TP 2 des cristaux partout

L’état cristallin est une forme d’organisation de la matière. Les cristaux sont présents partout dans notre environnement, certains sont précieux et d’autres quelconques (ex : le diamant, la pyrite …). Ils ne sont pas toujours directement observables.

On cherche à localiser et à caractériser quelques cristaux du monde minéral et du monde vivant

Avant toute chose, comment observe-t-on des cristaux au microscope?

le microscope polarisant

Utilisation du microscope polarisant

Faire le noir avant d'observer une lame (tourner le polariseur jusqu'à extinction et ne plus le toucher ensuite)

LPNA = lumière polarisée sans analyseur

LPA = lumière polarisée avec analyseur

le but est de remplir le tableau de comparaison des différents échantillons à observer

par l'utilisation du logiciel MinUSc pour identifier la composition chimique et la disposition des atomes ou maille des cristaux

Par la réalisation d'observations microscopiques

observation des raphides de l'épiderme de feuilles de misère

observation des minéraux du granite

observation de la peau d'oignon

LA PEAU D'OIGNON

1/ Réaliser une préparation microscopique de « peau » sèche d’un bulbe d’oignon entre lame et lamelle sous une goutte d'eau2/Observer au microscope polarisant afin de vérifier la présence de cristaux d’oxalate de calcium dans les cellules (avec analyseur)

L’oignon comme 75% des plantes à fleurs présente des minéralisations dans ses cellules. Ici , il s’agit de cristaux d’oxalate de calcium, une forme de stockage du calcium présent dans l’environnement

Fragment de peau sèche de bulbe d’oignon au microscope polarisant en LPA avec lame plastique sur le polariseur (x1200)

LA FEUILLE DE MISERE

1/Réaliser une préparation microscopique de feuille de misère en grattant sa face inférieure2/Observer au microscope polarisant afin de vérifier la présence de cristaux d’oxalate de calcium dans les cellules

La misère comme 75% des plantes à fleurs présente des minéralisations dans ses cellules. Ici , il s’agit de fins cristaux d’oxalate de calcium appelés raphides. Ces cristaux assurent une protection vis-à-vis des herbivores : ils sont capables de perforer les tissus du tube digestif et, absorbés en grande quantité, ils peuvent êtres toxiques.

Fragment de feuille de misère au microscope polarisant en LPA

LE GRANITE

1/Observer l’échantillon de granite (roche) afin d’identifier les 3 minéraux qui le composent2/Observer la lame mince de granite au microscope polarisant et identifier ses 3 minéraux

Le granite est une roche magmatique plutonique formée de cristaux ou minéraux visibles à l’œil nu : le quartz incolore translucide, la biotite sous forme de paillette noire et le feldspath plagioclase gris rosé. Il est aussi possible d’étudier les minéraux sur une lame mince de la roche au microscope polarisant

Biotite (mica noir)

Feldspath (plagioclase)

Quartz

lame de granite observée en lumière polarisée et analysée LPA

lame de graniteobservée en lumière polarisée non analysée LPNA

échantillon de granite

QUELQUES LIENS

Pour observer une lame de granite dans son ensemble en LPNA et en LPA

Pour identifier un minéral de quartz en LPNA et en LPA

Pour identifier un minéral de feldspath en LPNA et en LPA

Pour identifier un minéral de biotite en LPNA et en LPA

Penser à faire tourner la platine pour observer les changements de couleur des minéraux (en haut à droite de l'image, une fois l'animation ouverte)

lien logiciel MiNUsc pour observer l'organisation atomique de loa maille de chaque minéral

dans fichier du logiciel ouvrir-quartz- biotite- feldspath potassique

LA COQUILLE D'OEUF

La structure cristalline de la coquille est à l’origine de ses propriétés mécaniques exceptionnelles. La coquille pèse environ 6 grammes : 95 % de cristaux de calcite (37,5 % de calcium, 58 % de carbonate, du magnésium et du phosphore) ; 2,4 % de matière organique et 1,6 % d’eau. La résistance de la coquille d’œuf de près de quatre kilos en pression statique est liée à la quantité et à l’organisation des cristaux, elle-même contrôlée par la portion organique de la coquille.

observation de fragments de coquille d'oeuf au microscope polarisant

observation de cristaux calcite au microscope polarisant

logiciel MiNUsc pour observer les cristaux de calcite

LA COQUILLE D'HUITRE

Nacre de l’intérieur de la coquille d’huitre

La nacre est constituée à 5% de matière organique et à 95% de matière minérale : des cristaux d’aragonite. Elle est construite comme un mur, avec des briques minérales dont la mise en place et l’arrangement sont guidés par la fraction organique. Ce mur est divisé en colonnes dans lesquelles les cristaux sont organisés selon des directions préférentielles, différentes des colonnes voisines. Ceci permet d’éviter l’apparition de plan de clivages, à l’origine de fractures.

logiciel MiNUsc pour observer les cristaux d'aragonite