие банки водой. Соды насыпаю больше, чем в первом опыте. Соду развожу в горячей воде. Наливаю воду почти до краёв. Беру другую нитку.

Что происходит:

Раствор соды медленно пропитывает нитку. Затем скапливается на нитке и начинает капать вниз. Сначала на нитке скапливаются содовые кристаллы. По мере того, как вода испаряется, на нитке остаётся осадок соды, и сталактиты начинает расти. Сталактиты растут в том месте, где содовый раствор капал вниз. За день он растёт на 5 мм. За время проведения эксперимента сталактит вырос на 20 мм.

Выводы

Изучив литературу, посвященную сталактитам и сталагмитам, и проведя эксперимент по выращиванию сталактитов и сталагмитов в домашних условиях, я пришла к следующим выводам:

1. Как образуются пещеры, сталактиты и сталагмиты;
2. Что существует различие между сталактитами и сталагмитами;
3. Сталактиты и сталагмиты можно вырастить в домашних условиях;
4. Сталактиты и сталагмиты получились у меня не большими, так как кристаллы соды очень маленькие и хрупкие. В первом опыте в банках было мало воды, раствор соды малонасыщенный. Хотя нитка и края банок покрылась кристаллами соды, но сталактит не вырос;
5. Во втором опыте удалось приблизить домашние условия к естественным условиям. Раствор сделала из горячей воды и соды. Взяла шерстяную нить. В том месте, где капала вода по нитке, начал расти  маленький сталактит. На тарелке в том месте, куда попадал раствор соды, выросли небольшие сталагмиты;
6. Узнаю, что в Кемеровской области есть пещеры, в которых растут сталактиты и сталагмиты;
7. У меня после проделанной работы, появилось желание попробовать вырастить сталактиты и сталагмиты, используя соль;
8. И может быть когда-то, побывать в пещере.

Список литературы.

1. Большая книга экспериментов для школьников /Под ред. Антонеллы Мейяни; Пер. с ит. Э.М. Мотылевой. – М.: ЗАО «Издательство «РОСЭН – ПРЕСС»», 2005.-260с.

2. Даль В.И. «Толковый словарь живого великорусского языка» - электронный вариант.

3. Научные эксперименты / Пер. с англ. А. Филоновой. – М.: «Издательство «Эгмон Россия Лтд.»», 2006 – 208с.

4. С.И.Ожегов и Н.Ю.Шведова «Толковый словарь русского языка:80000 слов и

фразеологических выражений» / Российская академия наук. Институт русского

языка им. В.В. Виноградова. -  4-е. изд., дополненное.- М.: ООО «А ТЕМП», 2

006. – 944стр.

5. Словарь Брокгауза и Эфрона -   электронный вариант.

6. Энциклопедия для детей. Физика. М., Аванта+, 2001.