Мел используется для письма на школьной доске

Обновлено: 05.07.2024

Во всем мире не найдется человека, который бы за свою жизнь не столкнулся с мелом. В миллионах классов на Земле школьники пишут мелом на доске. А что бы делал учитель без мела? Каждый из нас хорошо представляет себе обычный, ничем не примечательный школьный мелок. И не только представляет, но и не раз держал в руках во время учёбы. А сколько истин было открыто с помощью кусочка мела, сколько совершено открытий! И до сих пор школьный учитель, держа в руке незаметный, но в тоже время незаменимый кусочек мела, совершает чудеса.

В настоящий момент еще не найдена альтернатива известкового мела (восковый мел не подходит для использования на школьных досках). Сейчас в школах появляются интерактивные, маркерные доски и другие средства обучения. Однако школьный мел как существовал много сотен лет в школах, так и остался до сих пор. Качество школьного мела это проблема любого учебного заведения. Наша школа не является исключением. Я решила выяснить причину того, отчего школьный мел то сыпется, то оставляет чуть заметный след, а чаще царапает доску.

Актуальность работы заключается в том, что мел, используемый потребителем, отличается по качеству. А всегда ли качество связано с безопасностью для здоровья?
Проблема: низкое качество школьного мела может привести к заболеваниям учащихся и педагогов.
Цель: Изучение физических и химических свойств и влияние на организм человека школьного мела.

Задачи:
1. Собрать достоверную информацию о происхождении, составе, свойствах и применении школьного мела.
2. Провести эксперименты по изучению качественного и количественного состава различных сортов школьного мела, пригодности для использования.
3. Провести социологический опрос на выявление действия мела на организм человека.
4. Оценить влияние мела на здоровье человека.

В ходе работы использованы следующие методы исследования:
- поиск и анализ достоверной информации из достоверных источников;
- химический эксперимент;
- анкетирование учителей и анализ результатов.

Происхождение, свойства, применение мела

Мел — белая горная порода, мягкая и рассыпчатая. Мел не растворяется в воде.

Основу химического состава мела составляет карбонат кальция с небольшим количеством карбоната магния, но обычно присутствует и некарбонатная часть, в основном оксиды металлов. В составе мела обычно находится незначительная примесь мельчайших зёрен кварца и микроскопические псевдоморфозы кальцита по ископаемым морским организмам (радиолярии и др.) Нередко встречаются крупные окаменелости мелового периода: белемниты, аммониты и др. [6] Его элементы относятся к семейству щелочноземельных металлов, которые составляют подгруппу периодической системы элементов. Мел, которым мы пишем на доске, состоит преимущественно из раковинок морских корненожек. В океанах и морях оседают на дно раковины отмерших корненожек. За тысячи и миллионы лет скопляются громадные толщи раковинок, которые впоследствии при геологических перемещениях земной коры могут оказаться на суше в виде меловых и известковых гор (например, на Украине). Таким образом, ничтожно малые по своим размерам и грандиозные по своей массовости простейшие входят в состав земной коры.

Сотни лет человек использует мел для различных целей. Мел, которым мы пользуемся в классе, смешивают со связующими примесями, чтобы он не крошился. Лучший мел для школы на 95% состоит из мела. Добавляя различные красители, можно получить мел любого цвета. Мел используется для письма на больших досках для общего обозрения (например, в школах). Формованный школьный мелок на 40 % состоит из мела (карбонат кальция) и на 60 % из гипса (сульфат кальция). [4]

Мел применяют в лакокрасочной промышленности (белый пигмент), резиновой, бумажной, в сахарной промышленности — для очистки свекловичного сока, для производства вяжущих веществ (известь, портландцемент), в стекольной промышленности, для производства спичек. В этих случаях обычно используют так называемый мел осаждённый, полученный химическим путём из кальцийсодержащих минералов.

При недостатке кальция медицинский мел может быть прописан как добавка к пище.

Мел в числе других карбонатных пород в стекольном производстве применяется в качестве одного из компонентов шихты при варке стекла, вводимого в шихту в порошковом виде в количестве до 30 % от объема последней. Мел придает стеклу термическую стойкость, механическую прочность, устойчивость против химических реагентов и выветривания.[1]

Экспериментальное определение физико-химических свойств мела

Основные показатели качества

При изучении литературы по данной теме мы выявили следующие показатели, которыми должен обладать мел, используемый в школах:

- крошится при письме
- пачкает руки
- чистота (белый)
- твердые вкрапления

Качественный анализ школьного мела

Основным компонентом мела является карбонат кальция. Природный (пиленый) мел не содержит никаких других компонентов. При изготовлении формованных мелков в порошок мела добавляются вещества – связующие, например, крахмал или гипс.
Чтобы узнать, какие связующие вещества применялись для изготовления имеющихся в классе мелков, проводится качественный анализ.

1) микроскоп
2) предметное стекло
3) пипетка
4) штатив лабораторный с кольцом и муфтой
5) воронка
6) пробка с газоотводной трубкой
7) ступка с пестиком
8) химический стакан
9) пробирки
10) фильтровальная бумага
11) стеклянные палочки
12) образцы школьного мела
13) дистиллированная вода
14) известковая вода
15) соляная кислота (разб.)
16) фарфоровая ложечка
17) спиртовка
18) спички
19) пинцет
20) спиртовый раствор йода
21) тиосульфат натрия
22) йодид калия

Распознавание карбонат – анионов (СО₃ 2- )

В пробирку внесли несколько кусочков мела и прилили небольшое количество разбавленной соляной кислоты HCl. Быстро закрыли пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Конец трубки опустили в другую пробирку, в которой находится 2 – 3 мл известковой воды. Несколько минут наблюдали, как через известковую воду походят пузырьки углекислого газа. Известковая вода помутнела. Следовательно, в состав мела входят карбонат – анионы (СО₃ 2- ).

Вывод: Наличие в составе мелка карбоната кальция подтверждается с помощью соляной кислоты (выделяющийся углекислый газ вызывает помутнение известковой воды).

Распознавание крахмала.

Крахмал обнаружить просто. Например, если при прокаливании мелка он чернеет, то можно сделать вывод, что в его состав входит крахмал (углеводы при нагревании легко обугливаются). В качестве реактива на крахмал можно использовать и раствор йода. Крахмал мы обнаруживали с помощью спиртового раствора йода. На исследуемые кусочки мела нанесли по 2 – 3 капли раствора йода. Окраска раствора йода изменилась с круглым мелом (цвет синий). С остальными образцами мела окраска спиртового раствора йода не менялась.

Микрокристаллическая реакция на гипс.

Присутствие гипса в качестве связующего можно доказать проведением микрокристаллоскопической реакции. Каждый исследуемый образец мела измельчили в ступке и массу 1 грамм растворили в 2 мл. дистиллированной воды. Тщательно перемешали полученный раствор стеклянной палочкой. Полученный раствор профильтровали. Затем каплю фильтрата поместили на предметное стекло и рассмотрели под микроскопом. В процессе высыхания капли растут кристаллики гипса (если он входит в состав мела), имеющие форму характерных иголок и игольчатых друз.

Небольшие кусочки мела каждого исследуемого образца прокалили в пламени спиртовки. Пламя спиртовки приобрело красно – оранжевую окраску у каждого образца мела, что подтверждает наличие катионов кальция (Са 2+ ).

Вывод: Образцы мела все содержат ионы кальция и карбонат – анион, следовательно, в нём присутствует карбонат кальция (CaCO₃). Из примесей мы обнаружили гипс и крахмал.

Вывод по экспериментальной части:

1) Все исследуемые образцы мела содержат в своём составе катионы кальция.
2) Примеси в наших образцах были гипс, крахмал и клей.
3) Кусковой мел состоит из карбоната кальция и огромного количества примесей, пачкает руки, плохо пишет.
4) Круглый мел состоит из карбоната кальция, сильно пачкает руки, мягко пишет, крошится, т.к. в качестве связывающего вещества в нём крахмал.
5) Прямоугольный мел содержит карбонат кальция, мало крошится и меньше всего пачкает руки, но очень карябает доску, т. к. в качестве связывающего вещества содержит помимо гипса – клей.

Влияние школьного мела на здоровье учеников и учителей

На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья населения – одна из наиболее актуальных проблем. Здоровье человека всегда было предметом пристального изучения специалистов самых разных профессий.

По прогнозам Всемирной Организации Здравоохранения в начале 21 века самыми распространенными заболеваниями человека являются аллергические заболевания, бронхиальная астма, сердечно-сосудистые заболевания.

Как только ребенок идет в школу, он начинает пользоваться мелом. Школьный мел сопровождает нас с первого до одиннадцатого класса, педагоги пользуются им постоянно. Сегодня к школьному мелу предъявляются очень серьезные требования, поэтому школьный мел считается экологически чистым и безопасным продуктом. Однако в процессе использования школьный мел начинает пылить, забиваться в нос, пачкать руки. Некоторые учащиеся любят есть мел, а ведь школьный мел – это продукт, содержащий в своем составе помимо основных безопасных (как считается) компонентов: известняка, гипса, крахмала, еще и склеивающие вещества (клей ПВА, БФ, казеиновый, канцелярский и др.), красители, что не совсем безопасно для их здоровья. [4]

Для выяснения воздействия мела на здоровье человека мы опросили наших учителей, которые в силу специфики своих предметов вынуждены постоянно пользоваться мелом.

Анкета для учителей

1. Как вы считаете, оказывает ли постоянная работа с мелом влияние на ваш организм?

2.Имеются ли отрицательные последствия, если да, то какие?
а) на кожу рук:
1.сушит
2.аллергическая реакция
3.другое
4.нет последствий
б) на дыхательную систему:
1.кашель
2.проявления астмы
3.другое
4.нет последствий.

3. Можно ли заменить доску и мел в школе? Если да, то чем?

Проанализировав анкеты учителей нашей школы, мы пришли к выводу, что 100% учителей не довольны качеством мела, поступающего в нашу школу (сильно пачкает руки, царапает доску и осыпается). Учащиеся ещё добавили одно плохое качество – плохо отстирывается от школьной формы, если случайно им испачкаешься.

По мнению большинства опрошенных учителей, школьный мел негативно влияет на кожу рук и может вызвать аллергические реакции при вдыхании частиц мела. Половина опрошенных отметили, что вынуждены постоянно пользоваться увлажняющим кремом для рук. Есть среди учителей и те, кто получил серьезные проблемы с кожей рук: экземы, шелушение и трещины на ладонях.

Несмотря на технический прогресс, по мнению учителей полностью заменить мел пока нельзя. Хорошей альтернативой стали бы доски для письма маркерами и интерактивные доски.

Наши рекомендации: для уменьшения отрицательных последствий, которые появляются при постоянном контакте с мелом, рекомендуем учителям нашей школы:

Заключение

Школьный мел – это продукт, содержащий в своем составе помимо основных безопасных (как считается) компонентов: известняка, гипса, крахмала, еще и склеивающие вещества (клей ПВА, БФ, казеиновый, канцелярский и др.), красители, что не совсем безопасно для их здоровья.

Исследуемые образцы мела имеют содержание карбоната кальция от 40 до 80% и содержат гипс. Несмотря на внешнее сходство, образцы ведут себя по-разному при добавлении горячей воды и соляной кислоты.

Изучив литературу, я рекомендую учителям тщательно мыть тряпку от мела и не стирать мел с доски сухой тряпкой. Уменьшить негативное влияние мела на кожу рук можно, если завернуть мел бумагой, а лучше фольгой. Еще один вариант решения проблемы сыпучести мела: заранее обработать поверхность мела канцелярским силикатным клеем.

Проведение исследования позволило мне научиться планировать и проводить химические эксперименты и получать достоверные результаты. Результаты опытов обрабатывали методами математической статистики.

Список источников

1. Карцова А.А. Химия без формул. / А.А. Карцова; – СПб.: Авалон, 2005. С. 101-103.
2. Мел // Естествознание: Энциклопедический словарь / Сост. В.Д. Шолле. – М.: Большая российская энциклопедия, 2002. – 543 с.
3. Мел // Даль В. Толковый словарь живого великорусского языка: в 4 т. М.: Рус. яз., 1998 Т 4. – 688 с.
4. Ольгин О.М. Опыты без взрывов. / О.М.Ольгин; – М.: Химия, 1995. 136 с.
5. Справочник школьника. Химия / Сост. М. Кременчугская, С. Васильев. М.: Филолог, 1995. 380 с.
6. Степин Б.Д. Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. / Б.Д. Степин, Л.Ю. Алкберова. – М.: Химия, 1995. 270 с.
7. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Химия / Авт.-сост. Л.А. Савина. – М.: АСТ, 1995. – 448 с.

Интернет источники

Работу выполнила: Бабуева Саяна, 8 класс
Руководитель: Гармаева Бутит-Цыбжит Павловна, учитель химии

Во всем мире не найдется человека, который бы за свою жизнь не столкнулся с мелом. В миллионах классах на Земле школьники пишут мелом на доске. А что бы делал учитель без мела? Каждый из нас хорошо представляет себе обычный, ничем не примечательный школьный мелок. И не только представляет, но и не раз держал в руках во время учёбы. А сколько истин было открыто с помощью кусочка мела, сколько совершено открытий! И до сих пор школьный учитель, держа в руке незаметный, но в тоже время незаменимый кусочек мела, совершает чудеса.

В настоящий момент еще не найдена альтернатива известкового мела (восковый мел не подходит для использования на школьных досках). Сейчас в школах появляются интерактивные, маркерные доски и другие средства обучения. Однако школьный мел как существовал много сотен лет в школах, так и остался до сих пор. Качество школьного мела это проблема любого учебного заведения. Наша школа не является исключением. Я решил выяснить причину того, отчего школьный мел, то сыпется, то оставляет чуть заметный след, а чаще царапает доску.

заключается в том, что мел, используемый потребителем, отличается по качеству. А всегда ли качество связано с безопасностью для здоровья?

низкое качество школьного мела может привести к заболеваниям учащихся и педагогов.

В ходе работы использованы следующие

- поиск и анализ достоверной информации из достоверных источников;

- анкетирование учителей и анализ результатов.

Изучение физических и химических свойств и влияние на организм

человека школьного мела.

Собрать достоверную информацию о происхождении, составе, свойствах и применении школьного мела.
Провести эксперименты по изучению качественного и количественного состава различных сортов школьного мела, пригодности для использования.
Провести социологический опрос на выявление действия мела на организм человека.
Оценить влияние мела на здоровье человека

Происхождение, свойства и применение мела

Мел — белая горная порода, мягкая и рассыпчатая. Мел не растворяется в воде.

Основу химического состава мела составляет карбонат кальция с небольшим количеством карбоната магния, но обычно присутствует и некарбонатная часть, в основном оксиды металлов. В составе мела обычно находится незначительная примесь мельчайших зёрен кварца и микроскопические псевдоморфозы кальцита по ископаемым морским организмам (радиолярии и др.) Нередко встречаются крупные окаменелости мелового периода: белемниты, аммониты и др. Его элементы относятся к семейству щелочноземельных металлов, которые составляют подгруппу периодической системы элементов. Мел, которым мы пишем на доске, состоит преимущественно из раковинок морских корненожек. В океанах и морях оседают на дно раковины отмерших корненожек. За тысячи и миллионы лет скопляются громадные толщи раковинок, которые впоследствии при геологических перемещениях земной коры могут оказаться на суше в виде меловых и известковых гор (например, на Украине). Таким образом, ничтожно малые по своим размерам и грандиозные по своей массовости простейшие входят в состав земной коры.

Сотни лет человек использует мел для различных целей. Мел, которым мы пользуемся в классе, смешивают со связующими примесями, чтобы он не крошился. Лучший мел для школы на 95%состоит из мела. Добавляя различные красители, можно получить мел любого цвета. Мел используется для письма на больших досках для общего обозрения (например, в школах). Формованный школьный мелок на 40 % состоит из мела (карбонат кальция) и на 60 % из гипса (сульфат кальция).

При недостатке кальция медицинский мел может быть прописан как добавка к пище.

Влияние школьного мела на здоровье

учеников и учителей

На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья населения - одна из наиболее актуальных проблем. Здоровье человека всегда было предметом пристального изучения специалистов самых разных профессий.

Для выяснения воздействия мела на здоровье человека мы опросили наших учителей, которые в силу специфики своих предметов вынуждены постоянно пользоваться мелом

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ШКОЛЬНОГО МЕЛА, ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Мел, его происхождение, состав, применение ……………………..

Изучение химических свойств школьного мела, его влияние на здоровье человека ……………………………………………………..

2.1. Результаты проведенного исследования по выявлению влияния школьного мела на здоровье учителей МБОУ СОШ №28 г.о.Самара (2015-2016 уч. год)…………………………………………………….

Результаты исследования по определение содержания карбоната кальция (CaCO₃) в школьном и строительном меле…….

2.3. Рекомендации по использованию школьного мела…………….

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья населения - одна из наиболее актуальных проблем. Как только ребенок идет в школу, он начинает пользоваться мелом. Школьный мел сопровождает нас с первого до одиннадцатого класса, педагоги пользуются им постоянно. Сегодня к школьному мелу предъявляются очень серьезные требования, как и к любому продукту потребления.

Гипотеза: ни в каждом исследуемом образце, при проведении химического эксперимента, будет обнаружено наличие карбоната кальция.

Объект исследования: мел и его свойства.

Предмет исследования: карбонат кальция, как вещество, входящее в состав школьного и строительного мела.

В ходе работы использованы следующие методы исследования:

- поиск и анализ информации из достоверных источников;

- анализ полученных данных (оформление полученных результатов в виде таблиц, схем, презентации).

Актуальность нашего исследования заключается в том, что производители мела, чтобы снизить свои затраты и повысить прибыль, зачастую идут на хитрости и вместо мела, содержащего карбонат кальция, используют более дешевый материал, который может оказывать негативное воздействие на организм человека. Многие учителя, имеющие длительный опыт работы в школе, заметили, что, используя в настоящее время школьный мел, у них появляться сухость кожи рук, возникать слоение ногтевой пластины, трескается кожа рук, появляется сухой кашель, мел разъедает кожу, сильно пачкает руки, сыпется с доски, вызывает раздражение голосовых связок и т.п. Однако, кроме учителей, мелом пользуются также и учащиеся, которые при частом использовании мела испытывают такое же негативное его воздействие на организм.

В нашем исследовании мы попытаемся доказать, что в домашних условиях экспериментально можно определить наличие или отсутствие карбоната кальция в различных образцах мела.

Цель исследования: экспериментально определитьсодержание карбоната кальция (CaCO₃) в школьном и строительном меле.

Задачи:

Изучить литературу по проблеме исследования;

Провести химический эксперимент по определению содержания карбоната кальция в строительном меле и школьном меле, различных производителей;

Дать рекомендации учителям и учащихся по безопасному использованию школьного мела;

Оформить результаты исследования и сделать выводы.

МЕЛ, ЕГО ПРОИСХОЖДЕНИЕ, СОСТАВ, ПРИМЕНЕНИЕ

Мел — белая горная порода, мягкая и рассыпчатая, не растворяется в воде. Он входит в состав земной коры и его часть более 4% от всей коры. Больше 20% осадочных пород состоит из известняка или мела.

Мел, которым мы пишем на доске, состоит преимущественно из раковинок морских корненожек. В океанах и морях оседают на дно раковины отмерших корненожек. За тысячи и миллионы лет образуются громадные толщи раковинок, которые впоследствии при геологических перемещениях земной коры могут оказаться на суше в виде меловых и известковых гор.

В энциклопедическом словаре под мелом понимается тонкоземлистый, мягкий, марающийся (пишущий) известняк, в чистом виде белого цвета, иногда же сероватый или желтоватый[2,3].

Основным компонентом мела является карбонат кальция.

Карбонат кальция (углекислый кальций) — неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и гидроксида кальция. Химическая формула —CaCO₃. В природе встречается в виде минералов — кальцита, арагонита и ватерита, является главной составной частью известняка, мрамора, мела, входит в состав скорлупы яиц. Нерастворим в воде и этиловом спирте.

В природе встречаются три полиморфные модификации (минералы с одинаковым химическим составом, но с различной кристаллической структурой): кальцит, арагонит и фатерит (ватерит). Некоторые горные породы (известняк, мел, мрамор, травертин и другие известковые туфы) практически полностью состоят из карбоната кальция с некоторыми примесями. Кальцит является стабильным полиморфом карбоната кальция и встречается в самом разнообразном геологическом окружении: в осадочных, метаморфических и магматических горных породах. Около 10 % всех осадочных пород составляют известняки, сложенные преимущественно кальцитовыми остатками раковин морских организмов. Арагонит является вторым по устойчивости полиморфом CaCO₃ и в основном образуется в раковинах моллюсков и скелетах некоторых других организмов. Также арагонит может образовываться и в неорганических процессах, например в карстовых пещерах или гидротермальных источниках. Фатерит является наименее стабильной разновидностью этого карбоната, и очень быстро превращается в воде либо в кальцит либо в арагонит. В природе встречается относительно редко, когда его кристаллическая структура стабилизирована теми или иными примесями.

Мел находит довольно значительное применение в практике. Он входит в состав разного рода красок и замазок, строительных смесей, в состав различных порошков для чистки металлов и зубов, а также служит для письма. Условно мел можно классифицировать на строительный и школьный.

Строительный мел – это грубо обработанный материал, содержащий большое количество примесей и химических веществ, которые добавляют для придания ему тех или иных свойств.

Школьный мел бывает 2х основных типов - кусковой и прессованный. Кусковой мел сейчас встречается очень редко. Такой мел делают, распиливая меловые глыбы, добываемые в карьере. Природный (кусковой) мел содержит только карбонат кальция. Основа же для прессованного мела - не карбонат, а сульфат кальция (CaSO₄), который получают из гипса (CaSO₄-2H₂O). При изготовлении формованных мелков в порошок гипса добавляются такие компоненты, как известняк, крахмал, а также склеивающие вещества (клей ПВА, БФ, казеиновый, канцелярский и др.) Формованные мелки также содержат разного рода красители.

2.ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ШКОЛЬНОГО МЕЛА, ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

2.1. Результаты проведенного исследования по выявлению влияния школьного мела на здоровье учителей МБОУ СОШ №28 г.о. Самара (2015-2016 уч. год)

Для того чтобы определить влияет ли школьный мел на здоровье человека мы опросили 10 учителей МБОУ СОШ №28 г.о. Самара, которые в силу специфики своих предметов вынуждены пользоваться мелом. Для этого мы их попросили ответить на несколько вопросов анкеты, которая представлена в приложении 1. Минимальный педагогический стаж, опрошенных нами учителей составил 6 лет, а максимальный 35.

Рис.1 Диаграммарезультатов опроса

Рис. 2 Диаграмма результатов опроса

В результате нашего опроса мы выяснили, что больше половины опрошенных отметили, что вынуждены постоянно пользоваться увлажняющим кремом для рук.

Несмотря на технический прогресс, по мнению учителей полностью заменить мел пока нельзя. Хорошей альтернативой стали бы доски для письма маркерами и интерактивные доски, но к сожалению ни каждая школа может позволить обеспечить каждого учителя этими досками.

Полученные результаты опроса подтвердили актуальность выбранной нами темы для исследования.

2.2. Результаты исследования по определение содержания карбоната кальция (CaCO₃) в школьном и строительном меле

С химической точки зрения карбонат кальция - CaCO₃- это кальциевая соль угольной кислоты. При взаимодействии карбонатов практически с любой кислотой будет образовываться угольная кислота, которая мгновенно распадается на углекислый газ и воду, поэтому при взаимодействии карбоната кальция с любой кислотой будет выделяться углекислый газ. При проведении химического эксперимента в домашних условиях в качестве кислоты (для определения карбоната кальция) мы использовали всем нам известную уксусную кислоту- (эта́новая кислота) — органическое вещество с формулой CH₃COOH. Слабая, предельная одноосно́вная карбоновая кислота, представляет собой бесцветную жидкость с характерным резким запахом и кислым вкусом. [1]

В качестве исследуемых образцов нами были использованы строительный мел, природный и кусочек школьного мела Chalk, фото представлены на рисунке 3.

Рис. 3 Фото исследуемых образцов

Пробы исследуемых образцов были помещены в стаканы, в каждый из которых была добавлена уксусная кислота (CH₃COOH), уксус столовый 9% фото которого представлены на рисунке 4.

Рис. 4 Фото используемой в эксперименте уксусной кислоты

При внесении в стакан с уксусом пробы со строительным мелом наблюдалось бурное выделение углекислого газа (при внесении горящей спички в среду с углекислым газом, пламя тухнет), что подтверждает наличие в нем карбоната кальция. Полученных результаты исследования представлены на рисунке 5.

Рис. 5 Фото экспериментального исследования строительного мела на наличие в нем карбоната кальция

Химическая реакция, лежащая в основе проведенного нами эксперимента, выражается следующим уравнением:

2CH₃COOH + CaCO₃(CH₃COO)₂Ca+СО₂+Н₂О[1].

Две молекулы уксусной кислоты при взаимодействии с одной молекулой карбоната кальция, приводит к образованию одной молекулы соли ацетата кальция, одной молекулы углекислого газа и одной молекулы воды.

При проведении реакции со школьным мелом, после добавления уксусной кислоты, выделение газа не наблюдалось, т.е. содержание карбоната кальция не обнаружено. Результаты исследования образца школьного мела представлены на рисунке 6.

Рис. 6 Фото результатов исследования школьного мела на наличие в нем карбоната кальция

Полученные нами результаты экспериментального исследования подтвердили выдвинутую нами гипотезу: ни в каждом исследуемом образце, при проведении химического эксперимента, будет обнаружено наличие карбоната кальция.

2.3. Рекомендации по использованию школьного мела

Изучив литературу и проведя исследование, мы рекомендуем учителям следующие правила при использовании школьного мела, которые помогут уменьшить его негативное воздействие на их здоровье и здоровье учащихся:

Тщательно мыть тряпку от мела;

Не стирать мел с доски сухой тряпкой;

Уменьшить негативное влияние мела на кожу рук можно, если завернуть бумагой, а лучше фольгой, ту часть мела, которую держат рукой при написании;

Мойте руки после каждого использования мела и используйте крем для рук;

Чтобы сделать школьный мел не пачкающим руки, достаточно окунуть его на несколько секунд в разбавленное в 2—3 раза молоко (после такой процедуры мел перестает пачкаться, а писать будет по-прежнему хорошо);

Лучший мел для ежедневного использования в школе — это природный (кусковой) мел, который на более чем на 95% состоит из карбоната кальция, безопасного для здоровья человека;

Определить наличие карбоната кальция можно в домашних условиях, используя уксусную кислоту.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенного нами исследования можно сказать, что все поставленные нами задачи был решены.

Практической ценностью работы является глубокое изучение выбранной темы: прочитана литература по проблеме исследования; проведен химический эксперимент по определению содержания карбоната кальция в строительном меле и школьном меле различных производителей и доказано, что не все производители школьного мела используют карбонат кальция для его производства; даны рекомендации по безопасному использованию школьного мела, которыми могут воспользоваться учителя для сохранения их здоровья и здоровья учащихся; оформлены результаты исследования и сделаны выводы.

Данная работа может быть использована на уроках и во внеклассной работе естественно-научного цикла. Собранный материал может представлять интерес для широкого круга слушателей, интересующихся окружающим нас миром.

Проведение исследования позволило научиться планировать и проводить химические эксперименты и получать достоверные результаты.

БИБЛИОГРАФИЯ

Карцова А.А. Химия без формул. / А.А. Карцова; – СПб.: Авалон, 2005. С. 101-103.

Мел // Естествознание: Энциклопедический словарь / Сост. В.Д. Шолле. – М.: Большая российская энциклопедия, 2002. - 543 с.

Мел // Даль В. Толковый словарь живого великорусского языка: в 4 т. М.: Рус. яз., 1998 Т 4. - 688 с.

Я познаю мир: Детская энциклопедия: Химия / Авт.-сост. Л.А. Савина. – М.: АСТ, 1995. – 448 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Анкета-опросник

Влияет ли школьный мел на ваше здоровье?

Какой предмет Вы преподаете? ___________________________________

Ваш стаж педагогической деятельности? ___________________________

Используете ли Вы при работе школьный мел? ______________________

Испытывает ли кожа ваших рук дискомфорт при использовании мела? ______________________________________________________________

Применяете ли Вы какие-нибудь меры для борьбы с дискомфортом при использовании школьного мела?

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Муниципальная научно-практическая конференция учащихся

Исследовательская работа

Гамаюнова Полина Анатольевна,

Соловьёва Инга Сергеевна,

Трапезникова Ирина Александровна,

учащиеся 3а класса

Руководитель

Кушаканова Наталья Викторовна,

учитель начальных классов

Осинниковский городской округ

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Муниципальная научно-практическая конференция учащихся

Исследовательская работа

Гамаюнова Полина Анатольевна,

Соловьёва Инга Сергеевна,

Трапезникова Ирина Александровна,

учащиеся 3а класса

Руководитель

Кушаканова Наталья Викторовна,

учитель начальных классов

Осинниковский городской округ

1 Теоретическая часть

1.1 Происхождение мела

Из чего делают школьный мел?

Методика проведения опытов и результаты наблюдений

Анализ социологического опроса

Результаты экспериментальной работы

2.3 Результаты исследования способов применения мела в быту

Практическое применение мела в быту

Список используемой литературы

Все хорошо представляет себе обычный, ничем не примечательный школьный мелок. Каждый день мы видим его в руках нашей учительницы. Она объясняет ученикам задачи и пишет разные задания на доске мелом. На уроке, выходя к школьной доске, мы тоже берём в руки кусочек мела. Также все дети очень любят рисовать мелом на асфальте и на доске.

Нам стало интересно, из чего состоит мел? Откуда он появился? Почему им можно писать? Почему наша учительница жалуется на мел? Что ещё можно делать с помощью обычного школьного мела?

Цель: доказать, что мелом можно не только писать и рисовать, но и использовать его в быту.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

Найти в литературе и интернете материал о происхождении, применении и месторождении мела.

Узнать, из чего делают школьный мел.

Изучить свойства мела.

Провести анкетирование учителей и проанализировать результаты опроса.

Проверить на практике другие возможности школьного мела.

Объект исследования: школьный мел.

Предмет исследования: свойства мела, которые можно использовать в быту.

Гипотеза: предположим, что мелом можно не только писать и рисовать, его также можно использовать в повседневной жизни для решения бытовых вопросов;

Использованы соответствующие методы исследования:

Подбор и анализ литературы.

Анализ полученных результатов.

Основная часть

Теоретическая часть.

Происхождение мела.

Чтобы узнать всё про мел, мы изучали энциклопедическую литературу, анализировали материалы из интернета.

Из большого энциклопедического словаря мы узнали, что м ел – это тонкозернистый, мягкий, белый известняк, состоящий из мелких обломков и целых известковых скелетов микроорганизмов (кокколитов, фораминифер и др.).[8]

Мы решили более подробно изучить происхождение и применение мела.

В водах океанов существуют различные виды мельчайших растений и животных. Это фораминиферы, кокколиты и др. Фораминифера- это одноклеточное существо с панцирем из извести.[3]

Кокколиты- известковые микроскопические неделимые частицы — щитки покровного панциря одноклеточных планктонных водорослей . [5]

Отмирая, они опускаются на океанское дно. Со временем образуется толстый слой из этих панцирей. Конечно, на это уходят миллионы лет. Постепенно этот слой цементируется и превращается в мягкий известняк, который мы называем мелом.

Кусочек известняка можно рассмотреть в обычную лупу. Хорошо различимы фрагменты напоминающие ракушки.

Под большим увеличением микроскопа можно увидеть тех малюток- фораминифер, которые создали мел. Вернее видны обломки их домиков-раковинок.

Добыча мела.

Все применяющиеся в науке сорта и виды мела, равно, как и их типы и оттенки, вырабатываются из различных меловых карьеров и зависят от тех примесей, которые, в свою очередь, содержатся всё в тех же карьерах.

Известняки встречаются почти на всех материках, за исключением Австралии. Они сформировались в разные геологические эпохи. Мощность пластов варьируется от нескольких сантиметров до сотен метров. На сегодняшний день добыча и производство мела на территории СНГ существует в России, Белоруссии, Украине и Казахстане. В России известняки обычны в

Центральных районах европейской части. [1]

Ежегодное потребление природного мела в кусковом, дроблёном и измельчённом виде в разных странах превышает 150 млн. тонн. Самый качественный мел в России изготавливают на меловых заводах Белгородской области, так как именно на Белгородчине находятся наиболее крупные месторождения качественного мела.

Применение мела.

Мела добывают много. А где он находит применение? Мел применяют во многих областях – в медицине, в школе, в промышленности, в сельском хозяйстве.

На протяжении многих лет человечество использует мел для различных целей.

Условно мел можно классифицировать на строительный и школьный.

Строительный мел – это грубо обработанный материал, содержащий большое количество примесей и химических веществ, которые добавляют для придания ему тех или иных свойств.[10]

Школьный мел бывает двух основных типов - кусковой и прессованный. Кусковой мел сейчас встречается очень редко. Такой мел делают, распиливая меловые глыбы, добываемые в карьере.

Дешёвый материал для побелки, окраски заборов, стен, бордюров, для защиты стволов деревьев от солнечных ожогов и насекомых.

Лакокрасочная промышленность (как белый пигмент, как наполнитель в производстве краски и эмульсии ) .

Резиновая промышленность. По количеству наполнителей, используемых в резиновой промышленности, мел занимает первое место. Это объясняется, с одной стороны, чисто экономическими соображениями – относительно небольшой стоимости мела и возможностью без вреда для резиновых смесей вводить его в большом количестве, с другой стороны - технической целесообразностью, поскольку мел облегчает технологический процесс изготовления резиновых изделий: ускоряет процесс вулканизации резины и придает ее поверхности гладкость. Мел широко применяется так же для производства пористой и губчатой резины, кожзаменителей, пластмассовых изделий и др. продукции.

Сахарная промышленность (для очистки свекольного сока).

Значительная часть мела используется в животноводческой отрасли для подкормки сельскохозяйственных животных и приготовления комбикормов.

Медицина. При недостатке кальция медицинский мел может быть прописан как добавка к пище.

Мел используется для письма на больших досках для общего обозрения, например, в школах.

В парфюмерии как составная часть зубных порошков. [9]

Из чего делают школьный мел?

Мел - это природный материал, который добывают, как и другие полезные ископаемые. Мел состоит почти целиком из кальция и представляет из себя остатки древних организмов.

Но для школьных досок применяют обычно уже обработанный мел, потому что в природном часто встречаются крупные частицы, камешки, песчинки, ведь он образовывался в древнем море. Поэтому природный мел дробят, высыпают в воду и делают взвесь. Крупные тяжелые частицы, песчинки, камешки оседают на дно, а мелкие частицы кальция вместе с водой перетекают из резервуара в резервуар, пока не оседают в специальной емкости. Потом его вынимают, сушат, добавляют, чтобы не рассыпался, декстрин, и уже из этой смеси делают тот самый мел, которым пишут в школе. На последнем этапе можно добавить красители, тогда получатся цветные мелки.

Так как мел - это мягкая и рассыпчатая горная порода, попросту говоря, порошок (основа мела - карбонат кальция), для его изготовления приходится добавлять воду и глину в качестве связующего вещества.

Полученную массу затем укатывают в формочки и сушат. Для того, чтобы получился цветной мел, в него добавляют разные примеси. Для получения черного цвета, например, добавляют углерод, а для ярко-красного - оксид железа.[11]

Методика проведения опытов и результаты наблюдений

Анализ социологического опроса.

Наша учительница пользуется мелом 6 дней в неделю в течение учебного года, исключая каникулярное время. Это почти 200 дней , что составляет больше половины года. Также она жалуется на то, что мел сушит кожу рук.

Мы провели анкетирование педагогов. В опросе участвовало 20 учителей. Нас интересовало:

- нравится ли учителям пользоваться мелом каждый день;

- какие они испытывают ощущения от пользования мелом.

Проанализировав результаты анкетирования, мы сделали вывод, что учителям не нравится часто писать мелом на доске, потому что он сушит кожу рук, крошится и пачкает одежду.

Результаты экспериментальной работы.

П очему же мел сушит кожу рук?

На уроке окружающего мира мы узнали , что наша кожа выделяет влагу и жир. Если после использования мела кожа рук становится сухой, значит мел впитывает в себя влагу и жир.

Мы провели опыт, чтобы убедиться в этом:

На блюдца мы налила воду и масло, положили по кусочку школьного мела.

Результат: Мел впитал воду быстро. На масло у мела ушло немного больше времени, но и его на блюдце почти не осталось.

Делаем вывод: наши предположения оказались верны. Мел действительно впитывает влагу и жир, поэтому сушит кожу рук.

По нашим наблюдениям мел- это мягкий известняк . От него легко отделяются частички, оставляя след на доске. Мел сильно крошится. Превратить его в порошок не составляет большого труда. Что мы и сделали.

Результат: мел в виде порошка.

Делаем вывод : мел легко крошится и превращается в порошок.

В результате наших наблюдений и проведённой экспериментальной работы мы смогли сделать выводы и определить следующие свойства мела:

способность впитывать влагу;

способность впитывать жир. [2]

Результаты исследования способов применения мела в быту.

Изучив полученные данные, мы решили выяснить, как каждый из нас может использовать мел в повседневной жизни для решения бытовых вопросов.

Удалить жирные пятна на одежде. Натрите мелом запачканную область и оставьте на 10 минут. Это поможет поглотить жир. Перед загрузкой в стиральную машину вытрите излишки мела.

Чистый воротник. Тщательно протрите пятно белым мелом. Мел впитает загрязнения. Оставьте мел на 10 минут, а затем застирайте как обычно.

Удалить жирные пятна с замши. Измельчите мел и посыпьте его на жирное пятно. Оставьте на несколько часов или на ночь. Затем стряхните. Мел пыль поглотит жир из замши.

Предотвращение плесени и неприятных запахов в корзине для белья. Поместите несколько кусочков мела в пластиковый пакет и измельчите, а потом положите этот открытый пакет в нижнюю часть корзины с грязным бельем. Мел впитает влагу из одежды, предотвратив возникновение плесени. Заменяйте пакет один раз в месяц.

Серебро будет сиять. Положите мелок в том месте, где храните столовое серебро. Он будет впитывать влагу и сохранит блеск серебра.

6. Ювелирные изделия не потускнеют . Кусок мела в шкатулке также позволит предотвратить потускнение ювелирных изделий. Мел будет поглощать сернистые соединения внутри коробки и украшения не будут чернеть.

7. Чистим оловянные предметы. Сделайте пасту из измельченного мела и водки. Натрите оловянный предмет, промойте его и отполируйте.

8. Предотвращение затхлого запаха в гардеробе. Кусочки мела в шкафу предотвратят затхлость, которая часто образуется в закрытых шкафах.

9. Схема передвижения при реорганизации мебели . Мел можно использовать при создании ориентировочного варианта перестановки мебели. Вы можете нарисовать на полу схему. И посмотреть со стороны, прежде чем начать двигать вещи вокруг.

10. Идеальное шлифование поверхностей. Измельчите мел на поверхности, которую шлифуете. Продолжайте полировать, пока поверхность не станет совершенно ровной.

11. Защита от ржавчины. Мел впитывает влагу, поэтому горстка мела в ящике для инструментов поможет предотвратить коррозию.

13. Мгновенный ремонт стены. Для быстрого устранения мелких вмятин и царапин на ваших стенах найдите кусок мела соответствующего цвета и затрите эти участки.

14. Средство от муравьев. По какой-то причине муравьи не любят пересекать линии, нарисованные мелом. Проведите черту у дверных проемов, на подоконниках, словом, везде, откуда муравьи приходят в ваш дом.

15. Отбеливание ногтей. Натрите щеточку белом мелом, затем протрите ею под кончиками ногтей. Щетинки удалят грязь из-под ногтей, а белый мел сделает внутреннюю поверхность светлой, чистой и ухоженной.

16. Сияющий металл или мрамор. В миске раздавить несколько кусков мела (цвет не имеет значения) в мелкий порошок. Смочите мягкую ткань и обмакните край в измельченный мел, потрите металл или мрамор. Смойте теплой водой и вытрите насухо. Гранулы мела удалят темный осадок, не повреждая поверхность.

17. Ключи в замке. Ключ застревает в замке? Натрите кусок мела вдоль зубцов ключа, а затем проверните ключ в замке несколько раз. Меловые частицы поглотят грязь и влагу внутри замка.

18. Установка дверной фурнитуры. Чтобы получить точную подгонку для дверной фурнитуры, отметьте место на двери, а затем закройте дверь. Мел поможет отметить точное место для защелки, замка и пр.

19. Скрываем пятна на потолке . Временно скрыть потертости воды или следы загрязнений на потолке до хорошего ремонта можно с помощью белого мела. Натрите им эти участки до осветления или полного исчезновения пятен.

20. Декор по шаблону из бумаги. Натрите цветные мелки в миску с водой, а затем опустите кусочек бумаги в воду. Пусть высохнет, а затем с помощью лака для волос можно выполнить желаемый дизайн.

21. Новые мелки. Вы можете взять оставшиеся куски мела и сделать новый мел! Просто раздавите и смешайте с водой, влейте в какую-нибудь подходящую форму и дайте смеси высохнуть. К слову, вы можете сделать более яркие цвета, добавив пищевые красители. Готово! Теперь ваши дети могут продолжить художественные эксперименты на асфальте.[7]

2. 4. Практическое применение мела в быту.

Сделав выводы из проведённых опытов и изучив способы применения мела в быту, мы решили некоторые из них проверить на практике.

Полировка металла.

Так как мел легко превращается в крошку, то мы решили попробовать почистить им столовые приборы и серебряную цепочку! Вот что из этого получилось!

Также до блеска можно начистить раковину в кухне или свои серебряные украшения.

Оказывается мел – чистюля! Не зря он входит в состав зубной пасты.

Выведение жирных пятен.

Мы немного повтирали меловый порошок в пятно и… жирное пятно исчезло! Если не получается с первого раза вывести жирное пятно, не нужно огорчаться. Можно попробовать повторить это действие ещё раз!

Защита инструментов от ржавчины.

Чтобы избавиться от влаги и не допустить ржавчину в ящик с инструментами, мы положили в него несколько кусочков мела. Тогда инструменты от ржавчины не пострадают и прослужат дольше.

Мел замедлит потускнение.

Положили кусочек мела в шкатулку с украшениями. Он предотвратит потускнение наших колечек, браслетов и цепочек.

Также из старых кусков мела мы изготовили новые цветные мелки с применением пищевых красителей и воды.

Ко дню всех влюблённых мы сделали сердечки с помощью декора по шаблону из бумаги.

В ходе проделанной работы мы выполнили все поставленные задачи:

нашли в литературе и интернете материал о происхождении, применении и месторождении мела;

узнали, из чего делают школьный мел;

провели ряд экспериментов и изучили свойства мела;

проверили на практике возможности школьного мела;

представили одноклассникам результаты исследований.

Таким образом выдвинутая нами гипотеза, доказана. Проведя исследование, мы выяснили, что некоторые свойства мела (способность впитывать влагу и жир, крошиться) можно использовать в повседневной жизни для решения бытовых вопросов:

Читайте также: