КРИСТАЛЛЫ В ОКРУЖАЮЩЕМ МИРЕ

Слайд 1

Слайд 2

Цель работы: Изучить свойства и виды кристаллических веществ, их практическое значение. Задачи работы: Рассмотреть: - виды кристаллов; - основные способы выращивания кристаллов; Выяснить как выглядят природные и искусственные кристаллы.

Слайд 3

Кристаллы (название произошло от двух греческих слов – «холод» и «застывать», т.е. «застывший лёд»), твердые тела, атомы или молекулы которых образуют упорядоченную периодическую структуру ( кристаллическую решетку). Каждый, кто побывал в музее минералогии или на выставке минералов, не мог не восхититься изяществом и красотой форм, которые принимают «неживые» вещества. Турмалин Берилл Стронцианит Церуссит

Слайд 4

Кристаллы льда Упорядоченное трехмерное расположение молекул характерно для кристаллов и отличает их от других твердых веществ.

Слайд 6

СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ Разнообразие кристаллов по форме очень велико. Кристаллы могут иметь от четырех до нескольких сотен граней. Но при этом они обладают замечательным свойством - какими бы ни были размеры, форма и число граней одного и того же кристалла, все плоские грани пересекаются друг с другом под определенными углами. Углы между соответственными гранями всегда одинаковы. Кристаллы каменной соли, например, могут иметь форму куба, параллелепипеда, призмы или тела более сложной формы, но всегда их грани пересекаются под прямыми углами. Грани кварца имеют форму неправильных шестиугольников, но углы между гранями всегда одни и те же — 120°. Закон постоянства углов, открытый в 1669 г. датчанином Николаем Стено, является важнейшим законом науки о кристаллах — кристаллографии. Измерение углов между гранями кристаллов имеет очень большое практическое значение, так как по результатам этих измерений во многих случаях может быть достоверно определена природа минерала. Простейшим прибором для измерения углов кристаллов является прикладной гониометр. Горный хрусталь Сапфир

Слайд 7

Виды кристаллов Монокристалл представляет собой монолит с единой ненарушенной кристаллической решеткой. Природные монокристаллы больших размеров встречаются очень редко. Монокристаллами являются кварц, алмаз, рубин и многие другие драгоценные камни. Большинство кристаллических тел являются поликристаллическими, то есть состоят из множества мелких кристалликов , иногда видных только при сильном увеличении. Поликристаллами являются все металлы. кристаллы монокристаллы поликристаллы

Слайд 8

Аметрин Кораллы Мрамор кристаллы природные искусственные Изумруд Кварц Алмазы Искусственный жемчуг

Слайд 9

Природные кристаллы Природные кристаллы всегда вызывали 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. Позднее, когда те же самые минералы стали разрезать и полировать, как драгоценные камни, многие суеверия сохранились в талисманах «на счастье» и «своих камнях», соответствующих месяцу рождения. Агат Рубин Перодот Аквамарин

Слайд 10

Природные кристаллы В природе кристаллы образуются тремя путями: из расплава, из раствора и из паров. Примером кристаллизации из расплава является образование льда из воды . Примером образования кристаллов из растворов, могут служить сотни миллионов тонн соли , выпавшей из морской воды . Примером образования кристаллов из пара и газа являются снежинки, иней . Воздух, содержащий влагу, охлаждается, и прямо из него вырастают снежинки той или иной формы. Многие кристаллы являются продуктами жизнедеятельности организмов . Это например, жемчуг, перламутр . Рифы и целые острова в океанах сложены из кристалликов углекислого кальция , составляющих основу скелета беспозвоночных животных — коралловых полипов. Сера Иней Коралл Каменная соль

Слайд 11

Искусственные кристаллы Для многих отраслей техники, выполнения научных исследований требуются кристаллы очень высокой химической чистоты с совершенной кристаллической структурой. Кристаллы , встречающиеся в природе , этим требованиям не удовлетворяют , так как они растут в условиях, весьма далеких от идеальных Кроме того, потребность во многих кристаллах превышает запасы в природных месторождениях. Из более чем 3000 минералов , существующих в природе, искусственно удалось получить уже больше половины. Искусственный жемчуг Синтетический кварц

Слайд 12

Применение кристаллов Кристаллы широко применяются в науке и технике: полупроводники, призмы и линзы для оптических приборов, лазеры, пьезоэлектрики, сегнетоэлектрики, оптические и лектрооптические кристаллы, ферромагнетики и ферриты, монокристаллы металлов высокой чистоты... Около 80% всех добываемых природных алмазов и все искусственные алмазы используются в промышленности Рентгеноструктурные исследования кристаллов позволили установить строение многих молекул, в том числе и биологически активных – белков, нуклеиновых кислот. Сегодня трудно назвать такую отрасль производства, в которой бы не использовались кристаллы . Неогранённые алмазы Горный хрусталь Бриллианты

Слайд 13

Ограненные кристаллы драгоценных камней, в том числе выращенных искусственно, используются как украшения.

Слайд 14

Выращивание кристал лов Нам удаётся выращивать кристаллы благодаря кристаллизации - процессу образования кристаллов из паров, растворов, расплавов. Кристаллизация начинается при достижении некоторого предельного условия, например, переохлаждения жидкости или пересыщения пара, когда практически мгновенно возникает множество мелких кристалликов - центров кристаллизации. Кристаллики растут, присоединяя атомы или молекулы из жидкости или пара. Рост граней кристалла происходит послойно, края незавершенных атомных слоев при росте движутся вдоль грани. Зависимость скорости роста от условий кристаллизации приводит к разнообразию форм и структуры кристаллов.

Слайд 15

Способы выращивания кристаллов. Кристаллизацию можно вести разными способами. Один из них – охлаждение насыщенного горячего раствора. При охлаждении раствора частички вещества (молекулы, ионы), которые уже не могут находиться в растворенном состоянии, слипаются друг с другом, образуя крошечные кристаллы-зародыши. Если раствор охлаждать медленно, зародышей образуется немного, и, обрастая постепенно со всех сторон, они превращаются в красивые кристаллики правильной формы. При быстром охлаждении образуется много зародышей, правильных кристаллов при этом не получится, потому что находящиеся в растворе частицы могут просто не успеть «устроиться» на поверхности кристалла на положенное им место. Образуются друзы – скопления, грозди маленьких кристаллов. Друзы и кристаллики соли

Слайд 16

Другой метод получения кристаллов – постепенное удаление воды из насыщенного раствора. «Лишнее» вещество при этом кристаллизуется. И в этом случае чем медленнее испаряется вода, тем лучше получаются кристаллы. Третий способ – выращивание кристаллов из расплавленных веществ при медленном охлаждении жидкости. При использовании всех способов наилучшие результаты получаются, если используется затравка – небольшой кристалл правильной формы, который помещают в раствор или расплав. Таким способом получают, например, кристаллы рубина. Рубин