Просмотр содержимого документа
«Презентация "Тайна живых камней"»
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
«Жердевская средняя образовательная школа»
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
ТЕМА:
Полезно камни наблюдать,Над ними можно размышлять,Ценней же прочего - желаньеЗаконы жизни их понять.Прочесть сокрытые в них тайны,Что им присуще, что - случайно.И поделиться, рассказать,О том, что удалось узнать.
В. Слётов.
Автор: Шикин Владимир, учащийся 8 класса
Руководитель : Федянина Н.В , учитель физики
Основная цель работы:
Познакомиться со строением и физическим свойствами кристаллов, вырастить кристалл поваренной соли и исследовать анизотропию кристалла .
Для достижения цели предполагалось решить следующие задачи:
Изучить литературу по теме исследования.
Исследовать строение и физические свойства кристаллов, благодаря которым они нашли такое широкое применение.
Выяснить области применения кристаллов.
Провести тестирование учащихся 8 класса МБОУ «Жердевская СОШ».
Проанализировать полученные результаты.
Вырастить кристалл поваренной соли.
Определить лабораторным методом анизотропию кристалла.
Сделать вывод о целесообразности изучения кристаллических тел в курсе физики 8 класса, позволяющее формировать интерес учащихся к научной деятельности.
Гипотеза исследования:
Монокристалл поваренной соли обладает анизотропией .
Этапы реализации проекта:
Этапы работы
Что нужно делать?
1. Подготовительный
Сроки
1.Поход в библиотеку и подборка литературы по теме исследования, изучение интернет ресурсов.
2. Проведение социологического опроса среди учащихся 8 классов на тему: «Что вы знаете о кристаллах?».
2. Старт проекта
10 сентября
14 сентября
1. Разработать бюджет проекта.
2. Найти спонсоров.
3. Реализация проекта
5 октября
6 октября
Выращивание кристалла поваренной соли.
Исследование физических свойств полученного кристалла
Подготовка тезисов.
Оформление научно-исследовательской работы в печатном виде.
4. Подведение итогов
сентябрь
ноябрь ноябрь
декабрь
1. Создание презентации и ее показ на неделе физики в школе.
2. Участие в открытой конференции творческих работ «Малые грани творчества»
3. Разместить информацию о проекте на школьном сайте .
декабрь
февраль
февраль
Iэтап проекта
Подготовительный
Социологический опрос среди учащихся 8-х классов по вопросам:
Кристалл (от греческого krystallos ) – лёд, горный хрусталь.
Кристалл - однородное тело, которое ограничено плоскими поверхностями, и физические свойства которого по различным направлениям различны, соподчинены определенным законам (симметрии).
Точкой отсчета истории кристаллов может быть известие о существовании изумрудов в Индии за 2 тыс. лет до н. э., алмазов за 1000-500 лет до н. э., рубинов Цейлона за 600 лет до н. э.
Из теории…
Семейство кристаллических твердых тел состоит из двух групп - монокристаллов - встречаются в виде отдельных одиночных кристаллов – и поликристаллов , представляющих собой скопление беспорядочно ориентированных мелких кристалликов - кристаллитов, иначе называемых (кристаллическими) зернами.
КЛАССИФИКАЦИЯ КРИСТАЛЛОВ
Кристаллографический признак
В данном случае важна только пространственная периодичность в расположении частиц, поэтому можно отвлечься от внутренней структуры, рассматривая частицы как геометрические точки
Физический признак
В данном случае важна природа частиц, расположенных в узлах кристаллической решетки, и характер сил взаимодействия между ними.
Из теории…
Кристаллы – все твёрдые тела, в которых слагающие их частицы расположены строго закономерно наподобие узлов пространственных решёток.
В зависимости от рода частиц расположенных у узлах кристаллической решетки и характера сил взаимодействия между ними кристаллы делятся на 4 группы:
ионные,
атомные,
молекулярные,
металлические.
Высококачественные бриллианты
Поликристаллы и поликристаллические агрегаты, состоящие из множества различно ориентированных мелких монокристаллов. Большое промышленное значение имеют монокристаллы полупроводниковых и диэлектрических материалов, выращиваемые в специальных условиях. В частности, монокристаллы кремния являются основой современной твердотельной электроники .
ИОННАЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА
Поваренная соль
NaCl
АТОМНАЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА
Алмаз
МОЛЕКУЛЯРНАЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА
Лёд
МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА
В узлах решётки находятся
атомы и ионы металла
Какими возможностями они обладают?
Симметрия.
Полиформизм.
Анизотропия и изотропия.
Спайность, отдельность и излом
Твердость.
Закон
кристаллографической симметрии
32 вида симметрии
Русский военный
специалист, профессор А.В.Гадолин
(1828-1892)
Французский учёный,
кристаллограф
О. Браве (1811-1863 )
Низшая категория
Высшая категория
Средняя категория
Сингонии:
Тетрагонапьная
Тригональная
Гексагональная
Сингонии:
Триклинная
Моноклинная
Ромбическая
Сингонии:
Кубическая
Графит
Алмаз
Карбин
Анизотропия
Физические свойства кристаллических тел неодинаковы в различных направлениях, но совпадают в параллельных направлениях.
Слюда
Гипс
Графит
СПАЙНОСТЬ - это проявление анизотропии прочности кристаллов: силы сцепления между атомами в некоторых симметрично расположенных плоскостях очень малы, и кристаллы раскалываются по этим плоскостям .
Гранат
(несовершенная спайность)
Топаз
(совершенная спайность)
Эвклаз
(весьма совершенная спайность)
ИЗЛОМ
Марказит
(неровный излом)
Кварц
(раковистый излом)
Ставролит
(занозистый излом)
Золото
(крючковатый излом)
ТВЕРДОСТЬ
Янтарь
Рубин
Сапфир
Кварц
Алмаз
Плотность драгоценных камней колеблется от 1 до 7 кг/м³:
Поверхностные дефекты -дефекты упаковки, стенки доменов, и сама
поверхность кристалла.
Объемные или трехмерные. ты, поры, частицы другой фазы, включения.
IIэтап проекта
Разработка бюджета
Бюджет проекта
№
Статьи расхода
1
2
Сумма (руб.)
Соль
3
Источник финансирования
Вода
50
4
Спонсоры магазин «Сказка»
120
Бумага
180
Воск, спички
Родители
Администрация школы
15
Итого
Спонсоры магазин «СТИЛЬ»
365
IIIэтап проекта
Реализация проекта
В одной китайской притче говорится:
«Скажи мне – и я забуду; покажи мне – и я запомню; дай сделать – и я пойму»
Изготовление прикладного гониометра и измерение углов между гранями кристаллов
образец
Углы между гранями
Кристалл соли
1
2
89
3
90
4
91
90,5
5
89,5
Вывод: угол между всеми гранями кристалла поваренной соли составляет 90°.
Раскалывание кристаллов и определение отдельности
образец
Распределение образцов по степени спайности
Кристалл соли
Весьма совершенная
Совершенная
-
Средняя
+
Несовершен-ная
-
-
Вывод: Кусочки кристалла соли обладают совершенной спайностью,
на поверхностях осколков обнаруживаются плоскости.
Раскалывание кристаллов и определение спайности
образец
Распределение образцов по граням спайности
Раскол по спайной плоскости
Кристалл соли
Раскол поперёк спайной плоскости
С помощью ножа без усилий
С помощью ножа и молотка
Вывод: монокристалл соли обладает спайностью.
теплопроводность кристаллов
образец
Вид пятна расплавленного парафина
окружность
Кристалл соли
эллипс
-
+
Вывод: Монокристалл соли неодинаково проводит тепло в различных
направлениях
IIIэтап проекта
Подведение итогов
Результаты работы, самоанализ
Данный проект был создан с целью привлечения внимания моих сверстников к техническому творчеству, создания у них интереса к исследовательской деятельности. Если твой профессиональный выбор – техническая специальность, то необходимо развивать творчество опираясь на школьные знания об основах наук, углубляя его, применяя на собственном опыте.
Мой проект - маленький вклад в повышение престижа родной школы.
В период работы над проектом по выращиванию и исследованию кристаллов я понял, что научно-техническое направление деятельности должно развиваться, ведь оно позволяет реализовать потребности в инженерно-технической и конструкторской деятельности. Ведь как это интересно: искать, изобретать, совершенствовать и создавать своими руками.
Гипотеза исследования полностью подтвердилась:
Монокристалл поваренной соли обладает анизотропией
Выводы:
Все физические свойства, благодаря которым кристаллы так широко применяются, зависят от их строения – их пространственной решетки.
Наряду с твердотельными кристаллами в настоящее время применяются жидкие кристаллы, а в скором будущем будут пользоваться приборами, построенными на фотонных кристаллах.
К кристаллам относятся и ювелирные камни, из которых изготавливают украшения. Отношение человека к драгоценным камням за многие столетия претерпело изменения: от обожествления и применения в медицине до демонстрации своей состоятельности или доставления эстетического удовольствия от красоты и гармонии камня.
Выращенные в домашних условиях кристаллы можно использовать на уроках физики с целью изучения их физических и химических свойств, а также их применения.
В результате реализации проекта я достиг поставленных задач.
Дальнейшие планы, прогнозирование
Работа по этой теме еще незакончена, я понял, что можно исследовать факторы, влияющие на рост кристаллов, например, концентрацию раствора соли, действие магнитного поля, качество воды как растворителя,
наличие примесей других веществ и т.д.
Можно вырастить сообщество разных кристаллов в одном сосуде. Все еще впереди! Может быть, эти исследования и помогут мне выбрать в будущем специальность. Приобретенные знания, умения и навыки обязательно пригодятся в дальнейшей учёбе.
05.02.17
Ресурсы:
Кабардин О.Ф. и др. Факультативный курс физики. 9 кл. Пособие для учащихся. М., «Просвещение», 1994.
Астафуров В.И., Строение вещества. Книга для учащихся. М., «Просвещение», 1983.
Блудов. М.И. Беседы по физике. Пособие для учащихся. М., «Просвещение», 1964.
Ахметов Н.С. Неорганическая химия – М. Просвещение, 1985 г.
Васильев В.Н., Беспалов В.Г. Информационные технологии. Оптический компьютер и фотонные кристаллы.
