3. Содержание курса.
Введение. Состав, структура курса, значение металлов в современном мире. (1 ч)

 
Тема 1. Минералогия – наука о минералах. (2 ч)
Возникновение минералогии. Практическое значение минералогии. Связь с науками о Земле. Мир камня, рождающий металл, - мир рудных минералов. Разнообразие законов возникновения и роста минералов. Крупнейшие минералогические музеи страны. Ильменский минералогический заповедник. Предшественник металла – кремень. Знакомство первобытного человека с кремнем.
Практическая работа № 1. Посещение минералогического музея г. Чебоксары.

Тема 2. Первые металлы человека. (4 ч)
Тит Лукреций Кар и Гомер о меди и золоте. Начало добычи меди. Медь – средство оплаты, украшение, оружие. Кипр – «медный» остров. Самородки и минералы меди. Сказы Бажова.
Золото в древнем мире. Легенда о стране Эльдорадо. Свойства золота. Самородки Алмазного фонда России. История освоения золота.
М. В. Ломоносов о серебре. Причудливые формы самородного серебра. Нитевидные кристаллы серебра. Серебросодержащие минералы. Серебро для украшений и чеканки монет.
Метеоритное железо. Железо в древности. Самородное железо. Колонна из железа вблизи минарета Кутуб в Индии. Железная руда.
Практическая работа № 2. Определение горных пород по образцам.

Тема 3. Открывшие бронзовый век. (1 ч)
Бронза в архитектуре и скульптуре. Полиметаллические рудные жилы. Сплавы цинка, олова, свинца с медью. Использование свинца, мышьяка, сурьмы, олова в хозяйстве.
Практическая работа № 3. Геологический поход на местности по изучению минералов.

Тема 4. Жидкое «серебро» и тяжёлое «серебришко». (1ч)
«Гидраргирум» (серебряная вода) – ртуть. Киноварь – рудный минерал ртути. Месторождения ртути в мире. Применение ртути и её соединений. 
Платина – «странное» серебро, «серебришко» (по-испански). Чеканка в России платиновых монет при Николае 1. Служба платины в палате мер и весов.

Тема 5. Живописцы, металлурги и домочадцы. (4 ч)
Хром – главный живописец царства минералов. Сопровождение хрома в природе ванадием. Энергичный краситель – марганец. «Челленджер» и
железомарганцевые конкреции Мирового океана. 
Титан – важнейший элемент-хромофор.
Кобальт и никель – ближайшие родственники железа. Кристоф Шюрер и синий кобальт. Окрашивание стекла, фарфора и фаянса солями кобальта. Открытие кобальта в 1751 г. в Швеции. «Если бы не было кобальта, то не было бы эмалированной кастрюли».
Обнаружение в 1800 г. в лаборатории белого минерала нефелина. 150 лет назад алюминий был дороже золота. Алунит и боксит – тоже минералы алюминия.
Вольфрам – первый металл по тугоплавкости. Его применение в хозяйстве. Победит – сплав вольфрама с кобальтом.
Молибден – неразлучный спутник вольфрама. Сфера деятельности молибдена.
Практическая работа № 4. Анализ тектонических и геологических карт.

Тема 6. Металлы авиации и космических аппаратов. (6 ч)
История покорения бериллия. Бериллиевые бронзы – главный металл для авиации и космических летательных аппаратов.
Литий – легче пробки по удельному весу. 25 собственных минералов лития. Его применение человеком.
Открытие тантала в 1802 г. А. Экебергом. Температура плавления больше + 3000*С. Двойник тантала – ниобий, элемент периодической системы № 41. 
Цирконий – металл атомного века и ядерных реакторов. Его открытие в 1789 г.

Тема 7. В гостях у хозяйки Медной горы. (1 ч)
Систематизация знаний о горных породах и минералах. Вызвать интерес к профессии геолога, ювелира, палеонтолога в виде игры и заслушивания выступлений учащихся.

  4. Требования к уровню подготовленности школьников.

  Учащиеся должны знать:
- историю возникновения минералогии;
- понятия «минералогия», «минералы», «горная порода», «жила», «кристалл», «руда», «шурф»;
- этапы «приручения» металлов;
  Учащиеся должны уметь:
- анализировать полученные данные из различных географических источников информации (атлас, карта, телевидение, Интернет);
- различать минералы и горные породы по образцам;
- определять свойства металлов;
- находить крупнейшие месторождения полезных ископаемых на карте.
  Учащиеся должны использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для: расширения общего кругозора, проведения самостоятельного поиска информации из разных источников картографических, статистических, геоинформационных.
 

5. Литература.

1.Беккерт М. Мир металла. М., Мир, 1999.
2.Болотникова Н. В. Уроки-игры в средней школе. Волгоград, Учитель, 2004.
3.Венецкий С. И. Рассказы о металлах. М., Металлургия, 1991.
4.Здорик Т. Б. Камень, рождающий металл. М., Просвещение, 1984.
5.Мезенин Н. А. Занимательно о железе. М., Металлургия, 1987.
6.Мирутенко М. В. География. Краткий справочник школьника. М., Дрофа, 1997.
7.Пивоварова Г. П. Занимательная география. М., Просвещение, 1998.
8.Соболевский В. Н. Замечательные минералы. М., Просвещение, 1983.
9.Ферсман А. Е. Занимательная геохимия. М., Просвещение, 1968.


 

6. Игра

«В гостях у хозяйки Медной горы».

 Цель: систематизировать знания о горных породах, расширить кругозор учащихся, вызвать интерес к профессии геолога, ювелира, палеонтолога, познакомить с науками – геологией и палеонтологией.
Оборудование: экспресс-информация, стенды «В мире камней» и «Горные породы, различия в их происхождении», раздаточный материал – «минералы», рисунки драгоценных камней.
Тип: обобщение элективного курса «Занимательная минералогия». 
Методы: эвристическая беседа, заслушивание сообщений учащихся, игра «Ромашка».

Ход игры.

1. Постановка задач игры и вступительное слово учителя.
«Человека, - говорил академик А. Е. Ферсман, - всегда влечет к камню».
У первобытного человека предметом увлечения были особые свойства камня – прочность, твердость, способность высекать огонь. Современного человека камень привлекает как бесконечно разнообразный по свойствам и красоте природный материал. Чем глубже мы его изучаем, тем больше нового и оригинального дает нам каменный мир. Это книга, которая всегда открыта, всегда перед глазами. О многом может рассказать нам она.
Камни – немые свидетели прошлого. Изучая их, мы узнаем, как на протяжении многих миллионов лет менялся рельеф земной поверхности, какие изменения претерпел климат, как образовались залежи полезных ископаемых. Камни могут рассказать о многом, нужно только суметь изучить и понять их «молчаливый язык».
2. Заслушивание выступлений учащихся.
Учитель. Доказано, что камень рождается, живет и умирает, только в отличие от живых существ продолжительность их жизни неизмеримо выше. Камни возникают при определенных условиях в глубинах Земли или на дне моря. Зная, как образовалась данная горная порода, мы можем мысленно восстановить ту обстановку, в которой шло их образование. Камни могут рассказать о возрасте морей, гор, равнин, о том, каким был когда-то климат на данной территории. (Демонстрация доломита с отпечатками моллюсков – наутилуса, пинна – свидетелей того, что в нашей местности когда-то было море, на дне которого образовался мел.)
Ученые утверждают, что Черное море возникло позже Тихого океана, а горы Карпаты значительно моложе Саянских гор. Как же ученые узнали об этом? Оказывается, о происхождении земной коры рассказывают горные породы. Как же определить возраст горных пород?

Предполагаемый ответ. Чем глубже залегает пласт, тем он древнее, а чем ближе к поверхности, тем он моложе. Это относительный возраст.

Учитель. А всегда ли по залеганию горных пород можно определить возраст? Нет, иногда пласты бывают перевернуты в результате сильных движений земной коры. Но есть наука палеонтология, которая изучает вымершие организмы и развитие органического мира в течение всего геологического прошлого Земли. Ученых, занимающихся этой наукой, называют палеонтологами. Они установили, что каждому пласту соответствуют окаменевшие останки животных и растений, живших в тот момент. По этим окаменевшим останкам палеонтологи точно могут определить, когда образовалась та или иная горная порода. (Демонстрация рисунков окаменелостей).
Могут ли горные породы рассказать о том, как менялся климат в том или ином районе нашей планеты? Оказывается, камни довольно точно могут поведать об этом. 

 Геология – наука о полезных ископаемых. В 1931 г. в Туринском минералогическом музее на северном Урале геолог Картавин просматривал образцы горных пород. Его внимание привлек кусок камня красного цвета. Был проведен анализ этого куска, т. е. определили количество содержавшихся в нем различных химических элементов. Оказалось, что это был высококачественный боксит с большим содержанием алюминия. По записи в музее установили, где был найден этот камень. Так было открыто крупное месторождение бокситов. Когда на месторождение приехали геологи, они увидели, что окрестности покрыты красной спелой земляникой, будто красной шапкой. Месторождение назвали «Красной шапочкой».
О том, как камни помогли геологам находить залежи полезных ископаемых, можно рассказать очень много. Взять хотя бы открытие якутских алмазов. И здесь помогли камни – голубоватые кимберлиты и красные пиропы. Геологам известно, что там, где находятся эти камни, должны быть алмазы.
Алмаз ценят не столько за красоту, сколько за твердость. Для ювелирных целей используют только всего несколько процентов алмазов, находимых в мире. Львиная доля достается металлорежущей и приборостроительной промышленности. Крупнейшее месторождение алмазов в России находится в Якутии, в г. Мирный. Отсюда на «Большую землю» едут, плывут, летят все новые и новые партии изумительных якутских алмазов.

 12 созвездий еще в древности назвали именами животных (рыбы, льва, рака и др.), по ним Солнце совершает свой путь в течение года. Каждый из вас родился в тот или иной месяц, когда Солнце находилось в каком-то созвездии. Это созвездие и дало название вашему знаку Зодиака. А слышали ли вы о так называемых «Камнях месяца рождения». Списки этих камней составлены в глубокой древности на востоке, а в Европу их принесли крестоносцы. Кто такие крестоносцы, вы помните из истории. Списки камней переписывались бесконечное число раз и названия камней менялись из-за малограмотности переписчиков. Поэтому возникли славянские, германские, романские и американские списки. В конце концов, Международная ассоциация ювелиров в 1973 г. утвердила исправленные по первоисточникам списки. Этими списками камней-талисманов мы и пользуемся сейчас. А сейчас, играя в игру «Ромашка», мы определим для нескольких учащихся их камни по числу и месяцу рождения.

Игра «Ромашка»

На магнитной доске прикреплена ромашка с 12 лепестками, сверху листка число и месяц, а внутри лепестка – знак Зодиака и камень:
  январь – гранат июль – рубин
февраль – аметист август - хризалит
апрель – алмаз сентябрь - сапфир
март – аквамарин октябрь - опал
май – изумруд ноябрь - топаз
  июнь - жемчуг декабрь - бирюза
Вызываем рожденного в январе, феврале и т. д., отрываем лепестки, смотрим, какие камни и знаки Зодиака соответствуют им.

Учитель. Особое место среди камней занимают драгоценные камни. Эти цветы в царстве минералов должны обладать:
1. Красотой окраски, блеском, игрой цвета, блеском.
2. Прочностью, сохранностью при ношении, поэтому они должны быть тверже кварца.
3. Быть редкими, незаурядными.
4. Отвечать требованиям моды в отношении цвета.
(Демонстрация фотографий с изделиями из драгоценных камней - рубина, александрита, граната, сапфира, опала и др.)
Красота камня зависит от мастерства ювелира, который должен правильно сделать огранку, в результате получается великолепный камень, порой даже шедевр.

Учитель. Вспомните, на какие группы делятся горные породы по происхождению.

3. Анализ стенда «Горные породы».

Учитель. Скажите, можно ли назвать горные породы, песок, глину полезными ископаемыми?
Ответы учащихся. Да, из глины делают кирпич, а из него строят здания. Огнеупорные кирпичи используются для облицовки внутренних частей доменных печей. Из глины изготавливают фарфоровую и фаянсовую посуду. Глина, смешанная с графитным порошком, идет на изготовление грифелей. Из песка получают стекло, хрусталь, железобетонные изделия. Выходит, что всякая горная порода – полезное ископаемое.

Учитель. Оказывается, нет. Полезными ископаемыми являются лишь те вещества, которые при современной технике могут быть использованы в промышленности.
Вы знаете из уроков истории, что было время, когда для изготовления орудий охоты, домашней утвари люди пользовались камнями. Из них они изготавливали каменные топоры, ступки, зернотерки, наконечники копий. Люди жили в каменных пещерах, при ударе камня о камень высекали искры – так человек научился добывать огонь. Этот период назван каменным веком. (Демонстрация каменного топора, зернотерки.)
Первыми металлами, которыми стал пользоваться человек, были медь и золото, так как они встречаются в природе в самородном виде. Но золото достаточно редкий и недостаточно твердый металл, поэтому основным материалом для изготовления различных орудий стала медь. Позднее выяснилось, что медь становится более твердой и более пригодной для литья, если ее сплавить с оловом. Так появился первый сплав – бронза. Эту эпоху, когда человек изготавливал всякого рода предметы из бронзы, назвали бронзовым веком. Со временем человек научился получать железо, и в истории человечества наступил железный век.
  Количество минералов и горных пород, которые люди причисляют к полезным ископаемым, увеличивается с каждым годом и в наше время. Можно привести немало примеров, когда на наших глазах «бесполезные» горные породы становились ценным сырьем. Например, не так давно апатито-нефелиновые руды использовались как сырье для получения фосфора. Апатит, содержащий фосфор, перерабатывался, а нефелин выбрасывался в отвалы. Но оказалось, что нефелин не менее ценное полезное ископаемое, чем апатит. Из него сейчас получают алюминий, попутно соду и цемент.

Сообщение учащихся: долгое время люди не могли найти применение платине и, когда при промывке золота попадались крупники этого драгоценного металла, их просто выбрасывали и использовали вместо охотничьей дроби. Сейчас платину широко используют во многих отраслях промышленности, и она ценится намного дороже золота.

4. Работа со стендом «Горные породы».

Учитель. Обратите внимание на стенд «Горные породы». На какие группы делятся горные породы по происхождению, приведите примеры каждой из них. Чем же объяснить такое разнообразие полезных ископаемых?
Предполагаемый ответ учащихся. Разными условиями образования горных пород.

Учитель. У полезных ископаемых сложная и загадочная история: у одних она начинается в морских глубинах, у других в раскаленных, неведомых нам недрах Земли. Каждое полезное ископаемое обозначают на картах условными значками. 
Прежде чем отправиться на поиски полезных ископаемых, геологи тщательно изучают местность по картам, а затем, уже найдя полезное ископаемое в той или иной местности, наносят его на карту соответствующим значком. А знаете ли вы значки полезных ископаемых? (Проверка знаний значков полезных ископаемых на магнитной доске). Я называю их, а вы поднимаете руку для ответа.

Сообщение учащихся. Несколько слов о золоте и алмазах. Они являются не только прекрасными украшениями, но и неутомимыми тружениками. Тончайшие золотые пленки покрывают снаружи и изнутри кожухи двигателей сверхзвуковых самолетов, надежно защищая их от коррозии. Детали, изготовленные из золота или его сплавов, успешно работают на самых ответственных участках сложнейших участков ЭВМ – здесь золото пока незаменимо. Вот что такое золото в настоящее время. 
А алмаз? Его сейчас по праву называют богатырем техники. Алмазный инструмент в умелых руках творит чудеса. Алмазом можно заточить 75000 резцов, а абразивным кругом только 1000. Если на буровой установлено алмазное долото, то разведчики недр пробуривают скважины в 15 раз быстрее.

Учитель. Хозяйка Медной горы зорко хранит свои богатства, но геологи, а также космонавты находят ее кладовые.

Сообщение учащихся. Ежегодно геологи открывают сотни и даже тысячи месторождений угля, нефти, железных руд и руд цветных металлов, поделочных камней. Но темпы добычи полезных ископаемых так велики, что даже крупные месторождения вырабатываются очень быстро. Многие полезные ископаемые ученые «находят» сидя за столом. Академики Архангельский и Губкин предсказали наличие нефти на Западно-Сибирской низменности. Их предсказание сбылось. А Соболев сравнил рельеф Южной Африки и Среднесибирского плоскогорья и предсказал наличие алмазов. Предсказание оправдалось. Вот почему важно знать закономерности полезных ископаемых на поверхности Земли.

Учитель. Очень часто открыть месторождение полезных ископаемых помогают геологу растения-индикаторы. Многие растения растут там, где много тех или иных металлов, например, анютины глазки, папоротники, гвоздики – никель.
  Большую помощь геологам оказывает обыкновенная магнитная стрелка. Ее отклонение от обычного состояния указывает на магнитную аномалию – скопление железных руд в данном районе. Месторождение железной руды близ Курска было открыто с самолета, приборы которого вышли из строя во время полета над территорией КМА.
  Помогает искать полезные ископаемые и химия. Химики снабдили геологов необходимыми реактивами проведения химических анализов, как говорится, «не отходя от кассы».
  Помогают в поиске полезных ископаемых и космонавты. Кроме этого, широко используется геофизический метод поиска полезных ископаемых. Геофизиков часто называют геологами будущего. Пользуясь современными приборами, они определяют, на какой глубине залегают месторождения полезных ископаемых.

5. Заключительное слово учителя.

Побывав в гостях у хозяйки Медной горы, мы познакомились со многими минералами и науками, занимающимися их изучением – минералогией, геологией, палеонтологией; трудными и интересными науками. Возникло ли у вас желание посвятить жизнь изучению камней? Этот урок, надеюсь, заинтересовал тех, кто любит и понимает природу, возможно, вам захотелось узнать о других минералах. Это вы сможете прочитать в книге В. Н. Соболевского «Замечательные минералы» (М.: Просвещение, 1983).
 На Урале в 1919 г. был создан Ильменский минералогический музей под открытым небом, где встречаются почти все минералы из таблицы Менделеева, где по-прежнему царствует хозяйка Медной горы, с которой пришло время проститься.

6. Подведение итогов игры.