Продуктивное использование образовательных технологий учителем

Оглавление

Введение        1

Классификация драгоценных камней        2

Применение драгоценных камней        3

Алмаз        3

Уникальные свойств алмаза, которые использует современная наука и промышленность:        3

Технические и синтетические алмазы        4

Применение алмазов в строительстве        6

Применение алмазов в медицине        6

Применение алмазов в горном деле.        7

Телекоммуникация        7

Электроника        7

Наука        8

Применение алмазов в промышленности        8

Корунд и его разновидности        13

Рубин и сапфир        13

Александрит        15

Заключение        18

Список используемых источников        20

Приложение        21

Введение

С древнейших времен камень привлекал человека.  В  начале своего развития первобытный человек среди окружающей его природы в трудной борьбе за существование был вынужден сначала искать орудия труда и защиты, а чуть позже и создавать их. Острый кусок твердого камня являлся незаменимым орудием для охоты и защиты от врагов. Первоначально самым лучшим материалом для этого был камень, осколки которого имели очень острые и малоизнашиваемые края, о чем свидетельствуют раскопки стоянок первобытного человека времен нижнего палеолита. В эпоху мезолита человек для изготовления орудий стал использовать яшмы, горный хрусталь, агаты, обсидиан. В поселениях древнего человека, обнаруженных на   Южном Урале, Северном Кавказе и в других местах, найдены изделия из яшмы,  хрусталя, камня и обсидиана - ножи, топоры, скребки.

Во времена неолита человек начинает систематическую добычу необходимого  для жизни камня. Древние подземные разработки кремней найдены во Франции, Великобритании, Польше,  Швеции, Италии и в других странах. Наряду с минералами кремнезема стали использовать нефрит, жадеит, другие минералы и породы высокой твердости и вязкости, образующие при сколе острые, режущие кромки. В эпоху неолита камень играл еще одну важную роль - он был предметом религиозного поклонения. Люди использовали красивые камни или кристаллы определенной формы и цвета в качестве амулетов. Культовая роль камней сохранилась до наших дней.

Драгоценные камни на протяжении всей истории человечества вызывали у людей постоянный интерес. Вначале человека привлекала только окраска, совершенные формы кристаллов и их блеск. Позже начали использовать и другие физические свойства камня, его твердость,  прочность и оптические свойства.

Приступая к работе, я поставил перед собой следующие цели:

1. установить какая существует классификация драгоценных камней;
2. какими свойствами обладают драгоценные камни;
3. какие свойства используются в технике и науке;
4. в каких отраслях промышленности используют драгоценные камни;
5. в каких устройствах применяются драгоценные камни.

Большинство людей считают, что драгоценные камни, такие как бриллианты, сапфиры или рубины – это лишь те неподвижные сверкающие звезды, призвание которых украшать шеи и пальцы богатых красавиц. Однако это мнение ошибочно. Эти и другие камни день и ночь трудятся во множестве сфер человеческой жизни, включая даже самые тяжелые технические отрасли.

Классификация драгоценных камней

Практически все драгоценные камни, за редким исключением, принадлежат к миру минералов. Минералы могут возникать самыми различными способами. Одни образуются из огненно-жидких расплавов и газов в недрах земли или из вулканических лав, изверженных на ее поверхность (магматические минералы). Другие выпадают из водных растворов либо растут с помощью организмов на земной поверхности (осадочные минералы). Наконец, новые минералы образуются путем перекристаллизации уже существующих минералов под влиянием больших давлений и высоких температур в глубинных слоях земной коры (метаморфические минералы). В настоящее время, большую часть драгоценных камней с заданными свойствами человек научился синтезировать.

Сегодня все драгоценные и полудрагоценные камни систематизированы и распределены по группам. Существует много классификаций драгоценных камней. В нашей стране распространена следующая классификация драгоценных и поделочных камней, предложенная В.Я. Киевленко в 1973 году:

Первая группа — ювелирные (драгоценные) камни.

I порядок: алмаз, изумруд, синий сапфир, рубин.

II порядок: александрит, благородный тадиит, оранжевый, желтый, фиолетовый и зеленый сапфир, благородный черный опал.

III порядок: демантоид, благородная шпинель, благородный белый и огненный опал, аквамарин, топаз, розолит, лунный камень (адуляр); красный термалин.

IV порядок: синий, зеленый, розовый и полихоромный турмалин, благородный сподунит (кунцит, гидделит), циркон, желтый, зеленый, золотистый и розовый берилл; бирюза, хризолит, аметист, хризопраз), пирон, альмаидим, цитрин.

Вторая группа — ювелирно-поделочные камни.

I порядок: раухтопаз, гематик-кровавик, янтарь, горный хрусталь;

II порядок: агат, цветной халцедон, кахонит, амазонит, родонит, гелиотроп, розовый кварц, иризирующий обсидием, обыкновенный опал; лабрадор; белопорит, непрозрачные шпаты.

Третья группа — поделочные камни.

Яшма, ганит, мраморный оникс, лиственит, абсидиан, гагат; джеспляит, селинит, флюорит, авеллютюриновый кварцит, агальматолит, цветной мрамор.

Применение драгоценных камней

Практически все драгоценные и поделочные камни применяет человек в различных сферах своей деятельности. В своей работе я рассматриваю применение камней только I группы.

Алмаз

В настоящее время, самый твердый и самый редкий из природных минералов – алмаз  в первую очередь камень-работник, а не камень-украшение.

Слово «алмаз» у большинства людей вызывает совершенно определенные ассоциации – это нечто драгоценное, даже недоступное, красивое и блестящее. Однако у алмаза есть еще одно свойство, которое дало название этому замечательному минералу. «Алмаз» переводится с арабского языка как «твердейший».

Уникальные свойств алмаза, которые использует современная наука и промышленность:

1) алмаз является самым твердым природным материалом известным на Земле;

2) алмаз проводит тепло в 5 раз быстрее, чем медь и именно поэтому он кажется холодным на ощупь;

3) чистый алмаз является самым прозрачным из известных материалов, он пропускает видимый, ультрафиолетовый и инфракрасный свет;

4) алмаз может быть и проводником и изолятором;

5) алмаз может остаться целым в среде, которая разрушит другие материалы, он может выдержать большие физические, химические и радиоактивные воздействия;

6) если алмаз поместить внутрь человеческого тела, он не будет вызывать иммунной реакции.

Технические и синтетические алмазы

Невероятная твердость алмаза,  не могла быть не замечена людьми. В конце 19 века алмазы стали применять не только для создания прекрасных украшений, но и в качестве основного элемента инструментов, предназначенных для обработки, резки и сверления различных материалов, например алмазная резка бетона. Для этого используются алмазы, не идущие в ювелирное производство, то есть камни,  которые не могут быть подвержены огранке. Это кристаллы темного цвета, которые могут иметь небольшие дефекты или трещины, осколки, сростки или двойники. Такие минералы были названы техническими алмазами и стали использоваться в промышленных целях.

Твердость алмазов делает их идеальными для применения в режущих и шлифовальных инструментах, и они используются в сверлах и пилах с алмазной кромкой, а алмазная крошка широко применяется в абразивах.

Алмазы даже используются для создания покрытий, применяемых в реактивных самолетах, в используемых на кухне поверхностях и в космических кораблях, включая станцию Pioneer, запущенную в 1978 году с целью изучения Венеры, которая должна была выдерживать экстремальные температуры и условия.

Несмотря на то, что алмазы стоят больше других абразивных материалов, алмазы более экономичны в широком ряде промышленных процессов, потому что они режут быстрее и служат дольше, чем другие материалы. Кроме того, было установлено, что синтетические технические алмазы оказались лучше природных, потому что их можно производить практически в неограниченном количестве, а также  можно задавать их свойства для специальных областей применения. Поэтому  синтетические алмазы составляют более 90 % технических алмазов, применяемых в мире.

На одном из корпусов Института сверхтвердых материалов АН Украины установлена мемориальная доска с такой надписью: "В этом здании в 1961 г. выпуском первых 2000 каратов алмаза было положено начало промышленному производству синтетических алмазов в СССР". Если для изготовления первых 2000 кар алмаза понадобилось девять месяцев, то теперь такое же количество алмазов может изготовить за смену оператор на одной установке!

Синтетические алмазы, применяемые в производстве для технических нужд, можно распределить по группам.

1. Из алмазов, которые подвергаются обработке, получают зерна нужной геометрической формы. Это алмазы, предназначенные для изготовления свёрл, резцов, стеклорезов, подшипников и наконечников.

2. Кристаллы алмазов, которые используют в необработанном виде в алмазно-металлических карандашах и в коронках для бурения.

3. Абразивные алмазы (мелкие кристаллы), имеющие сильные дефекты (пустоты или трещины), пригодны только для измельчения в порошок.

В настоящее время синтетические алмазы нашли свое применение в технологии промышленного производства: изготовление радиоприемников, магнитофонов, телевизоров, обуви, часов, при обработке хрусталя и фарфоровой посуды, при производстве шариковых ручек, зеркал, электроутюгов, электробритв и других различных товаров народного потребления.

Например, в обувной промышленности стельки и подошвы (перед склеиванием) обрабатывают абразивной шкуркой, которая крепится на вращающем барабане. Алмазным барабаном обрабатывать намного выгоднее, так как он заменяет почти две тысячи шлифовальных шкурок. Сильно повышается производительность труда, полностью устраняется запыленность рабочих помещений.

Применение алмазного инструмента существенно повышает чистоту обработки деталей, а производительность труда возрастает при этом в среднем на 50%.  Каждый карат алмазов, использованных в инструментах, приносит экономию 3—6, а на отдельных операциям и до 200 руб.

Синтетические алмазы играют значительную роль в увеличении выпуска оборудования для бумажной, легкой, пищевой и мясо-молочной отраслей, которые выпускают товары народного потребления. Для притирки деталей в аппаратах и машинах при ремонте различного оборудования.

Применение алмазов в строительстве

Алмазы очень эффективно применяются в строительстве. Ведь при проведении строительных работ часто приходится пробивать различные отверстия, дверные проемы в твердых материалах. Раньше (и сейчас иногда) для этих целей применялись отбойные молотки, в лучшем случае – сверла из твердых сплавов металла. Это связано с большими физическими усилиями работника и практически всегда чревато образованием трещин в обрабатываемом материале. Современные инструменты, позволяют производить алмазное сверление, резку и демонтаж стен, качественно вырезать проем в несущей стене, а также получать любые отверстий и делают они это без образования микротрещин. Причем делают это легко, быстро и значительно тише, чем в случае использования старых способов.

Применение алмазов в медицине.

Алмазные лезвия скальпелей имеют сверхтонкие края, что уменьшает ширину разрезов, это очень важное свойство для современной хирургии. Синтетические алмазы используют для изготовления медицинских инструментов, заточки инъекционных игл, скальпелей и микротомных ножей. Такие лезвия остаются острыми гораздо дольше, чем стальные. Алмазы также применяются в лазерных устройствах для прижигания разрезов и ран.

Высококачественные кристаллы и ориентированные элементы из них оказались нужными для рентгеновской оптики. Ещё одно применение - это радиотерапия. При лечении онкологических заболеваний необходимо определять дозу облучения, нужен датчик и алмаз – один из кристаллов, который используется для этих целей. Ещё кристаллы  используют в качестве подложек для наращивания на них алмазных плёнок и слоёв.

Алмаз состоят из углерода, и по этой причине он является идеальным материалом для использования в наших телах, так как не вызывает в организме иммунной реакции. Ученые в настоящий момент разрабатывают алмазные имплантаты, которые будут контролировать здоровье пациента или смогут взять на себя роль недееспособных тканей. Также ученые мечтают о крошечных машинах из алмазов, который в один прекрасный день позволят ускорить лечение и диагностику пациентов.

В стоматологии применяются плоские алмазные диски и алмазные головки, предназначенные для обработки твёрдых тканей зуба, и зубоврачебные наконечники вращающиеся. Так же используются алмазные инструменты в ортопедической стоматологии.

Применение алмазов в горном деле.

Алмазное бурение – это наиболее эффективный и экономичный способ бурения горных пород. Особенно незаменим алмаз для бурения нефтяных скважин – алмазные резцы практически не истираются, а значит, долговечнее в 150 раз,  чем  стальные.

 Рабочая часть современного бурового долота представляет собой отлитое из стали кольцо. На его торце (коронке) имеется ряд правильно расположенных углублений, в которые вставлены алмазы. При вращении бурового долота разбуривается кольцеобразная зона горных пород, а внутри остается твердый столбик породы – керн, который затем извлекается на поверхность.

Телекоммуникация

Кристалл алмаза может позволить нескольким сигналам на разных частотах пройти одновременно по кабелю. Это дает возможность использовать его в области телекоммуникаций. Кроме того алмаз способен выдерживать высокое напряжение и изменение температуры.

Электроника

Тепло проходит через алмаз гораздо быстрее, чем через медь. Это делает его применение полезным в местах, где много тепла генерируется на небольшом пространстве. Микроэлектронные устройства один из таких примеров. Проводятся широкие исследования по применению алмазов в качестве полупроводников для производства микросхем.

Наука

Алмазные окна обеспечивают защиту в научных экспериментах, например в испытаниях с использованием кислот или расплавленной пластмассы. Алмазные окна также очень прозрачны, что позволяет следить за состоянием вещества, применяя инфракрасные измерительные приборы. Алмазные окна очень прочные и пропускают свет от инфракрасной до ультрафиолетовой областей, это позволяет делать из них сверхпрочные иллюминаторы для космических кораблей и самолётов. Алмазы служат опорными камнями в хронометрах высшего класса для морских судов и других, особо точных приборах. На алмазных подшипниках не обнаруживается никакого износа даже после 25 млн оборотов. Высокая теплопроводность алмаза позволяет использовать его в качестве теплоотводящей подложки в полупроводниковых электронных микросхемах.

Кроме того, к высокотехнологичным областям применения технических алмазов относится прецизионная механическая обработка с малыми допусками керамических деталей для аэрокосмической промышленности, радиаторов-теплосъемников для электронных цепей, линз для лазерного излучающего оборудования; полировка кремниевых пластин и дисководов; ряд операций в компьютерной промышленности.

Применение алмазов в промышленности

На сегодняшний день многие деревообрабатывающие предприятия останавливают свой выбор на алмазном инструменте. Появление поликристаллического алмаза дало возможность изготовить алмазный инструмент сравнительно недорого. При использовании оборудования с компьютерным управлением, учитывая его более высокую стоимость, использование алмазного деревообрабатывающего инструмента становится рентабельным, с учетом снижения его стоимости, за счет уменьшения времени на его обслуживание и связанных с этим простоев.

 Не смотря на то, что по стоимости алмазный инструмент в 40 раз превышает твердосплавный режущий инструмент, срок службы алмазного инструмента дольше в 150 раз.

 Еще одной причиной выбора алмазного инструмента стало сокращение времени простоя машины. Обычно деревообрабатывающий твердосплавный инструмент должен быть заменен один или два раза в смену. Такая потеря времени может составлять несколько часов в день. При использовании автоматизированного оборудования с ЧПУ, простой может принести убытки до нескольких тысяч долларов. В то время как алмазный инструмент работает несколько месяцев, без замены и позволяет экономить.

 В производстве мебельных фасадов, мебели, ламинированного паркета и других изделий стали широко использоваться MDF и HDF. Древесноволокнистые плиты разной плотности являются хорошей и недорогой альтернативой натурального дерева. Большое содержание смол разрушительно действует на инструмент из твердого сплава. Изделия из древесноволокнистых плит обычно покрываются полимерным материалом или шпоном, поэтому режущий инструмент должен хорошо обрабатывать разные материалы. Твердосплавный инструмент не всегда справляется с такими задачами. В то время как алмазный инструмент является оптимальным режущим инструментом для обработки различных материалов.

 Использование поликристаллических алмазов позволяет получить алмазную заготовку большого размера, диаметром свыше 30 мм. Для деревообработки важно, чтобы режущий край был непрерывным, без неровностей, иначе можно повредить заготовку и тем самым уменьшить стоимость конечного продукта.

 Благодаря своим характеристикам, инструмент из алмаза работает тихо. Это хорошо в тех случаях, когда шум от машин становится серьезной проблемой. В основном это связано с производственной безопасностью и здравоохранением, где ужесточились требования к уровню шума.

На предприятиях, которые выпускают фарфоровую и стеклянную посуду, также используют синтетические алмазы для шлифования краев изделий, что заметно снижает брак.

Алмазное шлифование экранов кинескопов телевизоров повышает производительность обработки в 2–2,5 раза при улучшении качества изделий.

Синтетические алмазы используются для изготовления абразивных кругов, которые используются при заточке и доводке твердосплавного металлорежущего инструмента. Резку полупроводниковых материалов проводят дисками из синтетических алмазов.

Применение алмазных резцов и сверл на обработке цветных и черных металлов, твердых и сверхтвердых сплавов, стекла, каучука, пластмасс и других синтетических веществ дает огромный экономический эффект по сравнению с использованием твердосплавного инструмента. Очень важно, что при этом не только в десятки раз повышается производительность труда (при токарной обработке пластмасс даже в сотни раз!), но одновременно значительно улучшается качество продукции. Обработанные алмазным резцом поверхности не требуют шлифовки, на них практически отсутствуют микротрещины, в результате чего многократно увеличивается срок службы получаемых деталей.

 Совершенно незаменимы алмазы при вытачивании опорных рубиновых камней, используемых в часовых и многих других точных механизмах, а также при правке (восстановлении рабочей поверхности) шлифовальных корундовых и карборундовых кругов.

 Практически все современные отрасли промышленности, в первую очередь электротехническая, радиоэлектронная и приборостроительная, в огромных количествах используют тонкую проволоку, изготавливаемую из различных металлов. При этом предъявляются строгие требования к круговой форме и неизменности диаметра поперечного сечения проволоки при высокой чистоте поверхности. Такая проволока из твердых металлов и сплавов (вольфрама, хромоникелевой стали и др.) может быть изготовлена лишь с помощью алмазных фильер. Фильеры представляют собой пластинчатые алмазы с просверленными в них тончайшими (от 0,5 до 0,001 мм) отверстиями.

Широкое применение в промышленности находят и алмазные порошки. Их получают путем дробления низкосортных природных алмазов, а также изготавливают на специальных предприятиях по производству синтетических алмазов. Алмазные порошки используются в дисковых алмазных пилах, мелкоалмазных буровых коронках, специальных напильниках и в качестве абразива. Только с применением алмазных порошков удалось создать уникальные сверла, которые обеспечивают получение глубоких тонких отверстий в твердых и хрупких материалах. Такие сверла (алмазные «жала») позволяют высверливать, например, в стекле отверстия диаметром 2 мм и длиной до 850 мм! Алмазные порошки находят применение на гранильных фабриках, где все самоцветы, и в том числе алмазы, подвергаются огранке и шлифовке, благодаря чему невзрачные до этого камни становятся таинственно светящимися или ослепительно сверкающими драгоценностями, к неповторимой красоте которых никто не остается равнодушным.

На основе синтетических алмазов организовано производство алмазных паст.

Пасты выпускаются с повышенным и нормальным содержанием алмазного порошка, твердой и мазеобразной консистенции, которые смываются водой и органическими растворителями.

Алмазные пасты нашли широкое применение в обработке металлических и неметаллических поверхностей различных деталей. Алмазные пасты окрашиваются в различные цвета, выпускаются расфасованными в тубы или шприцы по 5, 10, 20, 40, 80 г.

Алмазные пасты из синтетических и натуральных алмазов применяются для доводочных операций, для особо точного изготовления деталей с высоким требованием к чистоте поверхности.

С 50-х годов внимание ученых и конструкторов начинают привлекать другие физические свойства алмаза. Известно, что, попадая в кристалл, быстрые заряженные частицы выбивают электроны из его атомов, т. е. ионизируют вещество. В алмазе под действием заряженной частицы происходит световая вспышка и возникает импульс тока. Эти свойства позволяют использовать алмазы в качестве детекторов ядерного излучения. Свечение алмазов и возникновение импульсов электрического тока при облучении позволяет применять их в счетчиках быстрых частиц. Алмаз в качестве такого счетчика обладает неоспоримыми преимуществами по сравнению с газовыми и другими кристаллическими приборами.

 Химическая инертность, высокая чувствительность к быстрым частицам при комнатной температуре, близость по электронной плотности к тканям человеческого тела выдвигают алмаз в число наиболее ценных материалов для счетчиков, которые могут использоваться в медицине, в том числе и для внутриполостных исследований. Кристаллы алмаза, применимые в качестве счетчиков, крайне редки, поэтому цена их значительно выше, чем равных по величине ювелирных камней. Некоторые кристаллы алмаза являются полупроводниками р-типа в широком диапазоне температур и давлений. Использование алмазов в полупроводниковых и некоторых оптических приборах, а также в счетчиках ядерного излучения весьма перспективно, поскольку такие приборы способны работать в самых различных условиях, включая области низких и высоких температур, сильные электромагнитные и гравитационные поля, агрессивные среды и т. п. Следовательно, основанные на алмазах приборы могут оказаться незаменимыми при космических исследованиях, а также при изучении глубинного строения нашей планеты.

Порошки, изготовленные с синтетическими алмазами для полировки, применяются в основном для шлифования режущих инструментов, драгоценных камней, оправ для ювелирных изделий, оптических поверхностей, кремниевых пластин и волок для протягивания проволоки для компьютерных чипов. Сотни видов другой продукции, изготавливаемой из керамики, стекла, металлов и пластика, тоже полируются алмазными порошками.

В нашей стране проводятся научно-исследовательские работы по увеличению и улучшению выпуска синтетических алмазов, а также по расширению сфер их применения. Пока синтетические алмазы ювелирного качества обходятся дороже природных или сопоставимы с ними по цене. Быть может, уже скоро благодаря стремительному техническому прогрессу алмазодобывающая промышленность прекратит свое существование. А пока для буровой техники, металлообработки и ювелирного дела нужны не мелкие кристаллики алмаза - продукты заводского синтеза, а крупные кристаллы, которые "производит" только природа, хранящая эту свою тайну за семью замками. Нет сомнения, что ученые со временем подберут и к ним ключи.

Корунд и его разновидности

Если бы драгоценным камням раздавали премии за помощь человечеству, то первую награду, бесспорно, получил бы корунд. Этот минерал имеет огромное количество разновидностей. Этот минерал обладает высочайшей твердостью, достигающей отметки 9 по шкале Мооса. Благодаря этому, например, он находит применение в качестве подшипников для движущихся частей в высокоточных приборах. Конечно, в этой области не используется натуральный камень, его давно заменил искусственный. Произошло это не столько из-за меньшей стоимости, сколько из-за специальных технических характеристик. Непрозрачный корунд и его загрязненные разновидности известны всем как наждак. Эта каменная крошка обычно применяются для точки и полировки более мягких камней, изделий из металлов и дерева. Тусклый, почти непрозрачный корунд из Индии, будучи измельченным для получения шлифовального материала, также известен под названием «алмазный шпат».

Рубин и сапфир

Рубин и сапфир является разновидностями  корунда. Рубин определён  вторым по твёрдости телом в природе после алмаза.  Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней.

 Рубины и сапфиры, как и алмазы, используются в науке и технике. Они широко применяются в часовом деле. Одной из составляющих точности хода часов является снижение трения, также часы должны обладать и длительным сроком службы. Малейший износ крохотных деталей в часовом механизме служит причиной неверного хода часов. Чтобы уменьшить изнашивание, подпятники осей в часовых механизмах изготовляют из рубинов и сапфиров. Такие части часового механизма, как оси шестеренок, ось баланса, ось вилки и т.д., опираются на синтетические рубиновые камни, представляющие собой плоские миниатюрные цилиндры с воронками для удержания часового масла. Применение в часах рубиновых камней обусловлено тем, что потери на трение у передающих пар должны быть минимальны. Этому требованию удовлетворяет рубин, имеющий наименьший коэффициент трения в паре со сталью, еще более снижающийся в процессе эксплуатации. Если эти подшипники были бы сделаны из другого, менее прочного материала, чем рубин, то они очень быстро бы изнашивались, и механизм выходил бы из строя. Раньше было принято делать на часах такие пометки как «шестнадцать камней». Увидев такую надпись на своих часах, можно быть уверенным, что вы являетесь обладателем сразу шестнадцати рубинов! Но не стоит в этот момент представлять себе несметные богатства. Эти самоцветы крошечные, не больше миллиметра в диаметре, да и качество их, как ювелирных камней, оставляет желать лучшего. Однако, чем больше рубинов в часах, тем точнее они ходят и дольше служат. В виде все тех же вечных подшипников рубины используются еще и в других, более сложных механизмах.

Начало использование рубиновых камней уходит к 1700 году, когда начали использоваться природные рубины. Использование синтетических камней началось в 1902 году, и сегодня без них не обходится ни одно часовое производство. Стойкость против износа синтетического рубина, как это подтверждено опытами, выше, чем у природного.

 В зависимости от качества механизма обычно используются 7, 15, 17 камней или 21 камень. Изменение кинематической схемы часов и введение дополнительных устройств ведет к увеличению числа камней, и в отдельных случаях оно может достигать 68 и даже 126 камней (Calibre 89 Patek Philippe).

Опорные камни из рубинов применяются не только в часах, но также в электросчётчиках, буссолях и других точных приборах.

Так же рубин  нашел применение в квантовой электронике. Согласно древне-индейским легендам рубин способен осветить Землю ярче Солнца и звезд. Можно считать, что это пророчество сбылось. Созданы оптические квантовые генераторы - лазеры, активным элементом которых является синтетический рубин.  Лазер  стягивает световые лучи в тончайший пучок, мощность излучения которого достигает чудовищных величин: в миллиарды раз больше, чем излучение с такой же по размерам части поверхности Солнца. Лазерный луч с ювелирной точностью пробивает микроскопические отверстия в алмазе, корунде и любом ином материале, сваривает металлы и режет стекло, керамику, ткани и т. п. Ведь температура луча может превышать 50 000oС, тогда как температура поверхности Солнца составляет всего лишь 6000oС.

 Из кристалла рубина изготавливают тонкий стержень, один из торцов которого делают зеркальным, а второй служит излучателем. Незначительная примесь атомов хрома (сотые доли процента) в кристалле корунда придает ему красный цвет и наделяет его свойством "сгущать" световые лучи.

 Широкое использование рубинов в технике способствовало повышению спроса на них. Искусственные рубины стали производить в огромном количестве. Если драгоценные камни обычно измеряются каратами, то ныне синтетические рубины вырабатываются тоннами, а их стоимость упала в тысячи раз...

В часовых механизмах нашла себе применение еще одна разновидность корунда, которая известна нам под именем сапфир. Сапфиры – это все цветные корунды, кроме красных. Их твердость не меньше, чем у рубинов, однако, в отличие от своих алых родственников, сапфиры  обладают идеальной прозрачностью и большой площадью самого кристалла. Поэтому из сапфира люди научились изготавливать сверхпрочное стекло, которое принято называть сапфирным стеклом. Если им покрыть циферблат часов, то за сколько угодно лет и при практически любой эксплуатации на нем не появится ни единой царапины.

Сапфирное стекло находит себе все более новое и новое применение. Например, оно стало очень популярно в создании мобильных телефонов класса Premium, таких, как «Vertu». В некоторых моделях, заявленных как особенно прочные и долговечнее аппараты, экран покрыт сапфирным стеклом толщиной в 4 миллиметра! Специалисты утверждают, что такому покрытию не страшны никакие удары, даже если вам заблагорассудится бить им со всей силы о бетонную стену. В этих же телефонах для идеальной точности нажатия на кнопки используются все те же высокоточные и долговечные рубины.

Александрит

Часто в ювелирных магазинах можно встретить элегантные и красивые украшения с так называемым александритом. Что это за самоцвет? В известных своими сокровищами Изумрудных копях на Урале в 1834 г. вместе с изумрудами и фенакитами был найден диковинный камень, который, как хамелеон, в зависимости от освещенности и направления света менял свою окраску. При дневном свете, богатом сине-зелеными лучами, самоцвет выглядел изумрудно-зеленым, при свете же лампы или свечи он вдруг становился вишнево-малиновым, пурпурно-красным, фиолетовым, вспыхивая, словно аметист, сиреневым пожаром. "Новичок" был передан гофмейстером Л. А. Перовским на исследование Н. Норденшельду.

Он оказался разностью редкого в природе минерала хризоберилла, по составу представляющего собой сложный окисел алюминия и бериллия с примесью хрома, которая и обусловливает необычную окраску. Ученым из Суоми новый самоцвет был назван александритом в честь наследника русского престола, будущего императора Александра II.

Минерал содержит Be - берилий, металл с удивительными свойствами:

Малый удельный вес (легче алюминия).

Задерживает  радио - излучение, как мягкое (альфа, бета), так и твердое (гамма) излучение.

Не пропускает космические лучи.

Это в конечном обеспечивает его применение в ракетостроительной технике (готовки баллистических ракет), атомной энергетики (бериллиевые бронзы), атомные реакторы (экраны в реакторах) подводных лодок.

Благодаря своим особенным оптическим и физическим свойствам, александрит ценится не только как драгоценный камень, но и как технический материал, особенно в квантовой электронике, в частности, – в производстве лазеров с плавным изменением длин волн излучения в диапазонах 700–815 нм. Они могут использоваться для спектроскопии, отжига полупроводников, в атмосферных лидарах, дальномерах, при обработке твердых материалов, в медицине. Особенно широкое применение перестраиваемые александритовые лазеры нашли сейчас в медицинской косметологии и микрохирургии глаза. В силу высокой чистоты и относительной дешевизны по сравнению с природным камнем, синтетический александрит незаменим в качестве материала высоких технологий.

   В 2003 году в Университете Рочестера в Нью-Йорке разработан революционный способ регулируемого изменения скорости света при помощи кристалла александрита и двух твердотельных лазеров, один из которых является перестраиваемым (александритовым). При «стандартной» скорости света в вакууме в 300 тысяч км в секунду, ученым удавалось снижать ее до 91 метра в секунду, а также значительно ускорять свет.

Заключение  

Работая над темой, я узнал какими свойствами обладают драгоценные камни, так же я выяснил, что драгоценные камни – это не бесполезные безделушки, единственное назначение которых – радовать глаз, являясь вставками в ювелирные украшения. Оказывается, области применение драгоценных камней так многообразны, что без них наша жизнь была бы намного труднее, а могла и замереть на месте. Мы каждый день используем или оборудование, содержащее драгоценные камни, как природные, так и синтетические, или предмета, которые были получены или обработаны с помощью драгоценных камней.

Проведя опрос своих одноклассников, проанализировав их ответы, которые они давали совместно со своими родителями, я выяснил, что и моя семья и семьи моих одноклассников являемся обладателями огромного множества драгоценных камней.

Человек столетия напролет изучает то разнообразие материалов и форм, которое мы называем природными богатствами. Что-то из этого оставляет его равнодушным, а что-то прочно проникает в жизнь и служит верой и правдой. Одни из материалов люди научились искусно получать своими силами, а какие-то так и не поддались науке. Но наука не стоит на месте и может быть в скором времени появятся материалы с ещё лучшими характеристиками, чем у драгоценных камней. А пока этого не произошло, на службе у человека будут и алмаз, и рубин, и сапфир и многие другие драгоценные и полудрагоценные камни, о свойствах и применении которых я хочу узнать и это будет темой моего следующего исследования.

В заключение очень хочется привести цитату из «Очерков» Д.Н. Мамина-Сибиряка (1884 г.), который в одном абзаце сумел высказать отношение к натуральному и синтетическому камню и даже сделать вполне сбывшийся прогноз на будущее о том, что ждёт драгоценные камни:

   «В общем можно сказать только то, что время камней как бы миновало, и наши бабушки лучше понимали немой язык самоцветов, чем внучки. В будущем, когда заиграет дешёвый поддельный камень, вероятно, люди окончательно освободятся от этой страсти украшать себя самоцветами, как не украшают себя сейчас простым стеклом, что ещё в моде у дикарей, не познакомившихся со стеклянными фабриками. Мы думаем, что самородный самоцвет останется ценностью всегда, только как предмет для минералогических коллекций да для тех неисправимых любителей, которые не променяют его ни на какое ухищрение новейшей техники. Для таких любителей драгоценный камень не мёртвый минерал, а что-то живое, одарённое живыми свойствами. В самом деле, около самоцвета не даром же вырос этот лес суеверия, поэзии и религиозных уподоблений. В камне есть своя жизнь, тёмная и неисследованная, проявляющаяся в форме кристаллизации, в сопутствии известным горным породам, в антипатии к другим, в отношениях к свету, электричеству и химическим реагентам. Именно эта кристаллическая форма встала на границе, отделяющей органическую природу от мёртвой материи, и человеческий глаз пытливо ищет здесь ответа своим внутренним свойствам, запросам и тёмным органическим движениям. Мёртвая земля смотрит на человека этими цветными глазами, говорящими о тайниках скрытой в ней жизни. Это «последняя улыбка» цепенеющей в мёртвом холоде неорганизованной природы».

Список используемых источников

1. Божевольная З.А. Основные проблемы развития алмазообрабатывающей промышленности России. Эко – 2007 - № 1.
2. Пыляев М.И. Драгоценные камни. М., Стрелец, 1990.
3. Пыляев М.И. Драгоценные камни, их свойства, местонахождения и употребление. СПб., Минералогическое Общество, 1877.
4. Петров В.П. Рассказы о драгоценных камнях. М., Наука, 1985.
5. Рид П. Геммология. М., Мир, 2003.
6. Рожков Н.С. Морозов А.П. Алмазы на службе у человека. М., Недра, 1967.
7. Скиннер Б. Хватит ли человеку земных ресурсов? М., Мир, 1989.
8. Ферсман А. Рассказы о самоцветах. М., Наука, 1974.
9. Энциклопедия для детей: т 4 (Геология) М., Аванта +, 1995.
10. http://www.ake-rus.ru/almazniy-instrument/ 
11. http://lib.rus.ec/b/193436/read 
12. http://www.museion.ru/1.3/almaz.html
13. http://uvelir.info/articles/31214/
14. http://www.google.ru/search?q=%D0%BD%D0%B0%D0%B6%D0%B4%D0%B0%D0%BA&hl=ru&newwindow=1&client=opera&hs=fg6&rls=ru&channel=suggest&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=xOZoT-CZEYLysgaqksj2Bw&ved=0CEUQsAQ&biw=1272&bih=885

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 10

имени Героя Советского Союза Д.Е. Кудинова

г. Вязьмы Смоленской области

Конспект интегрированного урока

«Живые барометры»

(9 класс)

                Выполнили:

Сидорина М.В. – учитель физики

                                                   Солохина Л.В. – учитель химии

 и биологии

Вязьма 2016 г.

Чем обусловлен выбор интегрированного урока?

В связи с введением в школе ФГОС, перед преподавателями естествознания школ встала задача — показать учащимся все возможные взаимосвязи различных граней окружающего мира, подготовить их к самостоятельной познавательной деятельности, развитию системного мышления. Но недостатком школьных учебных программ по физике и биологии является отсутствие в них взаимосвязи, что приводит к отсутствию у учащихся единой научной картины мира и понимания закономерностей его развития. Помочь преодолеть недостатки могут интегрированные уроки.

 Межпредметные связи физики и биологии способствуют изучению одного предмета в процессе усвоения знаний по другому предмету. Без глубокого переживания ценностей не может быть их усвоения. В природе не бывает чисто физических, химических или биологических явлений. Все они протекают взаимосвязано. А разделение наук о природе на физику, химию, биологию и географию является условным.

Интегрированный урок по теме: «Живые барометры»

(интеграция физики и биологии)

Цели урока: 1)Формирование единой картины мира.

2)Формирование творческой личности, умеющей объяснять явления природы и прогнозировать результаты своей деятельности.

3)Повышение и развитие интереса учащихся к предметам с целью повышения качества знаний.

Задачи:

– Овладение научными фактами, понятиями, доступными учащимся обобщениями о физических и биологических объектах, явлениях и процессах, их взаимосвязях как основы целостности природы.

– Формирование на конкретном учебном материале представлений о природе как системе, оказывающей влияние на человека и зависящей от деятельности человека.

–Формирование общеучебных и интеллектуальных умений (анализировать, сравнивать, делать выводы и обобщения, устанавливать причинно-следственные связи, объяснять явления и процессы, устанавливать между ними связь)

– Выработать умение объяснять явления природы и технические процессы на основе имеющихся знаний по физике;

– Научить понимать и чувствовать мир природы, стремясь к её сохранению и умению жить с ней в мире;

– Развитие творческой личности: логического мышления, памяти, речи, воображения, наблюдательности.

Оборудование: барометр, компьютер, мультимедийный проектор, экран, стенд с рисунками учеников начальной школы на тему: «приметы о погоде», плакаты с высказыванием Ломоносова и отрывком из стихотворения Я. Белинского)

"Наука лёгких метеоров,

Приметы неба предвещай.

И бурный шум воздушных споров

Чрез верны знаки предъявляй.

 (М.В. Ломоносов)

Земля моя! Кровинкою любой я слит с тобой. Твои законы святы...

Жемчужинкой зелёно-голубой тебя привыкли видеть космонавты...

Взволнованный лепечущей листвой, я средь ветвей угадываю лица,

Вернее лики,- лик единый твой, он волнами и листьями струится.

Его пересекает свист крыла, скользят, светясь, больших животных тени

Ликуют сонмы крошечных творений, которым нет ни края, ни числа.

(Яков Белинский)

      Эпиграф:

…пора чудес пришла, и нам

Подыскивать приходится причины

Всему, что совершается на свете.

Уильям Шекспир.

Учитель физики:  

С давних пор и по настоящее время человеке хотел «вскрывать все таинства природы». Процесс познания никогда не прекращался и не прекратится. Чем глубже проникает человеческий ум в тайны природы, тем больше он встречает загадок, тем больше возникает новых вопросов. Сегодня наше занятие посвящено очередной загадке. А какой вы узнаете, отгадав загадку:

Всем поведает.

Хоть и без языка,

Когда будет ясно,

А когда – облака.

(Барометр)

Барометр – прибор, применяемый для измерения атмосферного давления. Знание атмосферного давления важны для предсказания погоды на ближайшие дни, так как изменение атмосферного давления связано с изменением погоды.

(Учитель физики показывает барометр и рассказывает о том, как он работает).

Учитель биологии:

Мир вокруг нас полон загадок и чудес. А познать их нам помогают наши верные друзья: внимательность, любопытство и ум.

Человеку всегда нужно знать, какая будет погода, поскольку она влияет на его деятельность и самочувствие. Народные приметы известны с древних времен. Люди их постоянно накапливали и использовали в своей деятельности, прежде всего в сельском хозяйстве, где погода играет далеко не последнюю роль. Правильное предсказание погоды было жизненно важно для крестьян, так как ошибки в прогнозах могли обернуться для них гибелью урожая.  Приметы погоды важны не только для тружеников села, но и человека любой специальности, рыболовов и охотников, грибников и заготовителей, туристов и дачников. Знание примет и особенностей климата своего региона помогает дать прогноз не только на завтра, но и предсказать, какая будет весна, лето, осень, зима.

Люди отмечали характерные признаки, предваряющие те или иные изменения погоды. Так появились многочисленные приметы - свидетели народной мудрости.

Учитель физики:  

 «Погодные» приметы разнообразны. Одни связаны с различными физическими явлениями, другие - с религиозными верованиями, третьи с поведением животных и с изменениями, происходящими с растениями. Дело в том, что растения, в отличие от животных, в борьбе за жизнь и сохранение потомства не могут убежать или улететь от непогоды, спрятаться в защищенном месте. Поэтому они по своей природе очень чувствительны и заблаговременно реагируют на малейшее изменение состояния атмосферы. Одни растения перед дождем закрывают цветки, чтобы защитить от повреждения пыльцу и уменьшить теплоотдачу; другие — при низкой относительной влажности воздуха уменьшают испарение, обильно выделяя ароматный нектар, привлекающий крылатых тружениц — пчел и других насекомых; третьи — «плачут» липкими капельками сока; четвертые — меняют форму и положение листьев. Подмечая изменения в поведении растений, наблюдательные люди могут предсказать погоду. Об этом нам расскажут обучающиеся в своих презентациях «Барометры - животные» и «Барометры - растения».

Учитель биологии:

Наблюдая за живыми барометрами, люди слагали народную мудрость в виде пословиц и загадок. В них - кратких изречениях, поучениях - вся суть. Например, некоторые из них. (Приметы в рисунках).

Учитель физики:

 Выбрав из двухтомника Владимира Даля «Пословицы русского народа»  несколько изречений, попытаемся объяснить их с точки зрения физического смысла. Проведем игру: «Что? Где? Когда?» 

Первый вопрос: Лучина трещит и мечет искры - к ненастью. (Старинную русскую примету можно объяснить тем, что при повышенной влажности   деревянные   предметы   отсыревают.   При   горении   влага   из древесины лучины интенсивно испаряется. Увеличиваясь в объеме, пар с треском разрывает древесные волокна).

Вопрос второй: В старину в некоторых местностях крестьяне с помощью эха узнавали, будет ли дождь. Они кричали: «Какой пень, какая колода, какая будет погода? Го-о-оп-гоп-гоп!» Если эхо отвечало «гоп» сильно - ждали дождя.

(Перед дождем повышалась влажность, которая влияет на распространение звука. С повышением влажности изменяется плотность воздуха и его способность проводить звук).

Третий вопрос: В народе говорят: «Соль мокнет - к дождю». « Табак сыреет - к сырой погоде». Объясните народную примету.

(С ухудшением погоды связано повышение количества водяного пара в воздухе, т.е. влажности, и понижение атмосферного давления. Перед наступлением дождя многие предметы, впитывающие в себя влагу из воздуха, сыреют).

Четвёртый вопрос: Откуда возникла пословица: «Горшки легко позакипают через край к ненастью»? (Падение атмосферного давления, сопровождающее ухудшение погоды, является причиной того, что при кипячении молоко скорее «убегает»).

-А вот несколько пословиц, связанных с состоянием неба: «Если звезды блестят ярко - к стуже»; «Ясный Млечный Путь летом - к ведру» «Мало звезд на небе - к ненастью». Как их объяснить?

(С ухудшением погоды увеличивается количество водяных паров в атмосфере. На высоте 8-10 км образуются кристаллики льда, которые рассеивают свет подобно дыму или туману, в связи с чем цвет неба белеет, затем облачность уплотняется. При этом слабые звезды становятся невидимыми. В ясную погоду небо чистое, звезд много и они хорошо видны).

-Хорошую погоду сулит следующая примета: «Обильная роса на траве к хорошей погоде». Дайте ей объяснение. (При отсутствии облачности ночью земля за счет теплового излучения охлаждается сильнее, чем в пасмурную погоду. Это вызывает конденсацию атмосферного пара и, как следствие, выпадение росы, появление тумана).

Учитель биологии: А теперь занимательные задания из жизни животных.

Лягушка-барометр. Блестящий «синоптик» — лягушка. Ее давно используют африканские племена. Местные жители заметили, что перед началом сезона дождей древесные лягушки выходят из воды и взбираются на деревья для метания икры. Если «прогноз» лягушек окажется только близким к расчетному, икра высохнет и потомство погибнет. Но ошибки в лягушачьем предвидении бывают чрезвычайно редко. В чем секрет?

(Дело в том, что у лягушки кожа очень легко испаряет влагу. В сухой атмосфере кожа быстро обезвоживается, поэтому лягушка, если дело идет к теплу, сидит в воде. В сырую погоду, когда собирается дождь, она вылезает на поверхность: обезвоживание теперь ей не грозит).

Японские рыбки. «Идеальными барометрами» служат красивые мелкие рыбки, обитающие в глубинах подводного царства у берегов Японии. Они заранее и совершенно безошибочно реагируют на малейшее изменение погоды, и за их поведением в аквариуме пристально следят капитаны белоснежных океанских лайнеров, отправляющихся в дальние рейсы, рыбаки и сельские жители. Как это им удается?

(Рыбки имеют оригинальное устройство плавательного пузыря. Который воспринимает тончайшие перепады давления. Чувствительность этих рыбок находится на пределе возможностей технических систем).

Учитель физики:  

А теперь попробуйте определить (кто больше) сколько примет содержит стихотворение Дженнер (вывести на экран, «Сорок поводов для того, что бы отказаться от предложения друга совершить совместную прогулку»)

Учитель биологии:

До сих пор шла речь о синоптических способностях различных видов растений и животных, об их «барометрах», «гигрометрах», «термометрах» и других биологических датчиках, приборах, механизмах, которые улавливают изменения многочисленных характеристик внешней среды и помогают тому или иному организму к ним приспособиться.

А как наш организм воспринимает биометеорологическую информацию? (презентация А).

- «... Нашло на меня вновь безблагодатное состояние. Изгрызлось перо, раздражались нервы и силы – и ничего не выходило. Я думал, что уже способности писать просто отнялись от меня», - писал Н.В. Гоголь поэту В.А. Жуковскому.

- «В половине пятого меня начинает мучить ужасающая тоска... уныние, лишающее всех душевных сил, - отмечал в дневнике Стендаль.

Речь тут, как можно догадаться, вовсе не о безволии или лени, а о биоритмологии. Биометрология – наука, изучающая влияние погоды на здоровье человека. Поэтому еще одно условие, от которого мы зависим — ритм. Любители утренних часов — «жаворонки» — просыпаются рано и наиболее активны в первую половину дня. Их среди нас процентов 15—20. Есть еще «совы» — у тех пик работоспособности приходится на вечер. Каждый третий человек — «сова». Зато примерно половина людей вообще не замечает этих пиков и действуют по обстоятельствам или по привычке. Есть даже такие, кто попеременно, в зависимости сезона, ведет себя то как «жаворонок», то как «сова».

С помощью этого теста выясните, кто вы — «сова» или «жаворонок».

Учитель физики:  

-Человек – маленькая частица в огромном океане, называемом атмосферой, физическое состояние которого меняется ежедневно и даже ежечасно. Изменения атмосферного давления и температуры, влажности воздуха, степень его загрязнения способны разрушить наше психологическое равновесие. Наше плохое самочувствие – ответная реакция организма на изменения атмосферного давления, температуры и влажности воздуха. То есть, каждый из нас тоже является барометром. О том, что происходит в нашем организме, как мы чувствуем погодные изменения и несколько полезных советов, которые помогут нам быть в норме, расскажет С.Д в своей презентации.

 Учитель биологии:

Но человек реагирует еще и на зло и добро.  Каждое слово, сказанное в ответ, может иметь определенную реакцию организма. - Очень важно заботится об окружающих людях, дарить им внимание, разговаривать с ними. Безразличие, ненависть, гнев и даже раздражение разрушающе действуют не только на другого человека, но имеют и обратную связь. Тот, кто злится и проклинает, загрязняет в первую очередь свой собственный организм, который на 80 % состоит из воды и программирует себя на болезни (отрывок фильма «Вода»).

Учитель физики:  

Всем нам надо быть внимательнее ко всему тому, что нас окружает. Надо уметь читать живую книгу природы.  

Учитель биологии:

(Упражнение « Улыбка» Мир тебе)

Первая фраза при встрече с любым человеком у вас должна быть «Мир тебе». Подарите это ему всей душой и сердцем. Если с кем-нибудь начинаете ссориться или ругаться, вспомни и повтори: «Мир тебе! – это должно вас остановить.

Нам каждый день Природа дарит -

Небесную встречать зарю.

За Жизнь - космический подарок -

Тебя, Земля, благодарю.

За то, что есть улыбки - дети

И радость - женское тепло,

И люди добрые на свете,

За то, что с этим повезло.

Круговращение Планеты,

Прикосновение стихий,

Всё - север, юг, зима и лето,

Дорога, труд, любовь, стихи,

Сплетение души и мысли,

Провалы, взлёты, вверх и вниз...

Какой же смысл в исканьи смысла?

Процесс познанья - это смысл.

У нас пути иного нету,

Одна волнующая нить -

Неповторимую Планету

И наши жизни сохранить.

Сверкает Мир многообразный,

Зовущий, тёплый, голубой.

И каждый день на свете - праздник,

Покуда этот Мир - с тобой!..

Песня о дружбе ансамбль Барбарики.

Литература

Астапенко П.Д. Ну и погода сегодня. М.: Мысль, 1977, 110 с., с ил. (Рассказы о природе).

Богданов К.Ю. Физик в гостях у биолога. М.: Наука. 1986 г.

Бионика. М.: Наука. М.: 1965 г.

Волович В.Г. Человек в экстремальных условиях природной среды. М.: Мысль 1980 г.

Заянчковский И. Ф. Живые барометры. М.: Лесная промышленность, 1977, 136 с., с ил.

Ильченко В.Р. Перекрестки физики, химии и биологии. М.: Просвещение. 1986 г.

Кац. Ц.Б. Биофизика на уроках физики. М.: Просвещение,1988 г.

Литенецкий И.Б. Изобретатель – природа. М.: Знание. 1986 г.

Мезенцев В. Чудеса. Популярная энциклопедия. В 2–х томах. Алма-Ата. Главная редакция казахской советской энциклопедии. 1990 г.

Тарасов Л.В. Физика в природе: Книга для учащихся. М.: Вебум-М. 2002 г.

Тихомирова С.А. Физика в пословицах, загадках, сказках.  М.:Школьная Пресса,2002.-128с.- (Библиотека журнала «Физика в школе»; вып.22)

Шустов С.Б., Шустова Л.В.. Химические основы экологии. М.:Просвещение 1995г.

Чандлер Т. Воздух вокруг нас. Л.: Гиддрометеоиздат, 1974, 144 с., с ил. Перевод с английского Л. В. Ерасовой.

Энциклопедия “Физика”. Москва “Аванта +”. 1999 г.

http://elementy.ru – научная энциклопедия.

http://ru.wikipеdia.org – Википедия, свободная энциклопедия.

http://pogodaprognoz.ru/osen/osennie-primety-zhivotny

Ptzbyrjdcrbq

www.flowerlib.ru 11.04.2011 г.

http://nanoizh2007.org/index.php?option=com_content&task=blogcategory&id=25&Itemid=40 24.04.2011 г.

http://www.myastronomy.ru/PAGE/Poetry/Planets.html

Приложение

1) Э. Дженнер

«Сорок поводов для того, чтобы отказаться

от предложения друга совершить совместную прогулку»

В ночи сверкнули огоньки —

Зажгли лощину светляки,

В барометре упала ртуть.

Вот ветер начинает дуть.

Стал будто ближе дальний лес,

Стал будто ниже свод небес.

К земле прижаты облака.

И режет уши песнь сверчка.

Ей вторит резкий крик дрозда.

Вода чиста, как никогда.

Рыбешка занята игрой —

Хватает мушек над водой.

Из сети выглянул паук.

Меня к дивану тянет вдруг.

И пес мой бросил грызть мосол.

Махнул хвостом и спать пошел.

Послушна ветру, пыль дорог

Свилась в крутящийся клубок.

На скаты крыш садится дым.

Пастух предчувствием томим.

Кусают злые мухи скот.

Все ниже ласточек полет.

Лягушка изменила цвет —

На ней коричневый жакет.

И жаба выползла в траву.

Свинья тревожится в хлеву.

Свежо, хотя июньский день.

Потрогай — влажен старый пень.

Грачи спустились с вышины,

Как будто пулей сражены.

Вот курослеп глаза закрыл.

У старой Бетти нерв заныл.

Слегка потрескивает шкаф.

Пахнуло сыростью канав.

У очага пригрелся кот,

Усы пушистой лапой трет.

Даль предзакатная бледна.

За тучи прячется луна.

Да, быть дождю! Пора смириться

С тем, что пикник не состоится.

Тест «Сова или жаворонок»

1.        Трудно ли вам вставать рано утром?

а)         да, почти всегда                                                3

б) иногда                                                2

в) редко                                                1

г)        очень редко                                                0

2.        В какое время вы предпочли бы ложиться спать?

а) после 1  часа ночи                                                3

б) с 2330 до 1  часа ночи                                                        2

в) после 22 часов                                                                             1

г)        до 22                                                0

3.        Вы   недавно   проснулись.   Какой  

завтрак   вам   больше по душе?

а)        плотный                                                 3

б)        менее плотный                                                                              2

в)        вареное яйцо или бутерброд                                                       1

г)        достаточно чаю или кофе                                                            0

4.        Вспомните    ваши    недавние    конфликты.

    Когда обычно происходят?

а)        в первой половине дня                                                                 1

б) во второй половине дня                                                               0

5.        От чего вам легче отказаться?

а) от утреннего чая или кофе                                                           2

б) от вечернего чая                                                                           0

6.        Легко  ли   вам  переменить  свои   привычки,

 связанные с едой?

                   а)         очень легко                                                                                  0        

б) достаточно легко                                               1

в) трудно                                                                                          2

г)        не меняю                                                                                      3                                                                                                      

  7.Утром вас ждут важные дела.

 Насколько раньше обычного вы ляжете спать?

а)        более чем на 2 часа                                               3

б) на 1—2 часа                                               2

в) менее чем на 1  час                                               1

г)         как обычно                                               0

8.        Насколько точны ваши внутренние часы?

 Засеките время, и когда, по вашему мнению,

 пройдет минута, снова посмотрите на часы.

                а) вы поторопились                                                                             0

           б) опоздали                                                                                           2    

Задачи, включающие исторические сведения

(Примеры материалов, используемых в качестве домашнего задания (или мини-исследования) на уроках физики)

1. Тема «Колебания и волны»  9 класс:

«“Дорога жизни” была проложена по льду замёрзшего Ладожского озера. Это была автотрасса, от которой зависела жизнь осаждённого Ленинграда, она давала возможность эвакуировать из города больных и раненых и хоть как-то завозить продовольствие, материалы, оружие. Но вскоре выяснилось обстоятельство, на первый взгляд, совершенно необъяснимое: когда грузовики шли в Ленинград, максимально нагруженные, лёд выдерживал, а на обратном пути с больными и истощёнными людьми, то есть, со значительно меньшим грузом, машины часто проваливались под лёд».

Ответьте на вопрос:

Почему машины с меньшим грузом часто проваливались под лёд?

2. Тема «Магнитное поле»:

«Противник уже в первые дни войны создал серьезную минную угрозу у выходов из наших военно-морских баз и на основных морских путях.

 24 июня 1941 года в устье Финского залива на магнитных минах подорвались эсминец «Гневный»  и крейсер «Максим Горький».

Перед физиками была поставлена задача - создать эффективный метод защиты кораблей от этих мин. Ее решение было возложено на Ленинградский физико-технический институт».

Ответьте на вопросы:

Кто решил задачу – защиты кораблей от магнитных мин? Какой метод защиты кораблей был создан?

3. Тема «Производство и передача электроэнергии» 9 класс:

«Зимой 1941-42 годов в осажденном Ленинграде не было электричества. Самым тяжелым днем для энергетиков Ленинграда стало 25 января 1942 г.: во всей энергетической системе работала только одна станция, неся нагрузку всего в 3000 кВт.

В начале февраля 1942 года ночью у электростанции замерзли паровозы, и стало невозможно подавать топливо. Станция полностью остановилась. Утром работники станции неимоверными усилиями смогли пустить один паровоз, сделать нужную подачу топлива и растопить котел для запуска турбогенератора. Во всей энергетической системе работала только ГЭС-1, неся нагрузку всего в 3000 кВт. Электроэнергию получали только хлебозавод, госпиталь и Смольный. Чтобы поддерживать в работе еще действующие электростанции, энергетики Ленинграда собирали остатки топлива с эвакуированных или бездействовавших предприятий, разбирали деревянные дома. С декабря 1941 по март 1942 котлы ТЭЦ-5 (Красный Октябрь) приспособлены под сжигание фрезерного торфа, запасы которого имелись на торфопртиях Ириновское, Дунай, Шувалове. Ввод в действие новых котлоагрегатов обеспечил непрерывную работу электростанции, что позволило возобновить 31 марта 1942 г. движение грузовых, а с 15 апреля – 6 маршрутов пассажирского трамвая. 23 сентября 1942 года в 9.40 утра в осажденный Ленинград стала поступать энергия с восстановленной в 1942 г. Волховской ГЭС, стало возможным увеличить энергоснабжение заводов, расширить трамвайное движение. Таким образом 23 сентября 1942 г инженеры Ленэнерго прорвали энергетическую блокаду Ленинграда».

 Ответьте на вопрос:

Как удалось прорвать энергетическую блокаду Ленинграда?

 4. Тема «Инерция» в 7 класс:

Во время Великой Отечественной войны, когда к  линии фронта мчались воинские эшелоны, набитые техникой и фашистскими солдатами, тактика ведения  партизанами «рельсовой войны», в 1941-1942 годах и 1943-1944 резко отличалась. На протяжении всей войны, была необходимость пускать под откос составы с техникой и живой силой фашистов, срывать графики движения поездов. Во время наступления фашистов, необходимо было уничтожать немецкие составы вместе с рельсами, поэтому партизаны вели подрывы железнодорожного полотна. Но во время наступления Советской армии, эта тактика была не приемлема. Дорожное полотно должно было быть не повреждённым, а составы – уничтоженными.  И тогда молодой путеец Тенгиз Шевгулидзе изобрёл рельсовый клин для установки на путях. При ударе о него мчавшийся поезд слетал с рельсов, а следом летели под откос вагоны и платформы, а дорога не повреждалась.  Изготавливать такие клинья стали на бывшей машинотракторной станции.

 Ответьте на вопрос:

Как действовал клин Шевгулидзе?

5. Тема «Воздухоплавание» 7 класс:

Один из командиров немецких самолётов Л. Хавиргхорст вспоминал свой первый налёт на Москву: «Скоро мы увидели 10-20 прожекторов, создававших световое поле. Попытки обойти его не удались: прожекторов оказалось много и слева, и справа. Я приказал увеличить высоту полёта до 4500 м и экипажу одеть кислородные маски… Когда наш самолёт вплотную подлетал к Москве и мы собирались освободиться от бомбового груза, раздался взволнованный голос радиста:

 - Внимание, аэростаты!

- Ты обалдел, - послышалось в ответ, - мы же летим на высоте 4500!

Экипаж хорошо знал, что англичане не поднимали аэростаты выше 2000м, а здесь высота была, по крайней мере, удвоена… Я приказал сбросить бомбы и… мы повернули обратно».

Ответьте на вопрос:

Как удалось достичь такой высоты подъёма?

6. Тема «Давление твёрдых тел» 7 класс:

Район Новгорода 1944 г.

Советские партизаны с трофейным немецким пулеметом MG-34, установленным на самодельный станок.

Подразделения капитана Прокотилова с десантом автоматчиков выходят на исходный рубеж.

Ответьте на вопрос:

Как называются, изображённые на рисунке приспособления, каков их принцип действия?

Квест для учащихся 9-х классов

«Космические рейнджеры»

Проводится в связи с  85-летним юбилеем  первого космонавта - Ю.А. Гагарина.

Цели

- воспитание чувств любви и гордости за свою землю, народ и его достижения;

- в  игровой форме закрепить  знания об изучении и освоении космоса.

Задачи

1. Актуализация интереса к культурно-историческому наследию России.

2.  Формирование умения взаимодействовать в группе, вести диалог.

3. Продолжить знакомство учащихся с важными событиями российской истории.

4. Развивать у учащихся любовь к родной истории через познание наиболее важных вех в истории нашего народа и государства.

Оборудование:

Компьютеры

Видео-проекторы

Презентации по темам

Информационные стенды

Предварительная подготовка:

    Распределение  станций, подготовка старшеклассников (10 класс)  к проведению квеста среди учащихся 9-х классов. Участники  будущих соревнований повторяют (изучают) во внеурочное время самостоятельно информацию об освоении космического пространства.

    Число станций - 7. Участники  делятся на 3 команды непосредственно перед началом игры.  

    Чтобы все участники непосредственно принимали участие в игре, в команде должно быть не более 12 человек.  

   Готовится необходимое для игры оборудование, «бегунки» - листы с  номерами и последовательностью станций  для  каждой команды. Каждая станция - это кабинет школы. На дверях кабинетов вешается эмблема соответствующей станции.

ХОД ИГРЫ

   В рекреации школы оформляются стенды, на которых  размещена информация об учёных-разработчиках космических аппаратов, об освоении космоса, первом отряде космонавтов, интересные факты из истории космонавтики.

Созданные команды придумывают названия команд и получают первые задания-вопросы по общим данным:

1. Дата запуска первого искусственного спутника Земли?
2. Дата первого полета человека в космос?
3. Кто был первым космонавтом Земли?
4. Как назывался первый космический корабль?
5. Сколько длился первый полет Ю.А. Гагарина?
6. Назовите самый длительный  космический полет (год, космонавтов, какое время провели на орбите)?
7. Кто такие Белка и Стрелка?
8. Назовите имя ведущего конструктора космических аппаратов?
9. Назовите планеты земной группы.
10. Назовите планеты-гиганты.

Листы-опросники отдаются членам жюри, командам выдаются «бегунки» с маршрутом, засекается время. На каждую станцию отводится не более 10 минут. На каждой станции, в зависимости от времени и правильности выполнения задания, команды получают от 1 до 3-х элементов кода. Выигрывает та команда, которая быстрее всего соберёт все элементы кода, введёт его на компьютере и откроет засекреченный файл.

Подведение итогов:

Награждение: Все участники квеста получают сертификаты участников и  

сладкие призы (торты) победителям и участникам квеста.

МАРШРУТНЫЙ ЛИСТ КОМАНДЫ-----------------------------------------------