Презентация "Кристалл в одежде дивных граней"

Слайд 1  -   Добрый день!

«Таинственных хранитель сил
И древности преданий —
Кристалл  холодный,

дар Земли,
В одежде дивных граней».  

(В.А.Слётов)

________________________

Слайд 2          

Казалось бы, что общего между этими вещами? Дело в том, что это приборы,  механизмы. Это оборудование, где используются кристаллы. Украшения. Это и продукты питания, которые состоят из кристаллов.

Кристаллы являются  неотъемлемой частью нашей жизни – они и в природе и в быту.

_________________________

 Слайд 3

Мы представляем работу «Методы выращивания кристаллов из раствора» .

  _______________________________________

Слайд 4    Целью нашего исследования было вырастить кристаллы различных веществ разными методами.      

1.Теоретическая часть

Изучая литературу, мы выяснили, что кристалл – это твердое состояние вещества и в зависимости от того, как расположены атомы,  кристаллы имеют определенную форму и число граней.

__________________________________________       

Слайд 5    - Внешним признаком кристалла является его правильная геометрическая форма.    

 Например, обыкновенная соль – правильное трехмерное расположение атомов.

  Кристаллы делятся на монокристаллы и поликристаллы.

____________________________________________________

Слайд 6     -  Есть природные кристаллы, которые создаются в результате геологических процессов и

синтетические, т.е. выращенные искусственным путем в лабораторных или заводских условиях

Запасы природных кристаллов ограничены, поэтому возникла необходимость получения синтетических кристаллов  -  их можно производить практически в неограниченном количестве, и можно задавать их свойства для специальных областей применения.

______________________________________________

Слайд 7

В настоящее время для получения совершенных кристаллов большого диаметра чаще всего используют  методы выращивания:

- из паров

- из расплавов

 - из растворов

- путем химических реакций

Выращивание кристаллов из растворов считают наиболее универсальным методом: 

метод испарения

метод охлаждения

метод перепада температур

__________________________________________

Слайд 8     -  (таблица методов)

1. Метод испарения – можно вырастить чистые кристаллы для затравок – кристаллы небольших размеров
2. Методом охлаждения – небольшие монокристаллы, кристаллы для затравок,  подпитывающие кристаллы
3. Методом перепада температур – получатся большие чистые монокристаллы

2.Практическая часть

Слайд 9 – Для проведения опытов мы взяли обычную поваренную соль, лимонную кислоту, аммоний дигидрофосфат (ADP).

Соблюдая технику безопасности, нами были выращены кристаллы:  

соли – ADP – лимонной кислоты 

___________________________________________

Слайд 10 – Рост кристаллов  соли проходил в открытой и приоткрытой емкостях. Видно, что кристаллы соли имеют форму куба. Есть отдельные кристаллы и их сростки.

Слайд – 11 -  Форма кристаллов ADP отличается от формы кристаллов соли. Также есть как отдельные кристаллы, так и их сростки.

Слайд – 12 -  Форма кристаллов лимонной кислоты отличается как от формы кристаллов соли, так и от формы кристаллов ADP. Как в случае с кристаллами соли и АДП, выросли отдельные небольшие кристаллы и их сростки.

_________________________________________

Слайд – 13   Вывод:

Независимо от вещества,

при испарении в условии массовой кристаллизации образуются чистые одиночные мелкие кристаллы, которые имеют свою определенную форму. Образуется много побочных кристаллов. Кристаллы нарастают слоями, образуя сростки. Таким методом можно получить кристаллы-затравки. Крупные монокристаллы этим методом получить  сложно.

___________________________________________

Слайд 14 – Метод охлаждения -  Рост кристаллов проходил на затравках

Кристалл-затравка вносился на дно емкости и в раствор на нитке – где затравка должна висеть,  не касаясь стенок и дна емкости.

В растворе соли выросла друза (поликристалл). Если рассмотреть друзу, можно увидеть что отдельно взятые кристаллы имеют форму куба.

___________________________________________

Слайд -15  -  Кристаллы ADP  растут очень быстро. Кристалл, выращенный в растворе на нити - объемный, а выращенные на затравке на дне емкости – более плоские. Имеют форму отличную от других кристаллов. Их называют  - "двухголовики"- удлинённый четырёхгранник с заострённой вершиной.

__________________________________________________

Слайд – 16  -  Лимонная кислота - В результате опыта мы выяснили, что на затравке вырастают чистые хорошо ограненные кристаллы, как в объеме раствора, так и на дне емкости. Только на дне емкости не развивается грань, соприкасающаяся со дном. Форма кристалла – многогранник.

_____________________________________________

Слайд 17 - Вывод:

Используя метод охлаждения,  выросли монокристаллы лимонной кислоты и аммония дигидрофосфата (ADP).  Кристаллы хорошо ограненные. В зависимости от вещества, кристаллы имеют свою определенную форму. Есть наличие дефектов внутри кристаллов, т.к. во время роста происходили колебания температуры. С внесением затравки побочных кристаллов образуется гораздо меньше, чем при методе испарения.

____________________________________________________

Слайд 18 – Для выращивания кристаллов методом перепада температур, мы изготовили кристаллизатор. Пластмассовая бутылка с отрезанным дном. Отрезанное дно бутылки служит вкладышем для подпитывающих кристаллов.

Первый опыт с солью получился неудачным. Раствор стоял больше недели. На дно емкости выпали кристаллы. А сверху во вкладыше все сплошь покрылось коркой из кристаллов, отверстия забились. Затравка растворилась. Опыт пришлось завершить.

Потом мы поставили раствор лимонной кислоты. Затравка подросла, но хорошего большого монокристалла нам получить не удалось.

Это метод пригоден для выращивания крупных монокристаллов, но для этого надо хороший кристаллизатор и достаточно много времени, так как кристалл растет долго. Чем медленнее идет охлаждение, тем чище получается кристалл.

_________________________________________

Слайд 19 -  Мы определили плотность кристалла лимонной кислоты

Массу кристалла определяем на весах.

Объем кристалла находим с помощью измерительного цилиндра.

Подставив в формулу для расчета найденные величины,  получили:      

ρ = 5,175 г / 3 см3 = 1,725 г/см3.

В справочной литературе  плотность лимонной кислоты немного меньше – 1,665 г/см3, но мы не учли при взвешивании того, что на кристалле есть два маленьких паразитных(побочных) кристаллика. Возможно, это и повлияло на результат.

_____________________________________________

Слайд – 20   Нами сделаны сувениры и небольшая коллекция кристаллов.

_____________________________________________

Заключение

Нами  проделана очень большая работа. Считаем, что с поставленными задачами мы справились,  и цель нашей работы  достигнута.

- освоили разные методы выращивания кристаллов, как теоретически, так и практически

- вырастили  одиночные чистые кристаллы, как в условиях массовой кристаллизации, так и в объеме раствора на затравке

- убедились, что кристаллы разных веществ имеют различную форму

- самостоятельно изготовили  кристаллизатор для выращивания кристаллов методом температурного перепада и сделали вывод, что этот метод пригоден для выращивания чистых крупных монокристаллов, но в условиях школьной лаборатории нужен хороший кристаллизатор

- определили плотность кристалла лимонной кислоты и убедились, что она близка к табличному значению

- изготовили сувениры из выращенных кристаллов

Выращивание кристаллов требует большого внимания, терпения, аккуратности, умения делать выводы.  Лишь повторяя опыт за опытом, можно добиться хороших результатов. Работа познавательная и интересная.