Исследовательская работа, выполненная от имени ученика.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 8»

г. Астрахань

Исследовательский проект

Почему извергаются вулканы?

Авторы: учащиеся 3 «Б» класса

Забара Даниэль

Искандаров Радмир

Руководитель:

Студентка 4 курса группы «А»

Плотникова Наталья Андреевна

г. Астрахань

2023

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение……………………………………………………………………..2

1. Строение земли…………………………………………………………..3

2. Что такое вулкан?..................................................................................3

3. Строение вулкана………………………………………………………..4

4. Почему вулкан извергается?................................................................4

5. Наука химия………………………………………..5

6. Практическая работа……………………………………………………6

7. Заключение……………………………………………………………….9

8. Список используемых источников……………………………………..10

1.Введение

Мы очень любим смотреть по телевидению разные передачи о природе. Но есть одно необычное явление природы, наблюдать за которым нам особенно нравится - это извержение вулкана. Сколько дыма, пепла и газа попадает в атмосферу! Огромный столб дыма и огня вырывается наружу. Извержение вулкана – страшная вещь. Однако не все так плохо. Есть от этого ужасающего явления, которое мы не в силах остановить, и некоторая польза. К примеру, вместе с потоками лавы на поверхность выходят полезные ископаемые, твердые горные породы, которые потом используются в строительстве, а также металлы, необходимые для промышленности. Пемза – это также то, что дарит нам вулкан. А пепел от вулкана – прекрасное натуральное удобрение для растений.

Нам было интересно узнать, как происходит извержение вулкана. Что заставляет пепел и газ выбрасываться на десятки, а то и сотни километров вверх? Какие факторы приводят к извержению вулкана в природе? Удастся ли нам изготовить вулкан своими руками?

Актуальность данной темы в настоящее время очень высока, так как на земле есть такие природные объекты, которые влияют на климат Земли, на живые организмы, они часто приносят огромные бедствия людям. Поэтому необходимо изучать извержение вулканов и их последствия, сформировать представление о вулканах, их опасности и пользе вулканических извержений.

ЦЕЛЬ ПРОЕКТА:

Создание природного явления - извержения вулкана своими руками.

ЗАДАЧИ:

- Изучить литературные источники по данной теме;

- Изучить причины извержения вулкана;

- Изготовить модель вулкана своими руками;

- Сделать выводы.

Объект исследования: вулкан.

Предмет исследования: выявление секретов процесса извержения для создания собственной модели вулкана.

Методы исследования: анализ, опыт, наблюдение, сравнение.

Гипотеза: вулкан извергается, потому что внутри него происходят некие процессы.

Строение Земли

Прежде чем говорить о вулкане, необходимо изучить строение Земли. Снаружи наша планета покрыта земной корой, глубже находится мантия, а в центре ядро.

Кора, мантия и ядро называются слоями Земли и имеют разную температуру: чем ближе к ядру, тем горячее.

Земная кора – это наружный слой Земли, по которому мы ходим. На ней живут люди, из этого слоя мы добываем полезные ископаемые. Земная кора – самая тонкая оболочка, её толщина составляет от 5 до 30 км.

Земную кору сменяет мантия. Её толщина составляет около 3000 км, а температура примерно 2500 ºС. Мантия состоит из раскаленных горных пород.

Ещё глубже располагается ядро Земли. Его средний радиус составляет около 3500 км, а температура в центре ядра составляет около 5000 ºС. Само ядро состоит из двух слоёв: внутреннего и внешнего.

Внешнее ядро жидкое и состоит из расплавленных металлов, в основном из железа и никеля, находящихся под огромным давлением. Внутреннее ядро твёрдое из-за ещё более сильного давления и состоит из тех же металлов.

Что такое вулкан?

Вулкан – от латинского слова «vulkanus» - огонь, пламя. В Древнем Риме бог подземного огня назывался Вулканом. Он и дал свое имя этим огнедышащим отдушинам в земле, под которой, в самом центре планеты, кипит расплавленная порода - магма.

Вулкан – это отверстие в земной коре, через которое извергаются расплавленная порода (магма), газы и камни.

На нашей планете 1532 подсчитанных вулкана – это те гиганты, которые хотя бы однажды извергались за последние 10 000 лет.

Строение вулкана

Вулкан представляет собой гору с очень глубоким отверстием на вершине. Это отверстие напоминает по форме воронку и называется кратером. Под горой находится расплавленная масса горных пород – магма. Она поднимается вверх по каналу (жерло) и выливается через кратер на поверхность. Вылившаяся из вулкана магма называется лавой. Её температура около 1100 Сº (при такой температуре плавятся даже камни!). При извержении вулкана на поверхность вырывается:

- пепел, дым, вулканические газы, пар, расплавленная лава.

Частицы пепла падают на землю, покрывая её толстым слоем.

Почему вулкан извергается? Ответ спрятан в простом слове: газы. Взрыв вызывает не сама магма, а газы, находящиеся в ней. Извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы. Процесс дегазации известен каждому: если осторожно открыть бутылку с газированным напитком (лимонадом, кока-колой, квасом или шампанским), раздается хлопок, и из бутылки появляется дымок, а иногда и пена - это из напитка выходит газ (то есть происходит его дегазация). Если бутылку с шампанским перед открыванием потрясти или нагреть, то из нее вырвется мощная струя, и удержать этот процесс невозможно. А если бутылка неплотно закрыта, то эта струя может сама вышибить пробку из бутылки. Магма в магматическом очаге находится под давлением, так же как и газированные напитки в закрытой бутылке. В том месте, где земная кора оказалась «неплотно закрыта», магма может вырваться из недр Земли, вышибив «пробку» вулкана, и чем прочнее была «пробка», тем сильнее будет извержение вулкана. Поднимаясь вверх, магма теряет газы и пары воды и превращается в лаву — магму, обедненную газами. В отличие от шипучих напитков, газы, которые выделяются при извержении вулкана, — горючие, поэтому они воспламеняются и взрываются в жерле вулкана. Сила взрыва вулкана бывает настолько мощной, что на месте горы после извержения остается огромная «воронка». Таким образом, изучив литературу, мы сделали вывод о том, что извержение происходит по причине скопившихся в магме газов. Изучив природу вулканических извержений, мы задумались, а можно ли воссоздать эти процессы своими руками? Какие вещества при смешивании образуют газ, который заставит жидкость двигаться вверх по «жерлу» вулкана? Чтобы ответить на эти вопросы, мы обратились к такой науке как химия.

Мы узнали, что если уксус смешать с содой, происходит химическая реакция с выделением углекислого газа, а если к этому раствору добавить жидкое мыло, то эффект пузырьков усиливается.

Все совершенно безвредно и безопасно:

Сода + уксусная кислота = ацетат натрия + углекислый газ + вода.

Практическая часть

Перед созданием макета вулкана мы рассмотрели несколько идей, как можно сделать макет вулкана:

1) Макет вулкана из гипса;

2) Макет вулкана из пластилина.

Мы выбрали самый оптимальный вариант: макет вулкана из солёного теста, так как с ним работать интереснее и проще.

«Создание макета действующего вулкана»

Для того, чтобы нам провести опыт, мы сначала сделали макет вулкана своими руками. Для этого нам понадобились:

-плотный картон;

- Солёное тесто;

- Пластиковая бутылка;

-Гуашь, кисти.

Сначала мы сделали солёное тесто, далее вырезали пластиковую бутылку со стороной, где горлышко и положили на середину картона. Потом мы начали лепить вулкан из солёного теста по кругу бутылки. Далее положили макет на окно засыхать, после того он засох, мы стали его красить гуашью.

При создании макета вулкана была соблюдена техника безопасности.

Проведение опыта:

Для проведения опыта нам понадобились:

Сода

Вода

Красный краситель

Пластиковый стакан

Жидкое моющее средство

Уксус

Во время проведения опыта необходимо соблюдать правила техники безопасности.

1. Так как опыт включает в себя опасные вещества поэтому первое, что необходимо сделать это надеть специальную защитную одежду: фартук, очки, перчатки.

2. Проводить опыт на безопасном расстоянии – вытянутой руки.

3. Использовать воронку при смешивании компонентов.

Сначала мы смешали средство для мытья посуды с содой в пластиковом стаканчике, добавили немного краски. Аккуратно перелили смесь в "жерло" вулкана. Залили туда уксус.

В итоге, мы увидели последствия небольшого «извержения». Наш вулкан начал действовать, и «лава» заливала окружающую местность.

Что происходит внутри вулкана? Уксус – это кислота. Сода - это щелочь. Они вступают в интенсивную реакцию, в результате которой образуется углекислый газ. Так как газы занимают больше места, чем твердые тела и жидкости, смесь начинает пузыриться и вытекать из бутылки, т.е. происходит дегазация, тот же процесс, что при извержении вулканов.

Наша гипотеза нашла свое подтверждение - вулкан извергается, потому что внутри него происходят какие – то процессы.

Заключение

Целью нашей работы было желание разобраться в строении вулканов и понять причины их извержений.

Для достижения цели были поставлены задачи, которые мы успешно выполнили. Интересные факты и сведения о вулканах, которые мы собрали, помогли нам понять строение вулканов, оценить их разнообразие и построить модель действующего вулкана.

Исследовав информацию о вулканах, мы сделали вывод, что вулканы - это природное явление. Извержение вулканов происходит из-за сталкивания и смещения тектонических плит. Эти плиты наезжают одна на другую, их нижние слои опускаются глубже, тают и формируют магму. Извержения вызывает магма.

В ходе исследования нами была выполнена модель вулкана, которая необходима для наблюдения процесса извержения. При помощи химической реакции мы показали и объяснили природу возникновения вулканов на Земле. Тем самым удовлетворили свой познавательный интерес.

Список использованной литературы

Алдонина, Р. П. Вулканы. Ужасные и манящие. : энциклопедия / Р. П. Алдонина - Санкт- Петербург;

Влодавец В.И. Вулканы мира: энциклопедия / В. Вловадец - Москва: Эксмо;

Муранов А.П. Волшебный и грозный мир природы: энциклопедия;

https://www.nur.kz/family/school/1908268-chto-takoe-vulkan-i-pochemu-on-izvergaetsya/?ysclid=lpvq1tdzq0874083927

https://happy-travels.ru/vulkany/obrazovanie-i-stroenie-vulkanov/