Аучно- исследовательская работа " Этот удивительный мел" 3 класс

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №2 (МАОУ СОШ №2) НАУЧНО—ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА На тему: «Этот удивительный мел» Исполнитель обучающаяся 3 «В» класса МАОУ СОШ № 2 пгт. Серышево  Научный Руководитель учитель начальных классов МАОУ СОШ №2 пгт. Серышево  Михайлова Дарья Сергеевна Литуновская Лариса Владимировна пгт. Серышево 2019 г. 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение  1. Основные понятия 1.1. Что такое мел 1.2. Свойства мела 1.3. Применение мела 1.4. Производство мела 1.4.1. Отмучивание  1.4.2. Экструзионный способ 1.4.3. Метод литья 2. Способы изготовления мела в домашних условиях 2.1. Первый способ «Холодильник» 2.2. Второй способ «Крахмал» 2.3. Третий способ «Мел» 2.4. Четвертый способ «Гипс» 2.5. Рекомендации по изготовлению мела в домашних условиях Заключение  Список использованных источников и литературы ПРИЛОЖЕНИЕ А   Изготовление формочки для домашнего мела ПРИЛОЖЕНИЕ Б   Первый способ «Холодильник» ПРИЛОЖЕНИЕ В   Второй способ «Крахмал» ПРИЛОЖЕНИЕ Г   Третий способ «Мел» ПРИЛОЖЕНИЕ Д   Четвертый способ «Гипс» ПРИЛОЖЕНИЕ Е   Мелки готовы 3 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 8 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 3 ВВЕДЕНИЕ  Все мы знаем, что такое школьный мел. Все мы пользовались им, стоя у доски в классе, рисуя на асфальте "классики" или разрисовывая тротуары, заборы, трубы теплотрасс, стены домов и гаражи. И сколько бы не прошло лет с того момента, когда мел попал в руки человека, как бы не изменилась наша жизнь с появлением огромного количества гаджетов, всё равно, ежедневно в течение   учебного   года,   педагоги   и   обучающиеся   пользуются   пресловутым мелом,   детвора,   по­прежнему,   воплощает   свои   творческие   идеи   в   виде рисунков   на   улицах   мелом,   самые   изобретательные   придумывают   меловые сувениры,   мужчины,   делая   ремонт   дома   часто   берут   в   руки   мел,   да   и женщины, пытаясь раскроить что­то на ткани не могут обойтись без него. А есть люди, которые даже едят мел. Разговаривая со своими одноклассниками, я узнала, что многие из них очень   любят   рисовать   мелом,   а   Лиза   Симановская   сделала   интерьерный сувенир для бабушки. В магазине мы можем найти самые различные по форме, цвету,   мягкости   мелки,   но   их,   как   правило,   небольшой   размер   не   всегда позволяет,   закончить   задуманный   рисунок   или   поделку.   Я   решила   узнать можно ли сделать цветные мелки самостоятельно и привлечь к этому своих одноклассников. Цель: сделать цветные мелки самостоятельно. Задачи: * узнать что такое мел, каковы его свойства; * выяснить как изготавливают мел в промышленных условиях; *   расширить   знания   в   части   применения   мела   и   его   влияния   на   здоровье человека; * самостоятельно изготовить мел; *   опробовать   сделанный   нами   мел   на   асфальте,   школьной   доске,   при изготовлении поделок; * составить рекомендации по изготовлению и использованию мела. Гипотеза:  мел   необходим   нам   в   повседневной   жизни   и   его   можно изготовить самостоятельно. Поставленная цель и задачи, выдвинутая гипотеза определили: Предмет   исследования  –   сырье   по   изготовлению   мела   в   домашних условиях (гипс, гуашь, пищевые красители, остатки использованного мела) Объект исследования – мел 4 Методы исследования:  * изучение и анализ литературы и интернет ресурсов; * наблюдение; * эксперемент; * обобщение; Вид проекта: * по содержанию: информационный * по комплектности: межпредметный * по количеству участников: индивидуальный * по продолжительности: краткосрочный 5 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ 1.1. ЧТО ТАКОЕ МЕЛ? Мел   —   это   особая   разновидность   известняка.   Он     относится   к веществам, которые широко распространены в природе. Его добывают как полезное ископаемое в меловых карьерах или извлекают из горной породы. Основную   часть   состава   мела   образуют   кальциевые   отложения   панцирей доисторических микроорганизмов и простейших растений. Но это не тот мел, который   мы   с  вами   привыкли   использовать.  В   производстве   мела,   такого, каким мы его привыкли  видеть, и мелосодержащей продукции  используют уже   обработанный   мел.   В   нашей   стране   самые   большие   месторождения мелового сырья находятся в Воронежской и Белгородской области.  1.2. СВОЙСТВА МЕЛА Природный   мел   имеет   серо­жёлтый   цвет,   либо   чисто­серый.   В   нём содержатся   натуральные   примеси:   глина,   кварц,   карбонат   магния,   оксид железа, углерод. Лучшие сорта мела почти белоснежного цвета. Они состоят в основном из карбоната кальция и практически не имеют других примесей.  Искусственный мел имеет безукоризненно белый цвет и очень тонок. Мел  не   растворяется   в  воде,   но   повышенная   влажность   пагубна   для него. Отсыревая, он деформируется, тогда как сухой, он может рассыпаться даже от незначительного давления. Мел не морозостойкий продукт, так как после разморозки, он рассыпается на кусочки. Такое свойство как твёрдость определяет   предназначение   мела.   Самые   мягкие   сорта   мела   используют, например, в швейном производстве. Мел средней твёрдости мы используем ежедневно в школе. А самые твёрдые сорта, с удовольствием используем для рисунков на асфальте. 1.3. ПРИМЕНЕНИЕ МЕЛА Мел широко используется в наши дни не только в различных сферах производства, но и в быту.   Его   применяют   в   строительных   и   ремонтных   работах   в   составе цементных смесей, извести и меловых красок. Без него сейчас не обходится производство стекла, пластмасс, соды. Сельское хозяйство использует мел в удобрениях для почвы и комбикормах. Мел берут за основу при производстве косметических   средств,   зубной   пасты   и   порошка.   Необходим   мел   при изготовлении бумажной продукции. В   быту   мел   тоже   незаменимый   помощник.   Его   применяют   как впитывающее и отбеливающее средство, как защиту от ржавчины, при чистке 6 посуды,   для   предотвращения   затхлого   запаха   в   гардеробе,   при   выведении некоторых   пятен   с   разных   поверхностей,   для   сохранения   первоначального блеска ювелирных изделий и т.д. Существует   даже   пищевой   мел   с   различными   вкусами.   Есть   люди   с недостатком   кальция   в   организме,   которые   испытывают   потребность   в поедании   мела.   В   нашем   организме   не   усваивается   тот   кальций,   который содержится в обычном школьном мелу. Вредные примеси, содержащиеся в нем, могут нанести вред нашему здоровью, в результате которого страдают почки,   сосуды,   легкие   и   желудок.   А   вот,   купленный   в   аптеке,   в   виде глюконата   кальция,   абсолютно   безопасен   для   нас.   Именно   им   при необходимости, можно восполнить недостаток кальция в организме.  Для   детей   же   мел   незаменимый   помощник   в   развитии   творческих способностей не только в рисовании на чем­либо, но и использовании мела в поделках,   будь   то   обычная   раскраска,   где   используют   обычный   клей   и измельченные   цветные   мелки,  или   же   обычную   банку   с  насыпанным   в  нее разноцветным мелом в качестве декора. 1.4. ПРОИЗВОДСТВО МЕЛА Изготовление школьного мела осуществляется тремя методами: 1.4.1. Отмучивание.  В   данном   случае   используют   природный   мел, который   разбивают   на   куски,   стараются   освободить   от   нежелательных примесей (камня, песка и др.), отправляют на жернова, где растирают с водой. Отстаивают, чтобы тяжёлые примеси осели. Так делают до тех пор, пока не удалятся все примеси. Воду сливают, массу долго отстаивают. Полученное сырьё   помещают   в   дырчатые   ящики   и   высушивают.   При   необходимости добавляют клей. 1.4.2. Экструзионный   способ.  Переработке   подлежит   мокрый   мел, который   как   тонкие   колбаски   выдаёт   специальная   машина,   напоминающая мясорубку.   Далее   "колбаски"   режут   и   сушат   в   печи   на   специальных противнях. Обязательно добавляют клей ПВА. Этот мел почти не испачкает рук.  1.4.3. Метод литья. Порошок мела помещают в специальный смеситель и   тщательно   перемешивают   с   гипсом   (клей   не   используют).   При необходимости получения цвета, добавляют красители. Затем в бочке этот порошок вручную разводят водой и заливают эту смесь в специальные формы. Вода   испарится.   Формы   переворачивают,   а   на   поддоне   остаются   мелки, которые на поддоне выдерживают необходимое время в сушильном шкафу. Мел готов к упаковке. 7 2. СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕЛА В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ Узнав,   что   такое   мел,   каковы   его   свойства,   как   его   производят   и используют, я решила изготовить мел самостоятельно. 2.1. ПЕРВЫЙ   СПОСОБ   я   назвала   «ХОЛОДИЛЬНИК» [Приложение А]. Мне понадобилось: крахмал — 125 мл, сода — 125 мл, вода — 125 мл, гуашь — 1­2 ст. ложки (или любой другой краситель такой как: строительный колер,  пищевые  красители),   ёмкость   для   замешивания,   не   нужные силиконовые формы или любые другие (размер выбираем по желанию), уксус. 1) Добавьте   гуашь   того   цвета,   которая   вам   нравится   в   воду. Тщательно перемешайте. 2) Смешайте соду и крахмал в специально приготовленной емкости в соотношении 1:1. 3) Залейте   полученную   смесь  подкрашенной  водой,  и  ещё  раз   всё хорошо перемешайте до консистенции жидкой «сметаны». 4) Перелейте полученную смесь в приготовленную силиконовую (или любую другую) форму (мы взяли паски). 5) 6) 7) Поместите их в холодильник до полного замерзания. Выньте, затвердевшие полученные мелки из формы. Творите! И радуйтесь!  Вся прелесть этого занятия в том, что даже без какого либо точного рисунка, летом на асфальте ледяной мел будет таять и выдавать различные красочные узоры. 8) А   теперь   ВНИМАНИЕ!   ПРОВОДИМ   В   ПРИСУТСТВИИ ВЗРОСЛЫХ! Позже, как рисунок будет готов, выливаем поверх него уксус и наблюдаем за реакцией.  После   успешно   проведенного   эксперимента   мне   захотелось   испытать еще несколько вариантов изготовления мела, к которым я решила привлечь своих одноклассников, так как большинство из них очень любят использовать в своих играх цветные мелки. Итак,   мы   надели   перчатки,   нарукавники   и   фартуки,   приготовили рабочую поверхность – застелили столы одноразовой скатертью. 2.2. ВТОРОЙ СПОСОБ ­ «КРАХМАЛ» [Приложение Б, В, Е]. Нам понадобились следующие ингредиенты: крахмал ­ 300мл, пищевые красители —1­2 пачки (гуашевая краска или строительный колер), вода — 125 мл, клей ПВА — 1 ст. ложка, немного средства для посуды (или жидкого 8 мыла),  вощёная   бумага   (мы   использовали   пергамент   для   выпечки),  пустые бумажные втулки от туалетной бумаги или кухонных полотенец, 2 емкости для замешивания раствора, ножницы, пищевая пленка. 1) Вложите во внутрь втулки от туалетной бумаги пергамент для выпечки так, чтобы он плотно облегал ее изнутри.  2) Обмотайте один конец втулки пищевой пленкой и закрепите его скотчем, для того, чтобы содержимое не могло вытечь. 3) Разведите   сухой   пищевой   краситель   в   воде,   до   полного растворения. Чем больше красителя, тем ярче будет ваш раствор.  4) Добавьте   в   водный   раствор   немного   средства   для   посуды   (мы заменили его жидким мылом). Быстро перемешайте. 5) Насыпьте   крахмал   в   специально   приготовленную   емкость   и постепенно добавляйте в него водный раствор. Все тщательно перемешайте, чтобы не было комочков.  6) Наполните   приготовленные   заранее   втулки   цветной   смесью   и оставьте до полного высыхания. 7) Опробуйте полученные мелки на доске и асфальте. 2.3. ТРЕТИЙ СПОСОБ — МЕЛ [Приложение Б, Г, Е]. Нам   понадобились:   строительный   мел,   вода,   пищевой   жидкий краситель, клей ПВА, ёмкость для замешивания, пустые бумажные втулки от полотенец или туалетной бумаги, свеча, ножницы, скотч и пищевая пленка. 1) Разрежьте ножницами втулку от кухонных полотенец так, чтобы можно было ее развернуть. 2) Тщательно натрите внутреннюю поверхность втулки свечой, для того, чтобы ваш готовый мелок можно было легко извлечь из нее. 3) Обмотайте один конец втулки пищевой пленкой и закрепите его скотчем, для того, чтобы содержимое не могло вытечь. 4) Разведите   пищевой   жидкий   краситель,   того   цвета   который   вам нравится, в воде. Чем больше красителя, тем ярче будет ваш раствор. 5) Добавьте в раствор немного клея ПВА (чтоб ваш мелок был более прочным) и жидкого мыла. 6) Приготовьте   мел   и   тщательно   перемешайте   его   с   водным раствором,   в   специально   приготовленной   емкости,   до   получения   густой массы. 7) 8) Разложите готовую массу по втулкам до полного высыхания. Выньте из формы и испытайте ваш готовый мелок. 2.4. ЧЕТВЕРТЫЙ СПОСОБ — ГИПС [Приложение Б, Д, Е]. Нам   понадобится:   1,5   стакана   воды,   3   стакана   гипса,   строительный колер,   жидкое   мыло,   клей   ПВА   пустые   втулки   от   бумажных   полотенец, 9 ножницы, скотч, пергамент для выпечки, пищевая пленка, ненужная ёмкость для замешивания раствора, деревянный шпатель для приготовления смеси. 1) Вложите во внутрь втулки от туалетной бумаги пергамент для выпечки (вырезанный по форме самой втулки) так, чтобы он плотно облегал ее изнутри.  2) Обмотайте один конец втулки пищевой пленкой и закрепите его скотчем, для того, чтобы содержимое не могло вытечь. 8) Разведите строительный колер в воде, до полного растворения. Чем больше красителя, тем ярче будет ваш раствор.  9) Добавьте   в   цветной   водный   раствор   немного   жидкого   мыла. Быстро перемешайте. 10) ВНИМАНИЕ   ВАЖНО!   В   специально   приготовленной   емкости быстро и аккуратно вмешивайте деревянным шпателем ГИПС В ВОДУ, чтобы не получилось комочков. 11) Добавьте немного клея ПВА. 12) Быстро наполните подготовленные заранее втулки, так как смесь очень быстро застывает. 13) После полного высыхания, выньте ваш готовый мелок из втулки. 14) Можно приступать к рисованию. Современные   технологии   позволяют   организовать   производства   мела индивидуально.   Организация   небольшого   производства   составит   примерно 100 тысяч рублей, учитывая покупку необходимого сырья. Но наши затраты на изготовление цветных мелков нужного для нас размера, обошлись нам в десятки раз дешевле, так как всё необходимое для нашего эксперимента, мы с лёгкостью нашли дома и в магазине "Хобби — Маркет". 2.5. РЕКОМЕНДАЦИИ   ПО   ИЗГОТОВЛЕНИЮ   МЕЛА   В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ: 1. Чтобы   изготовить   цветной   мел   в   домашних   условиях   не используйте пищевые красители и строительный колер для окраски, так как они очень сильно окрашивают руки. 2. Будьте внимательны, если используете гипс как основу домашнего мела,   так   как   он   может   оцарапать   доску   и   будет   не   очень   ярким   после полного высыхания. 3. Гипс   нужно   добавлять   в   воду,   а   не   наоборот,   чтобы   избежать комочков. 4. формы. 5. Чтобы гипс не застыл, его нужно быстро перемешать и залить в Чтобы мел был более пластичным и не крошился, добавьте в него немного клея ПВА, это улучшит его свойства. 6. Чтобы домашний мел лучше отмывался необходимо добавить в него немного посудного мыла. 10 7. Старайтесь   высушить   свой   изготовленный   мел   в   тени,   так   как высушив его на солнце он быстро потеряет влагу и будет весь в трещинах, что приведет его к быстрому разрушению. 8. Чтобы ускорить процесс высыхания, можно вынуть мел из формы недосушенным.  9. Чтобы мел из гипса более ярко рисовал, нужно использовать его слегка не досушив. 10. Учтите, что ледяной мел будет таять у вас в руках, так что вы можете сильно запачкаться. 11 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Мы   считаем,  что   наша   тема   является   очень   актуальной.  Мел  можно приготовить в домашних условиях любого размера, что значительно увеличит его использование не только в рисовании, но в изготовлении поделок с его применением. Мел   —   это   дар   природы,   который   необходим   нам   в   повседневной жизни. Стоимость промышленного мела выходит дороже, чем изготовленный в домашних условиях. И наконец, мел — это источник удовольствия! *Проект   представляет   практическую   направленность   в   изготовлении мела, его можно рекомендовать для регулярного использования. *Он   несет   информацию   о   том:   что   такое   мел,   о   его   свойствах, производстве и применении.  *Знакомит   со   способами   изготовления   цветного   мела   в   домашних условиях.  *В ходе эксперимента и анализа изученной литературы мы выяснили, что   мел   необходим   нам   в   повседневной   жизни   и   его   можно   изготовить самостоятельно. Моя   работа   может   быть   использована   такими   же   детьми   как   я,  для развития   творческих   способностей,   расширения   кругозора   познавательного интереса. условиях [Приложение Е]. Итог,  вы   теперь   самостоятельно   можете   изготовить   мел  в  домашних 12 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 1. Большая   Российская   энциклопедия.   М.,   Большая   Российская энциклопедия, 2010. 2. Большая Советская энциклопедия. М., Советская энциклопедия, 1987. 3. Кручков   В.Л.   Давай   похимичим   дома.   /Текст//   В.Л.   Кручков.   ­   М.: Занимательные эксперименты, 2017 ­114 с. 4. https://zen.yandex.ru/media/podelki_rukodelki/ptichki­podelki­s­detmi­ot­15­ let­v­raznoi­tehnike­5c5be185910d5100ad898d6b  5. https://www.youtube.com/watch?v=NAcsph2rIWQ  6. https://vk.com/page­88790008_49727288  13 ПРИЛОЖЕНИЕ А ПЕРВЫЙ СПОСОБ «ХОЛОДИЛЬНИК» 14 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМОЧКИ ДЛЯ ДОМАШНЕГО МЕЛА ПРИЛОЖЕНИЕ Б 15 ПРИЛОЖЕНИЕ В ВТОРОЙ СПОСОБ «КРАХМАЛ» 16 ПРИЛОЖЕНИЕ Г ТРЕТИЙ СПОСОБ «МЕЛ» 17 18 ПРИЛОЖЕНИЕ Д ЧЕТВЕРТЫЙ СПОСОБ «ГИПС» 19 ПРИЛОЖЕНИЕ Е МЕЛКИ ГОТОВЫ 20