Кристаллы

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Озеркинская средняя общеобразовательная школа»

Кристаллы

Исследовательская работа

Выполнила: Шихматова Анастасия, ученица 8 класса

Руководитель:

Гришина Эльвира Витальевна, учитель физики

д.Озерки

2015г

Содержание стр.

1.Цель и задача работы...........................................................................2. 2.Актуальность........................................................................................2.

3.Методы иссследования.......................................................................3.

4. Что такое кристалл?............................................................................3

5. Виды кристаллов…………………………………………………….3

6.Легенды связанные с кристаллами………………………………….4

7.Мои исследования……………………………………………………5

8. Результаты............................................................................................7

9.Применение кристаллических тел…………………………………..7

10.Заключение...........................................................................................7

11 Источники информации.....................................................................8

Цель: вырастить кристаллы разнообразных веществ из растворов, определить оптимальные условия для выращивания кристаллов. Рассмотреть их виды и свойства. Познакомиться с легендами, связанные с кристаллами.

Задачи:

1.провести анализ литературы,  посвященной  данной теме;

2.отобрать вещества, применяемые в быту, из которых возможно вырастить кристаллы;

3.познакомиться с методами выращивания кристаллов;

4.освоить методику выращивания кристаллических тел из водных растворов;

5.провести наблюдения за процессом кристаллизации;

Актуальность

Мир кристаллов - это сказочно красивый мир. Кристаллы завораживают своим блеском, многообразием цвета и форм. Кристаллы льда могут образоваться за несколько часов, а кристаллы горного хрусталя образуются за много лет. Можем ли мы вырастить кристаллы у себя дома? На этот вопрос ответит данная работа. Этот проект вызвал большой интерес среди сверстников. Сейчас многие одноклассники и ребята из других классов выращивают дома кристаллы. Работа интересная и познавательная. В настоящее время кристаллы имеют большое распространение в науке и технике, так как обладают особыми свойствами. Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. С давних пор с кристаллами были связаны суеверия; как амулеты, они должны были не только ограждать своих владельцев от злых духов, но и наделять их сверхъестественными способностями.

Методы исследования:

1.Наблюдение. «Изучение коллекции кристаллических тел.»

2.Эксперимент: «Наблюдение процесса роста кристаллов.»

4. Наблюдение: «Изучение анизотропных свойств кристаллов»

3.Эксперимент: « Выращивание кристаллов.»

5. Сбор и анализ информации

6. Синтез полученных данных исследований.

Что такое кристаллы?

• Криста́ллы (от греч. κρύσταλλος, первоначально — лёд, в дальнейшем — горный хрусталь, кристалл) — твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку — кристаллическую решётку.

• Кристаллы — это твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников, основанную на их внутренней структуре, то есть на одном из нескольких определённых регулярных расположений составляющих вещество частиц (атомов, молекул, ионов).

Виды кристаллов

• Идеальный кристалл

Является, по сути, математическим объектом, имеющим полную, свойственную ему симметрию, идеализированно ровные гладкие грани и т. д.

• Реальный кристалл

Всегда содержит различные дефекты внутренней структуры решетки, искажения и неровности на гранях и имеет пониженную симметрию многогранника вследствие специфики условий роста, неоднородности питающей среды, повреждений и деформаций. Реальный кристалл не обязательно обладает кристаллографическими гранями и правильной формой, но у него сохраняется главное свойство — закономерное положение атомов в кристаллической решётке.

• Монокристалл — отдельный однородный кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решётку и характеризующийся анизотропией свойств. Примеры :топаз, галит, исландский шпат

• Поликристалл — агрегат мелких кристаллов какого-либо вещества. Поликристалл состоит из большого числа маленьких монокристаллов, ориентированных друг относительно друга хаотически. Примеры: лед, кварц, поваренная соль…

Легенды

ПРОИСХОЖДЕНИИ КАМНЕЙ
Существует красивая персидская легенда о драгоценных камнях, в которой говорится:
«В начале творения Бог - Творец всего сущего, создал прекрасный, чистый, гармоничный мир, для первых людей. Для его сохранения он поставил божественную защиту - Твердь небесную. Но коварный Дух разрушения и обмана проник в этот совершенный мир, осквернил его и разрушил Твердь небесную. Ее осколки упали на землю, превратившись в драгоценные камни, но не потеряли присущей им божественной энергии защиты и помощи. И с тех пор они служат напоминанием о совершенном мире и проводником к нему. Каждый кристалл являет собой определенную систему защиты и расширения сознания. Концентрируя великую божественную энергию, он способен помочь человеку через очищение прийти к совершенству».
ЛЕГЕНДА ОБ АЛМАЗЕ И ЗОЛОТЕ
Слово "алмаз" происходит от греческого слова "адамас", что означает "непреодолимый", "непобедимый". У арабов существует легенда.
В те далекие - далекие времена, когда Голубой Нил был так широк, что даже крокодилы не могли переплыть его, заспорило Золото с Алмазом, кто из них на Земле самый знатный, самый сильный.
- Я! - сказало Золото. - Меня отливают на короны султанов, шахов и королей, царицы носят чеканные золотые запястья на своих холеных руках, золотые кольца украшают их тонкие, подобные тычинкам лотоса пальцы.
Из-за меня на Земле пролито столько крови, что ею можно было бы наполнить все колодцы мира и озеро Чад. Ты, Алмаз, лишь ничтожный придаток к моей золотой славе.
- Ошибаешься, Золото,- возразил Алмаз,- из-за меня также велись кровопролитные войны, я тоже украшаю троны, скипетры и перстни фараонов, раджей и шахинь.
- Ну, если так, то давай спросим у Солнца, кто из нас могущественнее и ценнее,- предложило Золото, и они обратились со своим вопросом к вечному светилу.
- Я не слышу вас,- ответило Солнце.- Подойдите поближе и расскажите, о чем вы там спорите на своей померкшей звезде.
Тогда Золото и Алмаз пошли по Млечному Пути и приблизились к Солнцу. Но тут Золото покраснело, побледнело и, расплавившись, пролилось на Землю золотым дождем. А Алмаз вернулся таким же сверкающим и твердым, каким был прежде.
С тех пор Золото никогда больше не спорило с Алмазом, раз и навсегда уступив ему пальму первенства.
ЯНТАРНЫЕ СЛЁЗЫ
Почти все легенды о янтаре так или иначе связаны со слезами. Вероятно, каплевидная форма некоторых кусочков янтаря и его прозрачный цвет напоминали людям именно о них. В давние, давние времена на дне Балтийского моря в красивом дворце жила морская богиня, которую звали Юрате. А на берегу моря жил и рыбачил молодой и красивый парень по имени Кастистис. Он пел веселые песни и ловил рыбу сетями, поднимая со дна муть и пугая любимых рыбок Юрате. Богиня отправила к нему русалок, которые передали рыбаку ее повеление не бросать сети в море. Но Кастистис не послушался русалок и продолжал делать свое дело. Разгневалась Юрате и всплыла на поверхность - посмотреть на того, кто осмелился не повиноваться ее приказу. Увидав Кастистиса и услышав его голос, богиня без памяти влюбилась в молодого рыбака. Она забрала своего избранника на морское дно, в свой великолепный дворец, и сделала своим рабом возлюбленным.
А в то время самым повелителем богов был грозный Перкунас. Узнал он о том, что богиня позволила себе полюбить простого смертного, и страшно рассвирепел. Он убил Кастистиса ударом своей молнии, разрушил дворец Юрате, а саму ее приковал ко дну моря золотой цепью. Год за годом идет, а опутанная цепью богиня так и не может освободиться. И плачет она безутешно над погибшим Костистисом, а море уносит ее слезы и выбрасывает на берег в виде остывших золотых капель - кусочков янтаря...

Мои исследования.

1.Наблюдение. «Изучение коллекции кристаллических тел.»

Оборудование: лупа, коллекция минералов и горных пород, набор «Шкала твердости», коллекция «Материалы и сплавы».

Содержание и метод выполнения.

Почти все твердые тела состоят из кристаллов. Характерный признак кристалла- наличие плоских граней. Большинство природных и искусственно изготовленных тел имеет поликристаллическое строение. При рассмотрении невооруженным глазом заметить их кристаллическое строение трудно. Но если образец со свежей поверхностью излома и крупнозернистой структурой рассмотреть через лупу сделать вывод о его кристаллическом строении по характерному для кристаллов признаку-наличию плоских поверхностей у кристаллических зерен. На свежих изломах грани отдельных кристаллов обнажены особенно хорошо. Поворачивая образец, можно наблюдать поблескивание таких граней.

Результат: Изучила коллекцию кристаллических тел. Рассмотрела отличие монокристаллов от поликристаллов. Узнала много новых кристаллов.

2.Эксперимент: «Наблюдение процесса роста кристаллов.»

Оборудование: микроскоп, предметное стекло, стеклянная палочка, насыщенные раствор поваренной соли.

Содержание и метод выполнения задания.

Раствором называется однородная смесь, в которой молекулы одного вещества равномерно распределены между молекулами другого. Взаимное растворение двух веществ имеет некоторые пределы, которые зависят от природы растворителя, растворяемого вещества и температуры. Наблюдение процесса роста кристаллов вещества происходит в перенасыщенном водном растворе. Для этого небольшое количество насыщенного раствора помещается на предметное стекло под объектив микроскопа. Испарение воды делает раствор перенасыщенным, и в нем начинается кристаллизация. Процесс кристаллизации удобно наблюдать в микроскоп с 80- кратным увеличением

Результат: Наблюдала процесс роста кристаллов вещества в перенасыщенном водном растворе. Чем выше температура вещества, тем рост наблюдался быстрее.

3.Эксперимент: « Выращивание кристаллов.»

Оборудование: термометр, вода, стаканы, раствор поваренной соли.

Содержание и метод выполнения задания.

Первым этапом является приготовление насыщенного раствора. Растворимость любых веществ зависит от температуры. Обычно с повышением температуры растворимость увеличивается, а с понижением температуры- уменьшается. С появлением центров кристаллизации избыток вещества выделяется из раствора, и при каждой данной температуре в растворе остается то количество вещества, которое соответствует коэффициенту растворимости при этой температуре. Избыток вещества из раствора выпадает в виде кристаллов, число которых тем больше, чем большее число центров кристаллизации содержится в растворе.

для выращивания крупного кристалла в насыщенный раствор вносят кристаллик-затравку, заранее прикрепленный на тонкой леске.. Во время роста кристалла стакан с раствором лучше всего держать в теплом сухом месте, где температура в течение суток остается постоянной. На выращивание крупного кристалла в зависимости от условий эксперимента может потребоваться от нескольких дней до нескольких недель.

Результат: получила кристаллы соли, сахара и медного купороса.

4. Наблюдение: «Изучение анизотропных свойств кристаллов» Многим кристаллам присуще свойство анизотропии, то есть зависимость их свойств от направления, тогда как в изотропных веществах (большинстве газов, жидкостей, аморфных твёрдых телах) или псевдоизотропных (поликристаллы) телах свойства от направлений не зависят.

Результат: рассмотрела анизотропию графита и слюды.

Общие результаты

1Получены дополнительные знания по теме: «Кристаллы».

2.Научились выращивать кристаллы поваренной соли, сахара , медного купороса

3.Рассмотрены свойства и виды кристаллов.

4.Познакомились с древними преданиями и легендами о кристаллах

Применение кристаллических тел.

Применение кристаллов в науке и технике многочисленны и разнообразны. Самый твердый и самый редкий из природных минералов-алмаз. Примерно 80%применяемых в технике алмазов идет на заточку инструментов и резцов из сверхтвердых сплавов.Алмазы служат опорными камнями подшипниками в хронометрахдля морских судов и других особо точных навигационных приборах.

Широко применяется рубин в научных исследованиях и в технике, в лазерах.

Большинство полупроводниковых электронных приборов из кристаллов германия или кремния.

Много разных кристаллов используются для украшений.

Заключение.

Окружающий нас мир состоит из кристаллов, можно сказать, что мы живем в мире кристаллов. Согласно современным данным, молекула ДНК представляет собой двойную спираль, составленную из небольшого числа сравнительно простых молекулярных соединений, повторяющихся в строго определенном для данного вида порядке. Такие гигантские молекулы с точки зрения физики рассматриваются как особый вид твердого тела- одномерные кристаллы. Следовательно, кристаллы -это не только символ неживой природы, но и основа жизни на Земле.

Источники информации

1.Учебное пособие для 10 классов. Ю.И. Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов и др.; Под ред. А.А. Пинского.- М.: Просвещение, 1993г

2.Факультативный курс физики. Пособие для учащихся. М.: Просвещение, 1978г.

3 Физика 10 класс.

4. http://master.-tv.com

5. http://ru.wikipedia.org

http://mindraw.narod.ru/photoalbum4.html

http://www.livemaster.ru/topic/128263-legendy-i-predaniya-o-sile-kristallov-i-kamnej

https://ru.wikipedia.org/wiki

samocvet.narod.ru›

legendiprokamni.html

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Озеркинская средняя общеобразовательная школа»

Кристаллы

Исследовательская работа.

Выполнила: Шихматова Анастасия, ученица 8 класса

Руководитель:

Гришина Эльвира Витальевна, учитель физики .

Цель исследования  – вырастить кристаллы разнообразных веществ из растворов, определить оптимальные условия для выращивания кристаллов. Рассмотреть их свойства. Познакомиться с легендами, связанных с кристаллами.

Задачи

• отобрать вещества, применяемые в быту, из которых возможно вырастить кристаллы;
• познакомиться с методами выращивания кристаллов;
• освоить методику выращивания кристаллических тел из водных растворов;
• провести наблюдения за процессом кристаллизации;
• выработать рекомендации по выращиванию кристаллических тел для заинтересовавшихся нашим исследованием учащихся
• провести анализ литературы,  посвященной  данной теме;

Методы исследования:

1.Наблюдение. « Изучение коллекции кристаллических тел.»

2.Эксперимент: «Наблюдение процесса роста кристаллов.»

3. Наблюдение: «Изучение анизотропных свойств кристаллов»

4.Эксперимент: « Выращивание кристаллов.»

5. Сбор и анализ информации

6. Синтез полученных данных исследований.

Криста́ллы (от греч. κρύσταλλος, первоначально — лёд, в дальнейшем — горный хрусталь, кристалл) — твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку — кристаллическую решётку.

Чаще всего кристаллическая решетка строится из ионов (положительно и отрицательно заряженных атомов), которые входят в состав молекулы данного вещества. Например, решетка поваренной соли содержит ионы Na+ и Cl–. Такие кристаллы называются ионными.

Кристаллические решетки разных тел

Монокристалл  — отдельный однородный кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решётку и характеризующийся анизотропией свойств.

Гали́т   — каменная соль.

Исландский шпат

• Топа́з  — полудрагоценный

  камень,

• Поликристалл  — агрегат мелких кристаллов какого-либо вещества. Поликристалл состоит из большого числа маленьких монокристаллов, ориентированных друг относительно друга хаотически.

Лед

Повареная соль

Кварц

Драгоценные камни

Гранат

Изумруд

Сапфир

Алмаз

Желтый топаз

Рубин

Аквамарин

Наблюдение: «Изучение коллекции кристаллических тел».

Эксперимент1:

«Наблюдение процесса

роста кристаллов».

Мои исследования:

Наблюдение: «Изучение анизотропных свойств кристаллов»

Эксперимент 2:

« Выращивание крупных кристаллов».

Легенды

Результаты

1Получены

дополнительные

знания по теме: «Кристаллы».

2.Научилась выращивать кристаллы поваренной соли, сахара , медного купороса

3.Рассмотрены свойства и виды кристаллов.

4.Познакомилась с древними преданиями и легендами о кристаллах.

Источники информации

1.Учебное пособие для 10 классов. Ю.И. Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов и др.; Под ред. А.А. Пинского.- М.: Просвещение, 1993г

2.Факультативный курс физики. Пособие для учащихся. М.: Просвещение, 1978г.

3 Физика 10 класс.

4. http :// master .- tv . com

5. http://ru.wikipedia.org

6.samocvet.narod.ru

7.legend iprokamni.html

http://mindraw.narod.ru/photoalbum4.html