Муниципальное общеобразовательное учреждение
Гимназия № 16
Тракторозаводского района Волгограда
РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНКУРС ПРОЕКТОВ «ПЛАНЕТА ИДЕЙ
Секция «Наш дом – планета Земля»
ТЕМА ПРОЕКТА
Удивительные кристаллы
Работу выполнил: , обучающийся 2д класса
Руководитель:
2016
Содержание
Введение………………………………………………………………...……………3
1. Кристаллы и их виды
1.1. Что такое кристалл?......................................................................................4
1.2. Виды кристаллов……………………………………………………………..4
1.3. Образование кристаллов……………………………………………………..5
2. Практическая часть
2.1. Выращивание кристаллов медного купороса…………………………………6
2.2. Выращивание кристаллов из дигидрофосфата аммония (готовый набор)….7
Заключение…………………………………………………………………………..8
Список литературы…………………………………………………………………9
Приложение 1……………………………………………………………………….10
Приложение 2………………………………………………………………….……11
Приложение 3…………………………………………………………………….....12
Введение
На день рождения родители подарили мне научно-познавательный набор «Большая химическая лаборатория». Я провел опыт и вырастил кристалл. У меня возникло много вопросов. А что такое кристалл? Какие они могут быть? Из чего они состоят? Можно ли вырастить кристалл из другого вещества в домашних условиях?
Я поставил перед собой цель – вырастить кристаллы в домашних условиях и наблюдать за их ростом.
Задачи:
· Изучить литературу по теме работы;
· узнать, что такое кристалл;
· изучить способы образования кристаллов;
· освоить методику выращивания кристаллов;
· провести наблюдения за процессом кристаллизации.
Актуальность работы: работа интересная и познавательная. Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека. Благодаря новейшим открытиям в области физики кристаллических тел произошёл огромный скачок в развитии науки и техники, современных средств связи, компьютерной техники, космических аппаратов. Поэтому эта тема актуальна для современного человека.
Объектом исследования являются кристаллы.
Предмет исследования – процесс кристаллизации.
1. Кристаллы и их виды.
1.1 Что такое кристалл?
Слово «кристаллос» в переводе с греческого первоначально означало «лёд», а в дальнейшем «горный хрусталь».
Кристаллы – это вещества, в которых составляющие их частицы (атомы, ионы, молекулы) расположены строго периодически, образуя геометрически закономерную кристаллическую структуру. Частички, из которых состоит кристалл, в разных веществах выстраиваются и соединяются вместе различными способами. Из-за этого кристаллы могут иметь различные формы и размеры.
Кажется, что кристаллы - редкое явление, но на самом деле мы встречаем их везде на протяжении всей своей жизни. Это и драгоценные камни в ювелирных изделиях (алмаз, рубин, сапфир, изумруд - самые дорогие камни), и обычные, из которых состоят горы и ущелья. Существуют даже кристаллы, которые можно съесть – например, сахар и соль, которые имеются на каждой кухне. Кристаллы широко используются в науке и электронике.
Изучением кристаллов занимается специальная наука - кристаллография.
1.2 Виды кристаллов
Кристаллы следует разделить на две большие группы: идеальные и реальные. Идеальный кристалл является, по сути, математическим объектом, имеющим полную, свойственную ему симметрию, ровные гладкие грани и т. д. Реальные кристаллы – это те кристаллы, с которыми мы сталкиваемся в реальной жизни. Они имеют различные примеси, шероховатые грани, могут иметь не правильную форму.
Еще одним критерием деления кристаллов на виды является их происхождение. По этому критерию кристаллы делятся на природные (естественные) и искусственные (выращенные человеком).
Кристаллы также можно разделить по чисто эстетико-экономическому критерию на два вида — драгоценные и не драгоценные.
Кристаллы обладают особыми свойствами. Кристаллические твердые вещества встречаются в виде отдельных одиночных кристаллов – монокристаллов, и в виде поликристаллов, представляющих собой скопление беспорядочно ориентированных мелких кристалликов - кристаллитов, иначе называемых (кристаллическими) зернами.
1.3 Образование кристаллов
Существует три способа образования кристаллов: кристаллизация из расплава, из раствора и из газовой фазы. Примером кристаллизации из расплава может служить образование льда из воды (ведь вода – это расплавленный лёд), а также образования вулканических пород. Пример кристаллизации из раствора в природе – выпадение сотен миллионов тонн соли из морской воды. При охлаждении газа (или пара) электрические силы притяжения объединяют атомы или молекулы в кристаллическое твёрдое вещество – так образуются снежинки.
Удивительно, но выращивать кристаллы можно не только в химических и промышленных лабораториях, но и в домашних условиях. Самые популярные вещества, из которых выращивают кристаллы дома – это поваренная соль, железный купорос и медный купорос.
Берется нужное вещество, готовится из него перенасыщенный (концентрированный) раствор, кладется в раствор так называемая затравка, мелкий кристаллик, и путем прилипания молекул вещества на затравку кристаллик растет.
Вот теперь можно приступить к эксперименту.
2. Практическая часть
2.1 Выращивание кристаллов медного купороса
1 способ:
Медный купорос с характерным красивым ярко-синим цветом больше всего подходит для выращивания кристалла в домашних условиях. В отличие от кристалла, выращенного из поваренной соли, кристалл из медного купороса будет сверкающим, прозрачным и ярким. Для этого потребуется:
· Медный купорос
· Шерстяная нить
· Металлическая проволока
· Вода (кипяток)
· Банка
· Марля
В банку с горячей кипяченой водой я насыпал медный купорос, помешивая его ложкой. Чем горячее вода, тем купорос быстрее растворится. Добавлял купорос, пока раствор не стал насыщенным, то есть до тех пор, пока купорос не перестал растворяться. Затем процедил раствор через марлю. После взял металлическую проволоку, придал ей нужную форму и обмотал шерстяной нитью. Поместил проволоку в банку с насыщенным раствором медного купороса в темное место. Маленькие наросты кристалликов начали появляться уже на второй день (Приложение 1).
2 способ:
· Медный купорос
· Нить с «затравкой»
· Вода (кипяток)
· Банка
· Марля
Как в первом способе я сделал насыщенный раствор. Затем к нити привязал затравку. Ею послужит кристаллик сульфата меди, который нужно выбрать предварительно – самый крупный и ровный. В банку помещаем нить с затравкой, чтобы она не соприкасалась с внутренними поверхностями банки. Спустя несколько дней я заметил, что кристалл растет. Через неделю он увеличился еще больше (Приложение 2)
2.2. Выращивание кристаллов из дигидрофосфата аммония (готовый набор)
В магазине мы купили набор для творчества «Лучистые кристаллы». В наборе были все составляющие будущего кристалла. А именно: химический реактив, специальная подставка, полоски картона. В поддон я установил полоски картона. Затем в поддон залил раствор. На следующий день на картоне начали образовываться кристаллы. Через три дня картон полностью был покрыт кристаллами. (Приложение3)
Заключение
При выполнении этой работы я выяснил, что мир кристаллов красив и разнообразен. Кристаллы соли можно выращивать даже в домашних условиях при создании определенных условий и, если изменять условия кристаллизации и растворять различные вещества, то можно получать кристаллы разной формы, цвета и в разные сроки. В ходе работы я исследовал очень интересное свойство кристаллов – их рост в искусственной среде. Для быстрого выращивания нужны оптимальные условия.
Работа по выращиванию кристаллов сделала меня более наблюдательным, расширил мой кругозор, позволила удивляться. Выращивание “маленького чуда” принесло мне много положительных эмоций и ярких впечатлений. Таким образом поставленной цели (вырастить кристаллы различных веществ в домашних условиях и понаблюдать за их ростом) я достиг.
Своё исследование мне хотелось бы продолжить. Поэтому я планирую продолжать свои эксперименты с новыми веществами, и ставлю перед собой задачу вырастить монокристаллы больших размеров. Уверен, что приобретенные знания, умения и навыки обязательно пригодятся в дальнейшей жизни.
Список литературы
1. Журнал «Галилео. Наука опытным путём», №7, 2011 г.
2.Универсальная школьная энциклопедия «Аванта +», 2004г. – 688с.
3. Шаскольская . - М.: Наука, 1978 г. – 208 с.
4.Выращивание кристаллов [Электронный ресурс]. http://www. /page6.html
5. Что такое кристалл? [Электронный ресурс] //Научно-информационный журнал. – Режим доступа: http://biofile. ru/geo/912.html
Приложение 1
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Приложение 2
 |
Приложение 3
 |
