НПК "Волшебные кристаллы"
опыты и эксперименты по окружающему миру (старшая группа) на тему

Волшебные кристаллы

                                                                   Руководитель: Хватова Т.В.                                                            воспитатель старшей группы                                                    

  Содержание

Введение…………………………………………………………………………………...3

Глава 1. Удивительный камень -  кристалл……………………………………………..5

1. Что такое кристалл?...............................................................................................5
2. Строение кристаллов………………………………………………………….....5
3. Виды кристаллов…………………………………………………………...…….6
4. Технологии наращивания кристаллов…………………………………….……6

Глава 2. Организация исследования по наращиванию кристаллов……………………7

     2.1    Описание исследовательской деятельности.…………………………...……...7

Выводы………………………………………………………..…………………………...9

Литература………………………………………………………………………………..10

Приложение

Введение

Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) «лёд».  Кристаллы – это не только драгоценные камни. Живя на Земле, сложенной кристаллическими породами, мы не можем не думать о кристалличности веществ. Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали человеческое чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и жилище. Возникла мощная отрасль промышленности, сосредоточенная на производстве различных кристаллов, используемых в электронике, радиотехнике, оптике, лазерной технике, технике измерений - практически везде. Приборы, в которых главной частью является тот или иной кристалл, проникли всюду - от космического корабля до домашней кухни (пьезоэлектрическая зажигалка для газовой плиты). Это победное шествие кристаллов-тружеников, природных и искусственных, продолжается, и замены им пока не видно.

Оказывается, человек при желании может легко вырастить кристаллы,  но как это сделать в реальных условиях?

         Кристаллы  образуются тремя путями: из расплава, из паров, из раствора.

Выращивание искусственных кристаллов очень увлекательный и важный для современной жизни процесс, поэтому мы решили провести исследовательскую работу по выращиванию волшебных кристаллов сахара в реальных условиях.

Объект  исследования -  процесс кристаллизации.

Предмет  исследования – кристаллы сахара.

Мы предполагаем, что температурные условия при выращивании кристаллов сахара влияют на скорость их кристаллизации.

Цель: выявить влияние температурных условий на скорость выращивания кристаллов сахара.

Для реализации данной  цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить научно-популярную и познавательную литературу по кристаллизации веществ.
2. Разработать и провести в реальных условиях опытно-практическое исследование по кристаллизации сахара в различных температурных условиях.
3. Проанализировать полученные результаты.
4. Сформулировать вывод.

 В работе используются следующие методы:

1. Теоретические:

• Изучение научно-популярной литературы;
• Сравнение;
• Обобщение.

2. Эмпирические:

• Наблюдение;
• Опыт.

Глава 1. Удивительный камень -  кристалл.( Приложение 1)

Кристаллы, кристаллы, соцветья

во мглу погруженной земли.

Когда расцвели вы, на свете

другие цветы не цвели.

                                                         Мигель де Унамуно

Однажды я  прочитала детям сказку В. Аксакова «Аленький цветочек», дети

спросили: «А что такое каменья самоцветные?». Я предложила им вместе узнать, что это? Пользуясь информацией из интернета и энциклопедий, выяснили, что это не что иное, как драгоценные камни – кристаллы. Теперь нам предстояло выяснить, что такое кристаллы и как они образуются ? 

Кристаллы (от греческого  krystallos ), первоначально –  лёд, в дальнейшем - горный хрусталь, кристалл.

Кристаллы бывают естественные, например, снежинки, морозные узоры на стёклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев; алмазы, рубины, сапфиры и другие драгоценные камни и искусственные, созданные человеком.(Приложение3) Их применяют в науке, промышленности, оптике, электронике. Кристаллы выглядят так, словно их кто-то специально вырезал, отшлифовал и раскрасил.

Особенности  кристаллов связаны со строгим порядком  расположения атомов в пространстве. Именно поэтому кристаллы имеют строгую, но красивую  форму. Правильное расположение  атомов в кристалле называется кристаллической решеткой. (Приложение 4). Её можно представить как сетку, в которой на одинаковых расстояниях друг от друга расположены атомы.

           Все кристаллические соединения можно разделить на моно- и поликристаллические. (Приложение 5) Монокристалл представляет собой монолит с единой ненарушенной кристаллической решеткой. Природные монокристаллы больших размеров встречаются очень редко. Большинство кристаллических тел являются поликристаллическими, то есть состоят из множества мелких кристалликов, иногда видных только при сильном увеличении.

             Частички должны укладываться не в плоскости, а в объеме. Оказывается, они укладываются сами, потому что непрерывно совершают тепловые движения и «ищут» самое подходящее для себя место, где им будет наиболее  «удобно». Так происходит рост кристаллов.

 Способы выращивания кристаллов.

Кристаллизацию можно вести разными способами. ( Приложение 6)

Один из них — охлаждение насыщенного горячего раствора. Делаем насыщенный раствор. Теперь будем охлаждать раствор. 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 же охлаждении образуется много зародышей.

Другой метод получения кристаллов — постепенное удаление воды из насыщенного раствора. "Лишнее" вещество при этом кристаллизуется. Чем медленнее испаряется вода, тем лучше получаются кристаллы.

Третий способ —кристаллы могут также расти при конденсации паров.

Глава 2. Организация исследования по наращиванию кристаллов.

Исследование проводилось в группе с детьми старшего дошкольного возраста.

1 этап: Подготовительный.

Цели:

• Сформировать  интерес  у детей к предстоящей деятельности;
• Подготовить оборудование для исследования.

2 этап: Практический.

Цель:

• Выявить зависимость скорости роста кристаллов сахара от температурного режима.

3 этап: Контрольный.

Цель:

• Подвести итоги исследования.

Нас очень заинтересовал 1 способ (охлаждение насыщенного горячего раствора), и мы решили вырастить кристаллы сахара в условиях групповой комнаты.

Для того, чтобы наш опыт прошёл успешно, искали информацию по проведению подобных опытов в интернете и изучали статьи в книгах и энциклопедиях. (Приложение 7)

Нам понадобились следующие ингредиенты: стаканы, кастрюля, деревянные шпажки, прищепки, пищевые красители, 10стаканов сахара, вода  и много терпения! Также мы подготовили фотоаппарат для фиксации каждого шага.

( Приложение 8)

Опытно-исследовательская деятельность(Приложение 9 )

• Взяли 10 стаканов сахара на 4 стакана воды.
•  Налили в кастрюлю 4 стакана воды и насыпали 4 стакана сахара, поставили на огонь , на среднем огне довели до закипания и добавили остальной сахар, при этом регулярно помешивая.
• Когда сахар весь растворился, отставили  кастрюлю от огня на 15 минут.
• Пока наш раствор остывал, подготовили  палочки.  
•  Замочили  их в воде, затем положили в сахар, чтобы положить начало образованию кристаллов, палочки мокрые - сахар приклеится.  После этого дали палочкам с прилипшим сахаром высохнуть полностью, (если палочки будут даже слегка влажными - у вас ничего не получится).
• Налили сахарный сироп в стаканы, добавили  пищевые красители.
• Медленно опустили палочки в раствор и закрепили прищепками так, чтобы палочки не касались ни дна стакана, ни друг друга, между ними должно остаться расстояние, для обрастания кристаллами.  
• Поставили одни стаканчики в теплое солнечное место, а другие в прохладное место.

 Стали ждать результат.  

В стаканах , находящихся в тёплом месте, кристаллы были готовы уже через 7 дней .Это были красивые кристаллы правильной формы. В стаканах, расположенных в прохладном месте, наросло мало кристаллов.  

Проведя данную исследовательскую работу, можно   утверждать, что температурные условия влияют на рост кристаллов: при медленном охлаждении нарастает кристаллы растут медленно больше кристаллов правильной формы.  

Выводы:

1. Изучив научно- популярную и познавательную литературу, мы узнали, кристаллы -это твёрдые вещества. Их главное свойство – закономерное положение атомов в кристаллической решётке.
2. Кристаллы окружают нас повсюду. Твёрдые тела, из которых мы строим дома и делаем станки, вещества, которые мы употребляем в быту, – почти все они относятся к кристаллам. Песок и гранит, поваренная соль и сахар, алмаз и изумруд, медь и железо – всё это кристаллические тела.
3. Самые красивые среди кристаллов – драгоценные камни.
4. Выращивание кристаллов зависит от температуры: чем выше температура , тем быстрее растут кристаллы. С помощью специально созданных температурных условий нам удалось вырастить кристаллы сахара.

  Таким образом, мы считаем, что цель и задачи, поставленные нами в начале исследования, достигнуты. Этот опыт  был очень интересен. Хотелось бы ещё попробовать вырастить какие-нибудь кристаллы, ведь их так много вокруг нас…

Красота и блеск кристаллов
Всем и каждому понятны.
Беглый взгляд они чаруют,
Формы их уму занятны

Искушённый наблюдатель
Разглядит их жизни тайны
И по полочкам разложит
Всё, что кажется случайным.

 Литература:

1.Иванюшкина Д . Что такое кристаллы? Qiddycome.2009

2. Соболевский В.И. Замечательные минералы. М.: Просвещение, 1983

3. Современная кристаллография. М., 1979–1981m-crystals_0.htm

4. http://urai.net.ru/crystal/p9aa1.htm

5. http://geo.web.ru/druza/m-crystals_0.htm 

6.http://potomy.ru/world/1059.html

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

8. http://ru.wikipedia.org/wiki/кристаллы : Википедия

9.http://course-crystal.narod.ru/p31aa1.html : Мир кристаллов

10.Шаскольская М. П.; "Кристаллы", М.: Наука, 1985г.;