Выращивание кристаллов в домашних условиях
план-конспект занятия по окружающему миру (подготовительная группа)

Цель проекта: научиться выращивать кристаллы в домашних условиях.

Объектом проекта является кристалл.

Предмет: процесс выращивания кристаллов.

Задачи проекта:

1. Изучить строение кристаллических тел;

2. Подобрать дома оборудование и сырье для производства кристаллов;

3. Узнать, как выращиваются кристаллы в домашних условиях

4. Изучить условия образования кристаллов, их формы, цвета;

5. Проанализировать полученные результаты.

Каждый человек в повседневной жизни часто встречается с кристаллами. Они очень часто встречаются в природе, даже тогда, когда мы не догадываемся, что это именно они. Спросите себя, какие кристаллы вам знакомы? Первыми на ум приходят скорее всего яркие самоцветы: изумруд, кто-то вспомнит, кто-то вишнёво-красный гранат, а кто-то горный хрусталь – бесцветный кварц.

В кристаллах есть что-то удивительное и завораживающее. Они поражают своей четкостью линий и симметрией, в которой скрывается необыкновенная красота. Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. Средневековые алхимики думали, что природные кристаллы были сотворены богом раз и навсегда. 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.

Что же такое кристаллы? Кристаллы (от греческого слова «Криос» - «ледяной холод») – это тела со строгим внутренним расположением атомов, которому соответствуют симметрия их внешних гладких поверхностей – граней. Это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве. Поэтому кристаллы имеют плоские грани. Кристаллы характеризуются значительными силами межмолекулярного взаимодействия.

Наука, которая занимается изучением кристаллов- кристаллография. Она зародилась в древности и развивалась в тесной связи с минералогией как наука, устанавливающая законы огранения кристаллов.

Не все кристаллы одинаковы. Существуют монокристаллы и поликристаллы. Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристаллов, называют поликристаллическим. Одиночные кристаллы называются монокристаллами.

Монокристалл  — отдельный однородный кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решётку и характеризующийся анизотропией свойств. Внешняя форма монокристалла обусловлена его атомно-кристаллической структурой и условиями кристаллизации. Часто монокристалл приобретает хорошо выраженную естественную огранку, в неравновесных условиях кристаллизации огранка проявляется слабо. Примерами огранённых природных монокристаллов могут служить монокристаллы кварца, каменной соли, исландского шпата, алмаза, топаза.

Особенностью монокристаллов является зависимость физических свойств (упругих, механических, тепловых, электромагнитных, оптических и т. д. ) от направления наблюдения, т. е. анизотропность. Поликристалл состоит из множества беспорядочно ориентированных мелких монокристаллов и поэтому анизотропностью не обладает.

Кристаллы обладают симметрией атомной структуры, соответствующей ей симметрии внешней формы, а также анизотропией физических свойств. При изменении внешних условий структура кристаллов может измениться. Большинство природных твёрдых материалов являются поликристаллами.

Они имеют правильную геометрическую форму, которая является результатом упорядоченного расположения частиц, составляющих кристалл. Регулярное расположение частиц с периодической повторяемостью в трех измерениях, называется пространственной (кристаллической) решеткой. Форму, которую принимает монокристалл тогда, когда при его росте устранены все случайные факторы, называют идеальной. Идеальная форма кристалла имеет вид многогранника. Такой кристалл ограничен плоскими гранями, прямыми рёбрами и обладает симметрией.

СИММЕТРИЯ КРИСТАЛЛОВ 

Свойство кристаллов совмещаться с собой в различных положениях путём поворотов, отражений, параллельных переносов либо части или комбинации этих операций. Симметрия внешних формы (огранки) кристалла определяется симметрией его атомного строения, которая обусловливает также и симметрию физических свойств кристалла.

Среди различных горных пород встречаются кристаллические (обычно магматические и вулканические породы) и некристаллические (обычно осадочного происхождения). Особый интерес представляют кристаллические горные породы (или природные кристаллы). Среди выставленных в магазинах на показ драгоценных и полудрагоценных камней (представленных в виде природных кристаллов или осадочных пород) у некоторых из них имеется табличка "натуральный камень". Это означает, что такие камни найдены в природе, обработаны и выставлены на продажу. А что тогда представляют остальные камни без табличек? Это минералы и камни выращены на заводе! (или искусственные кристаллы). Можно выращивать аметисты, цитрины, морионы, которые не будут уступать естественным минералам. Но вот себестоимость таких минералов и камней будет гораздо ниже! (конечно это относится не ко всем минералам, выращиваемым искусственным путём)

Выращивание искусственных кристаллов 

интересовало людей ещё в IX веке. И прежде всего интерес представляли драгоценные минералы: рубин и сапфир. Сейчас такие минералы производятся миллионами карат ежегодно! Искусственные кристаллы камней производят из расплавов, из растворов, из газа, но конечно, для каждого минерала существует свой способ получения, своя технологическая особенность. (С этой особенностью связано такое разнообразие минералов в природе!). Интересен вопрос о скорости роста. Здесь нет однозначного ответа. Скорость роста искусственных кристаллов зависит от условий роста, глубине залегания породы и давления, концентрации природного раствора, какие породы окружают растущий кристалл и многое другое. Если учесть то, что в самом среднем случае рост минералов может происходить годами и веками, то создавая искусственные условия выращивания кристаллов получилось почти с "космической" скоростью.

Как вырастить кристалл в домашних условиях?

Порядок выполнения работы: 

Приборы для приготовления кристалла: кастрюля, марля, стеклянная банка, соль, нить.

1. В кастрюлю налить воду, довести ее до кипения

2. В кипящую воду добавить соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться.

3. Процедить раствор через марлю в банку.

4. Взять понравившийся крупный кристаллик поваренной соли.

Сделать из него «затравку», обвязав ниткой, и опустить в стакан с концентрированным раствором поваренной соли на несколько дней.

5. Через несколько часов после приготовления раствора на ниточке начинают появляться кристаллы.

6. После этого опустить кристаллы в новый раствор поваренной соли и в течение двух недель не забывать обновлять его каждые два дня.

7. Через две недели получить крупные кристаллы поваренной соли. Достать полученный кристалл, высушить кристалл на бумаге.

Заключение:

1. Кристаллы солей можно вырастить искусственным путем в лаборатории или дома.

2. Форма кристалла определяется формой ее кристаллической решетки.

3. Мы провели анализ данных из интернета и литературных источников, сделала вывод, что мир кристаллов разнообразен.

4. Узнали, что кристаллы можно вырастить из обычной поваренной соли.