Удивительный мир кристаллов

Слайд

Тема нашей исследовательской работы: «Удивительный мир кристаллов». Эту работу мы выполнил вместе с Машей (Сашей).

Слайд

Летом мы всей семьей отдыхали в Крыму. На вершине Крымских гор увидели бело – розовые  кристаллы  сильвинита. Мама рассказала, что подобные кристаллы можно вырастить дома.Мы заинтересовались, как можно вырастить кристаллы в домашних условиях. Так была выбрана тема нашей исследовательской работы.

Слайд

Для раскрытия этой темы мы поставили перед собой цель исследования: научится выращивать кристаллы солей в домашних условиях.

Слайд

Разработализадачи исследования:

1.Изучить и проанализировать литературу по данной теме.

2. Выяснить, что такое кристаллы, виды кристаллов

3. Определить условия образования кристаллов, их форму, цвет

4. Наблюдать процесс роста

5. Установить применение кристаллов в производстве и быту

6. Создать презентацию по теме

7. Создание коллекции кристаллов выращенных в домашних условиях

Слайд

Мы выдвинули гипотезу, что  кристалл можно вырастить в домашних условиях.

Слайд

Прежде чем провести свои исследования, мы должны были узнать, что такое кристаллы. Поэтому мы обратились к теоретическим источникам в этой области.

Интересно происхождения слова «кристалл» (оно звучит почти одинаково во всех европейских языках). Много веков назад в Альпах нашли очень красивые бесцветные кристаллы, очень напоминающие лед. Древние ученые так их и назвали – «кристаллос» (то есть – лед); от греческого «криос» – холод, мороз. В то время учёные предположили, что лед, находясь, длительное время в горах, на сильном морозе, становится камнем и теряет способность таять.

В настоящее время известно, что кристаллы – это вещества, в которых мельчайшие частицы «упакованы» в определенном порядке.

Кристаллы – это твердое вещество, они имеет определенную форму и  количество граней.

Слайд

Мы выяснили, что кристаллы можно разделить на множество групп:

I группа - по числу кристаллов выделяют:   монокристаллы (образуется один большой кристалл) и Поликристаллы (образуется много кристаллов сразу)

Слайд

II группа - по форме: дендриты, лепестки, игольчатые, вытянутые и многие другие

Слайд

III группа – по цвету: можно найти все цвета радуги;

IVгруппа – по размеру: самые маленькие - размером с песчинку (например, снежинка) и самые большие кристаллы, например, кристаллы гипса имеют длину 15 метров, 1м 20 см в толщину и весят около 55 тонн. Такте кристаллы были найдены в пещере Мексике, длинна пещеры 87 метров.

Слайд. Свою работу мы разделили на несколько этапов.

Первый этап: подготовительный: мы обсудили ход экспериментов, выяснили технику безопасности, научились работать с химическими веществами, приготовили необходимое оборудование: химическую посуду, фильтровальную бумагу, реактивы

Слайд

Второй этап исследования: выращивание кристаллов

Выращивание кристаллов – процесс очень интересный, но длительный. Сначала мы хотелось получить кристалл поваренной соли.

Берём горячую воду и добавляем немного соли  до тех пор, пока она не перестанет раствориться вся и на дне стакана не останется чуть – чуть соли. (известно, что в 100 г воды при температуре 20°С может раствориться 35 г поваренной соли. С повышением температуры растворимость соли растёт).

Таким образом мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую посуду. Выбираем любой понравившийся кристаллик соли,  привязываем за нитку и подвешиваем, чтобы он не касался стенок стакана. Уже через пару часов можно заметить рост для кристаллика. С каждым днём он будет увеличиваться. А через неделю нитке появились поликристаллы. Но получить отдельный кристалл нам не удалось.

Слайд. Одновременно с выращиванием кристаллов соли мы попробовали вырастить кристаллы сахара. Для этого:

• Нагрели на плите воду, насыпали сахар, до тех пор, пока он не перестал растворяться
• Раствор профильтровали
• Добавили красителей
• Взяли палочку, смочили ее в воде, обваляли в сахаре и поставили ее в банку с раствором
• Через 2 недели получили красивые кристаллы сахара

Через 2 недели получили красивые кристаллы сахара

Слайд.

Затем нам захотелось вырастить цветные кристаллы. Прочитав дополнительную литературу, мы узнали, что из медного купороса – можно вырастить красивые голубые кристаллы, из красной кровяной соли – ярко-красные, из сульфата железа (II) – зеленые, из хромата калия - желтые, из дихромата аммония - оранжевые.

Слайд. По результатам работы мы сделали  сравнительную таблицу, где отметили название веществ, внешний вид кристаллов, их окраску, время образования кристаллов, температуру растворения веществ и трудности выращивания кристаллов. Из таблицы видно, что проще всего было вырастить кристаллы медного купороса и красной кровяной соли, труднее всего было вырастить кристаллы хромат калия и дихромат аммония, кроме того быстро росли кристаллы поваренной соли, но получить монокристалл мы не смогли.

Слайд

Применения кристаллов в науке и технике очень разнообразно, и их трудно перечислить. Поэтому приведем несколько примеров.

За красоту и блеск кристаллы рубина, алмаза, сапфира и многих других применяют в ювелирном деле.

Самый твердый и самый редкий из природных минералов - алмаз. Из-за твердости алмаз применяют при распиливании камней, при бурении горных пород и скважин, режут стекло.

На заводах схемы для электроприборов рисуют рубиновыми иглами.

В промышленности и хирургии на основе рубина сделали лазеры.

Кристаллы кремния используют для изготовления солнечных батарей, компьютеров, радиотехнике.

Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах.

Это только малая часть применения кристаллов.

Слайд

Мы попытались применить кристаллы соли для украшения дома. Так как скоро Новый год  мы изготовили из соли для этого праздника: подсвечник, свечку с разноцветными солями, картину из соли и сделали иней на веточках.

Слайд

Проведя данную исследовательскую работу, можно утверждать, что выдвинутая нами гипотеза, подтвердилась: кристаллы можно вырастить в домашних условия. На основании проведенных опытов мы сделал следующие выводы:

1. кристаллы – это твердое состояние вещества. Они имеют определенную форму, цвет и количество граней.

2. Научились работать с разными веществами и научились выращивать кристаллы, используя горячий насыщенный раствор.

3. Выяснили, что для появления кристалла необходимо соблюдать точные инструкции и правила техники безопасности,  быть терпеливыми и трудолюбивым.
4.Познакомились с применением кристаллов
5. Из выращенных кристаллов мы изготовили наглядное пособие «Коллекция кристаллов», создали презентацию с фотографиями.

Тема кристаллов велика и разнообразна, в одной работы невозможно осветить все ее стороны. Мы планируем в дальнейшем продолжить изучение увлекательного процесса роста кристаллов. Например, можно научиться выращивать фантомы (кристалл в кристалле) или получить кристаллы чистой меди. Или можно изучить теорию японского исследователя о свойствах воды. При охлаждении банок воды с разными надписями, позитивными и негативными, получались абсолютно разные снежинки, от красивых до безобразных.

Предлагаем Вам поближе познакомиться с удивительным миром кристаллов, посмотрев «Коллекцию кристаллов»

Спасибо за внимание.

Рекомендации по выращиванию кристаллов в домашних условиях

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

Этап 2: Насыщенный раствор перелить в другую ёмкость, где будет расти кристалл, профильтровать через салфетку. На этом этапе следите, чтобы раствор не остывал.
Этап 3: Привяжите на нитку кристаллик соли, другой конец нитки привяжите  к карандашу и положите его на края стакана, где налит насыщенный раствор. Кристаллик опустите в насыщенный раствор.
Этап 4: Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).
Этап 5: Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например, бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на пару дней.

Важно помнить!

1. Кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора.
         2. Не допускать попадание мусора в насыщенные раствор.
         3. Следить за уровнем насыщенного раствора, периодически (раз в неделю или две) обновлять при испарении раствор.

Рекомендации по выращиванию кристаллов в домашних условиях

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

Этап 2: Насыщенный раствор перелить в другую ёмкость, где будет расти кристалл, профильтровать через салфетку. На этом этапе следите, чтобы раствор не остывал.
Этап 3: Привяжите на нитку кристаллик соли, другой конец нитки привяжите  к карандашу и положите его на края стакана, где налит насыщенный раствор. Кристаллик опустите в насыщенный раствор.
Этап 4: Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).
Этап 5: Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например, бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на пару дней.

Важно помнить!

1. Кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора.
         2. Не допускать попадание мусора в насыщенные раствор.
         3. Следить за уровнем насыщенного раствора, периодически (раз в неделю или две) обновлять при испарении раствор.