Лабораторный практ по КСЕ часть 2
.pdf
-101-
Рис. 69. Меню создания ускоренного видеофильма
Рис. 70. Включение режима серии фреймов
-102-
Рис. 71. Кнопка остановки автоматического фотографирования
Рис. 72. Конвертирование серии фреймов в видео
-103-
Рис. 73. Задание скорости воспроизведения
Рис. 74. Сохранение видеофайла
-104-
Рис. 75. Процесс конверсии
Рис. 76. Рапорт об успешном завершении конверсии
-105-
Рис. 77. Воспроизведение видеофайла средствами Ulead Photo Explorer
Порядок выполнения работы таков:
1.Положите на предметный столик полученный от лаборанта препарат.
2.Войдите в программу Ulead Photo Explorer.
3.Нажмите на кнопку меню «Video» (см. рис. 69).
4.В открывшемся выпадающем меню выберите пункт «Capture Still Image» (см. рис. 69).
5.Нажмите на кнопку «Capture Video» и пользуйтесь для предварительного просмотра изображения окном «Live View». В этом случае Вы сможете начать автоматическое фотографирование без промедления.
6.Рассмотрите препарат при увеличении 80. Вы ничего не увидите, кроме серой пелены – клетки дрожжей слишком малы. Поэтому переходите к следующему увеличению.
7.Рассмотрите препарат при увеличении 200. При этом увеличении уже видны отдельные клетки дрожжей и можно выбрать участок для наблюдения. При этом следует ориентироваться не столько на «плотность населения» данного участка (целиться не придется, клетки дрожжей будут в избытке), сколько на отсутствие пузырей углекислого газа. Выбрав подходящий участок, переходите к большему увеличению.
-106-
8.Рассмотрите препарат при увеличении 800. Выберите удобное для съемок место. Не должно быть воздушных пузырей, толкучки и течения воды. Снимите «кино», как описано выше – сделайте серию снимков и конвертируйте ее в видео. Просмотрите видео.
9.Покажите преподавателю «кино» и обсудите его.
Вопросы71
1.Кто такой Антони ван Левенгук? Когда и где жил? Чем прославился?
2.Как были устроены микроскопы Левенгука?
3.Кто такие автотрофы?
4.Кто такие гетеротрофы?
5.Кто такие фотосинтетики?
6.Кто такие бактерии?
7.Кто такие эукариоты?
8.Кто такие прокариоты?
9.Кто такие простейшие?
10.Кто такие сине-зеленые?
11.Что такое хлорофилл? Зачем нужен?
12.Что такое ядро клетки?
13.Как размножаются одноклеточные?
14.Что такое экосистема?
15.Дрожжи – это растения, животные или грибы? Высшие или низшие?
16.Грибы – это автотрофы или гетеротрофы?
17.Что потребляют и что выделяют дрожжи?
71 Предполагается, что Вы уже выполняли лабораторную работу № 1. Если нет – проработайте введение к этой работе.
-107-
Лабораторная работа № 6
Минералогия
Цель работы:
Ознакомиться с многообразием минералов земной коры, их классификацией и основными свойствами.
Введение
В настоящее время все больше усиливается осознание уникальности нашей планеты как единственного реально возможного дома Человечества. Поэтому в общем комплексе естественных наук на передний план выходит комплекс наук о Земле. Одной из важнейших в этом комплексе является минералогия – наука о природных химических соединениях – минералах, их составе, свойствах, особенностях и закономерностях физического строения (структуры), а также об условиях образования и изменения в природе.
Минералами называют природные тела, которые имеют определенный химический состав и физические свойства и образуются в результате геохимических процессов, протекающих в земной коре и на ее поверхности.
Каждый минерал (минеральный вид) представляет собой природное соединение определённого состава с присущей ему кристаллической структурой. Модификации минералов одинакового химического состава, но имеющие различную кристаллическую структуру (например, алмаз — графит, кальцит — арагонит), относятся к различным минеральным видам. И наоборот, изоморфные ряды минералов (например, оливины) с изменяющимся в определённых пределах составом, но с постоянной структурой, относят к одному минеральному виду.
Минералы, у которых небольшие изменения в химическом составе, некоторых свойствах (например, окраске) или морфологических особенностях не приводят к резким различиям в структуре (например, в разновидностях кварца — горном хрустале, аметисте, цитрине, халцедоне),
называются минеральными разновидностями.
Минералы издавна привлекают людей своей красотой, правильной формой кристаллов, «магическим» блеском граней. Появление термина «минерал» относится к глубокой древности и связано с развитием горного промысла: «минера» – рудный штуф, кусок руды. Область применения минералов поистине необъятна – от примитивных орудий труда, незатейливых украшений и талисманов до компьютеров и космических аппаратов.
По-разному образуются минералы на нашей планете: одни возникают при застывании магмы в недрах Земли, другие выпадают из горячих растворов, третьи возникают из газовой фазы на огромных глубинах земной
-108-
коры при больших давлениях, образование четвертых связано с процессами вулканических извержений.
Минералы могут находиться в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Большинство минералов – твердые вещества. В жидком и газообразном состояниях встречаются, например, вода, ртуть, природные газы.
К настоящему времени в земной коре обнаружено и диагностировано по разным данным более 4000 минералов и каждый год открывается несколько десятков новых минералов. Большинство из них встречаются достаточно редко. Лишь около 100 минералов распространены весьма широко и в большом количестве. Они слагают горные породы и входят в состав почв. Эти минералы называют соответственно породо- и
почвообразующими.
Минералогия возникла в глубокой древности в связи с практическими потребностями людей, широко использовавших камень для различных целей. Вероятно, первыми «минералогами», проводившими «минералогические изыскания» около двух миллионов лет назад, были не люди в современном понимании этого слова (Homo Sapiens), а представители подвида австралопитеков Homo Habilis (человек умелый), систематически применявшие и изготавливающие каменные орудия и, очевидно, имевшие определенные представления о сырье для их изготовления – гальке.
Первые сведения о минеральных телах появились в трудах древнегреческих и древнеримских учёных. Уже Аристотель и Теофраст описали свойства ряда минералов, связывая их происхождение с дымом и парами, вырывающимися из земных недр. Сведения о минералах содержатся также в «Естественной истории» Плиния Старшего72 (середина 1 в. н. э.). Поиски и добыча минерального сырья для выплавки металлов, а также для медицины и алхимии привели в раннем средневековье к расширению сведений о минералах и рудах. Среди исторических памятников среднеазиатских народов выделяются труды Бируни73 и Ибн Сины (Авиценны74), описавших свойства многих минералов.
72 Плиний Старший (он же - Гай Плиний Секунд) - римский писатель, учёный и государственный деятель. Родился в 23 или 24 году нашей эры в Комуме (современный Комо). Служил в римских провинциях Германии, Галлии, Испании, Африке; погиб в 79 году при извержении Везувия, командуя флотом в Мизене. Автор «Естественной истории» в 37 книгах — своеобразной энциклопедии естественнонаучных знаний античности. «Естественная история» содержит сведения по астрономии, физической географии, метеорологии, этнографии, антропологии, зоологии, ботанике, сельскому и лесному хозяйству, медицине, минералогии, металлургии и так далее, перемешанные с фантастическими рассказами и всяческими небылицами. До конца 17 века «Естественная история» использовалась как реальный источник знаний о природе.
73 Бируни Рейхан Мухаммед ибн Ахмед аль-Бируни (4.10.973 — 13.12.1048) - среднеазиатский учёный-энциклопедист. Писал на арабском языке. Сочинения Бируни относятся к математике, астрономии, физике, ботанике, географии, общей геологии, минералогии, этнографии, истории и хронологии. В сочинении «Правила нахождения удельных весов минералов» Бируни приводит ряд числовых данных, весьма близких к
-109-
Один из первых крупных трудов по минералогии написан Георгом Агриколой75, который в работе «О горном деле и металлургии» (1550) четко отделил минералы от горных пород, подробно описал физические свойства минералов, привёл первую серьезную классификацию минералов. В 17 веке в Дании (Э. Бартолин, Н. Стено), Голландии (Х. Гюйгенс), Англии (Р. Бойль, Р. Гук и др.) были сформулированы первые геометрические законы для кристаллов и начато изучение их оптических свойств.
Рис. 78. М.В.Ломоносов – великий русский ученый. Занимался практически всем – в том числе и минералогией
Развитие минералогии в России тесно связано с именем М. В. Ломоносова76 (см. рис. 78), который впервые высказал положение о том, что
современным определениям. Исключительная образованность сочеталась у Бируни с передовыми для его времени взглядами.
74Ибн Сина, Абу Али Хусейн ибн Абдаллах (латинизированное — Авиценна) (980, с. Афшана, близ Бухары, — 18.6.1037, Хамадан) - учёный, философ, врач, представитель восточного аристотелизма. Жил в Средней Азии и Иране, занимал должности врача и визиря при различных правителях. Главные философские труды — «Книга исцеления», «Книга указаний и наставлений» и « Книга знания».
75Агрикола (Agricola) Георг (24.3.1494 — 21.11.1555) - немецкий учёный в области горного дела и металлургии. Агрикола впервые обобщил опыт горно-металлургического производства, систематизировав его по процессам: поиски и разведка месторождений полезных ископаемых; вскрытие и разработка месторождений; обогащение руд; пробирное искусство и металлургические процессы. В минералогии Агриколой описаны
20новых минералов и установлены методы определения их по внешним признакам.
76Ломоносов Михаил Васильевич [8(19).11.1711 — 4(15).4.1765] - первый русский учёный-естествоиспытатель мирового значения, человек энциклопедических знаний, разносторонних интересов и способностей, один из основоположников физической химии, поэт, заложивший основы современного русского литературного языка, художник, историк, поборник отечественного просвещения и развития самостоятельной русской науки. Ломоносов уделял значительное внимание развитию в России геологии и минералогии и лично произвёл большое количество анализов горных пород. Он доказывал органическое происхождение почвы, торфа, каменного угля, нефти, янтаря. В своём «Слове о рождении металлов от трясения Земли» (1757) и в работе «О слоях земных» (конец 1750-х годов, опубликована в 1763) он последовательно проводил идею о
закономерной эволюции природы и фактически применял метод, впоследствии
-110-
главным определяющим признаком минерала должен быть химический состав. В работах М. В. Ломоносова («Слово о рождении металлов от трясения Земли», 1757, «О слоях земных», 1763, и др.) указывается, что минералы в рудных жилах образуют естественные ассоциации, и появление одного из них служит признаком присутствия другого.
Типичный пример естественной ассоциации – гипс (CaSO4*2H2O) и самородная сера (см. рис. 79).
Рис. 79. Самородная сера в известняке (известняк серый, сера – желтая, гипс – белый), Водино
Разработкой новых методологических подходов и обобщающих теорий
в минералогии мировая наука во многом обязана русской школе - В. В. Докучаеву77, Е. С. Фёдорову78, В. И. Вернадскому79, А. Е. Ферсману80.
получивший в геологии название актуализма. «... Напрасно многие думают, что все, как видим, с начала творцом создано, — писал Ломоносов, —... Таковые рассуждения весьма вредны приращению всех наук...».
77Докучаев Василий Васильевич [17.2(1.3).1846, с. Милюково, ныне Сычёвский район Смоленской области, — 26.10(8.11).1903, Петербург] - русский естествоиспытатель, основатель современного научного генетического почвоведения и зональной агрономии. В 1880, будучи доцентом, а затем профессором Петербургского университета, Докучаев читал курс лекций по минералогии и кристаллографии. Он рассматривал лик Земли в его непрерывном развитии, устанавливая внутренние связи между отдельными явлениями живой и мёртвой природы, увязывая свои исследования с потребностями сельского хозяйства. Идеи Докучаева оказали влияние на развитие лесоведения, мелиорации, гидрогеологии, динамической геологии и других наук.
78Фёдоров Евграф Степанович [10(22).12.1853, Оренбург, – 21.5.1919, Петроград] -
один из основоположников современной структурной кристаллографии, геометр, петрограф, минералог и геолог.