Цель: Провести тест твёрдости по Моосу — узнать, почему кварц считается твёрдым минералом.

Материалы: Кусочек кварца (галька из магазина минералов), стеклянная бутылка, медная монета, стальной нож, ноготь.

Пошагово:

1. Поцарапайте стекло кварцем: кварц оставляет царапину (его твёрдость 7 против 5,5 у стекла).
2. Проверьте монетой: она не царапает стекло (твёрдость ~3).
3. Ноготь царапает гипс, но не монету.
4. Составьте ряд: ноготь → медь → сталь → стекло → кварц.

Геология: Шкала Мооса: тальк (1) → гипс (2) → кальцит (3) → флюорит (4) → апатит (5) → ортоклаз (6) → кварц (7) → топаз (8) → корунд (9) → алмаз (10).

Цель: Вырастить прозрачные кубические кристаллы — как в природе образуются кристаллы кварца.

Материалы: Поваренная соль (5 ст.л.), вода 200 мл, стакан, нитка, грузик (скрепка), карандаш.

Пошагово:

1. Растворите соль в горячей воде до насыщения (часть остаётся на дне).
2. Привяжите нитку к карандашу, на конце — скрепка.
3. Опустите нитку в раствор так, чтобы скрепка не касалась дна.
4. Оставьте на 3–7 дней в спокойном месте.
5. На нитке вырастут кубические кристаллы соли.

Кристаллография: Ионы Na⁺ и Cl⁻ при испарении воды выстраиваются в кубическую решётку — как атомы SiO₂ в гексагональной решётке кварца.

Цель: Вырастить съедобные «кварцы» из сахара — принцип роста кристалла тот же, что у горного хрусталя.

Материалы: Сахар (200 г), вода 100 мл, кастрюля, деревянные палочки, стакан, прищепки.

Пошагово:

1. Сварите густой сахарный сироп (кипятить до растворения).
2. Смочите палочку в сиропе и обваляйте в сахаре — основа будущего кристалла.
3. Залейте остывший сироп в стакан, опустите палочку.
4. Оставьте на 5–7 дней: на палочке вырастет сахарная «друза».

Кристаллография: Сахароза при медленной кристаллизации из пересыщенного раствора образует прозрачные моноклинные кристаллы — как кварц из водных растворов.

Цель: Проверить, что в выдыхаемом воздухе есть CO₂, который в природе участвует в образовании кварца.

Материалы: Гашёная известь (1 ч.л., садовый магазин), вода 200 мл, стакан, трубочка.

Пошагово:

1. Растворите известь в воде, дайте отстояться, слейте прозрачный верхний слой.
2. Подуйте через трубочку в раствор.
3. Через 20–40 секунд раствор помутнеет — выпадет осадок CaCO₃.

Химия: Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O. Осаждённый карбонат — родственник кварцевых пещерных образований.

Цель: Рассмотреть зёрна кварцевого песка и понять, почему песок — сырьё для стекла.

Материалы: Белый кварцевый песок (зоомагазин/строймаркет), лупа или микроскоп, чёрная бумага, пинцет.

Пошагово:

1. Рассмотрите горсть песка невооружённым глазом.
2. Рассмотрите через лупу отдельные песчинки.
3. Найдите прозрачные угловатые зёрна — это кварц.
4. Пинцетом проверьте твёрдость песчинки (царапает ли стекло?).

Геология: Кварцевый песок — обломки кварцитов и пегматитов; SiO₂ в чистом виде — сырьё для оптического стекла.

Цель: Понять, почему кварц используют в зажигалках и часах — при ударе он вырабатывает электричество.

Материалы: Пьезоэлемент от старой зажигалки (разобрать с помощью взрослого), проволока, кусачки, светодиод.

Пошагово:

1. Разберите зажигалку и извлеките пьезоэлемент.
2. Подключите провода от него к светодиоду.
3. Резко нажмите на кнопку — светодиод вспыхнет.
4. При ударе кристалл генерирует высокое напряжение (10 000 В).

Физика: Пьезоэффект — деформация кристаллической решётки кварца создаёт разность потенциалов; обратный эффект — точные колебания в часах.