Оглавление

Краткое описание проекта…………………………………………………………………..3

1.Введение……………………………………………………………………………………4

2.Этапы реализации проекта………………………………………………………………….4

2.1 Теоретическая часть

Понятие стекло……………………………………………………………………………….4

2.2. Из истории стекла……………………………………………………………………….5

2.4 Из чего делают стекло………………………………………………………………………………………….6

2.5 Виды стекла………………………………………………………………………………6

2.6 Категории стекла………………………………………………………………………….7

2.7 Физические свойства…………………………………………………………………….8

3. Практическая часть…………………………………………………………………………………8

3.1 Роль стекла в жизни человека……………………………………………………………9

Заключение ………………………………………………………………………………….10

Список литературы………………………………………………………………………….11

Приложение………………………………………………………………………………….12

Краткое описание ПРОЕКТА

1.Введение.

      Мир вещей вокруг нас очень разнообразен. Есть предметы, которые служат человечеству на протяжении тысячи лет. Сейчас, нам очень трудно представить жизнь без стекла, без легкой, невесомой современной архитектуры, без привычной стеклянной посуды начиная от обычных стаканов и стеклянных столешниц и заканчивая необычными дизайнерскими изделиями. А ведь были времена, когда стекло, а тем более окна со вставленными стеклами, мог позволить себе очень богатый человек. Мебель из стекла в то далекое время никто не мог себе представить! Изделия из стекла были дорогими и очень красивыми.

Цель проекта: углубление и расширение знаний о стекле, его свойствах и роли в жизни людей.

Задачи проекта:

1.Проанализировать литературу по истории изобретения стекла;

2. Изучить особенности (свойства, виды) стекла;
3. Создать альбом «Его величество – Стекло!»

Тип проекта: информационный, исследовательский, краткосрочный.

Ожидаемые результаты:

–   Сформированные знания о понятии «стекло», истории появления стекла, его качествах и свойствах стекла, а так же  роли в жизни людей.

 – Развитие исследовательского интереса, любознательности, творческого воображения.

2. Этапы реализации проекта:

2.1 Теоретическая часть.

Анализ литературы по истории изобретения стекла, об  особенностях  (свойства, виды) стекла позволил выяснить, что слово «стекло» – любой материал, который при охлаждении переходит из жидкого состояния в твердое без кристаллизации, правильно называть стеклом независимо от его химического состава (энциклопедия Кольера).

– Это  прозрачный хрупкий материал, получаемый при остывании стекломассы. 

 Название этого материала в языках имеет разное происхождение. Романские языки (итальянские, французские, португальские) продолжают латинское название vitrum(витрум) , которое происходит от слова «светлый». Германские языки унаследовали слово для стекла из прагерманского языка, происходящего от слова блестеть, сиять. В славянских по-видимому, заимствование из готских языков. Что означало «кубок», «чаша», «рог», и из прагерманского языка «втыкать, колоть».

2.2 История стекла.

Первое стекло (непрозрачное, почти черное) родила сама природа, и образовалось оно из лавы, вырвавшейся на поверхность земли миллионы лет назад. Такое вулканическое стекло назвали обсидианом. В каменном веке обсидиан использовался для обработки режущих инструментов. Позднее (55 веков назад) человек научился изготавливать стекло сам.

    Родиной искусственного стекла ученые называют Месопотамию и Древний Египет. Обследуя мумию царицы Хатшепсут, археологи нашли ожерелье из крупных неровных зеленовато-черных блестящих стекляшек. Древнеегипетские стеклоделы не умели получать прозрачное стекло, ведь для этого нужна высокая температура в печи (1500°С), а для изготовления цветного стекла мастера примешивали железо, медь или марганец. Особенно распространенным было голубое и бирюзовое стекло, окрашенное медью, а зеленое стекло получали окрашиванием медью и железом. Синее стекло, окрашенное кобальтом, появилось в Египте в начале н. э. Исходным сырьем для изготовления стекла служили песок, известь и щелочь – органическая (зола растений) либо неорганическая (сода). Археологами в конце XIX в. недалеко от Фив были обнаружены руины древнеегипетской стекольной мастерской: остатки печей, фрагменты тиглей для плавки стекла, разрушенные стеклянные сосуды и стеклянные палочки разного цвета. В одной из пирамид древнего Египта (созданной в XIV в. до н. э.) исследователями также была обнаружена фреска, изображающая древних стеклоделов за работой. Так, ученым в общих чертах удалось восстановить технологию стеклоделия того времени.

Первое формованное изделие было получено в 1-м веке нашей эры римскими мастерами. Они же изобрели листовое стекло. Технология производства стекла в листах состояла в выдувании огромного, в человеческий рост цилиндрического пузыря из горячей массы. Пока она не остыла, ее разрезали вдоль длинной части и раскладывали на поддонах для выравнивания. Такая техника была распространена повсеместно до начала 20-го века.

Римляне способствовали распространению стеклоделия в Европе. Правда, местные (в частности, Кёльнские) изделия уступали по качеству восточным, но немецкие мастера изобрели листовое стекло. По составу оно мало чем отличалось от современного. Мастера из Венеции пошли еще дальше. История стекла в истории человечества немыслима без вклада венецианцев. Они целенаправленно работали над улучшением свойств материала и добились его исключительной прозрачности –их  хрусталь высоко ценился в Европе. Кроме посуды и листового стекла, венецианские умельцы изготавливали линзы для очков и зеркала. Почти половина населения города была занята в стекловарении. Цеха даже были перенесены на остров Мурано во избежание городских пожаров и утечки информации. Конечно, у венецианцев были и конкуренты, в первую очередь, генуэзские ремесленники. Но аналог муранского стекла был получен англичанином Джоном Равенкрофтом только в 17 веке.

Варили стекло и в Киевской Руси ( X—XIII вв.). Стеклянные браслеты и перстни являются распространенными находками в древнерусских городах. Производство стеклянных изделий следует считать городским ремеслом, которое получило распространение в некоторых городах Руси. Широкое развитие стекольного производства в древней Руси опиралось на имевшиеся местные богатые запасы сырья, необходимого для изготовления стеклянных изделий различных сортов и цвета. Составные материалы в виде тонкого речного песка, поташа (из золы растений), поваренной соли и извести имелись на Руси в неограниченном количестве.

Окрашивание стекла производилось при помощи окиси меди (зеленый цвет), окиси меди с добавкой глины (синевато-зеленый цвет), серы и угля (желтый цвет), окиси железа (дымчато-желтый цвет) и окиси марганца (фиолетовый цвет). Указанными цветами почти полностью исчерпывалась цветовая гамма русских стеклянных изделий X—XIII вв.

В России стекольное производство было открыто в 17-м веке и располагалось в селе Духанине, мастерами в то время были только иностранцы.

Огромная роль в развитии производства стекла в России принадлежит великому русскому ученому М. В. Ломоносову. Основы классического научного подхода к производству стекла заложены им в середине XVIII в.

Сейчас в России существуют десятки стекольных заводов, имея разнообразные подходы и направления по изготовлению стекла. Основные потребители стекла в РФ: строительство (70%), транспорт (25%), производство мебели, зеркал, бытовой техники, торгового, медицинского оборудования и прочее (5%)

2.4 Из чего делают стекло? Сырьем для производства обычного стекла служат чистый кварцевый песок(около 75%), сода и известняк, в состав могут входить оксиды и металлы. Эти вещества тщательно перемешивают и сильно нагревают (1500С).

Жидкое стекло поступает в аппарат для создания стабильных смесей, где оно перемешивается до массы с единой температурой.

Стеклодув – это мастер, создающий изделия из разогретой стеклянной массы путём выдувания. Стеклодувная трубка была единственным орудием стекольной техники в течение двух тысяч лет. За все это время она почти не менялась. В настоящее время стеклодувные трубки делают из железа. Они бывают разного размера и диаметра. Сначала массу наматывают на трубку, потом начинают потихоньку выдувать нужную форму. Затем форма приобретает очертания будущего изделия

2.5 Виды стекла.

Многие изделия, сделанные из стекла, мы видим на улице и используем в повседневной жизни. Это стеклянная посуда, лампочки, очки, окна. В зависимости от физических и химических свойств, стекло используют также в производстве витрин, зеркал, светильников.

Хрустальное стекло. Содержит в своем составе оксид свинца. Высокая прозрачность и блеск придают такому стеклу привлекательный и эстетичный вид. Используют, в основном, для изготовления посуды и сувенирных изделий.

Кварцевое стекло. В составе присутствует чистейший кварцевый песок. Благодаря тому, что изделия из кварцевого стекла могут выдержать большие температурные скачки, из него делают лабораторную посуду, изоляторы, оптические приборы, окна.

Пеностекло. Представляет собой стеклянную массу, имеющую в своем составе многочисленные пустоты. Отличные тепловые и звукоизоляционные свойства обусловили его широкое применение в строительстве.

Стекловата. Имеет вид тонких стеклянных нитей, имеющих высокое сопротивление разрыву. Используют как в строительстве, так и в химической промышленности. Стекловата огнестойка. Поэтому ее используют в составе материала для пошива одежды сварщиков и пожарных.

Безопасные стекла.

Одним из отрицательных качеств стекла является его хрупкость, существуют технологии упрочнения материала. Самые распространенные виды:

Армированное. Листовое стекло, при формовке которого в массу внедряется металлическая сетка. Сфера применения – производственные помещения, уличные осветительные приборы, облицовка лифтовых шахт..

 Ламинированное или триплекс. Два или больше стекол скрепляются между собой специальной пленкой или жидкостью. Этот вид материала существенно снижает уровень шума в помещениях. Также при использовании дополнительных цветофильтров при ламинации способно выполнять солнцезащитные функции. Триплекс обладает повышенной механической устойчивостью, при разбивании полотна осколки остаются прикрепленными к пленке, что делает его максимально безопасным для применения при фасадном, балконном, оконном, дверном остеклении.

Огнестойкое. Чаще всего производится по технологии ламинации специальными пленками, которые при температуре свыше 120 °С меняют свои физические свойства и, расширяясь, становятся матовыми, придавая стеклу жесткость.

Защитное. Представляет собой многослойный материал, состоящий из нескольких видов стекла, скрепленного полимерной пленкой. Например, силикатное стекло скрепляется с поликарбонатом и органическим стеклом. Такой светопрозрачный блок устойчив к механическим, химическим, ударным повреждениям. К защитным видам стекла относятся пулестойкое, ударостойкое, устойчивое к пробиванию и другие типы.

Закаленное. Обладает высокими прочностными характеристиками. Эффект обеспечивает технология производства стекла – в специальной тоннельной печи листы краткосрочно подвергаются воздействию высокой температуры и быстро охлаждаются. При разбивании закаленное стекло рассыпается на мелкие осколки, не несущие угрозы жизни и здоровью. Недостатком является невозможность механической обработки закаленного полотна, при малейшем воздействии оно разрушается. Большинство изделий из закаленного стекла сначала формуются, режутся или обрабатываются иным способом и только после этого проходят закалку.

2.6 По своему назначению стекло делится на следующие категории:

Бытовое стекло. Эта группа состоит из пяти подгрупп – кухонная посуда, бытовая посуда, ламповые изделия, художественные изделия и посуда хозяйственного назначения.

Строительное стекло – листовое стекло, витрины, стеклопакеты, теплоизоляционные стеклопакеты, армированное стекло.

Стекло технического назначения – лабораторные приборы, защитные изделия для промышленности, стекловата, оптика.

Помимо защиты наших домов от ветра, дождя и холода, стекло дает человеку обширную область для творчества. Процесс создания его так же красив и загадочен, как и сам материал. Стекло прозрачное, твердое, стойкое к кислотам, стало незаменимым материалом в архитектуре и в повседневном быту.

2.7 Физические свойства.

Самые главные характеристики стекла:

• Плотность. При повышении температуры, плотность стекла уменьшается, и оно становится особенно хрупким.
• Прочность. В зависимости от вида стекла, небольшое повреждение поверхности материала, снижает этот показатель в 3-4 раза.
• Хрупкость. Хрупкость стекла и неспособность противостоять удару, ограничивает его применение в некоторых сферах жизни. При добавлении в состав материала определенных химических элементов, данная характеристика увеличивается.
• Термостойкость. Термостойкость – способность материала выдержать огромные температурные перепады. Обычное оконное стекло может выдержать температуру до 90°С. В промышленности эти показатели увеличиваются в разы.

3. Практический этап включает в себя:

• проведение экспериментов по изучению свойств стекла в домашних условиях (см. Приложение 2 и презентацию);
• посещение фабрики по изготовлению елочных игрушек, наблюдение за работой стеклодува;
• создание альбома «Его величество – Стекло!».

         Наиболее яркие впечатления от проектной деятельности остались от опытно-экспериментальной деятельности. Во-первых, стекло не имеет цвет, запах, вкус, бытовое стекло достаточно хрупкое и т.д. Это понятно. Но как и почему стекло преломляет световые лучи, создавая оптическую иллюзию – в этом стоило разобраться. Помог простой эксперимент с банкой воды и стрелками (см. презентацию). Второй эксперимент так же позвонил убедиться в уникальности и простоте свойств стекла при помощи обычного подсолнечного масла и стеклянной трубки (см. Приложение 2). Третий эксперимент позволил в домашних условиях создать стекло, сахарное стекло, которое на первый взгляд очень похоже на обычное бытовое стекло, что даже в кинематографии ранее использовали в качестве заменителя обычного стекла для трюков.

Альбом «Его величество – Стекло» познакомит с основными видами стекла: от древнеегипетского до современного. Данный альбом можно использовать на уроках по окружающему миру при знакомстве с внешним миром, наглядно продемонстрировать как много значит стекло в жизни человека.

 3.1 Значение и роль стекла в жизни человека.

 Интересные факты о стекле.

• Когда разбивается стекло, трещина движется со скоростью 4828 км/ч.
• Стекло разлагается 1 миллион лет.
• Стекло это один из немногих материалов, которые могут быть переработаны на 100% при этом не теряя качества. Переплавить битое стекло на новые изделия на 40% дешевле, чем произвести новое стекло из первичного сырья. Кроме того, переработка стекла вместо изготовления его с нуля значительно уменьшает загрязнение окружающей среды.
• У стекла нет кристаллической решетки – это удивительное свойство делает его похожим на чрезвычайно вязкую жидкость, хотя внешне это твердый материал. На самом деле оно течет – только очень медленно
• Энергия от переработки 1 стеклянной бутылки может питать компьютер в течении 30 минут.
• Самое толстое стекло в мире используется в Сиднейском аквариуме. Его толщина 26 сантиметров, а размеры экрана 7 на 4 метра. Самому древнему образцу стекла, сохранившемуся до наших дней 55 веков.
• Самые уникальные изделия из стекла Венецианское (муранское) стекло – это ручная работа, плюс метод уникального выдувания стекла.
• На здании МГУ шпиль, а также венчающая его звезда и колосья покрыты не золотом, а облицованы пластинами из жёлтого стекла.
• Новейшие технологии МЕТАЛИЧЕСКОЕ СТЕКЛО. Ситалл – это стекло со свойствами металла. Его можно ковать. По прочности он превосходит чугун, хотя втрое легче его и гораздо  дешевле.  Его придумал московский профессор И. И.Китайгородский .

 Заключение.

Изучая тему стекло выяснилось, что его роль в жизни человека на много больше, чем кажется. И несмотря на то, что пластик и небьющиеся материалы прочно вошли в нашу жизнь, стекло остается одним из потребляемых материалов в современном мире от бытого использования до строительства небоскребов.

Одной из наиболее интересной темы является история стекла, которая насчитывает более 4000 лет. Раскопки, древние вещи и украшения из стекла – все это может стать отдельной темы для следующего исследования.

Интересен тот факт, что стекло необычный материал, во-первых,  больше относится к жидкости и очень медленно течет, так как не имеет кристаллической решетки. Но проследить мы этого не сможет из-за длительного распада стекла.

Много вопросов рождает тот факт, что стекло при современной обработке способно выдерживать огромные нагрузки и давление, например стеклянные мосты в горах или стеклянные небоскребы .

 Таким образом, стекло – один из прекраснейших материалов, изобретенных еще до  нашей эры. Оно до сих пор честно служит людям, с каждым годом, открывают в нем новые качества. Стекло – это красивые дома и сверхпрочные материалы, художественные изделия. Это один из материалов, которым никогда не перестанут любоваться люди. Оно незаменимо в быту и лабораторной практике. О стекле написано много книг, проведены и проводятся научные исследования.

Литература и интернет-источники:

1. http://www.maam.ru/
2. https://nsportal.ru/nachalnaya-shkola/okruzhayushchii-mir/2015/12/15/iz-chego-delayut-steklo-okruzhayushchiy-mir-2-klass
3. http://www.wiki-prom.ru/112/stekolnye-zavody.html
4. http://www.myshared.ru/slide/1312815/
5. Большая энциклопедия знаний/ Пер. с немецкого Л.С. Беловой, Е.В.Черныш. – М.:Эксмо, 2015.-344с.
6. Новая детская энциклопедия / Пер. с анг. С.В.Морозова, Н.С.Ляпкова, В.В.Плешева, и др – М.: ООО «Издательство «РОСМЭН-ПРЕСС», 2005.-320с.
7. http://365-tv.ru/index.php/stati/istoriya-tv/139

Приложение 1.

Стихи и загадки о стекле.

Звучащее, прозрачное,

Воды не боюсь,

А ударь — разобьюсь.

(Стекло.)

Очень хрупко и прозрачно

В пользу людям предназначено

(Стекло.)

На окошечках простое,

А в бутылочках цветное.

Не бежит, не льется,

А ударишь — разобьется.

(Стекло.)

Не влетят в наш домик мошки.

И тепло нам и светло.

Очень прочное в окошке

И прозрачное…(Стекло.)

Холод терпит, а палку нет.

 Его не видишь, 

 А потрогать можно.

Со стеклом будь осторожен –

Ведь оно разбиться может.

А разбилось – не беда,

Есть ведь верные друзья:

Шустрый веник, брат – совок

И для мусора бачок –

Вмиг осколки соберут,

Наши руки сберегут.

Нет, в жизни мне не повезло,

Однажды я разбил стекло.

Оно под солнечным лучом

Сверкало и горело,

А я нечаянно — мячом!

Ух, как мне нагорело!

И вот с тех пор,

С тех самых пор,

Как только выбегу

Во двор,

Кричит вдогонку кто-то:

— Стекло разбить охота?

—Воды немало утекло

С тех пор, как я разбил стекло.

Но стоит только мне вздохнуть,

Сейчас же спросит кто-нибудь:

— Вздыхаешь из-за стекол?

Опять стекло раскокал?

Нет, в жизни мне не повезло,

Однажды я разбил стекло.

Идет навстречу мне вчера,

Задумавшись о чем-то,

Девчонка с нашего двора,

Хорошая девчонка.

Хочу начать с ней разговор,

Но, поправляя локон,

Она несет какой-то вздор

Насчет разбитых окон.

Нет, в жизни мне не повезло,

Меня преследует стекло.

Когда мне стукнет двести лет,

Ко мне пристанут внуки.

Они мне скажут:

— Правда, дед,

Ты брал булыжник в руки,

Пулял по каждому окну? —

Я не отвечу, я вздохну.

Нет, в жизни мне не повезло,

Однажды я разбил стекло.

                              Барто А.Л.

      Оконное стекло

У меня секретов нет,

Пропускаю в дом я свет.

Всем известно и давно

Я – оконное стекло.

Если б не было б стекла бы,

Очень скучно жизнь текла бы,

Без очков мы стали б слепы.

Дом без стекол – стал бы склепом…

Печально б очень время шло.

Какая б жизнь у нас была,

Сегодня и представить сложно.

Такое чувство, без стекла

И жизнь была бы невозможна!

Какого только в мире нет стекла!

Стекольная промышленность — нам в помощь!

И разными бывают мастера,

А с ними не страшна любая полночь!

Ведь украшаем часто дом стеклом,

И даже обереги покупаем!

Разглядываем внешний мир в окно,

Его без стёкол мы не представляем!

Сказка на стекле

На стекле мороз

Начертил узор,

Серебром нанес

Белый пышный бор.

Рано поутру

Подойду к окну,

Буду в том бору

 Слушать тишину.

Чудится ли мне?

Или снится сон?

Мчусь я по лыжне,

Слышу сосен звон,

Вьется по снегу

Свежий лисий след.

Тает на лугу

Розовый рассвет.

И дрожит во мгле

Белый дым берез —

Сказку на стекле

Начертил мороз.

                             Т. Шорыгина

Книги о стекле:

1. М.Свешников “Тайны стекла” Детгиз 1955 рис. Н.Лапшина и Е.Войшвилло.
2. П.Утевская “Рассказы о стеклянной ниточке”  Детская литература 1968

 рис. А.Добрицына.

Приложение 2

Экспериментально-опытная деятельность

с детьми старшего дошкольного и младшего школьного возраста

на тему стекло.

Опыт 1: Сладкое стекло

Из карамелизированного сахара можно изготовить удивительные вещи. На заре становления кинематографа в большинстве сцен драк использовалось такое съедобное сладкое стекло. Все потому, что оно менее травматично для актеров при съемках и стоит недорого. Его осколки потом можно собрать, расплавить и сделать реквизит к фильму

Многие в детстве делали сахарные петушки или сливочную помадку, изготавливать стекло нужно по такому же принципу. Наливаем воду в кастрюлю, немного нагреваем, вода не должна быть холодной. После этого засыпаем туда сахарный песок и доводим до кипения. Когда жидкость закипит, варим до тех пор, пока масса не начнет постепенно загустевать и сильно пузырится. Расплавленный сахар в емкости должен превратиться в тягучую карамель, которая если ее опустить в холодную воду превратится в стеклышки. Готовую жидкость вылить на предварительно подготовленный и смазанный растительным маслом противень, остудить и сладкое стекло готово. В процессе варки в него можно добавить краситель и отлить в какую-либо интересную форму, а потом угощать и удивлять всех вокруг.

Опыт 2: Невидимое стекло

Все необходимое для этого эксперимента есть на вашей кухне: стеклянная посуда и рафинированное растительное масло. В прозрачную бесцветную стеклянную емкость ставите другой стеклянный предмет (любой – от палочки до трехлитровой банки) и заливаете растительным маслом (оно от этого, как вы понимаете, не испортится, так что расходов – никаких).

Эффект превзойдет ваши ожидания – в толще прозрачного растительного масла… вы ничего не увидите!

Маленькие хитрости: опыт можно сделать еще эффектнее,  если в сосуд сперва налить воду, а потом, сверху – масло. Предмет, видимый наполовину производит куда большее впечатление, чем совсем невидимый предмет!

Эксперимент №1 «Стекло — прозрачное, водонепроницаемое»

Цель: Показать, что стекло прозрачное, водонепроницаемое..

Ход: взять 2 стакана, наполненные водой, а также цветные камешки, выполненные из твердого материала. Опустить камешки в стакан. Задать вопрос: «Видим ли мы камешки?». Предложить ребенку найти ответ самостоятельно, положить камушки в другой стакан, наблюдая как они опускаются в воду. «Пропускает ли стакан воду?» – переливаем воду в другой стакан.

Вывод: Стекло прозрачное, водонепроницаемо, то есть через него можно видеть любые предметы, оно не пропускает воду.

Эксперимент №2 «Угадай»

Цель: познакомить с таким свойством стекла как звонкость.

Ход: мы играем в игру «Угадай» закрываем глаза, воспитатель слегка ударяет карандашом по коробке, деревянному кубику, железной кастрюле, стеклянному предмету – стекло издает звонкий звук. Сравниваем простой бокал и хрустальный.

Вывод: стекло издает звонкий звук, чем тоньше стекло тем звонче.

Пробуем ударить по толстому, тонкому и хрустальному бокалу.

Вывод: оно может быть разной толщины, поэтому оно отличается прочностью.

Эксперимент №3 «Цветные стеклышки»

Цель: Подвести к обобщению, у стекла можно изменить цвет.

Ход: Возьмем 5 прозрачных стеклышек. Предлагаем ребенку капнуть каплю гуаши, туши, размазать пластилин, насыпать крупу. Что мы видим, как изменились стеклышки?

Вывод: стекло может менять цвет.

Эксперимент №4 «Осколки»

Цель: Подведение детей к пониманию того, что стекло хрупкое.

Ход: Взять железное ведро, бросить маленькое стеклышко (соблюдая безопасность).

Вывод: Стекло бьется, оно хрупкое.

Эксперимет№5 «Обоняние»

Цель: Подвести детей к пониманию что у стекла нет запаха.

Ход: Взять три стеклышка: одно натереть чесноком, другое апельсином, третье – чистое. Дать детям понюхать с закрытыми глазами, попробовать на язык.

Вывод: У стекла нет запаха и вкуса