UNIDAD DIDÁCTICA “LOS SECRETOS DE LAS PIEDRAS” Miguel Ángel Vallecillo Teodoro Mª Teresa Plaza Núñez
TEMA: Los secretos de las piedras. NIVEL: Primaria (adaptable) y Secundaria. ÁREA: Ciencias Naturales, Sociales, Lengua, Tecnología, Plástica, Matemáticas. TEMPORALIZACIÓN: OBJETIVOS: 1.- Conocer la importancia que han tenido los minerales en la historia del ser humano. 2.- Descubrir, de diferentes maneras, que es un mineral y una roca. 3.- Diferenciar los tres tipos de rocas: ígneas, metamórficas y sedimentarias. 4.- Reconocer el material con el que se ha dado vida a los edificios del Museo y algunos útiles de las salas. 5.- Situar geográficamente zonas donde se extraen los minerales presentes en esta Unidad.
COMPETENCIAS: 1.- MATEMÁTICAS: Utilizar el lenguaje matemático para cuantificar la proporción de mineral de una roca y otras operaciones. 2.- COMUNICACIÓN LINGÜÍSTICA: 2.1. Adquirir vocabulario relacionado con el tema. 2.2. Comprender e interpretar mensajes sobre la formación de rocas y cómo se extrae el mineral para producir el útil. 2.3. Expresarse oralmente y por escrito de forma cohesionada. 3.- CONOCIMIENTO E INTERACCIÓN CON EL MUNDO FÍSICO: 3.1. Describir con coherencia, cohesión y adecuación textos relacionados con los minerales. 3.2. Entender, interpretar y aplicar teorías sobre la manera de conseguir el útil. 4.- COMPETENCIA DIGITAL: Buscar, recoger, seleccionar, procesar y presentar información sobre el tema. 5.- SOCIAL Y CIUDADANA: Explicar la producción de útiles a través de la perspectiva científica. 6.- CULTURAL Y ARTÍSTICA: Realizar actividades relacionadas con la plástica y tecnología utilizando los minerales.
7.- APRENDER A APRENDER: Aunar conocimientos y procedimientos científicos adquiridos. 8.- AUTONOMÍA E INICIATIVA PERSONAL: Desarrollar el espíritu crítico del alumno y su capacidad para analizar situaciones y sus consecuencias. CONTENIDOS 1.- Introducción. 2.- Mineral y roca. 4.- Las piezas de las salas del Museo y su relación con las rocas y minerales. 1.- INTRODUCCIÓN La historia de nuestra localidad, Olivenza, no sólo se encuentra escrita en los libros, también aparece reflejada en sus piedras, piedras que nos descubren muchísimos secretos. Suban ustedes a la Torre del Homenaje y verán las variadas inscripciones que en los bloques de granito o pizarra existen; aprecien las leyendas que se leen en las lápidas o mojones de la entrada al Museo, en la estela funeraria, piedra fundacional… Con este proyecto intentamos dar a conocer la continua relación que ha existido entre el hombre y los minerales, desde la Prehistoria a la actualidad; comprobaremos como la evolución del ser humano está en consonancia con el empleo de minerales para obtener diferentes útiles. Tras diferenciar mineral y roca, nos acercaremos a algunas piezas de las salas de nuestro Museo, descubriendo el mineral del que se ha obtenido, mineral que tendremos ante nuestros ojos. Dejaremos volar nuestra imaginación hasta llegar a decir la frase típica: ni a soñar que de esto saliera esta pieza. 2.- MINERAL Y ROCA Los minerales son sustancias naturales, generalmente sólidos, que se forman por procesos geológicos, erupción de volcanes, sedimentación… Se caracterizan por ser una composición de átomos que pueden expresarse mediante una fórmula química. La mayoría
presentan estructura cristalina, a excepción del mercurio, que es líquido, o el ópalo que no posee una estructura cristalina ordenada. Una roca es una asociación natural que puede formarse por uno o varios minerales. Se clasifican en: 1.- Ígneas o magmáticas. Las capas profundas de la tierra, donde hace mucho calor, son de lava o magma fundido que, al salir al exterior, se solidifica y forma este tipo de rocas.
2.-Metamórficas. Originadas por la alteración en temperatura y presión, como ocurre durante la formación de las montañas.
3.- Sedimentarias. Fruto de la consolidación de sedimentos que pueden ser minerales, rocas o fósiles.
3.- LAS PIEZAS DEL MUSEO Y SU ORIGEN MINERAL. 3.1. El recinto amurallado En 1306 se inicia la construcción del actual primer recinto amurallado de Olivenza, como reza en la piedra fundacional que se localiza en la sala de arqueología. Para que perdurase, la leyenda se grabó en mármol, roca compuesta por un mineral llamado calcita; ésta, nos da a conocer que la primera piedra del castillo fue puesta en el día de San Miguel del año citado. En ella se representan los escudos de Olivenza, Portugal y de la familia Rego, además de una mujer sentada.
Calcita
Piedra fundacional
En la entrada al Museo se descubren piedras sepulcrales, escudos nobiliarios, o simplemente losas en las que aparecen inscripciones, todas ellas en mármol. Si accedemos a la Torre del Homenaje o a cualquiera de las otras, o miramos los lienzos de muralla, distinguimos que las rocas más usadas para levantarlas fueron sillares de granito y cuarcita. En muchas de ellas se reconocen diferentes grabados (barcos, aves, formas geométricas, motivos heráldicos).
Granito
Torre del Homenaje
3.2. La tienda Uno de los productos más importantes en el desarrollo del comercio fue la sal, elemento más valioso que el oro y que sirvió como moneda para pagar a las legiones romanas, como parte de su salario. ¿De dónde vendrá la palabra salario? La sal se extrae de tres maneras: del mar, secando en salinas el agua salada; de manantiales salinos; o sal mineral que proviene de minas como las de Cardona, en Cataluña. Además de usarse en cocina, la sal es estupenda como conservantes y fuente de sosa que se utiliza para fabricar jabones, vidrio y bicarbonato. Otro de sus usos es como insecticida para proteger de la carcoma.
Halita(Sal)
Sal refinad
En la tienda se localizan otros útiles realizados con material diferente; así encontramos pesas fabricadas con hierro, latas de cinc, objetos de vidrio…, materiales que estudiaremos en otras salas del Museo. 3.3. Bodega
Desde el Neolítico se conoce la producción de vino. Para su conservación y transporte se utilizaron cántaros y tinajas fabricadas con arcilla y barros, es decir, rocas sedimentarias. En la actualidad el vino lo encontramos embotellado, en botellas de vidrio, material que se crea a partir de arena de sílice que se extrae del cuarzo. Algunas botellas tienen una cápsula de estaño, obtenido de la casiterita, con objeto de proteger el tapón.
De la casiterita conseguimos el estaño, metal que se utiliza para muchas aleaciones como el bronce, también como protector del cobre, hierro, metales usados en la fabricación de latas de conservas, fungicidas, tintes, dentífricos y pigmentos.
Cuarzo
Casiterita
3.4. Almazara Difícil es documentar con exactitud cuando surge el cultivo del olivo en la Península Ibérica, planteándose la hipótesis de que fueron los fenicios, hacia el 1100 a. C., los encargados de difundirlo.
La abundancia de olivos en nuestro término es la razón de ser del nombre de Olivença/Olivenza, como se comprueba en el escudo de la piedra fundacional que se conserva en la sala de Arqueología. Aquí se aprecian dos grandes conos labrados en granito, compuesto de mica, cuarzo y feldespato, estos dos últimos son los minerales más frecuentes de la corteza terrestre.
Mica
Feldespato
Rulos de granito
3.5. Herrería En la Edad del Hierro se populariza el uso de este material para fabricar armas y herramientas en Europa, donde la metalurgia del hierro se introdujo desde Asia Menor, hacia el siglo XI a. C. A nuestro país llegó hacia el primer milenio.
El hierro se extrae de la goethita. En España, las minas más importantes de este mineral se encuentran en el País Vasco. A ellas alude Shakespeare en su obra Hamlet, al informarnos de los bilboes, unos grilletes de hierro procedente de Bilbao. La goethita adopta su nombre de Johann Wolfgang von Goethe, quien, además de poeta y escritor, fue mineralogista.
Goethita
Llaves de hierro
3.6. Zapatería Desde que existe el ser humano, éste ha sentido la necesidad de hacer calzado con el material que tenía a mano, como es el caso del cuero. Con el paso de los siglos llegó la vulcanización del caucho, empleado para hacer suelas. Este proceso fue descubierto casualmente por Charles Goodyear, en 1839, al volcar un recipiente de azufre y caucho encima de una estufa. Esta mezcla se endureció y se volvió impermeable; a este proceso lo llamó vulcanización, en honor al dios Vulcano. El término azufre deriva del latín sulphur, que significa piedra de fuego. Se usa en la industria química para obtener fertilizantes, detergentes, tintas, fármacos, explosivos, insecticidas, disolventes… El mejor azufre se localiza en la isla de Sicilia.
Azufre
Zapatos de goma
3.7. Carpintería La materia prima del carpintero es la madera, pero para trabajarla necesita herramientas, como lijas hechas con minerales. Éstas se realizan con granates, mineral que en algunos casos tiene un color parecido al fruto de las granadas. Se emplea para la elaboración de abrasivos, instrumentos de corte, pulido, perforaciones y como piedra preciosa en joyería.
Granate
Papel de lija
3.8. Sastrería El ser humano siempre ha intentado protegerse del frío fabricando ropas con pieles, luego con tejidos y actualmente con fibras sintéticas. Ya en la Prehistoria existían las fibras vegetales. Los tintes naturales para teñir las telas son de origen vegetal, animal o mineral. Algunos minerales de los que se extraen son: cinabrio (rojo) cerusita (blanco), cobalto (azul) y limonita (amarillo). La cerusita, del latín cerussa, que significa blanco, es el mineral del que se extrae el plomo y, en menor medida, plata.
Cerusita
Tinte
El cinabrio, del árabe zinjafr, que significa dragón, es el mineral del que se extrae mercurio, con objeto de hacer termómetros, barómetros, baterías, empastes dentales, objetos de decoración…
Cinabrio
En nuestro país son de gran importancia las minas de Almadén, en Ciudad Real. La Skutterudita, denominada así por su origen, la zona de Skutterud, en Noruega. De ella se consigue el cobalto, empleado en aleaciones de acero, caso de brocas, herramientas de diamantes, imanes, cintas magnéticas. Otro de sus usos es como secante de pinturas, barnices tintas y pigmentos como cobalto azul y verde.
Skutterudita
Azulejos
¿Sabías qué el color azul de los azulejos de las iglesias de Olivenza se debe al pigmento cobalto azul? La limonita, del latín limus, sirve para obtener hierro y fósforo. De ella se extrae el pigmento amarillo. Era conocida desde la Prehistoria, pues se empleaba como pigmento en el arte rupestre y antiguo Egipto.
Limonita
3.9. Barbería Uno de los instrumentos más utilizados en este oficio fue la hoja de navaja, fabricada en acero, a la que se unen otros compuestos como carbono, silicio y manganeso. Éste se extrae de la pirolusita, utilizada desde antiguo para quitar el color verdoso al vidrio; también se emplea en la fabricación de baterías eléctricas, colorante para la obtención de pinturas verdes y violetas, y tintes para telas.
Pirolusita
Navaja de afeitar
3.10. Escuela Originalmente, en las primeras escuelas, se escribía sobre tablillas de arcilla húmeda.
En la actualidad empleamos lápices cuyas minas están hechas con grafito, usado desde mediados del siglo XVI. Otros usos son: lubricante, lámparas de arco voltaico, baterías, reactores nucleares…
Grafito
Lápiz
3.11. Medicina En 1895 el físico Wilhelm Conrad Röntgen descubrió en 1895 una radiación que penetraba los cuerpos opacos. Realizó la primera radiografía humana usando la mano de su mujer. Por el descubrimiento de los rayos X recibió el premio Nobel de Física en 1901. Para poder radiografiar esófagos, estómago e intestino se toma un contraste, una papilla de sulfato de bario, que impregna las paredes del tubo digestivo y se visualiza en rayos X.
Bario
3.12. Imprenta La invención de la imprenta en el siglo XV, por Johannes Gutenberg, cambió el modo de imprimir libros que, anteriormente, eran manuscritos. Creó los primeros tipos móviles con modelos de madera que rellenó con plomo. Los caracteres de imprenta están realizados con aleación de plomo y antimonio. La antimonita se emplea para endurecer el plomo con aleaciones metálicas, para caracteres de imprenta y balines de caza. Otros usos son: semiconductor, recubrimiento resistente al fuego, en plásticos, pinturas, gomas, pirotécnica, industria del caucho, textil y cristal y en medicina para preparados farmacéuticos.
Antimonita
Tipos o caracteres de imprenta
El color azul de los fuegos artificiales se consigue con el antimonio. También destaca su empleo como veneno. En el libro de Umberto Eco, El nombre de la rosa, muchos monjes fueron envenenados al leer un libro cuyas páginas estaban impregnadas con este mineral. De la galena se extrae el plomo. Los cristales de este mineral se emplearon en la construcción de las radios antiguas como elemento rectificador de las señales captadas por la antena.
Galena
3.13. Dormitorio labriego
Radio
Una de las piezas típicas del dormitorio es la bañera, realizada en cinc, material que se extrae de la esfalerita o blenda, mineral que solía confundirse con la galena. Además, se emplea para fabricar latón, galvanizados, pilas eléctricas, pinturas, parasiticidas, medicina, monedas…
Esfalerita o blenda
Bañera
3.14. Cocina En esta sala destaca la colección de cubiertos y menaje en aluminio. Actualmente el papel de aluminio se emplea para envolver alimentos y conservarlos mejor. Aunque es el segundo metal, en importancia, usado por el hombre, su historia es muy reciente. En un principio fue considerado como un metal precioso hasta el punto de que el emperador Napoleón III, de Francia, agasajaba a sus huéspedes sirviéndoles con cubiertos de aluminio en lugar de oro. Se extrae de la bauxita, llamado así en alusión a la ciudad de Les Baux, en Provenza (Francia). Se emplea en la fabricación de latas y tetra-briks, para construir espejos domésticos e industriales, aunque su uso más popular es como papel de aluminio. ¿Sabías qué una tonelada de aluminio es suficiente para fabricar más de 60.000 latas de refrescos, la carrocería de siete coches, o 40.000 discos de memoria para ordenadores?
Bauxita
Papel de aluminio
3.15. Sala de matanza En almireces o morteros y calderos se aprecia el bronce, primera aleación obtenida por el hombre y que da nombre a una de las Edades de la Prehistoria. El bronce es una aleación de cobre y estaño. El cobre se obtiene de la calcopirita cuyo nombre deriva del griego khalkos (cobre) y pyros (fuego pirita). El cobre es muy empleado como conductor eléctrico. En el II milenio a. C. ya se obtenía calcopirita en las minas de Riotinto, Huelva.
Calcopirita
Platos de balanza
3.16. Vestíbulo En cualquier vestíbulo hay un elemento indispensable: el espejo. En la actualidad se fabrican con vidrio y aluminio o plata. El vidrio se obtiene por fusión a 1500ºC, de arena de sílice (cuarzo), carbonato de sodio (sal) y caliza (calcita). El cuarzo tiene su origen en la palabra alemana quarz y la eslovaca Kwandy, que significa duro. Se usa para construir manómetros, prismas y lentes para espectografía y relojería, sin olvidarnos de otros como en la construcción o metalurgia… Es el mineral más común de la corteza terrestre.
Cuarzo
Espejo
3.17. Sala de estar Thomas Alva Edison fue el primero en patentar la bombilla incandescente de filamentos de carbono, en 1880, no obstante, otros inventores ya habían desarrollado otros modelos. Así, el alemán Heinrich Goebel registro su primera bombilla incandescente, en 1855. El ruso Alexander Ladygin recibió la patente de este tipo de bombilla en 1874. Las actuales se caracterizan por su filamento de wolframio que se extrae de minerales como scheelita y wolframita. En nuestra comunidad autónoma existieron importantes minas de wolframio como las de San Nicolás, en el Valle de la Serena (Badajoz), y la de la Parrilla, en Almoharín (Cáceres).
Wolframita
Filamentos de bombilla
De la wolframita se extrae el wolframio, usado en aleaciones de acero, filamentos de bombillas, resistencias para hornos eléctricos…, y en los últimos años se ha empleado en joyería: brazaletes, anillos y relojes. 3.18. Despacho Graham Bell no fue el inventor del teléfono sino el primero en patentarlo, en 1876. En 2002, el Congreso de los EE.UU aprobó una resolución por la que se reconoció a Antonio Meucci como su inventor. El material fundamental de un teléfono es el cobre que, como ya se ha comentado, se consigue de la malaquita o calcopirita. La malaquita ya era conocida en la antigüedad, empleada como pigmento para sombra de ojos, en cuadros y en vidrios. En la actualidad se usa en joyería.
Malaquita
Teléfono
La actual Copa del Mundo de Fútbol se compone de malaquita en su parte inferior.
3.19. Comedor En 1841 Charles Pickman instaló una fábrica de loza en el interior del monasterio de la Cartuja de Santa María de las Cuevas, en Sevilla. Sus formas, decorados y colores crearon un estilo propio, seña de identidad de La Cartuja. Para fabricar esta porcelana se emplea feldespato (ortoclasa) y estroncio (celestina) para el vidriado y esmaltado. La ortoclasa se emplea en la fabricación de porcelana, industria del vidrio y joyería. ¿Sabías qué en la India hay una variedad de este mineral que es sagrada?; pues se creía que si los amantes la introducían en la boca durante la noche de luna llena, conocerían su futuro.
Ort ocl asa So per a de porcelana
Por su parte, el estroncio se extrae de la celestina, del latín caelestis, que significa celeste, por su color. Se emplea para llenar de colorido los fuegos artificiales, además de usarse en la industria nuclear, fabricación de baterías eléctricas y barnices.
En Ohio (EE.UU) en 1987 se descubrió una cueva de 10 metros cuyas paredes estaban recubiertas de cristales de celestina de hasta 1 metro de largo.
Celestina
3.20. Dormitorio burgués
El calienta camas de este dormitorio está fabricado en latón, aleación de cobre y cinc. Este último material se extrae de la smithsonita. La smithsonita, llamada así en honor a su descubridor el químico y mineralogista inglés James Smithson, fundador de la Institución Smithsonia. Se usa para galvanizados, pilas eléctricas, pinturas, parasiticidas, medicinas y monedas.
Smithsonita
ACTIVIDADES
Calentador de cama
1.- Localiza en este mapamundi los siguientes países e isla: España, Sicilia, Noruega y Estados Unidos (Ohio).
-¿Qué minerales se consiguen en ellos?
2.- En este mapa de España, localiza Olivenza, Huelva, Cataluña, Bilbao, Almadén (Ciudad Real), Valle de la Serena (Badajoz) y Almoharín (Cáceres).
2.1. ¿Qué minerales se consiguen en las ciudades anteriores?
2.2. ¿Por qué Comunidades Autónomas pasarías si quieres ir de Olivenza a Bilbao? ¿Por qué Provincias?
3.- Completa las siguientes expresiones: 3.1. El hierro se extrae de la _____________, llamada así por el poeta
Johann
Wolfgang von ___________. 3.2. La sal o halita se emplea para co _ _ _ ar, también para fabricar j _ b _ n e insecticidas.
3.3. El granito es un compuesto de tres minerales: cuarzo, __________ y ___________. En el Museo lo encontramos en la Torre del H _ m _ n _ _ _. También en la almazara, las piedras de moler o rulos cónicos están hechos de granito. 3.4. El primer calzado conocido se realizó en cuero, con pieles de animales. Con el paso de los siglos se descubre la vulcanización, llamada así en honor del dios V _ _ _ _ n _. Consiste en mezclar caucho con a _ _ f _ _. 3.5. Las puntas de nuestros lápices están hechos con g _ _ _ _ to. 3.6. De la bauxita se extrae el a _ _ _ _ _ io, empleado para envolver alimentos y fabricar envases de tetra brik. 3.7. El filamento de las bombillas está hecho de w _ _ f _ _ m _ o. En Extremadura existen minas de dicho mineral en Valle de la __________, provincia de Badajoz, y en A _ m _ h _ rín, provincia de Cáceres. 3.8. El bronce es fruto de mezclar dos minerales, ¿cuáles? 3.9. El cobre es un buen conductor de electricidad. ¿De qué mineral se extrae? 4.- ¿Te has fijado que tipo de piedra es la que predomina en la construcción del recinto fortificado? Si has subido por las rampas de la Torre del Homenaje descubrirás, en las últimas, muchos grabados, ¿podrías nombrar alguno de los que has visto?, ¿podrías dibujarlo en una hoja?
5.- Nombra las tres maneras que existen para extraer la sal. ¿Cómo se pagaba antiguamente a los soldados de las legiones romanas? Intenta pensar de dónde puede provenir la palabra salario.
6.- ¿Desde qué período de la Historia se conoce el Hierro? ¿De qué mineral se extrae? En España, en qué provincia se encuentran las mejores minas?¿A qué Comunidad Autónoma pertenece? Localiza apellidos relacionados con el hierro o alguna pieza que de él se obtenga. Ejemplo: Ferreira, Ferrera…
7.- ¿Qué es la vulcanización? ¿Cómo se descubrió? ¿En honor a qué dios se denominó así? ¿En qué isla se localizan las mejores minas de azufre?
8.- Nombra dos minerales de los que se extraigan tintes. Nombra dos usos del tinte hoy día. Las iglesias de Olivenza están recubiertas de azulejos cuyo colorido se consigue con un mineral. ¿Sabrías decirnos cuál es?
9.- Localiza en esta sopa de letras los siguientes minerales:
Casiterita, feldespato, azufre, pirolusita bario, galena, cinc, bauxita, wolframio, cuarzo, estroncio, galena, ghoetita, smithsonita y cinabrio.
S T G W O L F R A M I O G C
E M P B A U X I T A B N A I
S O I R A B G A L E N A L N
T B R T G H O E T I T A E A
R E O C H I K Y H J L T N B
O P L C A S I T E R O T A R
N E U I Z P O O Z R A U C I
C T S P U E B N V A E I B O
I A I O F T H C I N C T U T
O R T C R R Y B C T U O I Y
F D A F E L D E S P A T O I
10.- Pon nombre a los siguientes minerales:
11.- Enlaza la fotografĂa con el nombre del mineral del que se obtiene la pieza.
AZUFRE
GRANATE
PIROLUSITA
CUARZO
GRANITO
GRAFITO
CERUSITA
GOETHITA
ANTIMONITA
ESFALERITA O BLENDA
WOLFRAMITA
ORTOCLASA
MALAQUITA
SMITHSONITA
CUARZO
BAUXITA 12.- Busca informaci贸n de Antonio Meucci, Graham Bell, Thomas Alva Edison, James Smithson, Wilhelm Conrad R枚ntgen y
Charles Goodyear. ¿Qué es lo que más te ha llamado la atención de su biografía?