Проектно-исследовательская работа " Волшебные кристаллы"

МБОУСОШ №39

им.Т.С.Дзебисова

Волшебные     кристаллы

(выращивание  кристаллов)

Автор работы:

Егоркина Алина

ученица  8 «б»  класса

Руководитель:

                                                                    учитель физики Суанова Ф.К.

                                                                  г. Владикавказ 2015г.                              

Содержание работы

           стр.

1.1. Введение                                                                                         2 - 3

1.2.  Методика исследования        4

1.3. Результаты исследования.  Наблюдения                                     5                        

 1.4. Заключение             6

 1.5. Список использованных библиографических источников            7

 1.6. Приложение(презентация)          

1.1. Введение

Расскажи  мне – и я забуду.

Покажи  мне – и я запомню.

Дай  мне действовать  самому –

и  я  научусь.

(китайская   мудрость)

 Наблюдая с детства за многообразием форм и размеров снежинок, меня давно заинтересовал  вопрос об их разнообразии .  Из литературы я узнала, что снежинка – это кристалл. Мне захотелось больше узнать про кристаллы и попробовать самой их вырастить . Поэтому  цель работы:

• 2.Изучить теорию выращивания кристаллов.
• 1.Узнать, что такое кристаллы.
• 3.Вырастить кристаллы из разных солей.

      На уроке физики при изучении темы «Агрегатные состояния вещества» я узнала, что Кристаллы — это твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных многогранников  .Кристаллы получают не только в промышленных и домашних условиях, их  также можно встретить в природе. Например,  те же снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев.

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

Представление древних о кристаллах было похоже на легенды. Верили, что хрусталь образуется изо льда, а алмаз – из хрусталя. 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».

В земле иногда находят камни такой формы, как будто их кто-то тщательно выпиливал, шлифовал, полировал. Правильность и совершенство формы этих камней, безукоризненная поверхность поражают. Трудно поверить, что такие многогранники образовались сами без помощи человека. Вот эти-то камни с природной, то есть не сделанной руками человека, правильной, многогранной формой и называются кристаллами.

Слово «кристалл» происходит от греческого «крюсталлос», то есть «лед».

Блестящие и ровные грани кристаллов выглядят так, как будто над ними поработал искусный шлифовальщик. Отдельные части кристалла повторяют друг друга, образуя красивую правильную форму.

Приглядевшись, например, к выращенным кристаллам соли внимательно, мы видим, что они построены из «кирпичиков», плотно приложенных друг к другу. Разбив кристалл, мы можем наблюдать, что он разлетится на кусочки разной величины. Рассмотрев их внимательно, обнаружим, что эти кусочки имеют правильную форму, вполне подобную форме большого кристалла – их родителя. Для кристаллов поваренной соли типична форма кубиков.

Существуют особые формы кристаллов: иглы, перья, ветки, цветы, деревца и т.п. Примерами таких причудливых  кристаллов служат всем известные ледяные узоры на окнах.

Каждый мог наблюдать, как возникают, растут и постепенно меняют свою форму кристаллы льда на стекле замерзшего окна. Если расчистить в непрозрачном слое льда, затянувшего окно, круглый «глазок», подышав на стекло или приложив к нему палец (от тепла лед быстро тает), а затем перестать греть его, он опять затянется слоем льда. Сначала от краев к середине вытягиваются тонкие иголочки, перышки, звездочки. Вот уже весь глазок покрыт ими, а от краев глазка растет новый слой иголочек и звездочек, отдельные веточки соединяются друг с другом, сливаясь в сплошной слой льда.

Похожий процесс мы наблюдали, поставив стакан с раствором соли в морозильную камеру.

На шоколаде иногда появляется белый налет. Дело в том, что при низких температурах из него начинает вымораживаться вода: на поверхности шоколадной плитки появляются белые пятна, шоколад  «седеет» - это выделяются кристаллы сахара.

Итак, кристаллы обладают красивой правильной формой. У каждого вещества есть своя характерная форма кристаллов, по которой его можно узнавать.

Мир кристаллов – удивительный мир многогранников, привлекающих совершенством и красотой своей формы.  Это кристаллы обычной поваренной соли и драгоценных камне: кварца, сапфира и кристаллы многих других пород.

Все кристаллы, окружающие нас, не образовались когда-то раз и навсегда готовыми, а выросли постепенно. В природе, в лаборатории, на заводе кристаллы растут из растворов, из расплавов, из паров, из твердых веществ. Поэтому  я решила попробовать вырастить кристалл в домашних условиях без применения специальных приспособлений. Это и определило тему моего исследования «Волшебные кристаллы »

1.2. Методика исследования

Первый, самый известный способ выращивания кристаллов – это охлаждение насыщенного раствора. Механизм процесса довольно простой. При различных температурах  растворимость веществ различна. И, как правило, при охлаждении она падает, причем излишек «уходит» в осадок. Сначала он представлен маленькими кристалликами,  осевшими на стенки и дно сосуда. Это первые очаги кристаллизации. Со временем они растут и увеличиваются в размерах. Второй способ -при медленном охлаждении кристаллов – зародышей образуется немного, и растут они медленно, но зато вырастают большими и красивыми. Напротив, если охлаждение слишком быстрое, очагов кристаллизации много и кристаллы мешают расти друг другу. Их вырастает много, но они маленьких размеров и обычно неправильной формы.

Я выбрала первый вариант: образование кристаллов при медленном охлаждении насыщенного раствора медного купороса.

В своей работе я использовала-

Оборудование: 

Стеклянные баночки, марля, деревянные палочки, суровые нитки, поваренная соль, медный купорос, химический стакан,  ложка для сыпучих веществ.

      Способы выращивания кристаллов медного купороса        

1. Приготовить насыщенный раствор медного купороса.
2. Профильтровать раствор.
3. Налить раствор в стеклянную баночку.
4. Закрепить на деревянной палочке суровую нитку.
5. Опустить нитку в баночку с раствором.
6. Вести наблюдение.

    Для выращивания кристаллов важно использовать свежеприготовленный раствор.

1.3. Наблюдение:

За процессом образования и роста кристаллов наблюдала в течение  января и февраля : на нитке появились красивые кристаллы голубого цвета. Со временем они увеличивались в размерах. Кристаллы еще больше выросли. Раствор из баночки немного испарился, и верхние кристаллы оказались на воздухе, они стали не очень красивые.

Решила заменить растворы на свежие. Верхние не очень красивые кристаллы медного купороса сняли с нитки. Кристаллы соли не трогали. Кристаллы выросли , красивого темно синего цвета.

Результаты эксперимента:

Я вырастила друзы и монокристаллы медного купороса, морской и обычной соли.

Вывод:   Форма кристалла определяется формой его кристаллической решетки.

Выращивание кристаллов - процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе.

Примеси в растворе соли влияют на форму кристалла.

1.4. Заключение

Мир  кристаллов – удивительный,  красочный, поражающий своим совершенством и великолепием. Кристаллы завораживают, несут в себе какую-то тайну…

Работа по выращиванию кристаллов  мне очень понравилась, было интересно наблюдать за ростом кристаллов. Результаты моего исследования можно использовать на уроках природоведения, во внеклассных мероприятиях .Она показывает связь между предметами физики и химии .Своим экспериментом я заинтересовал  своих  родных.

А если появился интерес к способу получения кристаллов и у вас, то задача моей работы выполнена.

Спасибо ,за внимание!

1.5. Список использованных библиографических источников

1. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. «Книга по химии для домашнего чтения», М., Химия, 1994
2. Крицман В.А., Станцо В.В. «Энциклопедический словарь юного химика», М. 1982.
3. Кантор Б. З. «Минерал рассказывает о себе», М.: Недра, 1985 г.;
4.  Ольгин О. «Опыты без взрывов», М.; “Химия”, 1995 г.
5. Материалы интернет – сайтов.

• http://potomy.ru/world/1059.html 

• http://bookz.ru/authors/aleksandr-kitaigorodskii/kristall_962/1-kristall_962.html