Zlato, stříbro a drahé kameny – motivační komplexní úlohy pro žáky SOŠ
Archivní obsah
Tento materiál pochází ze staršího archivu rvp.cz a už není součástí aktuální nabídky. Uchováváme ho, aby na něj dál vedly původní odkazy.
Odborný článek
Zlato, stříbro a drahé kameny – motivační komplexní úlohy pro žáky SOŠ
5,0 (1 hodnocení)
Článek navazuje na předchozí několikadílné články Motivace žáků ve výuce chemie SOŠ pomocí úloh z běžného života a Využití komplexních úloh ve výuce chemie. Na úvodní text vždy navazují úlohy, které obsahují problematiku vyučovacích předmětů chemie a fyzika i důležitá environmentální témata.
Problematikou komplexních úloh i motivací žáků k výuce chemie na všech typech škol se zabýváme již dlouhou dobu. To dokumentují, mimo jiné, i dva články, každý z nich několikadílný, publikované na tomto vzdělávacím portálu: Motivace žáků ve výuce chemie SOŠ pomocí úloh z běžného života a Využití komplexních úloh ve výuce chemie. Pokud se v dané problematice chcete zorientovat, doporučujeme k pročtení právě posledně dva uvedené texty. Zde shrneme jen nejdůležitější poznatky.
Komplexními úlohami rozumíme soubor úloh (většinou různého typu), které se zabývají jedním určitým tématem. Úlohy mají ve svém úvodu obvykle více či méně rozsáhlý text, graf, obrázek nebo jiný písemný materiál, k němuž se úlohy vztahují (Havlová a kol., 2010). Komplexní úlohy zpravidla rozpracovávají témata, která jsou žákovi blízká, dotýkají se ho v jeho osobním životě a předkládají mu realistické problémy, které v životě řešil, řeší nebo bude řešit. Úlohy tedy nemají jen jediný účel, kterým je ověření žákovských znalostí, ale mají také účel významně učební s propojením na běžný život. Už jen fakt, že úlohy mají realistický základ a vycházejí ze žákovy životní zkušenosti, je pro žáky při jejich řešení motivací.
Kromě vlastního tématu je rovněž důležité zadání úlohy. Ve světě, který žáci vnímají klipovitě, kdy jsou oklopeni barvami zářících reklamam, dějově a graficky bohatými počítačovými hrami, hudbou s jednoduchými, do nekonečna se opakujícími texty a komiksy s větami čítajícími jen několik základních slov pro pochopení děje, je těžké úlohu zadat tak, aby nebyla pro žáky odrazující, ale přesto do té míry, do jaké je toho úloha schopna, přitáhla žákovu pozornost. Ve své praxi na škole, a to nejen střední, ale i na škole vysoké, jsme se setkali s tím, že bez ohledu na vlastní obtížnost úlohy volí žáci, pokud si úlohy zvolit mohou, úlohy s co nejkratším zadáním. Doporučujeme vám toto vyzkoušet i ve vašich třídách. Stručnost se zřejmě v žákově hlavě propojí s potencionálně jednoduchým řešením vybrané úlohy, ačkoli toto tvrzení o stručně zadaných úlohách neplatí zdaleka vždycky. Obecně lze tedy říci, že čím stručnější je zadání úlohy, tím ji obvykle žáci budou chtít více řešit, tím více budou motivováni.
Archivní diskuze převzatá z rvp.cz. Přidávání nových komentářů není k dispozici.
Jana Petrů6. 11. 2011
Díky tomuto poslednímu článku jsem si pročetla (a s dovolením i stáhla) celou sérii. Velmi mě oslovila! Děkuji za inspiraci. Mnohé otázky (témata) se dají využít i v biologii, v ekologické výchově, v ZSV, v zeměpisu, což je velice důležité - aby obsahy byly vzájemně propojeny.
Seriál
Motivace žáků ve výuce chemie SOŠ pomocí úloh z běžného života
13.Zlato, stříbro a drahé kameny – motivační komplexní úlohy pro žáky SOŠ
Na tomto místě se však musíme zamyslet nad tím, zda je pro žáka vůbec motivující řešit komplexní úlohy obsahující již v úvodu zpravidla delší text, který má žákovi daný problém přiblížit a jenž navíc často obsahuje informace, které žák bude muset pro řešení úlohy využít. Pro motivaci žáků pro řešení komplexních úloh hrají významnou roli dva faktory. Zda je téma zvolené pro úlohu zajímavé a zda je text atraktivní, tedy zasazuje danou problematiku do v určité míře beletristicky atraktivního prostředí a dikce textu je z části odborná a z částí beletristická. Jistě bychom se měli pozastavit nad tím, zda chemii jako vědu takto „dehonestovat“, zda nechtít na žácích středních odborných škol, aby byli schopni číst i náročnější odborné texty. My se domníváme, že právě střední odborné školy, které nemají (až na výjimky) chemii jako hlavní náplň vzdělávání a základy přírodních věd jsou zde spíše na okraji zájmu, by měly chemii a další přírodní vědy chápat jako obory, které jim pomohou v osobním životě řešit situace, jež s danými obory souvisejí, než jako složitou, obtížně proniknutelnou směs odborných textů.
My jsme za základ v našem článku zvolili „pohádkové“ téma „Zlato, stříbro, drahé kameny“ a úlohy se zabývají historií a praktickým využitím těchto látek. Úvodní texty komplexních úloh se snaží v co nejzajímavější podobě přiblížit nejdůležitější informace o daných prvcích a nerostech. Texty nejsou příliš rozsáhlé, ale obsahují podstatné informace, které žáci mohou využít při řešení úloh. Domníváme se, že čtení textů by také mělo zvýšit žákovskou čtenářskou gramotnost, jejíž poměrně nízká úroveň se v současnosti ukazuje jako jeden z přetrvávajících problémů žáků na všech našich školách.
Na úvodní text dané komplexní úlohy navazuje vždy systém dílčích úloh. Ty obsahují především problematiku vzdělávacích oborů chemie a fyziky, ale zahrnují v sobě i důležité informace, které žák využije v hodinách přírodopisu, dějepisu a základů společenských věd. Úlohy rovněž rozvíjejí některá důležitá environmentální témata.
Dílčí úlohy obsažené v úloze komplexní mají také rozdílný charakter co do způsobu řešení. Dominující jsou úlohy otevřené, které nutí žáka vypracovat alespoň stručnou písemnou odpověď a napomáhat tak ke zvyšování jeho schopnosti se stručně a přesně vyjadřovat.
Z uváděných tří komplexních úloh je úlohu „Zlato“ možno využít jako úlohu testovou i jako úlohu učební (jejich popis viz Havlová a kol., 2010), zbývající dvě úlohy „Drahé kameny“ a „Stříbro“ mají charakter úloh učebních. Tyto dvě úlohy zase v nezanedbatelné míře podporují nejen rozvoj čtenářské gramotnosti žáků, ale také jejich schopnosti vyhledávat informace z jim dostupných zdrojů a cíleně stručně zpracovat tyto informace do podoby písemného nebo ústního sdělení. V případě dohledávání informací ve výuce předpokládá realizace úloh možnost žáků k přístupu na internet, musí být tedy využita počítačová učebna. Úlohy je samozřejmě možné také zadat jako domácí práci.
Zlato
Zlato fascinovalo lidi odpradávna. A popravdě řečeno, ani teď nenechává lidi chladnými. V ekonomické krizi, která nyní panuje, lidi do zlata investují, ale i ti, co peníze nemají, tu a tam propadnou jeho kouzlu a koupí nějaký ten šperk pro sebe nebo blízké. Co praví o zlatě odborná literatura?
Zlato (latinsky Aurum, chemická značka prvku Au) je chemicky odolný, velmi dobře tepelně i elektricky vodivý, ale poměrně měkkýkov žluté barvy. Má velkou hustotu ρ(Au) = 19,3 g/cm3 (Porovnejte např. s ρ(Ag) = 10,5 g/cm3, ρ(Cu) = 8,96 g/cm3, ρ(Pd) = 10,4 g/cm3, ρ(Ni) = 8,91 g/cm3, ρ(Zn) = 7,14g/cm3).
Již od dávnověku bylo zlato používáno pro výrobu dekorativních předmětů a šperků, využívalo se ho také jako materiálu k ražení mincí vyšších nominálních hodnot (u nás poprvé za vlády Jana Lucemburského a následně za Karla IV.) a později jako měnová záruka při vydávání bankovek. Jak jsme již uvedli, i dnes je zlato významným obchodním artiklem. Mezi obchodníky s tímto kovem a dalšími drahými kovy (stříbrem nebo platinou) se stále užívá jednotka hmotnosti trojská unce. Ta je rovna hmotnosti 31,103 g.
Ve šperkařství se používá slitin zlata se stříbrem (Ag), mědí (Cu), zinkem (Zn), palladiem (Pd) či niklem (Ni). Samotné ryzí zlato je totiž příliš měkké a šperky z něj zhotovené by se nehodily pro praktické použití, protože by se odíraly. Pevnost a tvrdost zlata se právě proto zvyšuje přidáním jiných, výše uvedených kovů. Příměsi těchto kovů navíc zbarvují vzniklou slitinu, a tak nejenže zlato může mít různou intenzitu žlutého zbarvení, ale vzniká také v současné době dosti moderní bílé zlato (příměs palladia a niklu). Zastoupení zlata v klenotnických slitinách neboli ryzost se vyjadřuje v karátech (ryzí zlato je 24karátové).
I velmi tenká vrstvička zlata na povrchu neušlechtilého kovu jej dokáže účinně ochránit před korozí. Slitiny zlata se pro svou stálost a výbornou elektrickou vodivost používají dnes v elektronice (např. v počítačích, mobilních telefonech) a pro svou chemickou stálost i v zubním lékařství.
I v Čechách jsou zdroje zlata – zlatonosné „žíly“ mj. ve středních Čechách (např. Jílové u Prahy, Roudný), v Jeseníkách (Zlaté Hory) a na Šumavě v okolí Kašperských hor. Dříve se tam získávalo zlato rýžováním z písku jednak v řekách a jednak po rozemletí zlatonosných hornin z hlubinných dolů. Pro tento mechanický postup získávání zlata jsou naše zásoby vyčerpány a novější chemické způsoby získávání zlata ze zlatonosných hornin se u nás nevyužívají pro jejich nebezpečně vysokou zátěž pro životní prostředí.
Teď, když jste získali o zlatu dostatek informací, snadno vyřešíte úlohy, které následují. Nezapomeňte informací z textu využívat!
Úloha 1
Jistě si ještě vybavíte scénu z pohádky, kdy dvojice sloužících před pana krále přinese velkou truhlu plnou zlata, aby princi nebo princezně demonstrovala, že sňatkem opravdu neprohloupí, že jejich bohatství je nevídané. V případě, že princ nebo princezna nebyli zrovna krasavci, člověk i nad tou truhlou přetékající zlatem pochyboval, že by byl sňatek vůbec možný. To ale není předmětem naší úlohy. Co nás zajímá je, zda takový výjev na hradě vůbec mohl proběhnout. Myslíte si, že by dva sloužící byli schopni unést velkou bednu plnou zlata?Své hodnocení zdůvodněte.
a) Zhodnocení scény s truhlou zlatých šperků.
b) Zdůvodnění vašeho hodnocení.
Řešení
Ad a) Truhlu zlatých šperků by nemohli dva, byť velmi silní, sloužící ani zvednout.
Ad b) Kdyby truhla měla např. rozměry 150 cm x 100 cm x 70 cm, tak by měla objem 1 050 000 cm3. Jestliže předpokládáme, že šperky by byly na sobě vyskládány tak, že z celkového objemu truhly by zaujímal vzduch a drahé kameny 2/3 a zlato jen cca 1/3, tak by byl objem zlata cca 350 000 cm3. Jeho hmotnost by pak byla 350 000 cm3 x 19,3 g/cm3 = 6 755 000 g = 6 755 kg = 6, 755 t.
Úloha 2
Představte si dva zcela stejné snubní prstýnky. Jeden bude z 18karátového zlata a druhý ze 14karátového zlata. Které tvrzení bude správné? (Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi)
A. Prstýnek z 18karátového zlata bude mít větší hmotnost než prstýnek ze 14karátového zlata.
B. Prstýnek ze 14karátového zlata bude mít větší hmotnost než prstýnek z 18karátového zlata.
C. Oba prstýnky budou mít stejnou hmotnost.
D. Z uvedených údajů nemohu jejich hmotnosti porovnat.
Řešení
A.
Úloha 3
Představte si, že guvernérČeské národní banky by vám nabídl, že si můžete v tašce odnést najednou 10 cihel s ryzostí téměř 24 karátů, každou o hmotnosti 400 trojských uncí. Zbohatli byste? Své tvrzení zdůvodněte.
Zdroj: Autor: Szaaman. [cit. 2011-10-24]. Dostupné pod licencí Public domain na WWW: <http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gold_bullion_2.jpg>
Řešení
1 cihla má hmotnost: 31,103 g . 400 = 12 441 g = 12, 441 kg
10 cihel má hmotnost 124,44 kg a to byste jako jedinci v tašce neunesli.
Úloha 4
Vysvětlete, proč se tak usilovně volá po sběru veškeré vyřazené elektroniky např. ve sběrných dvorech.
Řešení
V elektronice jsou jednak ve stopových množstvích např. zlato, stříbro, popř. i platina a dále barevné kovy jako měď, hliník, paladium, nikl, cín, olovo, kobalt, kadmium apod. Získávání všech těchto kovů je velmi drahé a navíc mnohé z nich by na skládkách mohly způsobovat znečišťování půdy a podzemní vody.
Úloha 5
První zlaté mince se u nás začaly razit ve století
(Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi)
A. 12.
B. 13.
C. 14.
D. 15.
Řešení
C.
Úloha 6
Vysvětlete, proč se řetízky zhotovují téměř vždy ze 14karátového zlata a přívěsky pak ze 14 i 18karátového zlata.
Řešení
18karátové zlato je ještě poměrně měkké a snadněji by se odíralo. Naopak přívěsky už se stále o tělo neodírají, tak je zlatníci někdy z 18karátového zlata zhotovují.
Úloha 7
Popište, jak byste (bez poškození chemikáliemi) v laboratoři orientačně zjistili, zda je masivní zlatý prsten skutečně zlatý, nebo jde o laciný mosazný falzifikát.
Řešení
Prsten bychom nejprve zvážili na laboratorních vahách. Potom bychom změřili jeho objem tak, že nejprve bychom změřili objem samotné vody v odměrném válci, a pak bychom do ní zcela ponořili (na velmi tenké niti) zavěšený prsten. Na stupnici odměrného válce bychom zjistili objem po ponoření prstenu, tedy celkový objem vody a prstenu. Od tohoto objemu bychom odečetli objem samotné kapaliny a rozdíl je objem prstenu. Z hmotnosti prstenu a jeho objemu zjistíme hustotu látky, z níž je prsten zhotoven.
Pokud by byla vypočtená hustota materiálu, z něhož je prsten zhotoven, menší než 9 g/cm3, šlo by prakticky jistě o falzifikát (viz hustoty prvků v úvodu úlohy), pokud by hustota materiálu byla o několik jednotek větší, tak by bylo nutno ještě pravost prstenu nechat prověřit v odborné zkušebně.
Úloha 8
Za výlohami klenotnictví se někdy udává ryzost zlata v tisícinách. Uveďte, kolik tisícin zlata obsahuje zlato:
a) 14karátové
b) 18karátové
Řešení
Ad a) 583/1000
Ad b) 750/1000
Úloha 9
Co znázorňovala scéna ve westernu, kde kovboj kouše svými špičáky do zlaté mince? Jako přírodovědec to popište a vysvětlete.
Řešení
Pokud by se špičák kovboje alespoň trochu otiskl do povrchu zlaté mince, byla by to známka její pravosti i vysoké ryzosti, protože zlato s vysokou ryzostí je měkký kov.
Stříbro, chemická značka Ag (lat. Argentum), je ušlechtilý kov bílé barvy, používaný člověkem již od starověku a to k různým účelům. Vyznačuje se nejlepší elektrickou a tepelnou vodivostí ze všech známých kovů. Slouží jako součást různých slitin pro použití v elektronice, výrobě CD i DVD nosičů, ve šperkařství, v zubním lékařství a při výrobě kvalitních zrcadel a malých baterií (např. do hodinek).
V přírodě se stříbro obvykle vyskytuje ve sloučeninách, vzácně však i jako ryzí kov. Z minerálů stříbra je nejvýznamnější akantit a jeho modifikace argentit Ag2S.
U nás se už v ranném středověku využívalo také k ražbě velmi ceněných stříbrných mincí.
Pro doplnění informací, které jsou k řešení úloh třeba, využijte příslušných literárních zdrojů včetně internetu.
Úloha 1
a) Uveďte alespoň tři oblasti (lokality), kde se ve středověku těžila stříbrná ruda na území dnešní ČR.
b) V roce 1 300 v jednom městě nedaleko Prahy zřídil Václav II. významnou mincovnu. Ve kterém městě to bylo a jak se ta ražená mince jmenovala?
Řešení
Ad a) V Čechách se ve středověku dobývalo značné množství stříbrných rud. Nejznámější oblastí je asi Kutná Hora – kromě dobývání a rafinace stříbra zde vznikla i královská mincovna, kde byly raženy známé Pražské groše. Další lokality s výskytem a dobýváním stříbrných rud nalezneme i v Krušných horách a na Českomoravské vysočině (Jihlava).
Ad b) Král Václav II. zřídil mincovnu v Kutné Hoře, kde se od roku 1 300 razily Pražské groše.
Úloha 2
Při prohlídkách hradů a zámků můžeme často slyšet, že prohlížený objekt byl v minulosti několikrát prodáván za určitý velký počet hřiven stříbra. I když hřivna jako jednotka nebyla vždy a všude zcela stejná, uvažujte tu, které se někdy říkalo „pražská“ a ze které se razilo 64 „pražských grošů“.
a) Zjistěte hmotnost stříbra, kterou hřivna představovala.
b) Obsahovalo půl kopy Pražských grošů stříbro o větší hmotnosti než jedna třetina hřivny?
Řešení
Ad a) Tato hřivna nazývaná také někdy pražská byla přibližně rovna 253 g stříbra. Razilo se z ní 64 grošů, z nichž každý měl hmotnost nepatrně menší než 4 g.
Ad b) Půl kopy Pražských grošů obsahovalo cca 30 x 4 g stříbra, což je více než cca 253 g : 3.
Úloha 3
V pohádkách, ale i jinde, se můžeme setkat s tolary (od tohoto názvu jsou odvozeny dnes užívané dolary). Velmi mnoho stříbra obsahovaly na území ČR ražené tzv. Šlikovské tolary, které měly hmotnost 29,2 g při ryzosti stříbra 931/1000. Razily se za Ludvíka Jagelonského v letech 1520–1528.
Od roku 1783 se s vyobrazením Marie Terezie ražený tolar používal jako významné platidlo i v mnoha okolních zemích. Tento tolar měl hmotnost 23,3 g a ryzost stříbra v něm byla 833/1000. Měl hodnotu 2 zlatých (ve stříbře), přičemž jeden zlatý představoval hodnotu 30 (měděných) krejcarů.
a) Porovnejte cenu topůrka a sekery v národní písni:
Já do lesa nepojedu … Sekera je za dva zlatý a topůrko za tolar. Kdyby na mne hajný přišel, on by mně to všechno vzal.
b) Obsahuje více stříbra tolar z doby Ludvíka Jagelonského nebo jedna trojská unce používaná mezi klenotníky dodnes?
Řešení
Ad a) Topůrko a sekera by byly stejně drahé.
Ad b) Trojská unce obsahuje cca 31,1 g stříbra, tolar za Ludvíka Jagelonského ho obsahoval „jen“ 29,2 g.
Úloha 4
V souvislosti s prudkým poklesem stříbra na světových trzích způsobeným otevřením mnoha nových dolů např. v Americe zavedlo 2. srpna 1892 Rakousko-Uhersko měnovou jednotku korunu a haléř. Ta až do první světové války platila souběžně s původními zlatými a krejcary. (Zajímavostí je, že po rozpadu Rakouska-Uherska převzaly korunovou měnu všechny nástupnické státy, ale jen Československo úspěšně překonalo poválečný měnový rozvrat a zachovalo si i názvy měnových jednotek.)
a) Zjistěte poměr (kurz) v té době ještě používaného zlatého k nově zavedené koruně.
b) Vysvětlete, odkud se vzalo lidové označování desetikoruny jako „pětka“.
c) Kolik krejcarů představovalo sto korun v době zavedení koruny?
Řešení
Ad a) 1 zlatý byly dvě koruny.
Ad b) Pochází zřejmě ze vzájemného poměru zlatého a koruny – 10 Kč představovalo 5 zlatých.
Ad c) Sto korun odpovídalo 50 zlatým a každý zlatý měl 100 krejcarů. Sto korun tedy představovalo 5 000 krejcarů. (Protože 100 korun bylo 10 000 haléřů, tak jeden krejcar byly 2 haléře.)
Úloha 5
a) Zjistěte, jak se kovové stříbro užívá na DVD, popř. CD kompaktech.
b) Zjistěte, jak se využívá stříbro při konstrukci kvalitních zrcadel, která nám pak mohou sdělit, kdo že je na světě nejkrásnější!!
Řešení
Ad a) Tenká vrstva stříbra se nanáší na plastovou podložku a po překrytí další plastovou vrstvou se na ni zaznamenávají stopy vytvářené laserovým paprskem, který poté slouží i pro čtení uloženého záznamu. U levnějších variant záznamových médií může být stříbro nahrazeno hliníkem.
Ad b) Vysoké optické odrazivosti stříbra se již po dlouhou dobu využívá při výrobě kvalitních zrcadel. Zde je tenká vrstva stříbra nanášena na skleněnou podložku a druhou skleněnou deskou je chráněna proti korozi atmosférickými plyny.
Úloha 6
a) Vojáci používají stříbro při postupu do neznámého území. Pokuste se zjistit k čemu.
b) Rukama stomatologů také denně prochází výrobky obsahující stříbro. Vyhledejte k čemu a proč.
Řešení
Ad a) Stříbro obecně působí především baktericidně (ničí bakterie) a tedy dezinfekčně. Baktericidních vlastností stříbra se využívá i při jednorázové dezinfekci menších zdrojů pitné vody (studny). Je součástí vojenských pohotovostních souprav, které umožní v terénu získat pitnou vodu i z velmi znečistěných zdrojů.
Ad b) Slitiny stříbra (společně se zlatem a dalšími kovy) se především uplatňují v dentálních aplikacích, jako jsou můstky a korunky v zadních částech ústní dutiny. Speciálním případem dentálního využití stříbra jsou amalgámy. Tyto slitiny se používají jako výplně otvorů vzniklých po odvrtání zubního kazu. Jejich hlavními složkami je rtuť a slitiny stříbra s mědí a cínem.
Úloha 7
a) Všichni, kdo vlastníme nějaký stříbrný předmět, víme, že po čase na vzduchu šedne. A toto zšednutí jde jen velmi obtížně mechanicky odstranit. Zjistěte, co toto šednutí stříbra způsobuje.
b) Také při delším koupání v mořské vodě povrch stříbrného předmětu šedne. Tato „šeď“ jde ale mechanicky snadno odstranit. Přijdete na to, co na povrchu stříbrných předmětů šednutí ve slané vodě způsobuje?
Řešení
Ad a) „Šednutí až černání“ stříbra na vzduchu způsobuje vznik černého sulfidu stříbrného Ag2S na povrchu stříbra. Způsobují to stopová množství sulfanu (sirovodíku) v atmosféře, který se tam dostává např. při anaerobním rozkladu bílkovin. Bílkoviny prakticky vždy obsahují vázanou síru.
Ad b) V mořské vodě jsou přítomny ionty Cl-, které způsobí na povrchu stříbrného předmětu vznik bílého chloridu stříbrného, který se za chvíli rozkládá a vzniká porézní černošedé stříbro. To lze snadno odstranit kouskem hadříku.
Drahé kameny
Nedávno jsme navštívili pouť. Pouť sama o sobě je poněkud tajemné místo, ale když vás za ruku chytne paní se šátkem na hlavě a nepříčetným pohledem v očích, zatrne vám. Paní mi věštila z karet – prý brzo potkám osudovou lásku a budu zdravá. Všechno je ovšem podmíněno tím, že kromě zaplacení věštby sáhnu hlouběji do peněženky a koupím si kámen s odpovídajícím zbarvením. Pro každé znamení měla paní připravenu konkrétní sadu kamenů. Jsem Vodnář, mohla jsem si vybrat safír, tyrkys, fluorit nebo opál. Zvolila jsem nejlevnější variantu, jsem spořivá, a pádila ze stanu vstříc novým zítřkům. Kámen, který jsem nakonec nechala v kapse džínů, posléze nádherně rachtal v pračce.
Drahé kameny fascinovaly lidi odpradávna. Podobně jako zlato nebo stříbro byly používány ve šperkařství a ke zdobení řady dekorativních předmětů. Sloužily ale také v různých kulturách k mnohým rituálním (obřadním) účelům. Drahé kameny mají různé zbarvení a různou tvrdost a od toho, jak jsou dostupné jejich zdroje, se odvíjí i cena. Podobně jako u zlata i u drahých kamenů jsou stanoveny hmotnostní jednotky kamenů. Kromě gramů, které jako jednotka hmotnosti nejsou asi žádným překvapením, se používají v současnosti, podobně jako je tomu u zlata, „karáty“, přičemž jeden karát je u drahých kamenů 0,2 gramu. Ještě dříve se udávala jejich hmotnost v tzv. gránech, které se ale v současnosti již nepoužívají.
Kromě hmotnosti kamenů je důležitá také jejich tvrdost, která se určuje podle tzv. Mohsovy stupnice tvrdosti. V této stupnici mají kameny hodnoty tvrdosti od 1 do 10. Tvrdost kamenů umožňuje posoudit možnosti jejich využití pro různé účely. Pojďme si nyní společně zodpovědět některé otázky, které se drahých kamenů týkají.
Úloha 1
a) Nerosty jsou velmi často pojmenovány a jména vychází z některé z jejich charakteristických vlastností, třeba barvy nebo barvy nějakého plodu, tvaru, fyzikálních nebo chemických vlastností, ale třeba také z pověr, které přisuzují nerostům různé vlastnosti, nebo podle jejich nalezišť. Vyhledejte s pomocí literárních zdrojů názvy alespoň tří nerostů, které získaly svůj název na základě své barvy nebo podobnosti s barvou nějakého plodu. Napovíme vám, že se jedná např. o různé formy sloučenin křemíku.
b) Pokud jste názvy našli, pokuste se k nim dohledat nějakou legendu o jejich léčivé síle nebo vztahu k vašemu znamení zvěrokruhu. Domníváte se, že kameny mohou mít skutečně zázračné účinky? Své tvrzení podložte argumenty.
Řešení
Ad a) citrín, růženín, záhněda, olivín
Ad b) Neexistují žádné vědecké studie, které by potvrdily, že by kameny měly nějakou léčivou či jinou moc. Jejich účinek zřejmě spočívá pouze ve víře člověka v „kouzelnou“ moc kamene, který nosí u sebe. Jedná se o tzv. placebo efekt.
Úloha 2
Uvedli jsme, že nerosty mívají názvy podle svého zbarvení nebo jiných charakteristik. Kromě toho je často v názvu nerostu obsažen název prvku, jenž je v nerostu vázán. Typické je to pro starší české názvy nerostů. Doplňte do tabulky k názvu nerostu vždy název prvku, jež je v něm vázán, a značku tohoto prvku.
Název nerostu
Název prvku, který je součástí krystalické mřížky nerostu.
Značka prvku, který je součástí krystalické mřížky nerostu.
Př.: Baryt
Barium
Ba
Křemen
Leštěnec olověný (galenit)
Blejno zinkové (sfalerit)
Kyz železný (pyrit)
Řešení
Název nerostu
Název prvku, který je součástí krystalické mřížky nerostu.
Značka prvku, který je součástí krystalické mřížky nerostu.
Př.: Baryt
Barium
Ba
Křemen
Křemík
Si
Leštěnec olověný (galenit)
Olovo
Pb
Blejno zinkové (sfalerit)
Zinek
Zn
Kyz železný (pyrit)
Železo
Fe
Úloha 3
Mezi největší nalezené diamanty světa patřil diamant s názvem „Cullinan“ o velikosti 3 106 karátů nalezený v Jižní Africe v roce 1905. Jaká byla přibližná hmotnost tohoto diamantu?
Řešení
V úvodním textu uvádíme, že hmotnost jednoho karátu u diamantu odpovídá asi 0,2 gramu. Hmotnost diamantu byla tedy dána násobkem počtu karátů a 0,2 g, tedy 3106 . 0,2 g = 621,2 g.
Úloha 4
Jakákoli těžba nerostných surovin včetně zlata, stříbra a dalších kovů i drahých kamenů, třeba diamantů má často negativní vliv na životní prostředí. Aby krajina po skončení těžby nepřipomínala měsíční krajinu, dochází k jejímu zušlechťování. Jak se tento proces nazývá cizím slovem?
(Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi)
A) Rekultivace
B) Reinkarnace
C) Recyklace
D) Redukce
Řešení
A)
Úloha 5
Jestli jste si mysleli, že pohyb takové komodity, jakou jsou surové diamanty, nepodléhá žádným pravidlům, mýlili jste se. Pohyb této komodity je pečlivě monitorován. Existuje tzv. Kimberleyský proces, v jehož rámci se státy zavázaly k systému mezinárodních certifikací surových diamantů a evidenci jejich mezinárodního pohybu. Pokuste se zdůvodnit, proč je takový proces vůbec zaveden. (Inspiraci jistě můžete čerpat z mnoha detektivních příběhů.)
Řešení
Diamanty jsou velmi cennou komoditou a jejich pašování může generovat velké množství peněz. Ty mohou být zneužívány pro trestnou činnost, jakou je vývoz zbraní do zakázaných oblastí, teroristická a povstalecká činnost a další.
Úloha 6
Za drahokamy jsou považovány zejména nerosty s tvrdostí vyšší než 6 na Mohsově stupnici. Proč jsou tyto kameny vhodné pro šperkařství?
Řešení
Zvláště některé šperky jsou určeny ke každodennímu nošení, a proto je důležité volit materiály, které jsou odolné proti oděru.
Úloha 7
Jak jsme uvedli ve vstupním textu, jednou z jednotek hmotnosti drahých kamenů v dřívějších dobách byly tzv. grány z anglického termínu „grain“.
a) Na základě překladu slova „grain“ odvoďte, jak se tato jednotka hmotnosti využívala.
(Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi)
Drahé kameny se vyvažovaly:
A) mořskými mušlemi definované velikosti,
B) suchými zrny ze střední části klasu pšenice,
C) kamínky o velikosti plodu švestky,
D) peckami třešní.
b) Proč myslíte, že se této metody přestalo využívat?
Řešení
Ad a) B)
Ad b) Zrna ze střední části pšenice nebyla vždy stejně veliká a navíc postupně dále vysychala, ztrácela tedy svou hmotnost vlivem odpařování vody. Vážení kamenů touto metodou bylo velmi nepřesné, a tudíž nevyhovující.
Úloha 8
a) Na svatováclavské koruně jsou vedle perel velké rubíny a safíry. Vyhledejte jejich chemické složení a uveďte, které z nich jsou červené a které modré.
b) Jaký je rozdíl mezi brilianty a v pohádkách se vyskytujícími démanty?
c) Vyhledejte, zda měla pravdu paní Vomáčková, že perla je zvláštní druh diamantu?
d) Jak byste rozlišili briliant a stejně vybroušený kousek skla?
Řešení
Ad a) Rubíny a safíry jsou chemickým složením oxidy hlinité. Rubíny jsou červené a safíry jsou modré.
Ad b) Brilianty jsou obvykle čiré nebo narůžovělé diamanty vybroušené speciálním brusem. Démanty jsou jen jiným (poetickým) názvem pro brilianty.
Ad c) Diamanty jsou zvláštní modifikace uhlíku. Přírodní perly vznikají např. ve schránkách ústřic, pokud do schrány ústřice vnikne cizí tělísko – např. zrnko písku. To vyvolá obrannou reakci ústřice, která začne vylučovat perleťovou hmotu usazující se na cizím tělese.
Ad d) Briliant by na rozdíl od vybroušeného kousku skla zanechal rýhu např. na sklu okenní tabule.
Zatímco úloha „Zlato“ je použitelná jako úloha testová i učební (s většinou informací uvedených v úvodním textu), úloha „ Stříbro“ je v našich současných školních podmínkách (bez každodenního přístupu žáků na internet) ukázkou úlohy učební s tím, že podporuje nejen rozvoj čtenářské gramotnosti, ale také schopnost žáků vyhledávat a cíleně stručně zpracovat informace z jim dostupných zdrojů a navíc je ústně prezentovat. Předpokládá to však jejich domácí aktivitu.
Úlohu může řešit každý sám, popř. ve dvojici a při prezentaci ve třídě se porovnává správnost a úplnost řešení jednotlivých skupin, anebo jen každou jednotlivou dílčí úlohu řeší jen jedna dvojice žáků a ta výsledek prezentuje třídě. Všechny prezentace jsou pak shromážděny do jednoho celku, který nakonec elektronicky získá každý žák pod heslem „Vyhledáváme a uspořádáváme si informace sami“.
Učitelům pro orientaci samozřejmě uvádíme nástin řešení.
