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クリスタルはなぜ綺麗なの?


■ 目的

"見えないカタチの秘密を感じよう"

■ 授業内容

日本の国の花といえば?桜と菊です。 では、日本の国の石は何だと思いますか?

それは、翡翠(ヒスイ) え?ご存知ない?

それもそのはず。実は昨年、日本鉱石学会によって選定されたばかりです。

縄文時代から親しまれてきた日本を象徴する石なんだとか。

というわけで、今回のテーマはきれいなきれいな「クリスタル」の世界を探究しました。

まずは、クリスタルの世界の驚きをお届けします。

世界最大のクリスタルとは? 350億円のクリスタルってどんなクリスタル? 何百年も所有をめぐって争われてきたダイヤの魔力とは? そして、気になるお値段は?

その美しさと価値に、驚きがたくさん。

えーっと、ところで、「クリスタル」と普通の石ってどう違うんでしたっけ?

4つのヒントから、この謎に迫ってみましょう。 

「透明で、きれいな石のことだ!」 「マグマが冷えて固まったものじゃないかな?」 「塩がクリスタルって聞いたことがあるよ!」 まずは自分の頭で考えてみます。

ヒントの前に、古代の考えを拝借。 古代ギリシャ人は氷が解けなくなるくらい固まったもの 「氷=クルスタッロス」と、クリスタルの正体は、氷だと考えていました。

■ ヒント1

実は、あんなに見た目が違う、ダイヤも石炭も材料は同じ。 材料が同じなのに、どうしてこんなにも違うんだろう??

■ヒント2 透明じゃないクリスタルもある。 その代表がこちらの「ビスマス」 なんと、このきれいな形は自然で作られたもの。 いったいどうしてこんな形になるのでしょう?


■ヒント3 フランスの鉱物学者、ルネ=ジュスト・アユイが、 「クリスタルが割れた欠片は、元のクリスタルと同じ形である。」

そんなヒントを見つけてくれました。

「クリスタルとは○○のことだ!」 もう一度ここで考えてみます。

■ヒント4 塩もクリスタルらしい。ということは、塩の作り方にヒントがあるはず! 海を蒸発させて作るとき、塩がクリスタルになる。

いったいなぜだろう?ここで、活躍していたのは先日活躍した、電子と陽子の考え方。 クリスタルの力には、電気の力が関係すると学びました。


ここで、ヒント3をもう一度掘り下げてみます。 クリスタルが割れてもなぜクリスタルになるのか?

電子のひっつき方のルールを学び、 電子と陽子をレゴブロックに見立て、 ルールに従ってくっつけていくと、 どんな形になるのか、ゲーム形式で対戦してもらいました。

すると、、、

まさに真四角。立方体の登場です。

では、実際にはどうなっているのでしょうか? 顕微鏡で食塩を観察。

たしかに真四角。  わかったぞ! 「クリスタルとは原子や分子が繰り返し同じパターンでくっついたもの」 その通り! 自然が作り出した、美しいパターンのクリスタル そのなかでも、科学者たちの中で最も美しとされるクリスタルがあるのですが、 それは次回へのお楽しみ。

■ ミッション ① もっとすごいクリスタルを見つけよう!(クリスタルには逸話がいっぱい) ② 宝石のでき方をしらべよう! おすすめ教材 :(実験)ご家族一緒に:お家で作れる、ビスマスのクリスタル http://portal.nifty.com/kiji/120416154947_4.htm おすすめ教材: (動画)低学年 スクどう NHK for School 塩の結晶 http://www.nhk.or.jp/school/sukudo/search.html?kw=塩 おすすめ教材:(道具)高学年 塩は水にどう溶けるの? https://www.youtube.com/watch?v=xdedxfhcpWo


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