Творческий проект Шахматная доска кристаллов


Чтобы посмотреть презентацию с оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов:

ВыполнилБескакотов Александр,ученик 9 классаМБОУ СОШ №12РуководительМишенин Андрей Иванович,учитель технологии и химии Цель проекта:изготовление оригинальной декоративной шахматной доски. Задачи проекта: изучить литературу, касающуюся вопроса подходящих реактивов;изучить и использовать опыт учащихся нашей школы, ранее занимавшихся в своих проектах декорированием стекла химическим способом;подобрать оптимальный вариант деревянной конструкции;правильно организовать работу, на рабочем месте соблюдать порядок и организованность;наметить план работы, правильно спланировать время работы, позволяющее совместить работу над проектом с учёбой. Для декорирования изделия было взято два реактива - один темный, другой светлыйДля декорирования темных ячеек был взят реактив бихромат аммония (аммоний двухромовокислый (NH4)2Cr2O7)Для декорирования светлых ячеек был взят реактив алюмоаммонийные квасцы ((NH4)AI(SО4)x12H2O) Калий азотнокислый Магний сернокислый Алюмоаммонийные квасцы Магний сернокислый Аммоний двухромовокислый Натрий серноватистокислый Технология изготовления У всех, кто знакомился с нашей работой, рано или поздно, возникает желание повторить опыты или придумать и сделать что-то своё, новое. Но эта работа не безопасна, так как связана с химреактивами и обработкой стекла. Поэтому следует знать и соблюдать ПТБ: необходимо знать, помнить и соблюдать ПТБ; работа со стеклом должна производиться на специально оборудованном месте; специальная одежда – халат, перчатки, очки; исправный инструмент, используемый по назначению; работа с химреактивами должна производиться под наблюдением специалиста – не все реактивы безопасны, есть ядовитые, взрывоопасные, агрессивные, необходимо перед работой ознакомиться со свойствами химических веществ по справочникам; правильно, в установленном порядке утилизируйте отходы; правильно и по назначению используйте готовые изделия. Прочитав много литературы об обработке древесины, стекла и подобрав подходящие реактивы, мы с руководителем изготовили шахматную доску, которая послужит украшением дизайна комнат, квартиры, ландшафтного дизайна. Но это не так легко, для того чтобы создать такой проект надо много времени и знаний о химии и технологии.Цель проекта - изготовление шахматной доски с использованием выращенных кристаллов. И надеюсь, что эта цель оправдала ожидания, затраченные силы и время на её реализацию. 1.Гончаренко А.В. «Стекольные работы», Ростов Н-Д., «Феникс», 2000 год. 2.Глозман А.Е. учебник «Технология. Технический труд. 5 класс», Москва, 2008 год.3.Кнуньяц И.Л. Химия. «Большой энциклопедический словарь», М.: «Большая Российская энциклопедия», 2000 год.4.Симоненко В.Д. «Технология», М.: «Вентана – Граф», 2008 год.5.Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. «Занимательные задания и Эффектные опыты по химии», М.: «Дрофа», 2002 год.6.Хворостухина Ю.Л. «Работа со стеклом», М.: «Вече», 2004 год. 7.Хотунцев Ю.Л., Глозман Е.С. «Технология», М.: «Мнемозина», 2008 год.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение города Новосибирска «Средняя общеобразовательная школа №12 с углублённым изучением предметов естественно - научного и математического циклов»

Номинация «Технология обработки конструкционных
материалов и техническое творчество»

Технологический проект

«ШАХМАТНАЯ ДОСКА КРИСТАЛЛОВ»
(декорирование стекла кристаллами солей)



Выполнил
учащийся 9Б класса
Бескакотов
Александр Александрович

Руководитель
Мишенин Андрей Иванович,
учитель технологии





Новосибирск, 2012
СОДЕРЖАНИЕ
Аннотация.3
Обоснование темы проекта.4
Выбор идеи проекта4
Цель проекта4
Задачи проекта.4
Историческая справка..5
История возникновения шахмат.5
Кристаллы.5
Теоретическое обоснование.6
Выбор оптимальной идеи6
Описание кристаллов...6
Выбор кристаллов.6
Выбор стекла.7
Экономическое обоснование8
Технология изготовления.9
Изготовление деревянной части шахматной доски и шахматного столика...9
Стеклянная часть..9
Кристаллы.9
Экологическое обоснование...10
7.1 Правила безопасного труда..10
7.2 Экологическая безопасность10
7.3 Рекомендации по использованию готового изделия..10
8. Заключение и выводы..12
9. Библиографический список.13

Приложения
Приложение №1. Готовые изделия
Приложение №2. Инструменты и приспособления
Приложение №3. Материалы
Приложение №4. Технология изготовления
Приложение№5.Эксперименты по выращиванию кристаллов. Таблица результатов
Приложение №6.Техническая документация
Приложение №7.Фотографии древних шахмат и кристаллов
Приложение №8.Копия диплома 1степени регионального конкурса проектных и исследовательских работ в номинации «Технологические проекты» (13-15.10.12)

АННОТАЦИЯ


Суть проекта в том, что были изготовлены шахматная доска и шахматный столик. На стекле в тёмных и светлых ячейках выращены кристаллы солей соответствующего цвета. Можно сказать, что данный проект является продолжением развития идеи «Декорирования стекла химическим способом», которую учащиеся нашей школы продолжают в работе над своими проектами уже почти десять лет. Для того чтобы подобрать подходящие кристаллы, необходимо было провести многочисленные эксперименты по выращиванию кристаллов и изучить опыт работы учащихся над своими проектами, выполненными в предыдущие годы, а также использовать опыт работы над проектом «Кристальный светильник».
Способы изготовления и конечный результат позволяет утверждать, что готовое изделие не наносит вред окружающей среде, кристаллы надёжно защищены.
Для изготовления деревянной части доски использовались знания и умения, полученные на уроках технологии, кстати сказать, для изготовления столика использовалась технологическая документация изготовления детского табурета.
Кроме того, изделие изготовлено из отходов (обрезки стекла, обрезки заготовок из древесины).
При работе с реактивами были соблюдены все правила техники безопасности и правила утилизации отходов. Работа проводилась в школьной химической лаборатории.
Шахматная доска и шахматный столик имеют как декоративное, так и практическое значение. Их можно использовать как украшение интерьера комнаты, дачного домика, а также непосредственно для игры в шахматы или шашки. Кроме того, эти изделия демонстрировались на уроках технологии и химии как объекты наглядных пособий продуктов проектной деятельности и интересные образцы кристаллов.
Изделия получили высокую оценку одноклассников, родителей и жюри различных конкурсов.


2. ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ПРОЕКТА


2.1 Выбор идеи проекта. На уроках технологии нам много рассказывали и показывали разные изделия из древесины, а так же мы их сами изготавливали. Понравились проекты по изготовлению различных изделий с использованием методики декорирования стекла химическим способом, выполненные учащимися нашей школы в предыдущие годы – об этом много информации и на стендах в кабинете технологии.
Ранее был выполнен проект «Кристальный светильник». И мы с руководителем решили продолжить идею далее – изготовить шахматную доску с кристаллами, по ходу работы решили изготовить и столик.
После проведения многочисленных экспериментов было решено, используя результаты экспериментов, вырастить кристаллы на стекле и использовать их для изготовления и оформления шахматной доски.
Для изготовления деревянной части доски использовались знания и умения, полученные на уроках технологии, кстати сказать, для изготовления столика использовалась технологическая документация изготовления детского табурета.
С удовольствием играю в шашки, думаю шахматная доска и шахматный столик украсят интерьер того места в комнате, где мы с папой играем в шашки. Нам нравятся эти изделия, не думаю, что когда-нибудь, буду рассматривать их с коммерческой точки зрения.

2.2 Цель проекта. Изготовление оригинальных декоративных шахматных доски и столика.
2.3 Задачи проекта:

1) изучить литературу, касающуюся вопросов подходящих реактивов для декорирования стекла;
2) изучить и использовать опыт учащихся нашей школы ранее занимавшихся в своих проектах декорирование стекла химическим способом;
3) подобрать оптимальный вариант деревянной конструкции;
4) правильно организовать работу, на рабочем месте соблюдать порядок и организованность;
5) наметить план работы, правильно спланировать рабочее время, позволяющее совместить работу над проектом с учёбой
6) обеспечить соблюдение безопасных приёмов работы, соблюдать ПТБ;
7) соблюдать ПТБ при работе с химическими реактивами и правильной утилизации отходов.
3. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА


3.1 История возникновения шахмат. Ал-Бируни в книге «Индия» рассказывает древнюю легенду, которая приписывает создание шахмат некоему брамину. За своё изобретение он попросил у раджи незначительную, на первый взгляд, награду: столько пшеничных зёрен, сколько окажется на шахматной доске, если на первую клетку положить одно зерно, на вторую два зерна, на третью четыре зерна и т. д. Оказалось, что такого количества зерна нет на всей планете (оно равно 264
· 1
·1,845Ч1019 зёрен, чего достаточно, чтобы заполнить хранилище объёмом 180 кмі). Так это было, или не совсем, сказать сложно, но, так или иначе, родиной шахмат является Индия.
Не позже начала VI века на северо-западе Индии появилась первая известная нам игра, родственная шахматам чатуранга. В точности правила чатуранги неизвестны, есть несколько реконструированных по разным источникам вариантов, тем не менее, ясно, что игра уже тогда имела вполне узнаваемый «шахматный» вид (квадратная игровая доска 8Ч8 клеток, 16 фигур и 16 пешек, похожие фигуры). Принципиальных отличий от современных шахмат два: игроков было четверо, а не двое (играли пара на пару), а ходы делались в соответствии с результатами бросания игральных костей. Каждый игрок имел по четыре фигуры (колесница (ладья), конь, слон, король) и по четыре пешки. Конь и король ходили так же, как в шахматах, колесница в пределах двух полей по вертикали и горизонтали, слон сначала на одно поле вперёд или по диагонали, позже он стал «прыгать» через одно поле по диагонали, причём, подобно коню, при ходе мог перешагивать через свои и неприятельские фигуры. Ферзя не было вовсе. Для выигрыша в партии нужно было уничтожить всё войско противников[7] (фото как выглядят древние шахматы в приложении №7).

3.2 Кристаллы. Сейчас трудно сказать, кто именно первый придумал выращивать кристаллы на стекле для его декорирования, быть может, это был средневековый алхимик, пытавшийся отвлечь окружающих таким необычным явлением – не таящие льдинки на стекле, от своих главных изысканий – поиска философского камня.
А может, это занимательный опыт современного химика.
Можно предположить, скорее всего, это случайная находка какого-то мастера, случайно пролившего на стол и стекло раствор соли и на следующее утро обнаружившего красивые узоры, похожие на узоры льда на стекле.
Может быть, это подсказка природы (приложение №7).

4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ


4.1. Выбор оптимальной идеи. При планировании изготовления шахматной доски было рассмотрено много различных вариантов ее конструкции. Рассматривались различные варианты изготовления ножек (круглые, квадратные) можно было выточить их на станке в разных видах и разной толщины. Но было принято решение сделать доску без ножек, а саму доску из стекла разместить между рейками в специально изготовленное для нее раму из древесины (смотри приложение №6).
Для закрепления кристаллов на стекле бала с начала использована лента для стекла, но так как она отклеилась при первом контакте с водой, было решено не использовать ее для работы.
Само изделие было решено сделать немного в старом стиле, с подтеками краски в некоторых местах.

4.2. Описание кристаллов. Для изготовления кристаллов мы взяли шесть разных реактивов это:

1) Магний сернокислый Mg(SO4)2x7H2O;
2) Калий азотнокислый KNO3;
3) Натрий серноватистокислый Na2S2O3x5H2O;
4) Аммоний двухромовокислый (NH4)2Cr2O7;
5) Алюмоаммонийные квасцы (NH4)AI(So4)x12H2O;
6) Калий сернокислый K2SО4.

Растворили каждый в 75г дистиллированной воды (H2O).
Мы наблюдали за каждым раствором реактивов в течение 24часов (результаты проделанных опытов в таблице, приложение №5).

Кристаллы, которые были взяты для проекта, имеют особенность разрушаться при механическом воздействии. Для закрепления и защиты кристаллов на стекле был применён способ уже опробованный в предыдущем проекте «Кристальный светильник». Тогда было решено защитить кристаллы, накрыв их сверху стеклом при помощи герметика.

4.3. Выбор кристаллов. Кристаллизация – образование кристаллов, переход из некристаллической фазы в кристаллическую фазу. Проходит следующие стадии:
инкубационный – формируются центры (зародыши);
спонтанный рост кристаллов – образуется множество кристаллов разной формы и дефектности;
мелкие кристаллы растворяются, а крупные растут;
Число и размер кристаллов зависит от количества зародышей и скорости их роста [3].
На шахматной доске всего 64 ячейки, из них половина 32 темные и 32 светлые.
В предыдущем проекте, «Кристальный светильник», были проведены эксперименты с кристаллами различных солей, для того чтобы подобрать оптимальный вариант, а также учитывая опыт учащихся, выполнивших свои эксперименты, были выбраны оптимальные кристаллы именно для этого изделия (смотри приложение № 5).
Для декорирования темных и светлых ячеек было принято решение исходить из тех реактивов, которые есть в наличии.
Темные ячейки - очень красивые кристаллы бихромата аммония (аммоний двухромовокислый (NH4)2Cr2O7),в качестве светлых ячеек - калий азотнокислый (KNO3) но так как этот реактив при взаимодействии с бихроматом аммония может образовать взрывчатое вещество, было решено не использовать его в нашем изделии.
Для декорирования белых ячеек был взят реактив алюмоаммонийные квасцы ((NH4)AI(So4)x12H2O).

4.4. Выбор стекла. Стекло - материал, получаемый путем охлаждение расплава в виде аморфного, хрупкого, в той или иной мере прозрачности тела. Стекло подразделяют на естественное (вулканическое – обсидиан) и искусственное. Стекло служит для остекления световых проемов в стенах, фонарей, устройства прозрачных и полупрозрачных перегородок, отделки стен.
Искусственное стекло бывает органическим и неорганическим. Мы работаем с неорганическим.
Стекло состоит главным образом из силиката натрия и кальция, сплавленных с диоксидом кремния.
Стекло приблизительно выражается формулой:

Na2O* CaO*6SiO2

Исходным материалом для получения стекла является: белый песок, сода, известняк или мел. Эти компоненты варят в стекловарных печах при температуре 1400 – 1600 градусов, для получения однородной жидкой массы. Затем формуют [1], [5].
По назначению стекло подразделяется на 3 класса: техническое, строительное и бытовое [1], [5]. Для данных изделий выбор остановился на строительном – обрезки стекла остались после остекления школьных окон, и есть в наличии на складе школьной мастерской.

5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ


Для изготовления шахматной доски и шахматного столика использовались обрезки досок и брусков, обрезки строительного стекла, оставшиеся после остекления окон школы. Эти материалы есть в наличии на складе школьной мастерской. Поэтому для их использования не потребовались финансовые затраты.
Химические реактивы не продаются для частных лиц, они были предоставлены учителями химии из школьной лаборатории. Для выращивания кристаллов, для изготовления данных изделий потребовалось незначительное количество солей, поэтому финансовых затрат тоже можно не учитывать.
Таким образом, покупать пришлось только ленту для окон (была использована в одном из вариантов конструкции) 12 метров - 15 руб/метр (180р), саморезы-8шт-40коп/шт. (3.2р), герметик 80р.
Таким образом, затраты на изготовления данной доски 263.2 рубля.



6. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ


6.1. Изготовление деревянной части шахматной доски и шахматного столика. Практическая часть изготовления подробно описана двумя вариантами: текстом с фотографиями (приложение №2,3,6); чертежи с технологической картой.
6.2. Стеклянная часть. Стеклянная часть в конечном итоге изготовлена из двух склеенных между собой герметиком стеклянных листов. Это необходимо для зашиты от воздействия факторов внешней среды.
6.3. Кристаллы. На шахматной доске всего 64 ячейки, из них половина 32 темные и 32 светлые.
В предыдущем проекте «Кристальный светильник» были проведены эксперименты с кристаллами различных солей, для того чтобы подобрать оптимальный вариант, а также учитывая опыт учащихся, выполнивших свои эксперименты, были выбраны оптимальные кристаллы именно для этого изделия (приложение № 5).
Для декорирования темных и светлых ячеек было принято решение исходить из тех реактивов, которые есть в наличии.
Темные ячейки - очень красивые кристаллы бихромата аммония (аммоний двухромовокислый (NH4)2Cr2O7),в качестве светлых ячеек - калий азотнокислый (KNO3) но так как этот реактив при взаимодействии с бихроматом аммония может образовать взрывчатое вещество, было решено не использовать его в нашем изделии.
Для декорирования белых ячеек был взят реактив алюмоаммонийные квасцы ((NH4)AI(So4)x12H2O) (приложение № 5).


7. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ


7.1. Правила безопасного труда. У всех, кто знакомился с нашей работой, рано или поздно, возникает желание повторить опыты или придумать и сделать что-то своё, новое. Но эта работа не безопасна, так как связана с химреактивами и обработкой стекла. Поэтому следует знать и соблюдать ПТБ [5], [1]:
необходимо знать, помнить и соблюдать ПТБ;
работа со стеклом должна производиться на специально оборудованном месте; специальная одежда – халат, перчатки, очки; исправный инструмент, используемый по назначению;
работа с химреактивами должна производиться под наблюдением специалиста – не все реактивы безопасны, есть ядовитые, взрывоопасные, агрессивные, необходимо перед работой ознакомиться со свойствами химических веществ по справочникам;
правильно, в установленном порядке утилизируйте отходы;
правильно и по назначению используйте готовые изделия.

7.2. Экологическая безопасность. Способы изготовления и конечный результат позволяет утверждать, что готовое изделие не наносит вред окружающей среде, кристаллы надёжно защищены.
Кроме того, изделие изготовлено из отходов (обрезки стекла, обрезки заготовок из древесины).
При работе с реактивами были соблюдены все правила техники безопасности и правила утилизации отходов. Работа проводилась в школьной химической лаборатории.

7.3. Рекомендации по использованию готового изделия. Шахматная доска и шахматный столик – имеют как декоративное, так и практическое значение. Их можно использовать как украшение интерьера комнаты, дачного домика, а также непосредственно для игры в шахматы или шашки. Кроме того эти изделия демонстрировались на уроках технологии и химии как объекты наглядных пособий продуктов проектной деятельности и интересные образцы кристаллов.
Изделия сделаны из стекла и древесины сосны. Естественно при использовании этих изделий необходимо соблюдать все правила эксплуатации изделий из стекла и древесины, а именно: не ронять изделия, не наносить удары, устанавливать их в местах исключающих случайные опрокидывания, чтобы не разбить стеклянную часть; не смотря на то, что деревянная часть изделий покрыта лаком, необходимо предохранять от контакта с влагой и попадания прямых солнечных лучей.
Использованная методика выращивания и зашиты кристаллов, а также многочисленные эксперименты позволяют нам утверждать, что воздействия внешней среды никак не влияют на сохранность кристаллов – кристаллы надежно защищены. Тем не менее, на случай если все-таки изделие разобьется необходимо соблюдать все правила техники безопасности при утилизации осколков и кристаллов солей.


8.ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОД


Изучив опыт учащихся в выполненных ими проектах с использованием химического декорирования стекла и прочитав много литературы об обработке древесины, стекла и подобрав подходящие реактивы, мы с руководителем изготовили шахматную доску и шахматный столик, которые послужит украшением дизайна комнат, квартиры, ландшафтного дизайна.
Была поставлена конкретная цель, которая на наш взгляд достигнута, и оправдала ожидания, затраченные силы, и время на реализацию данного проекта.
Для достижения цели были решены поставленные задачи: был изучен и использован в работе опыт учащихся нашей школы, выполнивших свои проекты ранее; была изучена литература; проделаны различные многочисленные эксперименты с кристаллами; работа выполнялась с соблюдением всех правил техники безопасности.
Работа на этом не заканчивается, планируется изготовить на основании выращенных кристаллов шахматы или шашки к доске и столику.



БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК


1) Гончаренко А. В. Стекольные работы. - Ростов Н/Д.: "Феникс", 2000.
2) Каюсов А.Л. и Хозина А.А. Альбом рабочих чертежей и технологических карт на изделия из древесины, изготовляемые учащимися 5-7 классов.
3) Кнунянц И. Л. Химия. Большой энциклопедический словарь. М.: "Большая Российская энциклопедия",2000.
4) Симоненко В. Д. Технология. - М.: "Вентана-Граф", 2008.
5)Хворостухина С. А. Работа со стеклом.-М.: Вече, 2004.
6) Хотунцев Ю. Л., Глозман Е. С. Технология. - М.: "Мнемозина",2008.
7) http:/www.wikipedia.ru История происхождения шахмат.
















13 PAGE \* MERGEFORMAT 141315








ђђ Заголовок 115

1 Готовые изделия



Шахматная доска













Приложение №2. Инструменты и приспособления



Для изготовления деревянных частей доски и столика


Для изготовления стеклянных частей доски и столика



Приложение №3. Материалы


Химическое оборудование и реактивы

Стекло

Древесина

Приложение №4. Технология изготовления

Стеклянная часть

Разметка и резание стекла

Отламывание, зачистка рёбер

Деревянная часть

·
Разметка, пиление, строгание

Отделка, сборка

Кристаллы


Приготовление растворов солей, подготовка стекла (обезжиривание)


Подготовка ячеек, заливание раствора


Приложение №5. Эксперименты по выращиванию кристаллов


Приготовление растворов, подготовка образцов

Кристаллизация
13 EMBED PowerPoint.Slide.12 1415

Приложение №6. Техническая документация










Приложение №7. Фотографии древних шахмат и кристаллов


Древние шахматы



Солёные озёра. Краснозёрка


Узоры на стекле
Рисунок 1C:\Documents and Settings\Максим\Рабочий стол\кристаллизация 2012\все фото к кристаллизации\Кристаллы,фото шах. доск. панно\IMG_5339.JPGРисунок 5Рисунок 7Рисунок 2Рисунок 1C:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\Новая папка (5)\Новая папка\IMG_1936.JPGРисунок 27C:\Documents and Settings\Максим\Рабочий стол\кристаллизация 2012\все фото к кристаллизации\фото фонарь, шахматная доска\фото и материалы к кристальному светильнику 2010\IMG_6556.JPGРисунок 30C:\Documents and Settings\Максим\Рабочий стол\кристаллизация 2012\все фото к кристаллизации\фото фонарь, шахматная доска\фото и материалы к кристальному светильнику 2010\IMG_6562.JPGRoot Entry

Приложенные файлы