Лабораторная работа №2 83

Определения и обозначения

Минерал — природное вещество, образовавшееся в недрах Земли или на её поверхности. Он отличается от горной породы тем, что горная порода обычно состоит из одного или нескольких минералов. Это понятие нужно, чтобы правильно назвать исследуемое природное вещество.

Цвет минерала — его видимая окраска, например белая, жёлтая, серая или зелёная. Один цвет не позволяет точно определить минерал, потому что разные минералы могут выглядеть одинаково, а один минерал — иметь разные оттенки. Поэтому цвет используют вместе с другими признаками.

Блеск минерала — способность его поверхности отражать свет. Он бывает металлическим, стеклянным, перламутровым или матовым: поверхность может сиять как металл, сверкать как стекло, переливаться или почти не отражать свет. Этот признак помогает отличать образцы с похожей окраской.

Твёрдость минерала — способность сопротивляться царапанию. Её определяют сравнением: если один предмет оставляет царапину на образце, он твёрже образца, а если образец царапает предмет — твёрже предмета. Такой опыт помогает получить признак, который нельзя установить одним только рассматриванием.

Как это устроено

Для работы нужны несколько образцов минералов, лупа, стеклянная пластинка или другой известный предмет для сравнения твёрдости, а также лист наблюдений и карандаш. Рабочее место должно быть хорошо освещено, чтобы не перепутать цвет с тенью и заметить отражение света. Образцы раскладывают так, чтобы они не падали и не смешивались, а перед началом надевают защитные очки, если возможны сколы.

Исследование проводят по одному плану: сначала рассматривают цвет, затем блеск, прозрачность, форму и вид поверхности. После этого отмечают другие заметные особенности, например наличие зёрен, полос или неровностей. Такой порядок нужен для того, чтобы не пропустить признак и сравнить все образцы одинаково, а не описывать каждый случай случайными словами.

Твёрдость определяют царапанием, потому что царапина показывает, какая поверхность легче повреждается. Образец осторожно проводят по проверяемому предмету или предметом по образцу и рассматривают след. Результат записывают сравнительно: один объект оставляет царапину, другой сам получает её; по этому наблюдению устанавливают, какой из них твёрже.

Цвет, блеск, прозрачность и форма заметны непосредственно при наблюдении, а твёрдость устанавливают простым опытом. Эти признаки нельзя смешивать: блеск не является оттенком, а царапина не описывает форму минерала. Для надёжного определения используют несколько признаков, потому что каждый отдельный признак может встречаться у разных образцов.

Все результаты заносят в таблицу сразу после наблюдения, используя точные слова: «стеклянный блеск», «прозрачный», «неровная поверхность». Затем признаки сопоставляют между собой и подбирают предполагаемое название минерала. В выводе указывают, какие образцы похожи, чем они различаются и на каких наблюдениях основано предположение.

Сравнение физических свойств исследованных минералов

Таблицу заполняют по каждому образцу, двигаясь сверху вниз по строкам. В графе о твёрдости записывают не просто «твёрдый» или «мягкий», а результат сравнения: например, «царапает стекло» или «царапается стеклом». Последнюю строку заполняют после сопоставления всех признаков.

После заполнения проверьте, чтобы в каждой строке были описаны все три образца. Вывод должен связывать наблюдения: например, отметить, что образцы имеют разный цвет и блеск, но одинаково непрозрачны.

Разбор задач

Задача 1. Описание образцов

Нужно рассмотреть три образца и заполнить таблицу их цвета, блеска, прозрачности и формы поверхности. Нельзя описывать первый образец по цвету, второй — только по блеску, а третий — по форме. Все образцы исследуют по одному и тому же плану, чтобы сравнение было честным.

1. Положите образцы рядом при одинаковом освещении и сначала определите видимый цвет каждого.
2. Поверните образцы к свету и установите, отражают ли они его как металл или стекло, переливаются ли либо выглядят матовыми.
3. Посмотрите, проходит ли свет сквозь образец, затем опишите форму, зёрна, грани и неровности поверхности.
4. Перенесите наблюдения в соответствующие строки таблицы точными словами.

Ответ: таблица должна содержать одинаковый набор признаков для всех трёх образцов. Точные описания позволяют увидеть сходство и различия. Например, можно записать: «светлый, стеклянный блеск, полупрозрачный, неровная поверхность».

Задача 2. Сравнение твёрдости

Первый образец царапает второй, а второй не оставляет царапины на первом. Нужно определить, какой образец твёрже. Важно учитывать именно настоящий след, а не белую полоску пыли, которая может появиться при трении.

1. Осторожно проведите первым образцом по поверхности второго и рассмотрите место контакта.
2. Проверьте обратное направление, но не нажимайте слишком сильно, чтобы не повредить образцы.
3. Если первый образец оставил царапину на втором, сравните способность поверхностей сопротивляться повреждению.
4. Запишите результат сравнительно: первый образец твёрже второго.

Ответ: твёрже первый образец. Он оставляет царапину на втором, а второй не царапает первый. Значит, поверхность первого лучше сопротивляется царапанию.

Задача 3. Предполагаемое название

Образец имеет светлый цвет, стеклянный блеск и царапает стекло. Нужно предположить, какой это минерал. Одного светлого цвета было бы недостаточно, поэтому учитываем одновременно внешний вид и результат опыта.

1. Сравните цвет образца с описанием: он относится к светлым, но это только предварительный признак.
2. Определите блеск и отметьте, что он стеклянный.
3. Проверьте твёрдость: если образец царапает стекло, его поверхность твёрже стекла.
4. Сопоставьте все признаки с известными свойствами минералов и выберите наиболее подходящий вариант.

Ответ: наиболее вероятно, что это кварц. Его светлый цвет и стеклянный блеск совпадают с описанием, а способность царапать стекло подтверждает достаточную твёрдость. Окончательное предположение делают именно по совокупности признаков.

Типичные ошибки

Определять минерал только по цвету — ошибка, потому что разные вещества могут быть одного цвета, а оттенок зависит от примесей. Так делают, когда внешний признак кажется самым простым. Проверьте себя: найдите ещё блеск, прозрачность, форму и результат царапания.

Называть блеском цвет или оттенок нельзя: блеск показывает отражение света. Ошибка появляется, если образец рассматривают при плохом освещении или не поворачивают его. Проверьте себя, описав отдельно окраску и отдельно характер отражения.

Слишком сильный нажим при проверке твёрдости может повредить образец и дать неверный след. Опасно также пользоваться острым предметом без осторожности. Делайте лёгкое движение, работайте спокойно и выясняйте, какая поверхность именно оставила царапину.

Общий вывод без отдельных наблюдений нельзя проверить. Иногда ученик сразу пишет название минерала и забывает, почему так решил. Проверьте себя: для каждого вывода найдите в таблице несколько подтверждающих признаков.

Связь с другими темами

До лабораторной работы нужно различать тело, вещество, минерал и горную породу, а также знать правила безопасной работы. Позже эти умения пригодятся при изучении земной коры, горных пород, полезных ископаемых и их использования человеком. В геологии определение по совокупности физических признаков служит первым этапом изучения горных пород.

Что запомнить

• Минерал — природное вещество с определёнными свойствами.
• Для определения минерала используют не один, а несколько признаков.
• Цвет и блеск наблюдают при хорошем освещении.
• Блеск показывает способность поверхности отражать свет.
• Твёрдость определяют сравнением при царапании.
• Все наблюдения и результаты опытов записывают в таблицу.
• Вывод должен опираться на результаты всей лабораторной работы.