V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изучение процесса выращивания кристаллов в домашних условиях
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Красота и блеск кристаллов всем и каждому понятны. Беглый взгляд они чаруют, формы их уму занятны.
Много граней у кристаллов, блеск, включения, прозрачность. И волнуют ум пытливый цвет, и форм неоднозначность.
Виктор Слётов
Зимой, по дороге в школу или во время прогулки, можно бесконечно долго любоваться красивыми деревьями, покрытыми инеем, морозными узорами на окнах домов и рассматривать снежинки, которые падают на нас с неба. А знаете ли вы, что это кристаллы. Кристаллы часто встречаются в природе. Все камни - это кристаллы! Причем не только яркие и блестящие драгоценные камни (алмазы, рубины, сапфиры), но и обычные, из которых состоят горы, скалы, ущелья и пещеры. Существуют даже кристаллы, которые можно съесть! Это соль и сахар, которые имеются на каждой кухне.
Значит, кристаллы можно вырастить дома! Меня очень заинтересовала эта тема, и мы с папой решили вырастить кристаллы из медного купороса и из обычной поваренной соли и сравнить их с кристаллами, выращенными из готового покупного набора. Ведь они должны получиться тоже очень красивыми!
А как это сделать, какие меры предосторожности нужно соблюдать, можно узнать, подробно изучив этот процесс
Так была выбрана тема исследования«Изучение процесса выращивания кристаллов в домашних условиях».
Гипотеза исследования: если изучить тему по выращиванию кристаллов, то можно вырастить их дома, не уступающие по своим характеристикам кристаллам из покупных наборов.
Актуальность темы определены следующими факторами:
1) выращивание кристаллов - увлекательное занятие, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных открывателей;
2) по результатам анкетирование среди одноклассников, было выявлено, что 98% ребят хотели бы вырастить кристаллы дома.
Цель работы: выращивание кристаллов поваренной соли, медного купороса и из готового набора в домашних условиях.
Задачи:
Провести анкетирование среди одноклассников.
Выяснить какие условия и материалы нужны для выращивания кристаллов.
Изучить процесс и вырастить дома кристаллы из поваренной соли, медного купороса и из готового покупного набора.
Сравнить выращенные кристаллы из готового покупного набора и самостоятельно приготовленных растворов.
Проанализировать и обобщить полученные результаты.
Объект исследования - кристаллы.
Предмет исследования - процесс кристаллизации.
Методы исследования:
накопление теоретического материала;
проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов из медного купороса, поваренной соли и готового набора;
анализ и обобщение полученных результатов исследования.
Необходимое оборудование:
соль медного купороса;
поваренная соль;
готовый набор для выращивания кристаллов;
ёмкость, для выращивания кристаллов;
нитки;
карандаши.
Теоретическая часть
1.Понятие о кристаллах
По данным энциклопедии, кристалл - это твердое тело. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома. Выращивание кристаллов — очень и очень интересное занятие. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым, необходимо аккуратно выполнять все действия и набраться терпения.
Практическая часть
1.Результаты анкетирования
По результатам анкетирования в классе, было выявлено, что только 78% ребята из класса знают, что такое кристаллы, смогли назвать кристаллы - 39%, предположили, что кристаллы можно вырастить дома - 78% и хотели бы самостоятельно вырастить кристаллы дома 98% опрошенных ребят. (Приложение № 1).
2. Выращивание кристаллов из поваренной соли
Растворяем в воде соль до тех пор, пока она перестанет растворяться, и начнет оседать на дно банки. Так получается насыщенный раствор соли. Процеживая, переливаем его в чистую ёмкость. Ставим раствор в шкаф на два дня. Этого времени будет достаточно, чтобы вырастить основу для кристалла. (Приложение № 2)
Выбираем любой понравившийся более крупный кристаллик-основу, привязываем за нитку и подвешиваем так, чтобы он не касался стенок стакана. Теоретически уже через пару дней должен был быть заметен значительный для кристаллика рост. Однако, в нашем опыте кристаллики, подвязанные на нитке, растворились, а на дне и стенках ёмкости соль выпадала в осадок (кристаллизовалась). (Приложение № 3)
Результат:кристаллик поваренной соли для затравки выращен, на его основе вырастить кристалл больших размеров нам не удалось.
3.Выращивание кристаллов из медного купороса
Берем ёмкость с водой, добавляем медный купорос, тщательно перемешиваем до тех пор, пока он не перестанет растворяться, и не начнет оседать на дно банки. Ёмкость с водой лучше всего постепенно подогревать для более быстрого растворения химиката. В процессе вода начнет менять цвет - от светло-голубого, до тёмно-синего. Убрать в темное место на 1 день. (Приложение № 4)
На дне ёмкости образуются маленькие кристаллы. Выбираем два самых больших и красивых - это «затравки». После этого в ёмкость с насыщенным раствором опускаем «затравку» на обычной ниточке, привязанной на карандаш. И уже через пару дней видим, что «затравка» увеличилась в размере, на неё наросло множество маленьких кристалликов синего цвета.
Результат: получен кристалл медного купороса. (Приложение № 5)
Для того чтобы сделать кристалл еще красивее можно покрыть его бесцветным лаком для ногтей.
4. Выращивание кристаллов из готового покупного набора.
Выращивание кристалла из готового покупного набора производилось согласно «Инструкции по набору «Алхимик». Методика приготовления раствора и порядок выращивания схож с выращиванием кристалла медного купороса. Наборы для выращивания кристаллов предлагают также для выращивания четыре разных цвета (белый, желтый, красный и синий). (Приложение № 6)
Результат: получен кристалл синего цвета.
Выводы
Кристаллы растут за счет нарастания веществ из водного раствора соли или медного купороса.
Кристаллы различных веществ имеют разную форму (у соли - это маленькие кристаллики, кристаллы медного купороса и готового набора имеют большие грани).
Кристаллы растут с разной скоростью: при одинаковых условиях кристалл соли растет с наименьшей скоростью, чем кристалл медного купороса).
Кристаллы нужно периодически подкармливать, меняя насыщенный раствор.
Кристаллы, выращенные из самостоятельно приготовленных растворов менее красивы, чем кристаллы из готового набора. Но они более доступны по цене и намного прочнее.
Заключение
Мир кристаллов красив и разнообразен. Каждый его представитель уникален по своим свойствам, размерам и особенностям строения. Кроме того, что кристаллы красивы, они играют важную роль в жизни человека.
В ходе проведения опытов было выявлено очень интересное свойство кристаллов - их рост в искусственной среде. Оказывается, кристаллы можно вырастить дома, без каких - либо усилий.
В результате исследований гипотеза подтвердилась частично: кристаллы из медного купороса и готового набора можно вырастить дома. Кристалл из медного купороса намного красивее и прочнее кристалла, из готового набора.
Для выращивания кристалла поваренной соли нужны особые условия. Поваренная соль своеобразна по растворимости и отличается от медного купороса.
Перспектива исследования: вырастить кристалл из поваренной соли большего размера.
Практическое значение исследования состоит в том, что материал может быть использован на уроках окружающего мира, на внеурочных мероприятиях.
Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.
Исследовательская работа мне очень понравилась. В ходе ее выполнения, познакомилась со способами выращивания кристаллов. Узнала много интересного, познавательного о растворах химических веществ. Но самое главное - самостоятельно вырастила кристаллы медного купороса в домашних условиях.
Список литературы
1.Выращивание кристаллов в домашних условиях. Как вырастить кристалл
//Занимательная химия [Электронный ресурс]. Режим-доступа: http://www.kristallikov.net/
2.Кристаллы // Википедия [Электронный ресурс]. — Режим доступа:
http://ru.wikipedia.org/
3. Энциклопедический словарь юного химика. /Сост. Э 68 В. А. Крицман, В. В. Станцо.— 2-е изд., испр.— М.: Педагогика, 1990.— 320 с
Приложение № 1
Результаты анкетирования
|
Приложение №2 Кристаллы поваренной соли |
|
Приложение №3 Выращивание кристалла поваренной соли |
|
Приложение №4 Приготовление насыщенного раствора медного купороса |
|
Приложение №5 Кристаллы медного купороса |
Приложение №6
Набор для выращивания кристалла
Знакомство с инструкцией по выращиванию кристалла
Кристалл из набора «Алхимик»
Приложение № 7
Рекомендация
«Выращивание кристалла в домашних условиях»
Помни, что соль и медный купорос - это химические реактивы, поэтому с ними детям можно только под присмотром родителей.
1.Возьмите стакан или банку объёмом 500 мл, добавьте 200 г медного купороса и залейте их 300 мл воды. Поставьте ёмкость на водяную баню и начинайте разогревать, постоянно помешивая. Кристаллы медного купороса должны полностью раствориться.
2. Уберите посуду с водяной бани, поставьте на плоскость с прохладной поверхностью, например, керамическую плитку. Раствор должен немного остыть. Теперь в него нужно поместить затравку или любую основу. Ею послужит кристаллик сульфата меди, который нужно выбрать предварительно – самый крупный и ровный. А может быть и простая бусинка.
3. Проследите, чтобы затравка не соприкасалась с внутренними поверхностями стакана.
4. Извлеките нитку с образовавшимися кристаллами из ёмкости с раствором. Повторите процедуру: поставьте стакан на водяную баню и подогрейте так, чтобы осадок растворился. Отключите нагрев. Не снимая посуды с бани, накройте её подходящей по диаметру крышкой и дайте раствору немного остыть.
5. Поместите нитку с кристаллами в раствор, закрепите её так, чтобы она не соприкасалась с дном и стенками. Накройте ёмкость и оставьте на ночь. Утром вы обнаружите в стакане большую гроздь прекрасных кристаллов необычной формы.
Желаем успехов!
15