kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Иcследовательская работа на тему "Удивительные кристаллы" (Назаров Дмитрий)

Нажмите, чтобы узнать подробности

Материал содержит научно- исследовательскую работу и презентацию

по теме « Удивительные кристаллы.»

                       Представленная работа посвящена изучению кристаллов и их выращиванию в домашних условиях.     

                       Актуальность настоящей работы обусловлена большим интересом того, в  природе, которая нас окружает, много красивых вещей. Одними из них являются кристаллы. Если приглядеться, то можно заметить, что их не мало вокруг нас.

Предмет исследования: кристаллы. 

Цель исследования: Познакомиться с разнообразием кристаллов, вырастить кристаллы из растворов солей, определить условия для выращивания кристаллов.

Объект исследования: выращивание кристаллов из растворов.

Гипотеза исследования: Если я изучу тему, как выращивают кристаллы, смогу ли я в домашних условиях их вырастить, чтобы они имели разную форму и цвет.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Наладить дисциплину на своих уроках.
Получить возможность работать творчески.

Просмотр содержимого документа
«Выступление»

«Чем больше вглядываешься в кристалл,

тем глубже он затягивает вас в свою глубину очарования»

И.Е.Репин

ВВЕДЕНИЕ

Случалось ли вам слышать слово «кристалл»? Какие кристаллы вам знакомы? Первыми на ум приходят, скорее всего, яркие самоцветы: изумруд, гранат, горный хрусталь. В кристаллах есть что-то удивительное и завораживающее.

В природе, которая нас окружает, много красивых вещей. Одними из них являются кристаллы. Если приглядеться, то можно заметить, что их не мало вокруг нас. Например, сахар, который мы добавляем в чай, поваренная соль, снежинки за окном зимой, разнообразные украшения.

Мне захотелось окунуться в «удивительный мир кристаллов».

Мне стало интересно, а что могу сделать я, чтобы приобщиться к загадочному миру кристаллов? Мне захотелось больше узнать о том, Какие они могут быть? Почему они растут? Ведь это не растение. Чем их нужно «кормить», чтобы быстрее росли? Возможно, ли вырастить кристаллы дома? И попытаться самому вырастить это маленькое чудо.

Поэтому я решил начать свою исследовательскую работу, вооружившись помощью мамы и классного руководителя.

Гипотеза исследования: Если я изучу тему, как выращивают кристаллы, смогу ли я в домашних условиях их вырастить, чтобы они имели разную форму и цвет.

Цель исследования: Познакомиться с разнообразием кристаллов, вырастить кристаллы из растворов солей, определить условия для выращивания кристаллов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

  1. Изучить литературу по данной теме; 

  2. Отобрать легкодоступные вещества, из которых возможно вырастить кристаллы;

  3. Изучить способ выращивания кристаллов в домашних условиях;

  4. Провести наблюдения за процессом кристаллизации

  5. Вырастить кристаллы различных веществ из растворов;

  6. Анализ полученных результатов и соотнесение его с гипотезой. 

  7. Анкетирование друзей. 

Предмет исследования: кристаллы. 

Объект исследования: выращивание кристаллов из растворов.

Актуальность работы: работа интересная и познавательная.

Выращивание кристаллов, по истине, увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое, максимально безопасное с точки зрения техники безопасности, что немаловажно для тех, кто проводит эксперименты дома.



    1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.


1. 1. ЧТО ТАКОЕ КРИСТАЛЛ?

Кристалл –это твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных многогранников.

Твердые тела, из которых строят дома, делают станки, вещества, которые мы употребляем в быту, - почти все они относятся к кристаллам.

В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы. Вода – одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки.

Вы, конечно, обращали внимание на бесконечное разнообразие снежинок (1).


1.2. ПРОИСХОЖДЕНИЕ СЛОВА «КРИСТАЛЛ»

Слово «кристалл» звучит почти одинаково во всех европейских языках.

Много веков назад среди вечных снегов в Альпах нашли очень красивые, совершенно бесцветные кристаллы, напоминающие чистый лёд. Древние натуралисты так их и назвали – «кристаллос» (то есть – лёд);

Представление древних людей о кристаллах было похоже на легенды. Кристаллы наделялись множеством таинственных свойств: исцелять от болезней, предохранять от яда, влиять на судьбу человека.

Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Недаром существуют выражения: «прозрачный, как кристалл», «кристально чистый».


1.3. СТРУКТУРА КРИСТАЛЛА.

Не все кристаллы одинаковы. Существуют монокристаллы и поликристаллы (Приложение 2). Одиночные кристаллы называются монокристаллами. Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристаллов, называют поликристаллическим.


1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ КРИСТАЛЛОВ.

Вырастить кристаллы в домашних условиях можно только из раствора.


  1. ОБРАЗОВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ПРИРОДЕ

Горячие расплавленные горные породы выталкиваясь на поверхность земли остывают и образуют кристаллы.


    1. Я хочу рассказать о ПЕЩЕРЕ КРИСТАЛЛОВ-ГИГАНТОВ

Природа продолжает преподносить нам сюрпризы, создавая все новые чудеса. Совсем недавно, в 2000 году, в мексиканской пустыне была открыта необычная пещера, где находятся самые большие природные кристаллыНа глубине 300 метров, в рабочей шахте, шахтеры обнаружили пустоты, в которых их взору открылись огромные кристаллы гипса. «Пещера Кристаллов-Гигантов».

Попасть в пещеру без специального обмундирования и оборудования невозможно без риска для жизни. Температура воздуха там составляет около 50°C, а влажность – практически 100%! Даже в специальном костюме находиться в этих пещерах можно не очень долго – около часа.



    1. Ну и конечно же интересными являются АЛМАЗЫ ЯКУТИИ

Якутия — край несметных богатств.

Якутия является одной из известных алмазоносных провинций мира.

О сказочных богатствах северного края существуют целые легенды и сказания. В одном из преданий рассказывается о том, что в давние времена небесный Создатель, Творец Земли решил раздать свои сокровища людям, чтобы они служили им, чтобы у людей была широкая и вольготная жизнь, благодать и изобилие. Однако, когда он пролетал над Якутией, ему стало так холодно, что он рассыпал все сокровища над ней. Основное богатство республики — алмазы, «волшебные камни огня». По, мнению экспертов, алмазное сырье здесь одно из лучших в мире и стоит дороже, чем в других странах. 

Самая дорогая алмазная брошь «Букет» находится в Алмазном фонде Якутии. Автор — Гавриил Эверстов ().

Герб республики Саха (Якутии) (). В его центре всадник, Над его головой – ромбовидный орнамент, напоминающий кристаллы алмазов. Кристаллов ровно 7, также как и народов, населяющих наш край: русские, якуты, эвенки, эвены, чукчи, долганы и юкагиры.


  1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

  1. ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ

Образование кристалла - это постепенное "налипание" молекул вещества на мелкий кристалл.

Сначала образуется маленький кристалл – затравка.

Во время налипания молекул на затравку кристалл растёт.


Ещё до того, как начать выращивать кристаллы нужно помнить о элементарных ПРАВИЛАХ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ:

  1. Нельзя при экспериментах пользоваться пищевой посудой, поскольку использование пищевой посуды может привести к отравлению.

  2. Нельзя принимать пищу во время проведения опытов. Это также может привести к отравлению.

  3. Нельзя проводить опыты с неизвестными веществами.

  4. Все вещества необходимо хранить в безопасном сухом месте, защищённом от животных и маленьких детей. Также реактивы должны быть в герметичной упаковке. На упаковке должна быть надпись, сообщающая о содержимом.

  5. При проведении опытов желательно использовать перчатки и защитную одежду.

  6. При попадании раствора на кожу необходимо сразу же промыть то место, куда попал раствор, чистой водой. При попадании растворов в глаза и на слизистые, следует незамедлительно обратиться к врачу!


Теперь можно приступить к выращиванию кристаллов!

Процесс ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ разделим на ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ:

ЭТАП 1: Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогтерть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль до тех пор, пока будете уверены, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!).

ЭТАП 2: Добавить пищевой краситель нужного цвета (при необходимости)

ЭТАП 3: Насыщенный раствор профильтровать

ЭТАП 4: Привяжите на нитку кристаллик соли, нитку привяжите, например, к карандашу и положите карандаш на края банки (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Кристаллик опустить в насыщенный раствор.

ЭТАП 6: Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).

ЭТАП 7: Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например, бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на несколько дней.


  1. ЭКСПЕРИМЕНТ № 1

1) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА МЕДНОГО КУПОРОСА

Самые быстрорастущие и красивые кристаллы в моей коллекции. Медный купорос представляет собой кристаллы или порошок ярко-синего цвета Медный купорос можно найти в магазине для садоводства.

Наши действия:

Вырос очень красивый синий поликристалл длиной около 6 см, и на дне вырос ещё один кристаллик около 3 см ().


2) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА ПОВАРЕННОЙ СОЛИ

Поваренная соль («каменная соль», «пищевая соль» или просто «соль») — пищевой продукт. Мелкие кристаллы белого цвета. Поваренную соль можно найти в любом продуктовом магазине.

Наши действия:

Кристаллы получились прозрачные, очень маленькие, они не сцепились друг с другом и в итоге поликристалл развалился на монокристаллики. Сохранить их не удалось ().


  1. ЭКСПЕРИМЕНТ № 2

Мы решили разнообразить нашу коллекцию кристаллов. И вырастить кристаллы из других веществ. И попробовать разнообразить цветовую палитру - цветов нашего государственного флага – белый, синий и красный, и ещё оранжевый (для разнообразия).

Мне хотелось добиться лучшего результата: вырастить кристаллы большего размера и быстрее. На третий день, вытащили кристаллы, подогрели растворы на водяной бане, собрав в них налет со стенок банок, чтобы растворы получились более насыщенным. Тщательно перемешали, растворив вещество, остудили растворы и вновь опустили туда уже выращенные ранее кристаллы. Результат превзошёл все ожидания! Уже вечером я увидел значительный прирост кристаллов.




1) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА ХЛОРИДА КАЛИЯ

Калий хлористый – «Родственник» поваренной соли. Мелкие кристаллы белого цвета. Купить его можно в садоводческом магазине

Технология выращивания та же.

Поликристалл очень похож на кристалл поваренной соли, но в отличие от неё, кристалл калия хлористого – белого цвета, прочный и не рассыпался. (Приложение 9).Размер кристалла около 5 см.


2) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА МЕДНОГО КУПОРОСА

Технология выращивания та же. Но получился совсем другой кристалл. В эксперименте №1 кристалл образовывался как бы вокруг затравки, а в этот раз кристалл рос по длине всей нити, находящейся в растворе ().

Из одного и того же вещества могут вырасти разные по форме кристаллы. Размер кристалла около 11 см.


3) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА ДИГИДРОФОСФАТА АММОНИЯ КРАСНОГО ЦВЕТА

Покупали в магазине для садоводства – удобрение называется «Аммофос», белые круглые гранулы белого цвета.

Технология выращивания та же, на этапе приготовления насыщенного раствора добавили пищевой краситель красного цвета.

В ходе выращивания возникли проблемы. Раствор получился очень мутный, но за сутки вся муть осела на дно банки. Затравка не удержалась на нитке и упала на дно банки. В этой банке кристалл долго не рос. Я предположил, что раствор не достаточно насыщенный. Вновь приготовили раствор. После этого, кристалл вырос за сутки. Получился он большим и очень красивым – похожим на ёжика. (Приложение 10). Размер кристалла около 11 см.


4) ВЫРАЩИВАНИЕ ОРАНЖЕВОГО КРИСТАЛЛА ХЛОРИДА КАЛИЯ

Цель опыта: выяснить, будет ли кристалл менять цвет в присутствии пищевого красителя. 

Технология выращивания та же, но на этапе приготовления насыщенного раствора добавляем пищевой краситель нужного цвета.

В ходе опыта был выращен красивый кристалл бледно-оранжевого цвета, т.к. был использован краситель оранжевого цвета (Приложение 10). Но кристалл меньшего размера, значит, присутствие красителя замедляло рост кристалла. Размер кристалла около 3 см.


АНКЕТИРОВАНИЕ ДРУЗЕЙ.

Цель анкетирования: изучение значимости исследовательской деятельности для школьников.

В ходе работы было проведено анкетирование. Было опрошено 13 одноклассников (Приложение 8):

  1. Знаете ли вы что такое кристалл? (Да5/Нет8)

  2. Хотели бы вы больше узнать о кристаллах? (Да13/Нет0)

  3. Как вы думаете можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях? (Да1/Нет12)

  4. Будите ли вы выращивать кристаллы дома, если узнаете, как это делать? (Да13/Нет0)

Вывод: тема исследовательской работы является интересной. Все опрошенные будут выращивать кристаллы, если узнают, как это делать.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По итогам работы я сделал следующие выводы:

  • кристаллы растут из растворов, когда испаряется вода;

  • для быстрого и лучшего результата раствор должен быть более насыщенным;

  • кристаллы растут быстрее и вырастают больших размеров, если вторично подогреть раствор;

  • кристаллы различных веществ имеют различные свойства (одни кристаллы окрашиваются, другие – бесцветны, одни кристаллы растут хорошо, другие – плохо).

  • присутствие пищевого красителя замедляет рост кристаллов.


Мне очень нравится выращивать кристаллы. Они очень красивые, поэтому я хочу продолжить эту тему другими опытами. Планирую попробовать вырастить кристаллы из других препаратов. Хочу пополнить свою коллекцию кристаллами других цветов. Кроме того, процесс выращивания кристаллов очень красив и увлекателен!







Просмотр содержимого документа
«СОДЕРЖАНИЕ»

СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

    1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

  1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О КРИСТАЛЛАХ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.1. ЧТО ТАКОЕ КРИСТАЛЛ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.2. ПРОИСХОЖДЕНИЕ СЛОВА «КРИСТАЛЛ» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.3. СТРУКТУРА КРИСТАЛЛА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ КРИСТАЛЛОВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

  1. ОБРАЗОВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ПРИРОДЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

2.1. ПЕЩЕРА КРИСТАЛЛОВ-ГИГАНТОВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

2.2. АЛМАЗЫ ЯКУТИИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

  1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

  1. ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

  1. ЭКСПЕРИМЕНТ № 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

1) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА МЕДНОГО КУПОРОСА. . . . . . . . . . . . . . . .

9

2) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА ПОВАРЕННОЙ СОЛИ. . . . . . . . . . . . . . . . .

9

  1. ЭКСПЕРИМЕНТ № 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

1) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА МЕДНОГО КУПОРОСА. . . . . . . . . . . . . . .

10

2) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА ХЛОРИДА КАЛИЯ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

3) ВЫРАЩИВАНИЕ ОРАНЖЕВОГО КРИСТАЛЛА ХЛОРИДА КАЛИЯ. . . . . .

10

4) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА ДИГИДРОФОСФАТА АММОНИЯ КРАСНОГО ЦВЕТА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

АНКЕТИРОВАНИЕ ДРУЗЕЙ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

ПРИЛОЖЕНИЕ 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20

ПРИЛОЖЕНИЕ 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20

ПРИЛОЖЕНИЕ 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

ПРИЛОЖЕНИЕ 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

ПРИЛОЖЕНИЕ 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22


«Чем больше вглядываешься в кристалл,

тем глубже он затягивает вас в свою глубину очарования»

И.Е.Репин


ВВЕДЕНИЕ


Случалось ли вам слышать слово «кристалл»? Разумеется. Но спросите себя, какие кристаллы вам знакомы? Первыми на ум приходят, скорее всего, яркие самоцветы: изумруд, гранат, горный хрусталь. Не будь этих блестящих разноцветных камушков, жизнь потускнела бы, лишившись их красок, их маленьких тайн. В кристаллах есть что-то удивительное и завораживающее.

Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали человеческое чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и жилище. 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.

Кристаллы так хороши собой, что ими можно любоваться часами. Каких только кристаллических форм не создала природа! Столбики, кубики, пирамиды, звёзды! Поражает разнообразие причудливых форм и цветов кристаллов.

Возможно, вы считаете, что кристалл – это редкий и красивый минерал или драгоценный камень. Отчасти вы правы. Изумруды и бриллианты являются драгоценными кристаллами. Но не все кристаллы редки и красивы. Каждая отдельная частица сахара – тоже кристалл! Множество самых обычных веществ вокруг нас представляют из себя кристаллы.

А не вспомнился ли вам минерал, без которого жизни просто не может быть? Что же до тайн – тайн у него больше, чем у знаменитых бриллиантов. К примеру, он может на глазах исчезнуть в воде и проявиться вновь в виде прозрачных кубиков. Некогда он ценился весьма дорого, подчас дороже золота. Это соль.


Меня очень заинтересовала тема «кристаллы».

И мы с мамой приступили к изучению этой интересной темы. Из книг я узнал, что кристаллы получают в лаборатории, но также они встречаются и в природе. Например, снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев.

Меня стало интересно, а что могу сделать я, чтобы приобщиться к загадочному миру кристаллов? Мне захотелось больше узнать о том, Что такое кристаллы? Какие они могут быть? Почему они растут? Ведь это не растение. Чем их нужно «кормить», чтобы быстрее росли? Возможно, ли вырастить кристаллы дома? И попытаться самому вырастить это маленькое чудо.

Поэтому я решил начать свою исследовательскую работу, вооружившись помощью мамы и классного руководителя. Поставив перед собой цель: научиться выращивать кристаллы разных веществ в домашних условиях.


Гипотеза исследования: Если я изучу тему, как выращивают кристаллы, смогу ли я в домашних условиях их вырастить, чтобы они имели разную форму и цвет.

Цель исследования: Познакомиться с разнообразием кристаллов, вырастить кристаллы из растворов солей, определить условия для выращивания кристаллов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

  1. Изучить литературу по данной теме; 

  2. Отобрать легкодоступные вещества, из которых возможно вырастить кристаллы;

  3. Изучить способ выращивания кристаллов в домашних условиях;

  4. Провести наблюдения за процессом кристаллизации

  5. Вырастить кристаллы различных веществ из растворов;

  6. Провести анализ полученных результатов и соотнести его с гипотезой. 

  7. Анкетирование друзей. 

Предмет исследования: кристаллы. 

Объект исследования: выращивание кристаллов из растворов.


Актуальность работы: работа интересная и познавательная. Данная работа носит как теоретический, так и прикладной характер, так как изучались не только способы выращивания кристаллов, но и были выращены кристаллы, получены навыки проведения химических опытов. Выращивание кристаллов, по истине, увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое, максимально безопасное с точки зрения техники безопасности, что немаловажно для тех, кто проводит эксперименты дома.


    1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.



  1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О КРИСТАЛЛАХ


Прежде чем провести свои практические исследования, я должен был узнать, что собой представляют кристаллы.


1. 1. ЧТО ТАКОЕ КРИСТАЛЛ?

Кристалл – это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами.

Кристаллы окружают нас повсюду. Твердые тела, из которых строят дома, делают станки, вещества, которые мы употребляем в быту, - почти все они относятся к кристаллам.

В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы. Вода – одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки.

Вы, конечно, обращали внимание на бесконечное разнообразие снежинок (Приложение 1).

Кристаллы – вещества, в которых мельчайшие частицы (атомы, ионы или молекулы) «упакованы» в определенном порядке. В результате при росте кристаллов на их поверхности самопроизвольно возникают плоские грани, а сами кристаллы принимают разнообразную геометрическую форму.


1.2. ПРОИСХОЖДЕНИЕ СЛОВА «КРИСТАЛЛ»

Слово «кристалл» звучит почти одинаково во всех европейских языках. Интересно происхождения слова «кристалл». Много веков назад среди вечных снегов в Альпах, на территории современной Швейцарии, нашли очень красивые, совершенно бесцветные кристаллы, очень напоминающие чистый лёд. Древние натуралисты так их и назвали – «кристаллос» (то есть – лёд); это слово происходит от греческого «криос» – холод, мороз. В то время учёные предположили, что лед, находясь, длительное время в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять.

Один из самых авторитетных античных философов Аристотель писал, что «кристаллос» рождается из воды, когда она полностью утрачивает теплоту».

Представление древних людей о кристаллах было похоже на легенды. Кристаллы наделялись множеством таинственных свойств: исцелять от болезней, предохранять от яда, влиять на судьбу человека.

Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Недаром существуют выражения: «прозрачный, как кристалл», «кристально чистый».


1.3. СТРУКТУРА КРИСТАЛЛА.

Не все кристаллы одинаковы. Существуют монокристаллы и поликристаллы (Приложение 2). Одиночные кристаллы называются монокристаллами. Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристаллов, называют поликристаллическим.


1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ КРИСТАЛЛОВ.

В искусственных условиях кристаллы выращивают из раствора или из расплава (Приложение 3). Вырастить кристаллы в домашних условиях можно только из раствора.



  1. ОБРАЗОВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ПРИРОДЕ


Минеральные кристаллы образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действительности представляют собой растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать.

Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных пород, которые медленно охлаждаются и образуют кристаллы различных видов.


    1. ПЕЩЕРА КРИСТАЛЛОВ-ГИГАНТОВ

Природа продолжает преподносить нам сюрпризы, создавая все новые чудеса. Совсем недавно, в 2000 году, в мексиканской пустыне Чихуахуа была открыта необычная пещера, где находятся самые большие природные кристаллы, которые когда-либо создавала природа (Приложение 4).

В горе Найса на глубине 300 метров, в рабочей шахте, шахтеры совершенно случайно обнаружили пустоты, в которых их взору открылись огромные кристаллы селенита (гипса). Эти невероятно красивые образования, созданные природой, образуют три полости, которые получили названия «Пещера Кристаллов-Гигантов».

Это самые большие из известных на сегодня природных кристаллов – полупрозрачные лучи неимоверной длины до 15 метров, диаметром 1,2 метра, весом не менее 55 тон каждый – волшебно-причудливым образом переплетены между собой и создают в пещере неимоверной красоты пейзаж. Но полюбоваться этой красотой непросто. Попасть в пещеру без специального обмундирования и оборудования невозможно без риска для жизни. Температура воздуха там составляет около 50°C, а влажность – практически 100%! Даже в специальном костюме находиться в этих пещерах можно не очень долго – около часа.

Но не только это мешает спелеологам в путешествии по пещере гигантских кристаллов. Нагромождения кристаллов так причудливо сплетены, что порой между ними нельзя пройти человеку, но разрушать эту красоту у ученых и исследователей рука не поднимается.


    1. АЛМАЗЫ ЯКУТИИ

Якутия является одной из известных алмазоносных провинций мира. После окончания Великой Отечественной войны были найдены месторождения алмазов в Якутии, на базе которых создана алмазодобывающая промышленность, поставляющая ювелирные и технические алмазы.

На данный момент большая доля добываемых в России алмазов приходится на якутские горнообрабатывающие комбинаты.

Якутия — край несметных богатств, которыми щедро одарила ее природа. Велики богатства ее недр — алмазы, золото, серебро, олово, уголь, нефть, газ.

О сказочных богатствах северного края существуют целые легенды и сказания. В одном из преданий рассказывается о том, что в давние времена небесный Создатель, Творец Земли решил раздать свои сокровища людям, чтобы они служили им, чтобы у людей была широкая и вольготная жизнь, благодать и изобилие. Однако, когда он пролетал над Якутией, ему стало так холодно, что он рассыпал все сокровища над ней. Основное богатство республики — алмазы, «волшебные камни огня». Недаром ее называют «Алмазной Якутией» — «алмазной» является треть ее территории, примерно 980 тысяч км2. По, мнению экспертов, алмазное сырье здесь одно из лучших в мире и стоит дороже, чем в других странах. 

Одним из первых больших по величине камней, добытых на руднике «Мирный», был алмаз массой 51,66 кар. Его нашли в 1963 г. В честь первой в мире женщины-космонавта ему было дано имя «Валентина Терешкова».

Самая дорогая алмазная брошь «Букет» находится в Алмазном фонде Якутии. Автор — Гавриил Эверстов (Приложение 4). Ювелирное изделие изготовлено из золота 750 пробы и 47 бриллиантов, украшено жемчугом. Вес броши — 35,32 г, стоимость около 7 млн рублей. 

Герб республики Саха (Якутии) (Приложение 4). В его центре всадник – с древнего наскального изображения, в руках всадник держит знамя – символ сплоченности племен и их могущества. Силуэт наездника выполнен в ярко-красном цвете. Этот тон обозначает мужество, отвагу и готовность противостоять любому врагу. Три косицы знамени олицетворяют единение всех народов, населяющих республику.

Всадник изображен на традиционном для Востока круглом щите. Скачет он на фоне серебряного (достаток и изобилие) солнечного диска, обрамленного широкой синей (верность, надежность, искренность, а также обилие водных ресурсов) полосой. По ней идёт белая (чистота и мирные устремления) надпись с наименование республики на русском и якутском языках.

Над головой древнего всадника – ромбовидный орнамент, не только традиционный для северных народов, но и напоминающий кристаллы алмазов - еще одного символа Якутии. Кристаллов ровно 7, также как и народов, населяющих наш край: русские, якуты, эвенки, эвены, чукчи, долганы и юкагиры.

    1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ


  1. ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ


При испарении («высыхании») вода превращается в пар и улетучивается. Но растворённые в воде химические вещества не могут испариться вместе с ней и оседают в виде кристаллов. Чем медленнее испаряется вода, тем лучше получаются кристаллы. Именно по такому способу я выращивал свои кристаллы. 

Кристаллы выращивают из насыщенных (перенасыщенных) растворов веществ на «затравке». Затравкой или центром кристаллизации может являться кристаллик данного вещества или любой другой центр кристаллизации (волокно). Выращивание кристаллов – это искусство. Поэтому получается не все сразу. Немного настойчивости, упорства, аккуратности, и можно стать обладателем красивых кристаллов.

Ещё до того, как начать выращивать кристаллы нужно помнить об элементарных ПРАВИЛАХ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ:

  1. Нельзя при экспериментах пользоваться пищевой посудой, поскольку использование пищевой посуды может привести к отравлению.

  2. Нельзя принимать пищу во время проведения опытов. Это также может привести к отравлению.

  3. Нельзя проводить опыты с неизвестными веществами.

  4. Все вещества необходимо хранить в безопасном сухом месте, защищённом от животных и маленьких детей. Также вещества должны быть в герметичной упаковке. На упаковке должна быть надпись, сообщающая о содержимом.

  5. При проведении опытов желательно использовать перчатки и защитную одежду.

  6. При попадании раствора на кожу необходимо сразу же промыть то место, куда попал раствор, чистой водой. При попадании растворов в глаза и на слизистые, следует незамедлительно обратиться к врачу!


Теперь можно приступить к выращиванию кристаллов!

Данная методика подходит для выращивания практически любых растворимых веществ!


Процесс ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ разделим на ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ:

ЭТАП 1: Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогтерть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль до тех пор, пока будете уверены, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!).

ЭТАП 2: Добавить пищевой краситель нужного цвета (при необходимости)

ЭТАП 3: Насыщенный раствор профильтровать

ЭТАП 4: Привяжите на нитку кристаллик соли, нитку привяжите, например, к карандашу и положите карандаш на края банки (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Кристаллик опустить в насыщенный раствор.

ЭТАП 6: Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).

ЭТАП 7: Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на несколько дней.


  1. ЭКСПЕРИМЕНТ № 1

1) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА МЕДНОГО КУПОРОСА

Самые быстрорастущие и красивые кристаллы в моей коллекции. Медный купорос представляет собой кристаллы или порошок ярко-синего цвета Медный купорос можно найти в магазине для садоводства.

Оборудование:

  • Медный купорос

  • Ёмкость для выращивания кристалла

  • Ёмкость для смешивания раствора

  • Палочка для размешивания

  • Марля (салфетка) для фильтрования

  • Вода (тёплая!)

  • Нить

Наши действия:

1. Сделать перенасыщенный раствор медного купороса.

2. Профильтровать полученный раствор.

3. Опустить затравку (нить) в раствор.

4. Накрыть раствор салфеткой.

5. Осталось только подождать до желаемого размера.

Вырос очень красивый синий поликристалл длиной около 6 см, и на дне вырос ещё один кристаллик около 3 см (Приложение 6).

2) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА ПОВАРЕННОЙ СОЛИ

Поваренная соль («каменная соль», «пищевая соль» или просто «соль») — пищевой продукт. В молотом виде представляет собой мелкие кристаллы белого цвета. Поваренную соль можно найти в любом продуктовом магазине.

Оборудование:

  • Поваренная соль

  • Емкость для выращивания кристалла.

  • Ёмкость для смешивания раствора

  • Палочка для смешивания.

  • Марля (салфетка) для фильтрования

  • Вода (тёплая!)

  • Нить

Наши действия:

1. Смешать соль и воду до перенасыщенного раствора.

2. Профильтровать раствор.

3. Опустить затравку (нитку).

4. Накрыть раствор салфеткой.

5. Осталось только подождать.

Кристаллы получились прозрачные, очень маленькие, они не сцепились друг с другом и в итоге поликристалл развалился на монокристаллики. Сохранить их не удалось (Приложение 7).

  1. ЭКСПЕРИМЕНТ № 2

Мы решили разнообразить нашу коллекцию кристаллов. И вырастить кристаллы из других веществ. И попробовать разнообразить цветовую палитру - цветов нашего государственного флага – белый, синий и красный, и ещё оранжевый (для разнообразия).

Мне хотелось добиться лучшего результата: вырастить кристаллы большего размера и быстрее. Прочитав в интернете как это сделать, мы, на третий день, вытащили кристаллы, подогрели растворы на водяной бане, собрав в них налет со стенок банок, чтобы растворы получились более насыщенным. Тщательно перемешали, растворив вещество, остудили растворы и вновь опустили туда уже выращенные ранее кристаллы. Результат превзошёл все ожидания! Уже вечером я увидел значительный прирост кристаллов.


1) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА МЕДНОГО КУПОРОСА

Технология выращивания та же. Но получился совсем другой кристалл. В эксперименте №1 кристалл образовывался как бы вокруг затравки, а в этот раз кристалл рос по длине всей нити, находящейся в растворе (Приложение 8).

Из одного и того же вещества могут вырасти разные по размеру кристаллы. Размер кристалла около 11 см.


2) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА ХЛОРИДА КАЛИЯ

Калий хлористый – «Родственник» поваренной соли. Мелкие кристаллы белого цвета. Купить его можно в садоводческом магазине

Технология выращивания та же.

Поликристалл очень похож на кристалл поваренной соли, но в отличие от неё, кристалл калия хлористого – белого цвета, прочный и не рассыпался. (Приложение 9).Размер кристалла около 5 см.


3) ВЫРАЩИВАНИЕ ОРАНЖЕВОГО КРИСТАЛЛА ХЛОРИДА КАЛИЯ

Цель опыта: выяснить, будет ли кристалл менять цвет в присутствии пищевого красителя. 

Технология выращивания та же, но на этапе приготовления насыщенного раствора добавляем пищевой краситель оранжевого цвета.

В ходе опыта был выращен красивый кристалл бледно-оранжевого цвета, т.к. был использован краситель оранжевого цвета (Приложение 10). Но кристалл меньшего размера, значит, присутствие красителя замедляло рост кристалла. Размер кристалла около 3 см.


4) ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА ДИГИДРОФОСФАТА АММОНИЯ КРАСНОГО ЦВЕТА

Покупали в магазине для садоводства – удобрение называется «Аммофос», белые круглые гранулы белого цвета.

Технология выращивания та же, на этапе приготовления насыщенного раствора добавили пищевой краситель красного цвета.

В ходе выращивания возникли проблемы. Раствор получился очень мутный, но за сутки вся муть осела на дно банки. Затравка не удержалась на нитке и упала на дно банки. В этой банке кристалл долго не рос. Я предположил, что раствор не достаточно насыщенный. Вновь приготовили раствор. После этого, кристалл вырос за сутки. Получился он большим и очень красивым – похожим на ёжика. (Приложение 10). Размер кристалла около 11 см.

АНКЕТИРОВАНИЕ ДРУЗЕЙ.



Цель анкетирования: изучение значимости исследовательской деятельности для школьников.

В ходе работы было проведено анкетирование. Было опрошено 13 одноклассников (Приложение 8):

  1. Знаете ли вы что такое кристалл? (Да/Нет)

  2. Хотели бы вы больше узнать о кристаллах? (Да/Нет)

  3. Как вы думаете можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях? (Да/Нет)

  4. Будите ли вы выращивать кристаллы дома, если узнаете, как это делать? (Да/Нет)


Вывод: тема исследовательской работы является интересной. Все опрошенные будут выращивать кристаллы, если узнают, как это делать.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ



По итогам работы я сделал следующие выводы:

  • кристаллы растут из растворов, когда испаряется вода;

  • для быстрого и лучшего результата раствор должен быть более насыщенным;

  • кристаллы растут быстрее и вырастают больших размеров, если вторично подогреть раствор;

  • кристаллы различных веществ имеют различные свойства (одни кристаллы окрашиваются, другие – бесцветны, одни кристаллы растут хорошо, другие – плохо).

  • присутствие пищевого красителя замедляет рост кристаллов.



Мне очень нравится выращивать кристаллы. Они очень красивые, поэтому я хочу продолжить эту тему другими опытами. Планирую попробовать вырастить кристаллы из других препаратов. Хочу пополнить свою коллекцию кристаллами других цветов. Кроме того, процесс выращивания кристаллов очень красив и увлекателен!




СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  1. Ольгин О., «Опыты без взрывов»

  2. http://www.kakprosto.ru

  3. http://www.moi-detki.ru/razvitie_detei/zanimatelnie_uroki/zanimatelnaa_himial

  4. http://www.kristallikov.net

  5. http://ru.wikipedia.org/wiki/Кристаллы

  6. http://www.razumniki.ru/kak_risovat_sneginku.html





ПРИЛОЖЕНИЕ 1



РАЗНООБРАЗИЕ СНЕЖИНОК















ПРИЛОЖЕНИЕ 2



СТРУКТУРА КРИСТАЛЛА.



Медный купорос

Монокристаллы

Поликристаллы









ПРИЛОЖЕНИЕ 3



КЛАССИФИКАЦИЯ КРИСТАЛЛОВ.


Выращивание кристаллов из раствора

Выращивание кристаллов из расплава

Медный купорос 

Алмаз

Сапфир

Железный купорос 

Берилл 

Кварц

Поваренная соль 

Гранат

Изумруд 

Дигидрофосфат аммония

Рубин 







ПРИЛОЖЕНИЕ 4



ПЕЩЕРА КРИСТАЛЛОВ-ГИГАНТОВ




ПРИЛОЖЕНИЕ 5



АЛМАЗЫ ЯКУТИИ




Самая дорогая алмазная брошь «Букет», находится в Алмазном фонде Якутии.

Автор — Гавриил Эверстов.



Герб республики Саха (Якутии)

ПРИЛОЖЕНИЕ 6



КРИСТАЛЛЫ МЕДНОГО КУПОРОСА (эксперимент № 1)





ПРИЛОЖЕНИЕ 7



КРИСТАЛЛЫ ПОВАРЕННОЙ СОЛИ (эксперимент № 1)


ПРИЛОЖЕНИЕ 8



КРИСТАЛЛ МЕДНОГО КУПОРОСА (эксперимент № 2)






ПРИЛОЖЕНИЕ 9



КРИСТАЛЛ ХЛОРИДА КАЛИЯ (эксперимент № 2)


ПРИЛОЖЕНИЕ 10



ОРАНЖЕВЫЙ КРИСТАЛЛ ХЛОРИДА КАЛИЯ (эксперимент № 2)





ПРИЛОЖЕНИЕ 11



ОРАНЖЕВЫЙ КРИСТАЛЛ ДИГИДРОФОСФАТА АММОНИЯ (эксперимент № 2)



ПРИЛОЖЕНИЕ 12






Просмотр содержимого документа
«назаров»


Научно- исследовательская работа ученика 3 а класса

Назарова Дмитрия

МБОУ СОШ №5 по теме:

« Удивительные кристаллы»

Аннотация.


Материал содержит научно- исследовательскую работу и презентацию

по теме « Удивительные кристаллы.»

Представленная работа посвящена изучению кристаллов и их выращиванию в домашних условиях.

Актуальность настоящей работы обусловлена большим интересом того, в природе, которая нас окружает, много красивых вещей. Одними из них являются кристаллы. Если приглядеться, то можно заметить, что их не мало вокруг нас.

Предмет исследования: кристаллы. 

Цель исследования: Познакомиться с разнообразием кристаллов, вырастить кристаллы из растворов солей, определить условия для выращивания кристаллов.

Объект исследования: выращивание кристаллов из растворов.

Гипотеза исследования: Если я изучу тему, как выращивают кристаллы, смогу ли я в домашних условиях их вырастить, чтобы они имели разную форму и цвет.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

  1. Изучить литературу по данной теме; 

  2. Отобрать легкодоступные вещества, из которых возможно вырастить кристаллы;

  3. Изучить способ выращивания кристаллов в домашних условиях;

  4. Провести наблюдения за процессом кристаллизации

  5. Вырастить кристаллы различных веществ из растворов;

  6. Анализ полученных результатов и соотнесение его с гипотезой. 

  7. Анкетирование друзей. 

Актуальность работы: работа интересная и познавательная.

Данная работа носит как теоретический, так и прикладной характер, так как изучались не только способы выращивания кристаллов, но и были выращены кристаллы, получены навыки проведения химических опытов. Выращивание кристаллов, по истине, увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое, максимально безопасное с точки зрения техники безопасности, что немаловажно для тех, кто проводит эксперименты дома. Работа расширяет кругозор школьника, дает наиболее полное представление об изучаемом вопросе в увлекательной форме, активизирует исследовательскую деятельность.

Учитель начальных классов МБОУСОШ№5 Гришина Елена Адольфовна


Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Прочее

Категория: Прочее

Целевая аудитория: 3 класс.
Урок соответствует ФГОС

Скачать
Иcследовательская работа на тему "Удивительные кристаллы" (Назаров Дмитрий)

Автор: Гришина Елена Адольфовна

Дата: 08.11.2014

Номер свидетельства: 128299


Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства