IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ.
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Название работы: «Выращивание кристаллов в домашних условиях»
Цель исследования: изучить процесс роста кристаллов в природе, в промышленности и в домашних условиях; научиться выращивать кристаллы соли, сахара и медного купороса.
Задачи:
узнать, что такое кристаллы;
изучить процесс выращивания кристаллов;
рассмотреть значение кристаллов в жизни человека;
ознакомиться с мерами безопасности при проведении эксперимента;
вырастить кристалл из соли, сахара и медного купороса;
Проанализировать полученные результаты.
За основу исследования взяты:
1. Алексинский В. Н. Занимательные опыты по химии, М.: Просвещение, 1995 г.
2. Большая детская энциклопедия: Химия / сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.
3. Энциклопедический словарь химика. М.: Педагогика. 1990.
4. Шаскольская М.Л. Кристаллы, М.: Наука, 1985 г.
5. http://www.zircon81.narod.ru/Metodica.html
6. http://kristallov.net/tehnica_bezopasnosti.html
Организация исследовательской деятельности: индивидуальная
Сфера применения: наглядный материал к уроку
Форма презентации: доклад, показ слайдов.
Содержание:
Введение
1. Теория кристаллов
1.1. Что такое кристалл?
1.2. Способы образования кристаллов
1.3. Применение кристаллов
2. Выращивание кристаллов в домашних условиях
2.1. Меры безопасности
2.2. Выращивание кристаллов из поваренной соли
2.3. Выращивание кристаллов из сахара
2.4. Выращивание кристаллов из медного купороса
2.5. Мои выводы
Заключение
Приложения
Введение.
Тема моей исследовательской работы: «Выращивание кристаллов в домашних условиях». Я выбрала эту тему, так как считаю, что эта работа сделает меня более наблюдательной, приобщит к науке, позволит удивляться. Переживание “чуда” выращивания кристаллов принесёт мне много положительных эмоций и ярких впечатлений.
Первая часть моей работы посвящена изучению кристаллов. Я рассмотрю, что такое кристаллы, способы их образования в природе и в лабораторных условиях. Узнаю где, и для чего используются кристаллы в наше время.
Вторая часть работы основывается на проведении мной эксперимента. Я постараюсь вырастить в домашних условиях кристаллы пищевой соли, сахара и медного купороса. Расскажу, к каким выводам я пришла в результате этой работы. Отвечу на вопрос: можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях?
1. Теория кристаллов
1.1. Что такое кристалл?
Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) означают « лёд». Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней из-за расположения своих атомов.
Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами. Некоторые минералы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа. Другие же образуют кристаллы, вес которых составляет несколько килограмм.
1.2. Способы образования кристаллов.
Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально созданных условиях.
В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы.
Вода — одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки.
Многие кристаллы возникли из пересыщенных водных растворов. Первым среди них следует назвать каменную соль, являющуюся одним из наиболее знакомых каждому человеку минералов.
Каждому известен способ образования кристаллов из пара.
Снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев, представляют собой кристаллы льда, выросшие из паров воды.
Происхождение большинства кристаллов в природе тесно связано со сложной проблемой происхождения и развития Земли. Многие образовались при охлаждении земной коры.
Сначала в ней образовались кристаллы того вещества, температура кристаллизации, которого самая высокая. По мере дальнейшего охлаждения происходила кристаллизация других минералов, обладающих меньшей температурой кристаллизации. Так могли образовываться такие распространенные породы, как граниты.
Человек, вооруженный современной техникой, может в лабораториях и на заводах создать условия, которыми располагала природа, и, строго регулируя их, выращивать кристаллы нужных размеров и качества.
-
Применение кристаллов.
Многие кристаллы очень красивы и часто используются в украшениях.
Практически не замечая этого, ежедневно мы используем в пищу кристаллы соли и сахара.
Самый твердый и самый редкий из природных минералов - алмаз. Алмазными пилами распиливают камни. Алмазным порошком шлифуют и полируют твердые камни.
Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней. Почти все часы работают на искусственных рубинах. Луч рубинового лазера легко прожигает металл. Еще рубиновый лазер применяется в глазной хирургии.
Кремень, аметист, яшма, опал, горный хрусталь — все это разновидности кварца. Мелкие зернышки кварца образуют песок. Поэтому из прозрачного кварца делают линзы и призмы для оптических приборов.
Если сжимать или растягивать кристалл кварца, на его гранях возникают электрические заряды. Такие кристаллы широко применяются для воспроизведения, записи и передачи звука.
Кристаллы кремния и германия есть в каждом компьютере и мобильном телефоне.
Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках 20 в. Перечень видов применения кристаллов непрерывно растет.
2. Выращивание кристаллов в домашних условиях
2.1.Меры безопасности
Ещё до того, как начать выращивать дома кристаллы нужно помнить о том, что хотя соль, сахар и медный купорос не ядовиты, но соблюдать меры безопасности необходимо:
Проводить опыты по выращиванию кристаллов можно только в присутствии взрослых;
Не пробовать на вкус;
Посуду и приборы, применяемые для выращивания кристаллов нельзя использовать для приготовления пищи;
Нельзя принимать пищу во время проведения опытов;
Не попадать раствором в рот и глаза, но если это произошло промыть рот и глаза большим количеством воды из под крана;
Опыты проводите лучше в специальной одежде;
При проведении опытов использовать резиновые перчатки;
Проявляйте осторожность при работе с горячей водой;
Хранить растворы в отдельных баночках от других;
Аккуратно работать с газовыми плитами, не забывайте их выключать;
После проведения опытов обязательно вымойте руки;
Не используйте железные ложки и посуду для кристаллов, опыт может не получиться.
2.2. Выращивание кристаллов из поваренной соли
Растворяем в воде соль до тех пор, пока она не будет растворяться, и станет оседать на дно банки.
Банку нужно поставить в сосуд с горячей водой. С повышением температуры растворимость соли растёт.
Мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость, процеживаем.
Опускаем в раствор бусинки на нитке, так чтобы они не касались стенок и дна посуды. Накрываем от пыли, и убираем в прохладное место.
Уже на следующий день заметны кристаллики.
С каждым днём они будут увеличиваться.
В результате: мы получили кристалл поваренной соли.
2.3. Выращивание кристаллов из сахара
В горячую воду всыпаем 2 столовые ложки сахара и хорошо перемешиваем, если сахар полностью растворился, добавляем еще немного.
Когда на дне банки останется нерастворимый осадок, значит раствор готов.
Переливаем его в чистую ёмкость, процеживаем.
Чтобы получить цветные кристаллы можно капнуть немного пищевого красителя.
Опускаем в раствор бусинки на нитке, так чтобы они не касались стенок и дна посуды. Накрываем от пыли, и убираем в прохладное место. Через несколько дней появились первые кристаллики.
С каждым днём они будут увеличиваться.
В результате: мы получили кристалл сахара.
2.4. Выращивание кристаллов из медного купороса
Берем банку с водой, добавляем медный купорос, тщательно перемешиваем до тех пор, пока он будет растворяться.
В процессе вода начнет менять цвет - от светло- голубого, до тёмно- синего.
Переливаем его в чистую ёмкость, процеживаем от осадка.
Опускаем в раствор бусинки на нитке, так чтобы они не касались стенок и дна посуды.
Накрываем от пыли, и убираем в прохладное место.
И уже через пару дней мы видим, что на ниточку наросло множество маленьких кристалликов синего цвета.
С каждым днём они будут увеличиваться.
В результате: мы получили кристалл медного купороса.
Мои выводы:
При выполнении опытов я сталкивалась с некоторыми трудностями, которые быстро устраняла. В результате чего, я пришла к выводу,
Поваренная соль, сахар и медный купорос состоят из кристаллов;
При соприкосновении кристаллов с водой они растворяются;
Когда вода испаряется, снова образуются кристаллы;
Чем насыщеннее раствор, тем быстрее образуются кристаллы;
Чем лучше отфильтрован раствор, тем больше вероятность вырастить один большой кристалл;
Если раствор охлаждать очень быстро, то образуется осадок, который мешает росту кристаллов;
Кристаллы различных веществ имеют разную форму;
Одни кристаллы растут хорошо, другие плохо.
Заключение:
Исследовательская работа мне очень понравилась. Процесс выращивания кристаллов в домашних условиях это очень интересно и увлекательно, позволяет сознательно отнестись к законам природы. В ходе ее выполнения, я познакомилась со способами выращивания разных кристаллов. Узнала много интересного, познавательного. Но самое главное - я самостоятельно вырастила кристаллы соли, сахара и медного купороса в домашних условиях. Хочется и дальше изучать этот загадочный мир кристаллов.