Конспект урока "Строение и свойства кристаллических тел"

Урок­семинар «Строение и свойства кристаллических тел» (10 класс) формировать   у   обучающихся   понятие   о   различиях   в Цель:  свойствах тел в зависимости от их внутреннего строения; развивать логическое   мышление,   воспитывать   интерес   к   предмету, наблюдательность,   умение   воспринимать   красоту   окружающего мира. компьютер,     Оборудование: «снежинки»,   модели   кристаллических   решеток,   образцы   кварца, фотографии и иллюстрации. «Кристаллы» , презентация План мероприятия: І. Организационный момент. ІІ. Мотивация. Объявление темы и цели конференции. ІІІ. Актуализация знаний учащихся. ІV. Выступления учащихся – докладчиков: 1. Ученый – кристаллограф 2. Геолог 3. Инженер 4. Инженер­химик 5. Инженер – электронщик 6. Спелеолог 7. Биолог 8. Астролог V. Сообщения учащихся «Это интересно знать» VI. Заключение * Невозмутимый строй во всем, Созвучье полное в природе Ф. И. Тютчев Вступление Человек   всегда   стремился   к   гармонии.   Он   пытается   достичь ее   в  своих  творениях,  а  за  образец   берет   природу. «Невозмутимый строй   во   всем,   созвучье   полное   в   природе».   Эти   строки   Ф.   И. Тютчева,   на   мой   взгляд,   наилучшим   образом   отражают   природу кристаллов, о которых пойдет речь на сегодняшней конференции. Учитель. Мы живем на поверхности твердого тела – земного шара, наши дома   построены   из   твердых   тел,   из   них   же   сделаны   орудия   труда, машины. В   технике     к   твердым   телам   относят   самые   разнообразные материалы:   камни,   пластмассы,   стекло.   Общим   для   них   является устойчивость формы. В физике твердые тела делят на кристаллические и аморфные. Слово   «кристалл»   происходит   от   греческого   слова   «кристаллос»   ­ лед. Что называем кристаллами? Кристаллы   –   это   твердые   тела,   молекулы   которых расположены в определенном порядке.  Перечислите основные свойства кристаллов. Основными свойствами кристаллов являются: 1) правильность формы; 2) определенная температура плавления; 3) анизотропия – зависимость физических свойств от выбранного направления. Естественная   форма   кристаллов   –   это   многогранники   с плоскими   гранями   и   постоянными   для   каждого   вещества   углами между ними. У кристаллов различных веществ разная форма.  А от чего зависит цвет кристаллов? Цвет зависит от примесей. Что означает температура плавления кристаллов? Для   того   чтобы   перевести   тело   из   твердого   состояния   в жидкое,   необходимо   разрушить   кристаллическую   решетку,   то   есть сообщить   ему   энергию.   Этому   способствует   определенная температура плавления В чем проявляется анизотропия? Анизотропия   проявляется   в   различии   свойств   кристаллов   по разным направлениям: а) они по­разному проводят электрический ток; б) они по­разному проводят теплоту. в) они имеют разную механическая прочность (графит, слюда); г)  по­разному преломляют свет (исландский шпат). Кристаллические   вещества   в   основном   состоят   из   множества называют кристалликов. Такие   маленьких     тела   поликристаллическими.   Но   при   особых   условиях   может   вырасти   и единичный   большой   кристалл   вещества,   который   называют монокристаллом. Поликристаллические тела не обладают анизотропией, так как состоят   из   множества   кристаллов, различным образом.   ориентированных   самым Очень   интересны   жидкие   кристаллы.   Их   применяют   в электронных часах и микрокалькуляторах. В сложных электронных схемах они могут служить экранами телевизоров. А теперь слово предоставляется докладчикам – ученым. Кристаллограф Классификация   кристаллов   и   объяснение   их   физических свойств   оказывается   возможным   только   на   основе   изучения   их симметрии. симметрией.   что   кристаллы   блещут   своей   Можно   сказать,   Учение   о   симметрии   является   основой   всей кристаллографии. Каждый кристалл характеризуется определенным сочетанием   элементов   симметрии.   Так   как   число   их   невелико, задача   отыскания   всех   возможных   форм   не   является   безнадежной. Выдающийся   русский   кристаллограф   Евграф   Степанович   Федоров установил,   что   в   природе   может   существовать   только   230 различных   форм   кристаллов,   обладающих   осями   симметрии второго, третьего, четвертого и шестого порядков. Следовательно,   кристаллы   могут   иметь   форму   различных призм   и   пирамид,   в   основании   которых   могут   лежать   только правильный   треугольник,   квадрат,   параллелограмм   и   правильный шестиугольник. В природе не обнаружено ни одного исключения из правил. Тесно   связана   с   кристаллографией   гляциология   –   наука, изучающая   снег   и   лед.   Положите   снежинку   под   микроскоп,   и   вы увидите,   что   она   состоит   из   кристалликов   льда:   в   ней   отражено геометрически   правильное   строение   льда   –   кристаллического твердого тела. Посмотрите на экран: как разнообразны могут быть снежинки, но   у   каждой   из   них   шесть   лучей   –   такова   симметрия   снега.   Среди них   нет   треугольных,   пятиугольных   или   восьмиугольных.   На   их примере проще всего убедиться, что форма кристаллов правильна и симметрична. Каждая  снежинка  хрупка и мала. Часто  говорят, что снег   падает   как   пух.   Но   даже   это   сравнение,   можно   сказать, слишком   «тяжелое».   Десяток   тысяч   снежинок   составляют   вес одной   копейки.   Но,   соединяясь   в   огромных   количествах   вместе, они   образуют   снежные   завалы,   ледники,   лавины,   а   растаяв,   напоят наши поля. Прикоснитесь   пальцем   к   снежинке   –   она   растает.   Сбросьте снежинку   с   рукава   пальто   –   вы,   конечно,   не   услышите,   как   она упала,  а может  быть,  и сломалась.  Но  прислушайтесь, как  скрипит у   вас   под   ногами   снег.  Это   ломаются   и   трещат   миллионы   снежных кристалликов,   каждый   из   которых   имеет   форму   шестигранной иголочки. И,   как   гимн   снежинке,   хочу   почитать   стихотворение   К. Бальмонта: Светло­пушистая, снежинка белая, Какая чистая, какая смелая!.. Под ветром веющим дрожит, взметается, На нем, лелеющем, светло качается. Геолог «Не счесть алмазов в каменных пещерах», поет Садко в опере Н.   А.   Римского­Корсакова.   С   самых   ранних   времен   человеческой культуры люди ценили красоту драгоценных камней. Алмаз, рубин, сапфир   и   изумруд  –  самые   дорогие   и   излюбленные   камни.  За   ними следуют   александрит,   топаз,   горный   хрусталь,   аметист,   гранат, аквамарин, хризолит. Эти минералы имеют четкое кристаллическое строение. Драгоценным  камням издавна приписывали  целебные и разные сверхъестественные   свойства,   связывали   с   ними   многочисленные легенды.   Драгоценные   камни   служили   мерой   богатства   князей   и императоров.   Самые   большие   в   мире   алмазы   известны   каждый   под своим   именем.   Это   «Куллинан»   (3106   карат   =   621,2   г),   «Орлов», «Шах», «Коннур», «Африканская звезда», «Регент». И у каждого – своя кровавая история. Громадный алмаз «Регент» (136,9 карат = 27,38 г) был найден невольником   по   имени   Гийас,  работавшим   на   алмазных   рудниках   в Индии. Невольники на этих рудниках были заключенными, чтобы ни один   из   камней   не   ушел   из   рук   хозяев.   А   если   в   свободный   день невольнику   разрешали   выйти   из   рудника,   то   его   не   только обыскивали   с   головы   до   ног,   но   и   заставляли   заранее   принять касторку,   чтобы   он   не   мог   вынести   алмаз,   проглотив   его.   Но невольник,   нашедший   «Регент»,   все   же   скрыл   находку.   Глубоко разрезав   себе   ногу,   он   спрятал   сокровище   в   ране.   Невольнику удалось бежать, но его убил, отняв камень, матрос на корабле. Сам матрос   продал   камень   за   бесценок   и,   быстро   промотав   деньги,   от отчаяния   повесился.   Переходя   из   рук   в   руки,   алмаз   попал   в сокровищницу   королей   Франции.   Впоследствии   Наполеон  І  носил его   на   рукоятке   своей   шпаги,   суеверно   считая,   что   этот   алмаз приносит   ему   счастье.   В   середине   ХІХ   века,   когда   французское правительство   продавало   часть   своих   сокровищ   с   аукциона, «Регент» был оценен в 6 млн. франков. «Шах» (88,7 карат = 17,74 г) по форме похож на миниатюрный саркофаг.   На   полированной   поверхности   этого   чудесного   камня замысловатой   персидской   вязью   выгравированы   имена   его владельцев,   начиная   с   1591   г.   Алмаз   был   прислан   персидским шахом   русскому   царю   Николаю  І  в   качестве   выкупа   за   убийство   автора русского   посла   Александра   Сергеевича   Грибоедова, гениальной   комедии   «Горе   от   ума».   Жизнь   одного   из   величайших наших   писателей   была   приравнена   к   стоимости   камня.   Царь   не возражал: камень­то молчит! Знаменитый   алмаз   «Орлов»   (109   карат   =   21,8   г)   был   подарен императрице   Екатерине   графом   Орловым   и   с   тех   пор   украшал скипетр русских царей. В   романе   В.   Гюго   «Человек,   который   смеется»   описан представитель медицины ХVІІ века, который утверждал: «доказано, что хрусталь – это продукт естественной возгонки льда и что алмаз –   результат   такой   же   возгонки   хрусталя;   установлено,   что   лед становится   хрусталем   через   тысячу   лет   и   что   хрусталь   становится алмазом через тысячу веков». Инженер Хочу   рассказать   о   практическом   применении   кристаллов. Алмаз, самый прекрасный из драгоценных камней, служит человеку не   только   как   самоцвет.   Алмаз   находит   множество   технических применений   как   самый   твердый   из   всех   известных   на   Земле природных   материалов.   На   это   указывает   даже   название:   оно происходит   от   греческого   слова   «Адамас», непобедимый.   что   означает Римский   ученый   Плиний   Старший   рассказывает,   что   «… алмазы   испытывают   на   наковальне,   ибо   они   так   сопротивляются ударам,   что   железо   с   обеих   сторон   разлетается,   и   самая   твердая наковальня   растрескивается».   Но   это   столь   же   неверно,   как   и рассказываемая   Плинием   басня   о   том,   что   алмаз   теряет   свою хрупкость, если его смочить кровью козла. Оказывается,   несмотря   на   свою   твердость,   алмаз   очень хрупкий,   его   легко   разбить   при   ударе   молотком.   А   вот   распилить алмаз,   отшлифовать,   огранить   его   или   даже   поцарапать   –   дело весьма   трудное,   потому   что   нет   ни   одного   природного   вещества, которое было бы тверже алмаза. Для обработки алмаза используют сам алмаз и учитывают анизотропию кристалла. У алмаза твердости различных   граней   относятся   как   1:12:13,   то   есть   можно   выбрать направления,   отличающиеся   по   твердости   в   13   раз.   Опытные мастера гранят алмаз алмазом, выбирая самые твердые направления у одного и те, что легче поддаются резцу – у другого. Благодаря   своей   исключительной   твердости   алмаз   играет громадную   роль   в   технике.   Пилами   с   алмазными   зубцами распиливают   любой   камень.   Бурами   с   алмазными   кромками   бурят горные породы. Тонкая   проволока   из   углеродистой   и   хромоникелевой   стали, вольфрам   и   другие   твердые   сплавы   изготавливаются   тоже   с помощью алмаза. Сквозь  дырочки в алмазе вытягивают  проволочки диаметром   от   десятых   до   тысячных   долей   миллиметра.   Такие тонкие   проволочки   применяются   в   основном   в   электронной промышленности. В   граверных   инструментах,   аппаратах   для   испытания твердости,   сверлах   для   камня   и   металла   вставлены   алмазные острия.  Алмазным  порошком   шлифуют  и  полируют   твердые  камни, закаленную   сталь,   твердые   и   сверхтвердые   сплавы.   Наиболее ответственные   детали   двигателей   в   автомобильном   и   авиационном производстве обрабатывают алмазными резцами и сверлами. Алмазы   нужны.   Поэтому   возникает   вопрос,   а   нельзя   ли, немного   сдвинув   кристаллическую   решетку   графита,   превратить его в алмаз? Такие опыты проводились еще в ХІХ веке. В 1939 г. советский физик   Лейпунский   теоретически   рассчитал,   что   для   перехода графита   в   алмаз   нужно   осуществить   колоссальное   давление порядка   45­60   тысяч   атмосфер   и   одновременно   нагрев   до   1300­ 1700 ºС. Опыты завершились удачей в 1959 г. В   наши   дни   проблема   синтеза   алмаза   решена.   Алмазы получают   из   графита   в   интервале   давлений   от   55   до   100   тысяч атмосфер   и   температур   от   1200   до   2800   ºС.   Сейчас   95%   алмазно­ абразивного     инструмента   изготовляется  из синтетических   алмазов и   только   5   %   ­   из   природных.   Синтетические   алмазы   пока   еще мелки,   но   методы   их   выращивания   непрерывно   совершенствуются. Недалек   тот   день,   когда   в   лаборатории   вырастят   и   ювелирные алмазы. Есть   очень   насыщенные   минеральные   источники.   Стоит положить   в   такой   источник   ветку   или   гвоздь,   что   угодно,   как через   короткое   время   они   обрастут   множеством   белых кристаллов   и   превратятся   в   подлинное   произведение   искусства. (К. Г. Паустовский, «Золотая роза») Слово   предоставляется   Межерицкой   Екатерине.   Она расскажет о том, как вырастить кристалл. Инженер – химик Кристаллы   встречаются   нам   повсюду.   Мы   ходим   по кристаллам,   строим   из   кристаллов,   создаем   приборы   и   изделия   из кристаллов,   широко   применяем   кристаллы   в   технике   и   в   науке, едим   кристаллы,   лечимся   кристаллами,   находим   кристаллы   в живых организмах. Что же такое кристаллы? Кристалл   –   твердое   тело,   частицы   которого   (атомы, молекулы,   ионы)   расположены   в   определенном,   периодически повторяющемся порядке (в узлах). По   физическим   свойствам   веществ   можно   определить   их строение.   Обратите   внимание   на   таблицу,   в   которой   описаны физические свойства кислорода, воды, поваренной соли, графита. Физические свойства Агрегатное  состояние Плотность, г/см3 Цвет tпл, °С tкип, °С Растворимость в  воде Электропроводност ь О2 Газ Вещества Н2О NaCl Жидкость Твердое C Твердое 1,429 (г/л) Бесцветный 1,000 Бесцветны 2,165 Белый 2,265 Черный –218,8 –182,97 Малорастворим й 0,0 +100 – +801,0 +1465 – +3700 Растворим Нераствори м Неэлектропроводны Слабая Проводни Проводник й к Строение атома   химическая связь   кристаллическая решетка   свойства вещества При   мысленном   соединении   узлов   линиями   образуется пространственный каркас – кристаллическая решетка. Перед   вами   ионная   кристаллическая   решетка  NaCl.   К кристаллам также относятся алмаз и графит. Алмаз   –   кристаллическое   вещество,   тугоплавкое,   химически малоактивное,   диэлектрик,   практически   электрический   ток   не проводит.   Кристаллическая   решетка   атомная.   Кристаллы   могут быть   бесцветны   либо   окрашены   в   желтый,   коричневый,   розово   – сиреневый,   зеленый,   голубой,   синий   и   черный   цвет.   Обладает сильным   блеском.   В   кристалле   алмаза   каждый   атом   углерода соединяется   прочными   ковалентными   связями   с   четырьмя соседними   атомами.   Таким   строением   кристаллов   объясняется исключительная   твердость   алмаза.   Он   самый   твердый   из   всех известных веществ. Чистые   алмазы   –   бесцветные   прозрачные   кристаллы.   Их подвергают огранке, шлифуют и изготавливают из них бриллианты. Масса бриллиантов измеряется каратами (1 карат – 0,2 г). Самый большой из когда – либо найденных на Земле алмазов – это алмаз «Куллинан». Его нашли в 1905 г. Название он получил по имени одного из владельцев. До огранки его размер был с женский кулак и масса 3106 карат, то есть 621 г.  Графит – кристаллическое вещество, жирное на ощупь, серого либо   черного   цвета   с   металлическим   блеском.   Структура   графита слоистая.   Перед   вами   атомная   решетка   графита:   атомы   углерода расположены   слоями,   состоящими   из   шестичленных   колец.   В пределах   одного   слоя   каждый   атом   углерода   образует   три химические   связи   с   тремя   соседними   атомами.   Слои   атомов углерода   объединяются   в   кристаллическую   решетку   за   счет межмолекулярных сил.  Графит   тугоплавкий,   химически   очень   устойчив.   Из   графита делают   грифель   для   карандашей,   используют   в   разных   отраслях промышленности. В заключение хочется упомянуть драгоценные камни. Рубин   и   сапфир   относятся   к   самым   дорогим   и   самым красивым   из   драгоценных   камней.   Издавна   они   воспеваются поэтами, издавна торгуют ими и воюют из­за них… Природные   драгоценные   камни   находят   в   земле   редко.   Но люди   научились   растить   самоцветные   кристаллы   рубинов   и   Искусственные   кристаллы   драгоценных   камней сапфиров. понадобились не только для украшений. У всех этих камней, кроме красоты,   есть   и   другие   качества,   более   скромные,   но   более полезные. Кроваво­красный   рубин   и   лазоревый   сапфир   –   что   общего между ними? Цвет разный, по виду ничего общего. Ученый скажет: рубин   и   сапфир   –   это   родные   братья,   это   вообще   один   и   тот   же минерал   –   корунд,   окись   алюминия   Аl 2O 3.   Разница   в   цвете возникает   из­за   малых   примесей   в   окиси   алюминия:   ничтожная добавка хрома превращает бесцветный корунд в кроваво – красный рубин,   окись   титана   –   в   сапфир.   Есть   корунды   и   других   цветов. Рубин теперь не только предмет роскоши: он стал тружеником. И  насколько   богаче, нужнее,  полезнее  для  людей   эта  вторая   жизнь самоцветного камня! Новая   жизнь   рубина   –   это   лазер,   или,   как   называют   его   в науке,   оптический   квантовый   генератор,   чудесный   прибор   наших дней.  В   основе   его   лежит   красный   цилиндр   не   более   5   см   длины   – хорошо   отшлифованный   кристалл   рубина.   Мощный   луч   лазера доходит   до   Луны   и   других   планет,   следит   за   космическими кораблями   и   спутниками.   Луч   лазера   легко   прожигает   листовой металл,   сваривает   металлические   трубы,   сверлит   тончайшие отверстия   в   твердых   сплавах,   даже   в   алмазе.   Появились   и   новые лазерные материалы: флюорит, гранаты, арсенид галлия. Выращивают   рубины   из   расплава,   как   сталагмиты   в  пещере,  в пламени   гремучего   газа   при   температуре   2030   ºС.   Искусственные кристаллы даже лучше природных. Природный рубин в 2­3 грамма – редкость,   а   в   лабораториях   и   на   заводах   растят   рубины   до   метра высотой. Инженер ­ электронщик Еще в 30­40­е годы прошлого  века  в технике возникла острая нехватка кристаллов  кварца. У горного хрусталя  (кварца) есть ряд замечательных физических свойств. Прежде всего, горный хрусталь прозрачен   –   прозрачен   не   только   для   видимого   света   (для   него   и обычное   стекло   прозрачно),   но   и   для   невидимого ультрафиолетового. Поэтому  из  прозрачного  кварца   делают   линзы, призмы и другие детали оптических приборов. Особенно   удивительны   электрические   свойства   кварца.   Если сжимать или растягивать кристалл кварца, на его гранях возникают электрические   заряды.   Это   пьезоэлектрический   эффект   в кристаллах.   Название   эффекта   происходит   от   греческого   слова «Пьезо»   ­   давить:   буквально   –   электричество,   возникающее   от давления. Существует   и   обратный   пьезоэлектрический   эффект:   если приложить   к   пьезоэлектрическому   кристаллу   электрическое   поле, кристалл   сжимается   или   растягивается   в   зависимости   от направления поля. С   помощью   прямого   или   обратного   пьезоэлектрического эффекта   кристалл   непосредственно   преобразует   механическую энергию в электрическую и наоборот. Если попеременно сжимать и растягивать   кристалл,   будут   меняться   и   знаки   зарядов. Механические   колебания   преобразуются   в   электромагнитные.   И, наоборот,   если   приложить   к   пьезокристаллу   электромагнитные   которые колебания,   они   преобразуются   в   механические, передаются   окружающей   среде,   порождая   ультразвуковые   волны. Для ультразвуковых волн, как и для любых других, существует эхо. Это   свойство   применил   в   1916   г.   французский   физик   Ланжевен   в эхолоте   –   приборе   для   измерения   глубины   моря   по   отражению ультразвуковых волн. Если не говорить о часовой промышленности, это было первое применение монокристаллов в технике. Пьезокристаллы   применяются   на   радиостанциях   для обеспечения   постоянства   частот,   позволяют   изучать   изменение давления   в   мощных   паровых   машинах   и   двигателях   внутреннего сгорания, а также усилия, возникшие при работе станков, помогают измерять   давление   в   кровеносных   сосудах   человека   и   давление соков в стеблях и стволах растений. Пьезопластинки,   соединенные   с   усиливающими   устройствами, позволяют   регистрировать   очень   слабые   звуки.   Их   применяют   для прослушивания   шумов   в   сердце   человека,   в   моторах,   служат звукоуловителями в микрофонах. Глянем поглубже в расселины скал: Тихо в кристаллах растет минерал. И. В. Гете Спелеолог Кристаллы в пещерах Все природные  воды – в океанах, озерах, ручьях и подземных источниках   –   являются   естественными   растворами,   все   они растворяют   встречающиеся   им   породы   и   во   всех   этих   растворах происходят сложные явления кристаллизации. Особенно   интересна   кристаллизация   подземных   вод   в пещерах. Капля  за каплей  просачиваются  воды и падают  со сводов пещеры   вниз.   Каждая   капелька   при   этом   частично   испаряется   и оставляет  на потолке   пещеры  вещество,  которое в ней растворено. Так постепенно образуется на потолке пещеры  маленький бугорок, вырастающий   затем   в   сосульку.   Эти   сосульки   сложены   из кристалликов.   Одна   за   другой   капли   мерно   падают   день   за   днем, год за годом, века за веками. Звук их падения глухо раздается под сводами.   Сосульки   все   вытягиваются   и   вытягиваются,   а   навстречу им начинают  расти  вверх  такие же длинные столбы  сосулек  со дна пещеры.   Иногда   сосульки,   растущие   сверху   (сталактиты)   и   снизу (сталагмиты),   встречаются,   срастаются   и   образуют   колонны.   Так возникают   в   подземных   пещерах   узорчатые   витые   гирлянды,   необыкновенно   красивы причудливые   колоннады.   Сказочно, фантастическими подземные нагромождениями  сталактитов  и сталагмитов, разделенные на арки украшенные   чертоги,     решетками из сталактитов. Одна   из   интереснейших   и   величайших   пещер   мира   находится близ   города   Кунгур   Пермской   области.   Ее   гроты,   коридоры   и туннели   протянулись   под   землей   на   много   километров,   образуя местами три или четыре яруса. В старинной уральской песне поется о   том,   как   в   «каменных   хоромах»   Кунгурской   пещеры   зимовал Ермак   Тимофеевич,   а   с   ним   и   «дружина   его,   ни   много   ни   мало двести человек». Стены   и   своды   Кунгурской   пещеры   покрыты   тонкими, прозрачными     пластинками   крупных   кристаллов   льда.   Ледяные   иголки,   ледяные   гирлянды   блестят   и цветы, переливаются при свете факелов как драгоценные камни. Со сводов   пластинки, свисают   ледяные   сталактиты,   навстречу   им   поднимаются   ледяные сталагмиты. Камни обросли толстой коркой льда. Огромный   «Бриллиантовый»   грот   представляет   собой незабываемое   зрелище:   своды   и   стены   его   украшены   белыми пушистыми   хлопьями,   состоящими   из   множества   спаянных   между собой   крупных   кристаллов   льда,   а   ледяные   сталактиты   и сталагмиты стоят величественной колоннадой. В гроте «Полярном» оригинальные ледяные натеки похожи на скованный льдом водопад. Веера   ледяных   кристаллов   напоминают   своим   расположением северное   сияние.   «Грот   Дружбы   народов»   ­   это   грандиозный   и величественный   зал   с   ледяными   арками,   столбами   и   ледяными гирляндами на глыбах белого камня. Поразительная   красота   сталактитовых   пещер   неизменно привлекает   туристов  и экскурсантов,  которые  не только  любуются красотой кристаллов, но и – увы, ­ нередко разоряют и ломают их. Биолог Кристалл обычно служит символом неживой природы. Однако грань между живым и неживым установить очень трудно, и понятия «кристалл»   и   «жизнь»   не   являются   взаимоисключающими. Простейшие   живые   организмы   –   вирусы   –   могут   соединяться   в кристаллы.   Конечно,   в   кристаллическом   состоянии   они   не обнаруживают   никаких   признаков   живого,   так   как   сложные жизненные   процессы   в   кристаллах   протекать   не   могут.   Но   при изменении внешних условий на благоприятные (такими для вирусов являются   условия   внутри   клеток   живых   организмов)   они   начинают двигаться, размножаться. Известно,   что   носителями   «программы»   процессов, протекающих   в   живой   клетке,   оказались   молекулы дезоксирибонуклеиновой   кислоты   (ДНК).   Согласно   современным данным,   молекула   ДНК   представляет   собой   двойную   спираль, составленную   из   небольшого   числа   сравнительно   простых молекулярных   соединений,   повторяющихся   в   строго   определенном для   данного   вида   порядке.   Диаметр   молекулы   ДНК   равен   2   ∙   10 ­ 9 см,   а   длина   может   достигать   нескольких   сантиметров.   Эти молекулы   укладываются   внутри   клеток   и   видны   лишь   в электронный   микроскоп.   Такие   гигантские   молекулы   с   точки зрения   физики   рассматриваются   как   особый   вид   твердого   тела   – одномерные   апериодические   кристаллы.   Следовательно,  кристаллы – не только символ неживой природы, но и основа жизни на Земле. Был   такой   случай   в   Англии,  когда   врачи,  оперируя   больного, нашли   у   него   во   внутренностях   хорошо   ограненный   кристаллик   В   кристаллической   лаборатории величиной   с   горошину. определили,   что   это   кристалл   салола,   выросший   во   внутренностях больного   из   лекарства,   которые   он   принимал.   Желчные   камни   в печени,   почках,   мельчайшие   отложения   солей   в   сосудах,   оболочке   также глаза,   вызывающие   серьезные   болезни   человека, представляют собой кристаллы. В   клетках   картофеля   можно   найти   кристаллы   белковых веществ,   в   некоторых   водорослях   –   кристаллы   гипса.   И   даже   в простейшем животном организме – в амебе – имеются кристаллики щавелевокислого   кальция.   Некоторые   организмы   представляют собой   настоящие   «фабрики»   кристаллов.   Кораллы,   например,   сложенные   из   микроскопических образуют   целые   острова, кристалликов   углекислой   извести.   Многие   морские   животные строят   свои   раковины   и   скелеты   из   кристалликов   углекислого кальция – арагонита. Драгоценный   камень   жемчуг   тоже   построен   из   мелких кристаллов,   которые   вырабатывает   моллюск   жемчужница.   Если   в раковину   жемчужницы   попадает   песок   или   камешек,   то   моллюск начинает   вокруг   него   откладывать   перламутр,   образуя   шарик жемчуга. Таким образом, можно вырастить и искусственный жемчуг в   специальных   питомниках.   В   каждую   раковину   выкладывают перламутровый шарик – зародыш будущей жемчужины, а через 7­10 лет извлекают готовый жемчуг. Расскажу   еще   один   интересный   случай.   Около   600   лет   назад некий   рудокоп   провалился   в   глубокий   колодец   в   железных рудниках в Швеции. Через 60 лет нашли его тело, которое целиком превратилось   в   серный   колчедан,   масса   мелких   кристалликов которого   образовала   как   бы   слепок   с   фигуры   человека.   Назвали находку   «пиритовый   человек».   Впоследствии   он   рассыпался,   так как серный колчедан на воздухе разлагается. Астролог Сейчас   очень   модно,   планируя   свою   жизнь,   обращаться   к звездам. Все мы знаем, под каким зодиакальным знаком родились, и во   всех   газетах,   по   радио   и   телевидению   нам   рассказывают,   что   и когда   нужно   делать,   а   чего   не   делать,   согласно   расположению планет. Оказывается, астрология – это очень  древняя  наука, и еще в Древнем Египте и Греции пытались узнать о связи звезд с жизнью. Однако, интересно знать, что известный астроном Иоганн Кеплер в ХVІ   веке говорил: «Что делала бы мать – Астрономия, если бы ее дочь Астрология не зарабатывала ей на жизнь?» Оказывается, сами астрономы не очень­то верили астрологическим предсказаниям. Тем   не   менее,   есть   специальные   таблицы,   в   которых сообщается   название   драгоценного   камня,   который   должен приносить   вам   счастье,   здоровье,   удачу,   красоту   и   т.   д.   Конечно, сама   таблица   охватывает   лишь   часть   наиболее   известных драгоценных   и   полудрагоценных   камней,   но,   по­видимому,   этого достаточно для модниц древних и новых времен. Знак зодиака Козерог Водолей Рыбы Овен Телец Близнецы Рак оникс Лев глаз» Дева Весы Скорпион Стрелец Драгоценные камни Гранат, альмандин, гиацинт Аметист, александрит, турмалин Алмаз, яшма, коралл Сапфир, лазурит, янтарь Изумруд, геммы Агат, малахит, халцедон Бирюза (американская), горный хрусталь,  Сердолик, лунный камень, «кошачий  Хризолит, жемчуг Аквамарин, опал Топаз, кварц Рубин, хризопраз, бирюза В древности кристаллам  приписывали  всякие необыкновенные свойства.   Считали,   что   кристалл   аметиста   предохраняет   от пьянства   и   навевает   счастливые   сны,   изумруд   спасает мореплавателей   от   бурь,   сапфир   помогает   от   укусов   скорпионов, топаз   приносит   счастье   в   ноябре,   а   гранат   –   в   январе   и   т.   д. Человека,   укушенного   змеей,   заставляли   есть   толченый   изумруд. Древние   обитатели   Америки   –   инки   –   поклонялись   как   божеству большому кристаллу зеленого изумруда. Все   вы   знакомы   с   Хозяйкой   медной   горы   из   сказки   П.Бажова «Малахитовая   шкатулка».   «Под   землей   у   нее   палаты   каменные,   а стены – из дорогих самоцветов. Деревья в горе каменные, каменные листья   и   сучки   постукивают.   На   кустах   зеленые   колокольца малахитовые, и в каждом – сурьмяная звездочка».  Это интересно знать Встречаются   кристаллы­лепестки   тоньше   бумаги   и   кристаллы –   пласты   в   несколько   метров   толщиной.   Бывают   кристаллы маленькие,   узкие   и   острые,   как   иголки,   а   бывают   громадные,   как колонны. В некоторых областях Испании кристаллические колонны ставят   как   столбы   для   ворот.   В   музее   Горького   в   Петербурге хранится кристалл горного хрусталя (кварца) высотой около метра и   весом   больше   тонны,   который   много   лет   служил   тумбой   для ворот одного дома в Екатеринбурге. В   музеях   московского   Кремля   можно   любоваться   богатой коллекцией драгоценных камней, некогда принадлежавших  царской семье и небольшой кучке богачей. Иноземные послы, побывавшие в ХVІІ в. в России, писали, что ими   овладел   «тихий   ужас»   при   виде   роскошных   нарядов   царской семьи,   сплошь     унизанных   драгоценными   камнями.   На   голове царицы   Ирины   Годуновой   была   корона,   «как   стена   с   зубцами», разделенная   на   12   башенок,   искусно   выделанных   из   рубинов, алмазов,   топазов   и   «скатных   жемчугов»,   а   кругом   корона   была унизана   огромными   аметистами   и   сапфирами.     С   обеих   сторон ниспадали   тройные,   длинные   цепи   из   больших   изумрудов.   Вся одежда   царицы   тоже   пышно   изукрашена   несметным   количеством самоцветов. Известно,   что   шляпа   князя   Потемкина   –   Таврического   так была усеяна бриллиантами и из­за этого столь тяжела, что владелец не мог носить ее на голове: адъютант нес шляпу в руках за князем. На   одном   из   платьев   императрицы   Елизаветы   было   нашито столько   драгоценных   камней,   что   императрица,   не   выдержав   их тяжести,   упала   в   обморок.   Впрочем,   еще   раньше   с   супругой   царя Алексея   Михайловича   случилось   более   досадное   происшествие:   ей пришлось   прервать  обряд   венчания, чтобы  снять  с себя   усыпанный самоцветами наряд, тяжесть которого оказалась ей не под силу. В   природных   кристаллах   очень   часто   встречаются   включения других минералов – так называемые «минералы­узники». Например, среди   кристаллов   природного   сапфира   издавна   известны   так называемые «звездчатые сапфиры», у которых на синем фоне видна трехлучевая   или   шестилучевая   звездочка   с   жемчужным   отливом. Эта   звездочка   получается   благодаря   отражению   луча   света   от массы   мельчайших   включений,   расположенных   параллельно   друг другу   в   кристалле   сапфира.   Такие   же   звезды   можно   увидеть   и   в других   кристаллах   с   включениями,   например,   в   розовом   кварце,   в слюде. В   космических   пришельцах   –   метеоритах   –   встречаются кристаллы,   известные   на   Земле,   и   кристаллы   минералов,   на   Земле не   встречающихся.   В   громадном   метеорите,   упавшем   в   феврале 1947 г. в отрогах  Сихотэ – Алинского  хребта на Дальнем  Востоке, найдены   кристаллы   никелистого   железа   длиной   в   несколько сантиметров,   между   тем   как   в   земных   условиях   природные кристаллы   этого   минерала   настолько   малы,   что   их   можно разглядеть лишь в микроскоп. Итог урока Учитель. Мы   заглянули   в   мир   веществ   и   убедились,   насколько   широк спектр   использования   одного   и   того   же   объекта   –   кристалла.   Мы заслушали выступления различных ученых. Хочется   поблагодарить   за   кропотливую   исследовательскую работу, которая была представлена вашему вниманию, за интерес (и научный,   и   познавательный),   который   был   проявлен   к   теме конференции,   за   то,   что   вы   смогли   увидеть   в   обыденном   красоту окружающего мира. Я   предлагаю   вам   еще   немного   поразмышлять   над   тем,   что   вы увидели, услышали, и выразить свои мысли в виде отзывов, мини – сочинений, стихотворений, презентаций. Спасибо за работу. До свидания.