Методическая разработка занятия «Природные минеральные краски»

автор: Трындина Татьяна Сергеевна

педагог дополнительного образования

ТДЭБЦ «Дом природы»

Основная часть…………………………………………………………….………5

Заключение……………………………………………………………….………..8

Список использованных источников………………………………….…………9

Приложение

Введение
Тема занятия «Природные растительные красители» дополнительной общеобразовательной программы «Основы геологии» завершает основной раздел по изучению горных пород, минералов и окаменелостей. В процессе обучения дети имели возможность самоятоятельно собрать материал (полевые выходы), определить его видовой состав, физические свойства, применение в различных отраслях (в строительстве, производстве, химической промышленности, медицине, как ювелирные украшения, архитектуре, в ландшафтном дизайне). Изучение пород, минералов и окаменелостей дает возможность узнать о геологическом прошлом Земли, ее развитии в разные периоды. Геология как наука способствует формированию научного мировоззрения, осознанию взаимосвязи наук, повышению экологической грамотности, отвечая за обеспечение общества минеральными ресурсами, она имеет исключительное практическое значение. Базовые геологические знания включены во все школьные естественнонаучные предметы: ботанику, зоологию, общую биологию, химию, природоведение и, конечно, в географию. 

В процессе занятий обучающиеся имеют возможность собрать материал, оформить коллекцию, выбрать направление исследования и выполнить исследовательскую работу для участия в олимпиадах, викторинах и конкурсах разного уровня.


Основная часть

Тема занятия: Природные минеральные краски.

Тип занятия: комбинированный.

Цель:

Познакомить обучающихся с разнообразием и применением природных минеральных красок;

• 
  Способствовать формированию у обучающихся представлений об отличительных свойствах минералов и горных пород;
  
• 
  Способствовать формированию у обучающихся умения различать по внешним признакам осадочные и магматические породы;
  
• 
  Закрепить знания обучающихся об использовании горных пород и минералов человеком.
  

• 
  развитие умения выделять главное при работе с материалом;
  
• 
  стимулировать любознательность.
  

• 
  способствовать формированию бережного отношения к природе;
  
• 
  развивать умение работать в группе.
  

• 
  Какие породы вы знаете, виды пород по происхождению?
  
• 
  Какие породы, минералы и окаменелости вы знаете? Прошу вас при ответе пользоваться материалом, который был собран во время полевых выходов.
  
• 
  А теперь давайте вспомним, какими уже известными вам свойствами обладают породы и минералы и где они применяются?
  

В основном, красители получали путём перемалывания и измельчения в порошок различных минералов, причём, чаще всего вручную. Изготовить действительно яркую и стойкую краску было очень дорого. Например, ультрамарин (ярко синюю краску) получали из ляписа, который привезти можно было только из Ирана и Афганистана. Этот минерал стоил дорого, поэтому использовался редко. Художники пользовались ультрамарином только тогда, когда заказчик соглашался заплатить за краску заранее. Пурпурную краску добывали из раковин средиземноморских улиток. Чтобы получить 1 грамм краски требовалось около десяти тысяч раковин! По причине такой дороговизны пурпурный цвет считается цветом роскоши, царственности и богатства. 

Разноцветные минералы привлекали внимание человека с древнейших времён. Самые твёрдые цветные камни использовали в качестве украшений, а из более мягких уже в глубокой древности научились делать краски. По прошествии веков и тысячелетий не утратили свою первоначальную яркость и стойкость краски древних египтян, иудеев, греков и других племён и народов.

Слайд 3. Самой первой краской была глина (прародительница современной гуашевой краски). Она бывает разных цветов: желтая, белая, красная, голубая и зеленоватая. Но глина - это сухая краска, а как же ей рисовать? Оказывается, древние люди смешивали глину с жиром животных и этим рисовали свои картины. Да, какой же крепкой оказалась эта краска, если наскальные рисунки дожили до наших дней!

Слайд№4. А черной краской для них служила обыкновенная сажа от костра.

Слайд №5. Охры это наиболее распространенные естественные минеральные краски желтого и красного цвета. Человек начал ими пользоваться в древнейшие времена — еще в эпоху каменного века, — о чем свидетельствуют многочисленные рисунки, прекрасно сохранившиеся на стенах пещер, в которых жили древнейшие наши предки.

Охры встречаются большей частью в виде отдельных гнезд. Желтая охра по своему составу представляет смесь водной окиси желза (иначе — бурого железняка) с глиной, а смесь безводной окиси железа (иначе — красного железняка) с глиной образует красную охру.

Количество окиси железа в желтой охре доходит до 25 процентов, а в красной — до 40 процентов. Красная охра темно-кровяного цвета называется мумией, используется с давних времён мастерами станковой живописи. В России минеральную краску под названием "мумия" начали добывать с первой половины XVIII в. в Новгородской и Ярославской землях. Использовалась она очень широко и в больших количествах. Вскоре вслед за этим мумиями стали называть все минеральные пигменты густо-красного цвета. Содержание окиси железа до 60 процентов придает охре более яркий красный цвет, и называется она уже не мумией, а железным суриком. Желто-коричневая охра известна под названием сиена, а коричневая — под названием умбра (по-латыни «умбра» — тень; Сиена — город в Италии). Состав естественных охр различен. Их качество зависит главным образом от примесей.

Слайд №6. Вивианит - этот минерал никак нельзя спутать с другим: в свежем состоянии он сероватого цвета, а на воздухе вследствие окисления быстро принимает синюю или голубовато-зеленую окраску. Назван минерал в честь первооткрывателя — английского минералога Дж. Г. Вивиани. Вивианит — фосфат железа, кристаллизующийся с восемью молекулами воды. Кристаллы вивианита игольчатые, бесцветные, зеленоватые или синеватые. При окислении они постепенно темнеют и превращаются в синий порошок. Для образования вивианита достаточно, чтобы в среде без доступа воздуха присутствовали фосфаты, железо и вода. Мелкие голубые комочки уже окислившегося вивианита можно увидеть в торфяниках, в компосте и в супесях речных пойм. Вивианит бурых железняков образует красивые сростки стеклянно-зеленоватых кристаллов на остатках древесины или в раковинах моллюсков и великолепные синие звезды между слоями рыхлой оолитовой руды. Это интересный коллекционный материал.
Применение вивианита в народном хозяйстве довольно прозаично: это фосфорное удобрение и дешевая синяя краска. На фотографии — звездчатый вивианит.

Слайд №7. Азурит – камень светло-голубого или голубого цвета с гладкими гранями и характерным стеклянным блеском. Так как минералы такого цвета – редкость в природе, то данный камень высоко ценится коллекционерами. Его удивительной особенностью является то, что со временем он превращается в малахит – не уступающий по ценности минерал зеленого цвета. Название «азурит» в переводе с персидского «лазвард» означает «голубой». Название было введено в обиход минералогом Француа Бедо в 1824 году.

Скажите, пожалуйста, что мы уже знаем об этом минерале? (еще древние римляне и греки были знакомы с этим камнем и использовали его в медицинских целях).

Существует известный с глубокой древности рецепт: гематит (независимо от разновидности) сильно прокаливается, желательно докрасна, и в раскалённом виде кидается в воду или обливается ей. После этой нехитрой процедуры его цвет облагораживается и усиливается, становясь ярче ~ на 10-30%. Да и трётся намного легче. Гематит - очень насыщенный, густой пигмент.

Ее умели изготавливать и древние египтяне, и этруски, и финикийцы. На Руси краску, изготовленную из киновари, использовали при росписи икон. На свежем сколе киноварь напоминает пятна крови. На воздухе постепенно окисляется с поверхности, покрываясь тонкой пленкой побежалости (HgО). Киноварь в переводе с арабского означает «драконова кровь». Другое название минерала — циннабарит. Киноварь содержит 86,2 % ртути. Киноварь — наиболее распространенный минерал ртути.

Среди песчаников Среднего Прикамья встречаются ярко-зеленые прожилки и гнезда волконскоита. У этого хрупкого минерала, легко раскрашивающегося на кусочки с отчетливым раковистым изломом, твердость небольшая (2—2,5). На фарфоровой пластинке он оставляет зеленую черту. У художников волконскоит справедливо пользуется высокой оценкой, как замечательная по своим качествам краска. Кроме того, эта краска предохраняет металл от порчи, или, как говорят по-научному, от коррозии (по- латыни «коррозио» — разъедание).

1). АЗУРИТ (кристаллическая разновидность) 

• 
  Какие известные вам минералы нашей местности мы можем использовать для получения минеральной краски?
  
• 
  Какие минералы используются для получения красной, синей красок?
  
• 
  Какие минералы вам уже знакомы из представленных в презентации?
  
• 
  Чем обусловлен выбор именно этих минералов и пород?
  

Измельчить уголь в порошок.

Просеять порошок.

Смешать уголь с водой.

Измельчить глину в порошок.

Просеять порошок.

Смешать глину с маслом.

Измельчить мел в порошок.

Просеять порошок.

Смешать мел с яйцом.

• Уголь с водой дал краску металлического оттенка, легко набирался на кисточку и оставлял на бумаге яркий след, быстро высыхал.

• Глина с маслом дала грязно–коричневую краску, плохо смешивалась с маслом, трудно набиралась на кисточку, на бумаге оставляла жирный след и долго высыхала.

• Мел с яйцом дал белую краску, которая легко набиралась на кисточку, оставляла на бумаге густой след, долго высыхала, но оказалась самой прочной.

1. 
   Большая энциклопедия природы. Камни и минералы. М.: ООО Мир книги, 2004. – 192 с.
   
2. 
   Бетехтин А.Г. Курс минералогии. М.: КДУ, 2008. – 736 с.
   
3. 
   Баранов В.Н., Белоусов Ю.А., Сорин А.А. География Ярославской области. Ярославль: Верх.-Волж. Кн. Из-во, 1993.- 112с.
   
4. 
   Иванов А.Н. Геологическое прошлое Ярославской области. Ярославское книжное из-во, 1955. – 48с.
   
5. 
   Ферсман А.Е. Занимательная минералогия. Свердловское книжное издательство, 1959. — 223 с.
   

1. 
   Девяткин В.В., Ляхова Ю.М. Химия для любознательных, или О чем не узнаешь на уроке – Ярославль: Академия развития: Академия Холдинг, 2000. – 240 с.
   
2. 
   Кукушкин Ю.Н. - Химия вокруг нас -  Дрофа, 2003г. – 176с.
   
3. 
   Петров В.- Мир искусства. Художественное объединение 20 века.-М.: Аврора, 2009. – 288с.
   
4. 
   Ферсман А.Е. Занимательная минералогия. Свердловское книжное издательство, 1959. — 223 с. 
   

Приложение 3

Самыми первыми красками были разноцветные глины: красная, белая, жёлтая и голубая. Немного позже краски стали делать из минералов и растений. Отвар луковой шелухи, оболочка грецких орехов, кора дуба давали коричневую краску. Кора барбариса и ольхи, молочайные растения - жёлтую, а красную краску получали из некоторых ягод. Различные способы приготовления красок передавались из поколения в поколение, от художника к художнику. Практически у каждого мастера были свои "секреты". В старинныхх рукописных списках были найдены интересные и необычные рецепты русских художников. 

В основном, красители получали путём перемалывания и измельчения в порошок различных минералов, причём, чаще всего в ручную. Изготовить действительно яркую и стойкую краску было очень дорого. Например, ультрамарин(ярко синюю краску) получали из ляписа, который привезти можно было только из Ирана и Афганистана. Этот минерал стоил дорого, поэтому использовался редко. Художники пользовались ультрамарином только тогда, когда заказчик соглашался заплатить за краску заранее. Пурпурную краску добывали из раковин средиземноморских улиток. Чтобы получить 1 грамм краски требовалось около десяти тысяч раковин! По причине такой дороговизны пурпурный цвет считается цветом роскоши, царственности и богатства. 

Разноцветные минералы привлекали внимание человека с древнейших времён. Самые твёрдые цветные камни использовали в качестве украшений, и из более мягких уже в глубокой древности научились делать краски. По прошествии веков и тысячелетий не утратили свою первоначальную яркость и стойкость краски древних египтян, иудеев, греков и других племён и народов.

Первыми минеральными красителями стали многоцветные природные охры, лазурит (ляпис-лазурь)и киноварь.

Так, первый Бадахшанский лазурит для красок доставлялся Большим Караванным Путём в средневековую Европу, а оттуда в Византию и в Россию, и был так высоко ценим, что обменивался по весу 1:1 на золото.

В истории развития русской культуры, в искусстве церковной иконописи минеральные краски заняли своё особое и очень важное место. В силу их многих уникальных качеств и в наши дни, несмотря на огромное предложение и ассортимент синтетических красителей и подкрашенных акрилом глин, иконописцы не без оснований отдают предпочтение и пользуются минеральными пигментами в силу их стойкости,природной взаимной сочетаемости, мягкости.

Охры. Это наиболее распространенные естественные минеральные краски желтого и красного цвета. Человек начал ими пользоваться в древнейшие времена — еще в эпоху каменного века, — о чем свидетельствуют многочисленные рисунки, прекрасно сохранившиеся на стенах пещер, в которых жили древнейшие наши предки.

Охры встречаются большей частью в виде отдельных гнезд. Желтая охра по своему составу представляет смесь водной окиси желза (иначе — бурого железняка) с глиной, а смесь безводной окиси железа (иначе — красного железняка) с глиной образует красную охру.

Количество окиси железа в желтой охре доходит до 25 процентов, а в красной — до 40 процентов. Красная охра темно-кровяного цвета называется мумией.

Используется с давних времён мастерами станковой живописи. В России минеральную краску под названием "мумия" начали добывать с первой половины XVIII в. в Новгородской и Ярославской землях. Использовалась она очень широко и в больших количествах. Вскоре вслед за этим мумиями стали называть все минеральные пигменты густо-красного цвета. По Т.У. 40х-60х гг. в СССР мумиями называли все красные пигменты с содержанием от 20 до 60 % Fe2O3 . В настоящее время термин "мумия" применяется только в России и относим к плотной и однородной кусковой красной охре, добываемой в Ленинградской и Новгородской областях и отличающейся особо высоким качеством. 

Содержание окиси железа до 60 процентов придает охре более яркий красный цвет, и называется она уже не мумией, а железным суриком. Желто-коричневая охра известна под названием сиена, а коричневая — под названием умбра (по-латыни «умбра» — тень; Сиена — город в Италии). Состав естественных охр различен. Их качество зависит главным образом от примесей.

Графит (по-гречески «графо» — пишу) употребляется как черная краска.

Встречается он в чешуйчатых, плотных и других образованиях, а также в землистых массах. Цвет графита железо-черный.

Блеск от металлического до матового. Твердость — 1-2.

На ощупь графит жирен, на бумаге оставляет черту.

Графит идет главным образом на производство тиглей (горшков для плавки металла), электродов, карандашей и черной краски.

Месторождения графита встречаются в гранитах, гнейсах, в каменных углях, а также на контактах изверженных пород с осадочными.

Синюю краску дают вивианит и азурит, или медная лазурь.

Вивианит. Этот минерал никак нельзя спутать с другим: в свежем состоянии он сероватого цвета, а на воздухе вследствие окисления быстро принимает синюю или голубовато-зеленую окраску. Назван минерал в честь первооткрывателя — английского минералога Дж. Г. Вивиани. Вивианит — фосфат железа, кристаллизующийся с восемью молекулами воды. Кристаллы вивианита игольчатые, бесцветные, зеленоватые или синеватые.

При окислении они постепенно темнеют и превращаются в синий порошок. Для образования вивианита достаточно, чтобы в среде без доступа воздуха присутствовали фосфаты, железо и вода. Мелкие голубые комочки уже окислившегося вивианита можно увидеть в торфяниках, в компосте и в супесях речных пойм. Вивианит бурых железняков образует красивые сростки стеклянно-зеленоватых кристаллов на остатках древесины или в раковинах моллюсков и великолепные синие звезды между слоями рыхлой оолитовой руды.

Это интересный коллекционный материал.
Применение вивианита в народном хозяйстве довольно прозаично: это фосфорное удобрение и дешевая синяя краска. На фотографии — звездчатый вивианит.

По химическому составу вивианит — фосфорнокислая соль железа. Встречается в торфяниках в виде небольших землистых скоплений, в бурых углях и углистых глинах.

Ее умели изготавливать и древние египтяне, и этруски, и финикийцы. На Руси краску, изготовленную из киновари, использовали при росписи икон. На свежем сколе киноварь напоминает пятна крови. На воздухе постепенно окисляется с поверхности, покрываясь тонкой пленкой побежалости (HgО). Киноварь в переводе с арабского означает «драконова кровь». Другое название минерала — циннабарит. Киноварь содержит 86,2 % ртути. Киноварь — наиболее распространенный минерал ртути.

Название «азурит» в переводе с персидского «лазвард» означает «голубой». Название было введено в обиход минералогом Француа Бедо в 1824 году.

В последние десятилетия поступает довольно качественный и относительно недорогой рибекит с Криворожского м-ния, и использовать его стали чаще.

Приготовленный из рибекита пигмент во многом схож с вивианитом. В сравнении с вивианитом к его достоинствам следует отнести бОльшую (практически абсолютную) устойчивость к любым возможным в обычных условиях внешним воздействиям, а к недостаткам - несколько сероватый, не столь сочный как у вивианита оттенок (во многих случаях его можно улучшить отмучиванием или методом магнитной сепарации, удаляя примесь магнетита) и малую укрывистость. В целом пигмент из рибекита неплох, довольно своеобразен по фактуре и оттенку и во многих случаях, его использование наряду или вместо вивианита вполне оправдано.

  ГЕМАТИТ - широкораспространённая, незаменимая и очень устойчивая краска. Имеет насыщенный коричнево-красный цвет и высокую плотность и стойкость к нагреванию. Название происходит от греческого "haima" - кровь. Или, как еще его называют - Кровавик, "Гематит-кровавик". Такое название камню дали потому, что при обработке он очень интенсивно окрашивает охлаждающую воду в кроваво-красный цвет. Цвет минерала в порошке или черта темно-красная.

Используются две разновидности: чешуйчато-мелкокристаллический "гематит-сметанник" и скрытокристаллический кусковой "гематит-кровавик", имеющий на микроуровне тонковолокнистое строение. Разница кристаллического строения обуславливает значительную разницу в цвете(оттенке). Существует известный с глубокой древности рецепт: гематит (независимо от разновидности) сильно прокаливается, желательно докрасна, и в раскалённом виде кидается в воду или обливается ей. После этой нехитрой процедуры его цвет облагораживается и усиливается, становясь ярче ~ на 10-30%. Да и трётся намного легче. Гематит - очень насыщенный, густой пигмент. Поэтому к нему как правило стоит добавлять наполнители, лучше прочих кварц или барит в пропорциях от 1:10 до 1:1. Делать это лучше не смешиванием порошков, а сразу, затирая их вместе.

Лазурит - непрозрачный минерал . В начале XIX в. растертый лазурит использовался в качестве пигмента ультрамарина. Ультрамарин был драгоценной краской, он не выгорал на солнце и не боялся сырости и огня. Краска считалась незаменимой в живописи и окраске дорогих одежд. Ее использовали Рафаэль Санта, Леонардо да Винчи, Микельанджело Буонаротти.

Волконскоит — плотный, глиноподобный минерал, окрашенный солями хрома в зеленый цвет разных оттенков. Он залегает в красноцветных песчаниках и конгломератах верхней перми, которые подстилаются и перекрываются красно-бурыми глинами.

Впервые найден в 1829 г и описан А.П.Волковым. Весьма редкий минерал травянисто-зеленоватого цвета, встречающийся в виде прожилков и желваков всего лишь в нескольких пунктах земного шара.

Наиболее значительные по размерам залежи этого минерала известны в России, в Пермской области. Волконскоит применяют в качестве пигмента для производства высококачественных художественных красок.

Среди песчаников Среднего Прикамья встречаются ярко-зеленые прожилки и гнезда волконскоита. У этого хрупкого минерала, легко раскрашивающегося на кусочки с отчетливым раковистым изломом, твердость небольшая (2—2,5). На фарфоровой пластинке он оставляет зеленую черту. У художников волконскоит справедливо пользуется высокой оценкой, как замечательная по своим качествам краска. Кроме того, эта краска предохраняет металл от порчи, или, как говорят по-научному, от коррозии (по- латыни «коррозио» — разъедание).

Приложение №4.

Практическая работа



Фото №1.
Получение краски их древесного угля, в качестве связующего вещества использовали растительное масло.



Фото №2.
Получение краски из глины, связующее вещество

натуральный мед.

Рисунок выполнен красками, полученными из глины и мела, дополнительно использовалась гуашь желтого и зеленого цвета.

Кроссворд "Горные породы и минералы"

По горизонтали 2. Какой минерал называют Твёрдая молния 4. Минерал желтого цвета с интенсивным металлическим блеском, в народе называемый Золото дураков 5. Название этого минерала в переводе с греческого означает несгораемый 8. Какой минерал носит имя человека 11. В средние века с помощью Кровавой яшмы останавливали кровотечение. Считалось, что этот камень предохраняет то яда 12. По какому камню «ходят» жители Златоуста Челябинской области 13. Название этого минерала в переводе с греческого означает роза 16. Он очень прочен и упруг, строителям - надёжный друг: дома, ступени, постаменты красивы будут и заметны 17. Однородные по составу и строению части горных пород и руд 18. Наиболее часто встречающийся в земной коре минерал. Иногда из него состоят целые горы 20. Из какого камня по легенде была выточена  чаша Святого Грааля 22. От названия какой реки произошло название камня агат 23. Если встретишь на дороге, то увязнут сильно ноги, а сделать миску или вазу, она понадобится сразу 24. Кто сперва в воде родится, а потом воды боится По вертикали 1. Название этого камня в переводе означает золото Балтики  3. Кто секрет хранить умеет, кто таинственно молчит, тот всегда понять сумеет камень ящерок и змеек, темноглазый …  4. Это полезное ископаемое в природе встречается очень часто. Бывает жёлтого и белого цвета, состоит из очень мелких частичек  6. Руда месторождения Красная шапочка в г. Среднеуральске  7. Газообразный минерал  9. Кольцо с каким камнем было талисманом а.с. Пушкина  10. Осадочная горная порода, образовавшаяся из остатков или продуктов жизнедеятельности растений и животных  14. Камень для грамотеев, из него делают грифель для карандашей  15. Обломочная осадочная горная порода  19. Самый твёрдый минерал в природе  21. Незаменимая рубашка для консервов