Выращивание кристаллов в домашних условиях. Практическая работа «Кристаллы
А не вспомнился ли вам минерал, без которого просто не может быть жизни? Что же до тайн - то их у него побольше, чем у знаменитых бриллиантов. Он может на глазах исчезнуть в воде и проявиться вновь в виде прозрачных кубиков. Ради него караваны верблюдов бороздили пустыню, а парусники - водную гладь. А еще он - дороже золота. Это поваренная соль.
новизну и актуальность нашего исследования.
«защита»
| СЛАЙД 1 | Тема моего исследования: Выращивание кристаллов различных солей в домашних условиях. |
| СЛАЙД 2 | Случалось ли вам слышать слово «кристалл»? Спросите себя, какие кристаллы вам знакомы? Первыми нам на ум приходятяркие самоцветы: изумруд, гранат или прозрачный горный хрусталь. Не будь этих блестящих разноцветных камней, жизнь потускнела бы, лишившись их красок и тайн. А не вспомнился ли вам минерал, без которого просто не может быть жизни? Что же до тайн – то их у него побольше, чем у знаменитых бриллиантов. Он может на глазах исчезнуть в воде и проявиться вновь в виде прозрачных кубиков. Ради него караваны верблюдов бороздили пустыню, а парусники – водную гладь. А еще он – дороже золота. Это поваренная соль. Нас заинтересовал вопрос: можем ли мы в домашних условиях вырастить кристаллы и что для этого необходимо? Ведь с одной стороны сведений о кристаллах в литературе очень много, а с другой - об условиях выращивания кристаллов в домашних условиях крайне мало, что подтверждает новизну и актуальность нашего исследования. |
| СЛАЙД 3. | Цель нашего исследования : |
| СЛАЙД 4. | Мы предположили, что кристаллы соли могут появляться при создании определенных условий; значит, если изменять условия кристаллизации и растворять в воде различные вещества, то можно получать кристаллы разной формы и цвета. (ГИПОТЕЗА) |
| СЛАЙД 5. | Объектом нашего исследования сталпроцесс выращивания кристаллов, предметом – сами кристаллы. Моя работа состояла из двух этапов: изучение литературы по теме и практическое исследование – серия экспериментов по выращиванию кристаллов в домашних условиях. Читая энциклопедию, я узнал, что кристаллы, в переводе с греческого языка - «лёд». Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости. Кристаллы – это твердые тела. Размеры граней монокристаллов могут составлять от нескольких мм до 1м. Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристаллов, называют поликристаллическим. Самые крупные поликристаллы, известные в мире были обнаружены в 2000 г. в мексиканской пустыне Чихуахуа. Его вес более 1 тонны. |
| СЛАЙД 6. | Кристаллы выращивают из насыщенных (перенасыщенных) растворов веществ на «затравке». Затравкой может являться кристаллик данного вещества или волокно, камень, проволока. Чтобы вырастить кристаллы поваренной соли, мы налили в стаканы не очень горячей воды и медленно засыпали в воду соль, помешивая, чтобы она быстрее растворялась. Поставили раствор охлаждаться. Поместили в стаканы с раствором затравку - мелкие камешки. Через 3-4 дня стали заметны образующиеся кристаллы соли. Первые кристаллы, которые мы достали из раствора, быстро подсохлии через несколько дней разрушились. Позже из литературы мы узнали, чтобы сохранить кристаллы необходимо сбрызнуть их лаком для волос и хранить в закрытой таре. |
| СЛАЙД 7. | В ходе опыта мы выяснили: для того, чтобы вырастить монокристалл поваренной соли, надо в 50 мл воды растворить 30 г соли. Для того, чтобы вырастить красивый поликристалл - в 50 мл воды растворяют 50г соли. То есть из насыщенного раствора образуется монокристалл, а из перенасыщенного-поликристалл. |
| СЛАЙД 8. | Целью второго опыта было определить оптимальную температуру для выращивания кристаллов соли дигидрофосфата аммония. После приготовления раствора соли на дно стаканов были помещены кусочки плитки и насыпано немного соли. На вторые сутки на дне стаканов образуются небольшие кристаллики - затравка. Мы поместили стаканы в разные условия: один стакан - на подоконнике (t =20 °С), второй - в холодильнике (t =5 °С), третий – на кухне рядом с радиатором отопления (t =25 °С). |
| СЛАЙД 9. | В ходе опыта мы выяснили: во всех стаканах образовались поликристаллы. На стенках стаканов наросли друзы. Наиболее оптимальной температурой для роста поликристалла является – 23-25°С. |
| СЛАЙД 10 | При проведении третьего опыта мы к 200мл горячей воды добавили кристаллы медного купороса (120 г.), а во втором стакане к такому же объему воды – 120 г. дигидрофосфата аммония, до получения насыщенного раствора. Опустили в насыщенный горячий раствор кристаллик на нити, поставили раствор в теплое место (вода испарялась медленно, и раствор все время был насыщенным). По мере испарения раствора на его поверхности начала образовываться корка, которая поползла по стенкам сосуда через его край. В обоих стаканах росли монокристаллы. Мы пришли к следующим выводам: в насыщенном растворе растет монокристалл соли; при постепенном охлаждении раствора в нем вырастает монокристалл; а при резком охлаждении – поликристаллы. |
| СЛАЙД 11 | Таким образом: Тема кристаллов настолько обширна, что в рамках данной работы невозможно осветить все ее аспекты. Я планирую в дальнейшем продолжить изучение процесса роста кристаллов. Например, можно научиться выращивать фантомы (кристалл в кристалле) или получить кристаллы чистой меди, используя медный купорос и раствор поваренной соли. |
Просмотр содержимого документа
«работа кристаллы»
Государственное учреждение образования
«Средняя школа №20 г.Бреста»
в домашних условиях
Выполнил:
ученик 4 «Б» класса
Евтушенко Геннадий
Руководитель:
Пархоц М.А.
Брест, 2016 г.
| Введение | |
| Цель и задачи исследования | |
| Гипотеза исследования | |
| Структура кристалла | |
| Основные свойства кристаллов | |
| Рост кристаллов в природе | |
| Рост кристаллов в искусственных условиях | |
| 2.1. Экспериментальный опыт №1 | |
| 2.2. Экспериментальный опыт №2 | |
| 2.3. Экспериментальный опыт №3 | |
| Заключение | |
| Список использованной литературы | |
| Приложения | |
| Приложение 1. Пословицы и поговорки о соли | |
| Приложение 2. Таблица «Типы кристаллов» | |
| Приложение 3. Рост кристаллов в природе | |
| Приложение 4. Экспериментальный опыт №1 «Нахождение оптимальной концентрации раствора для роста монокристалла и поликристалла поваренной соли». | |
| Приложение 5. Экспериментальный опыт №2 «Нахождение оптимальной температуры окружающей среды для выращивания кристаллов дигидрофосфата аммония». | |
| Приложение 6. Экспериментальный опыт №3 «Сравнение кристаллов медного купороса и дигидрофосфата аммония». |
Введение
Необычное рядом!
Случалось ли вам слышать слово «кристалл»? Спросите себя, какие кристаллы вам знакомы? Первыми намна ум приходят, скорее всего яркие самоцветы: изумруд, кто-то вспомнит лиловый аметист, кто-то вишнёво-красный гранат, а кто-то горный хрусталь,сталактиты и сталагмиты. Не будь этих блестящих разноцветных камней, жизнь потускнела бы, лишившись их красок, их маленьких тайн. В кристаллах есть что-то удивительное и завораживающее. Они поражают своей четкостью линий и симметрией, в которой скрывается необыкновенная красота. Мы сразу заинтересовались данной темой.
Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство 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. Средневековые алхимики считали, что природные кристаллы были сотворены богом раз и навсегда. Лишь в 17 веке поняли, что минералы растут в водных растворах.
А не вспомнился ли вам минерал, без которого жизни просто не может быть? Не прожить и дня! Что же до тайн – то их у него побольше, чем у знаменитых бриллиантов. К примеру, он может на глазах исчезнуть в воде и проявиться вновь в виде прозрачных кубиков. Он бывает белым, как снег, синим, желтоватымили красноватым. Ради него караваны верблюдов бороздили пустыню, а парусники – водную гладь. Некогда он ценился весьма дорого, подчас дороже золота. А где-то из него попросту изготавливали деньги. Это поваренная соль.
Происхождение слова «соль» связано с Солнцем: старинное славянское название Солнца - Солонь (так, кстати, назывался македонский город - ныне греческий порт Салоники); «идти посолонь» (старинное выражение), которое означает: «идти по Солнцу».
Во многих народных пословицах говорится: «Соль всему голова, без соли и жито - трава», «Соли нет и слова нет», «Без соли стол кривой», «Без соли, без хлеба – половина обеда» (Приложение 1) .
Кристаллы соли и других веществ играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека. Они обладают оптическими и механическими свойствами, именно поэтому первые линзы, в том числе и для очков, изготавливались из них. Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках XXI века. Достаточно вспомнить, например, нанокристаллы.
Нас заинтересовал вопрос: а что можем сделать мы, чтобы приобщиться к удивительному миру кристаллов? Можем ли мы в домашних условиях вырастить кристалл, что для этого необходимо?
С одной стороны, сведений о кристаллах в литературе очень много, с другой стороны об условиях выращивания и особенностях роста кристаллов в домашних условиях – крайне мало, что подтверждает новизну и актуальность исследования.
Объектом нашего исследования является процесс выращивания кристаллов из растворов различных химических веществ, предметом –кристаллы.
Методы работы: изучение литературных источников по данной проблеме, наблюдение, химический эксперимент, анализ полученной информации и формулировка выводов.
Практическая значимость работы: сведения, полученные в результате проведенного исследования могут представлять интерес для учителей начальных классов, учителей химии и биологии, могут быть использованы ими при проведении факультативных занятий по предмету. Материал может быть интересен для других учащихся, которые также как и я не равнодушны к окружающему и любят «похимичить».
Цель нашего исследования : вырастить кристаллы разнообразных веществ из растворов и сравнить их свойства, определить оптимальные условия для выращивания кристаллов.
Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи :
провести анализ литературы по данной теме;
отобрать вещества (применяемые в быту) из которых возможно вырастить кристаллы;
познакомиться с методами выращивания кристаллов;
освоить методику выращивания кристаллических тел из водных растворов;
провести наблюдения за процессом кристаллизации;
Гипотеза исследования: Мы предположили, что кристаллы соли могут появляться при создании определенных условий; значит, если изменять условия кристаллизации и растворять различные вещества, то можно получать кристаллы разной формы и цвета.
Глава 1. Удивительный мир кристаллов .
Наверное, все неоднократно видели кристаллы воды - лёд. Узоры на окнах зимой – это тоже кристаллы воды. Множество разных веществ образуют кристаллы: металлы, драгоценные камни, и даже соль или сахар. Кристаллы окружают нас повсюду.
В земле иногда находят камни такой формы, как будто их кто-то тщательно выпиливал, шлифовал, полировал. Правильность и совершенство формы этих камней, безукоризненность их поверхности поражают человеческое воображение. Трудно поверить, что такие многогранники образовались сами без помощи человека.
Что же такое кристаллы? Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) - «лёд». Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Их можно вырастить из растворов различных веществ.
Т.обр. кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве, они имеют плоские грани.
Структура кристалла
Какими бывают кристаллы? Из специальной литературы мы узнали, что не все кристаллы одинаковы. Иногда образуются дендриты - это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые.
Существуют также монокристаллы и поликристаллы (Приложение 2 ).
Монокристаллы. В природе иногда встречаются довольно крупные кристаллы, грани которых заметны визуально. Их линейные размеры могут составлять от нескольких мм до 1м. Для полупроводниковой техники сейчас искусственно выращивают монокристаллы.
Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристаллов, называют поликристаллическим.
Люди научились выращивать искусственные кристаллы - рубины. Используют их для изготовления ювелирных украшений и в часовых механизмах. Выращивают и самые твердые на свете кристаллы - алмазы. Но, в домашних условиях, «замахиваться» на подобные глобальные и дорогостоящие проекты мы не стали. Можно вырастить кристаллы из соли, сахара, кальцинированной соды, медного купороса, дигидрофосфата аммония, железного купороса.
Основные свойства кристаллов
К свойствам кристаллов относятся: цвет, симметрия, температура плавления, блеск, форма и рост, твердость, спайность, поверхность скола и другие. Мы остановимся лишь на некоторых из них.
Температура плавления.
Плавление – это переход вещества из твёрдого состояния в жидкое.
Процесс плавления любого кристалла происходит при постоянной температуре, называемой температурой плавления. Например, если взять кристалл льда и положить его в тёплое место, то он растает – расплавится. В процессе плавления температура не повысилась. То же самое можно было бы установить и для любого другого кристалла.
Симметрия.
Идеальные формы кристаллов симметричны. По выражению известного русского кристаллографа Е. С. Фёдорова (1853-1919), «кристаллы блещут симметрией». В кристаллах можно найти различные элементы симметрии: ось симметрии, плоскость симметрии, центр симметрии.
Рост кристаллов.
Кристаллы могут расти как в природе, так и в искусственных условиях.
Рост кристаллов в природе
Минеральные кристаллы образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действительности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать.
Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный гранит содержит кристаллы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда. Миллионы лет тому назад гранит был расплавленной массой минералов в жидком состоянии. В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных пород, которые медленно охлаждаются и образуют кристаллы различных видов.
Природа продолжает преподносить нам сюрпризы, создавая все новые чудеса. Совсем недавно, в 2000 году, в мексиканской пустыне Чихуахуа была открыта необычная пещера, где находятся самые большие природные кристаллы, которые когда-либо создавала природа (Приложение 3а) .
Селенит – разновидность гипса, отличающаяся характерным параллельно-волокнистым строением. Свое название селенит получил за красивые желтовато-серебристые лунные переливы на его поверхности (в Древней Греции Селеной называли богиню Луны).
В горе Найса на глубине 300 метров, в рабочей шахте, где велась добыча цинка, серебра и свинца, шахтеры совершенно случайно обнаружили пустоты, в которых их взору открылись огромные кристаллы селенита. Эти невероятно красивые образования, созданные природой, образуют три полости, которые получили поэтические названия «Глаз Королевы», «Пещера Парусов» и «Стеклянная пещера».
Это самые большие из известных на сегодня природных кристаллов – полупрозрачные лучи неимоверной длины до 15 метров, диаметром 1,2 метра, весом не менее 55 тон каждый – волшебно-причудливым образом переплетены между собой и создают в пещере неимоверной красоты пейзаж. Но полюбоваться этой красотой непросто. Попасть в пещеру без специального обмундирования и оборудования невозможно без риска для жизни. Температура воздуха там составляет около 50 градусов Цельсия, а влажность – практически 100%! Даже в специальном костюме находиться в этих пещерах можно не очень долго – около часа.
А в соляных озёрах, на мелководье вода, нагреваясь, испаряется. Соль выпадает в осадок, наращиваясь на дне. Так образуются солончаки, представляющие дно высохших озёр (Приложение 3б) .
Рост кристаллов в искусственных условиях
Начиная с XIX века появились технологии выращивания искусственных кристаллов. Некоторые из этих ювелирных камней настолько совершенны, что их крайне сложно отличить от натуральных. Синтетические кристаллы востребованы в промышленности и на рынке ювелирных изделий.
Первые успешные попытки синтеза драгоценных камней приходятся на конец XIX века. В 1877 году Эдмон Фреми и Шарль Фейль получили кристаллы рубина.
В 1902 году Огюст Вернейль смог синтезировать рубины методом плавления в пламени, положив начало промышленному синтезу ювелирных камней.
В искусственных условиях кристаллы выращивают из раствора или из расплава. В домашних условиях кристаллы выращивают из раствора.
Глава 2. Практическая часть. Выращивание кристаллов из растворов в домашних условиях
Кристаллы выращивают из насыщенных (перенасыщенных) растворов веществ на «затравке». Затравкой или центром кристаллизации может являться кристаллик данного вещества или любой другой центр кристаллизации (волокно, камень, проволока).
2.1. Экспериментальный опыт №1
Описание эксперимента
Чтобы вырастить кристаллы соли, мы налили в стаканы не очень горячей воды и медленно засыпали в воду соль, помешивая, чтобы она быстрее растворялась. Раствор процедили через фильтр (мы воспользовались салфеткой, можно взять вату). Процеживать раствор обязательно, потому что соринки могут помешать росту кристаллов. Поставили раствор охлаждаться. Поместили в стаканы с раствором затравку - мелкие камешки. Через 3-4 дня стали заметны образующиеся кристаллы.
Затем мы поставили стакан (3) с раствором в место, где нет сквозняков. Уже через 3 дня камень-затравка оброс кристаллами. Мы внимательно следили, чтобы раствора в банке хватило, для того, чтобы закрыть им кристалл: кристалл должен все время находиться в растворе. Кристаллы выросли за 2 недели, но их можно было бы выращивать и дольше.
Красивые кристаллы получались не сразу. Из книг мы узнали, что во время роста можно корректировать рост кристаллов, удаляя некрасивые наросты. Это делали ножом, соскабливая лишнее. Образование граней можно прекратить, если смазать их вазелином. Когда же опять появится необходимость в росте, рост можно вызвать, удалив вазелин ацетоном.
Первые кристаллы, которые мы достали из раствора, очень быстро подсохли, через час покрылись белым налетом соли, а через несколько дней разрушились. Позже мы узнали, чтобы сохранить кристаллы необходимо сбрызнуть их лаком для волос и хранить в закрытой таре.
(Приложение 4) .
Вывод: в ходе опыта мы выяснили: для того, чтобы вырастить монокристалл поваренной соли, надо 50 мл воды и 30 г соли. Для того, чтобы вырастить красивый поликристалл, надо 50 мл воды и 50г соли.
2.2. Экспериментальный опыт №2
Описание эксперимента
С помощью мерного стаканчика мы набираем в эмалированный ковшик 200 мл воды и нагреваем воду на плите. Температура воды примерно 70°С. Воду осторожно переливаем в химический стакан и туда всыпаем 120 г дигидрофосфата аммония, а также добавляем пищевой краситель Е122. Для того, чтобы растворение произошло полностью, можно использовать водяную баню.
На дно стаканов с раствором помещаем кусочки плитки и на них насыпаем немного соли. На вторые сутки на дне стаканов образуются небольшие кристаллики - это и будет затравка.
Помещаем стаканы в разные условия: один стакан оставляем на подоконнике (t =20 °С), второй - помещаем в холодильник (t =5 °С), третий – помещаем на кухне рядом с радиатором отопления (t =25 °С).
Общие сведения о наблюдениях и дневник наблюдений (Приложение 5) .
Вывод: Во всех стаканах образовались поликристаллы. . Оптимальная температура для выращивания кристаллов этой соли – 23-25°С.
2.3.Экспериментальный опыт №3
дигидрофосфата аммония»
Описание эксперимента
Для того, чтобы вырастить очень красивые кристаллы медного купороса, мы купили порошок медного купороса в магазине хозяйственных товаров. Его используют для борьбы с вредителями и болезнями растений. Иногда применяют в плавательных бассейнах для предотвращения роста водорослей в воде.
К 200мл горячей воды добавили кристаллы медного купороса до получения насыщенного раствора (120 г). Опустили в насыщенный горячий раствор кристаллик на хлопчатобумажной нити (нить с «затравкой»), поставили раствор в теплое место (вода испаряется, и раствор все время является насыщенным).
По мере испарения раствора на его поверхности начала образовываться корка, которая поползла по стенкам сосуда через его край.
Общие сведения о наблюдениях и дневник наблюдений (Приложение 6) .
Вывод:
1) скорость роста монокристаллов дигидрофосфата аммония выше, чем монокристаллов медного купороса;
2) каждое вещество образует кристаллы со своими индивидуальными свойствами, своей индивидуальной формой, различного цвета, тем самым доказали нашу гипотезу;
3) кристалл соли растет за счет нарастания на него из водного раствора соли других кристаллов;
4) грани выросшего кристалла гладкие и блестящие, а углы между ними прямые, если росту кристалла ничто не мешает;
5) если погрузить кристалл в слабый раствор, или в раствор, который не успел остыть, кристалл, к сожалению, разрушается.
Заключение
При выполнении этой работы мы выяснили, что мир кристаллов очень красив и разнообразен. Каждый его «представитель» уникален по своим свойствам, размерам и особенностям строения. Кроме того, что кристаллы красивы, они играют важную роль в жизни человека.
выводы :
при благоприятных условиях некоторые твердые тела принимают форму кристаллов;
кристаллы могут расти за счет добавления новых слоев, если есть нужное вещество;
кристаллы растут из растворов, когда испаряется вода;
кристаллы могут иметь разную форму (моно- и поликристаллы);
на форму кристаллов соли оказывает влияние температура раствора и окружающей среды (изменяется форма кристаллов и число граней кристаллов), количество соли в растворе;
кристаллы различных веществ имеют различные свойства (одни кристаллы окрашиваются, другие – бесцветны; одни кристаллы растут хорошо, другие – плохо).
При изучении кристаллов мы убедились: свойства их очень разнообразны, мы смогли исследовать лишь некоторые из них.
Тема кристаллов настолько обширна и разнообразна, что в рамках данной работы невозможно осветить все ее аспекты. Я планирую в дальнейшем продолжить изучение увлекательного процесса роста кристаллов. Например, можно научиться выращивать фантомы (кристалл в кристалле) или получить кристаллы чистой меди, используя медный купорос и раствор хлорида натрия. Или можно изучить теорию японского исследователя доктора Масару Эмото об уникальных свойствах воды. При охлаждении банок воды с разными надписями, позитивными и негативными, получались абсолютно разные снежинки, от красивых до безобразных.
Список использованной литературы:
Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. М.: АСТ-ПРЕСС. 1999.
Большая детская энциклопедия: Химия / сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.
Боровицкий П.И. Краткий справочник преподавателя естествознания. М.: Учпедгиз. 1951.
Владимиров А. В. Солёное золото: Научно-худож. литература. М.: Дет.лит.1986.
Девяткин В.В. Химия для любознательных или о чём не узнаешь на уроке. Ярославль: Академия Холдинг. 2000.
Леенсон И.А. Занимательная химия. М.: Дрофа. 1996.
Энциклопедический словарь химика. М.: Педагогика. 1990.
Интернет-ресурс
http://www.kristallikov.net/page6.html
Приложение 1.
Пословицы и поговорки о соли
Пословицы и поговорки о соли посвящены веществу, без которого нет удовольствия от пищи. Соль вошла не просто в рацион человека, а и в саму его жизнь, став мерилом как физических, так и моральных явлений.
Без воли – силы нет, без соли – вкуса нет
Без денег торговать, как без соли хлебать.
Без соли – что без воли: жизнь не проживешь.
Без соли и стол кривой.
Без соли и хлеб не естся.
Без соли не вкусно, а без хлеба не сытно.
Без соли, без хлеба – половина обеда.
Без соли, без хлеба – худа беседа
Без соли, без хлеба за стол не садятся.
Без соли, без хлеба худая беседа.
Без соли, что без воли: жизнь не проживешь.
Бывает, что и соль закисает.
Быть козе на бузе (буза – каменная соль; т.е. быть на привязи).
Бью челом, да солью, да третьей любовью.
В бобах столько соли, сколько лжи в правде.
В людях форсит, а дома без соли сидит.
В людях чванится, а дома соли нет.
В полнолуние солений не солить, ничего впрок не готовить.
В пословицах нет лжи, в дождевой воде нет соли.
Горсткой соли море не посолить.
Грех куском макать в соль.
Добра соль, а переложить – рот воротит.
Друга узнать – вместе пуд (куль) соли съесть.
Думай не думай, а лучше хлеба-соли не придумаешь.
Еде нужна соль, но в меру.
Если ты горек – будь как соль, если ты сладок – будь как мед.
Запас соли не просит.
Затеяла кумица трубицы, а нет ни соли, ни мучицы.
И старая кобыла до соли лакома.
Из пресного сделаешь соленое, а соленого не опреснишь.
Изведан друг, коль соли вместе съевши.
Приложение 2.
Таблица «Типы кристаллов»
| Монокристаллы | Поликристаллы |
|
Поваренная соль |
Галит (соль каменная) |
|
Медный купорос |
Медный купорос |
|
Дигидрофосфат аммония |
Дигидрофосфат аммония |
|
Красная кровяная соль |
Кристаллогидрат нитрата никеля |
|
Сера |
Сульфат марганца |
Приложение 3.
Рост кристаллов в природе
а) Селенит – разновидность гипса, отличающаяся характерным параллельно-волокнистым строением.
б) Солончаки
Приложение 4.
Экспериментальный опыт №1
«Нахождение оптимальной концентрации раствора для роста монокристалла и поликристалла поваренной соли»
Общие сведения наблюдений
| Получившийся кристалл |
|||
| Температура окружающей среды одинакова, она равна 23 °С | V вода = 50 мл m соль = 70 г | В этом стакане кристалл вырос быстрее всех; по виду – поликристалл (на фото) |
|
| V вода = 50 мл m соль = 50 г | Вырос поликристалл средней формы и размеров. |
||
| V вода = 50 мл m соль = 30 г | Вырос монокристалл, хоть и маленький, но симметричный и правильной формы; он рос медленнее всех. |
Дневник наблюдений
| Ход эксперимента | ||||
| Приготовление раствора | ||||
| Появление кристаллов | Быстро образовалась друза | Образовывается монокристалл |
||
| Сравнение кристаллов | ||||
Приложение 5.
Экспериментальный опыт №2
«Нахождение оптимальной температуры окружающей среды для выращивания кристаллов дигидрофосфата аммония»
Общие сведения наблюдений
| Температура окружающей среды, в которой находится раствор | Объём и температура воды, и масса соли в растворе | Получившийся кристалл |
|
| t окр. ср. = 22 °С | V вода = 200 мл t вода = 20 °С m соль = 120 г | Получился небольшой поликристалл |
|
| t окр. ср. = 5 °С | V вода = 200 мл t вода = 5 °С m соль = 120 г | Кристалл вырос чуть-чуть больше |
|
| t окр.ср. =26 °С | V вода = 200 мл t вода = 25 °С m соль = 120 г | Кристалл вырос самый большой из всех этих трёх |
Дневник наблюдений
| Совершаемое действие | ||||
| Оценка изменений в р-ре | ||||
| Измерение температуры раствора | t раств. = 20°С | t раств. = 5°С | t раств. =25°С |
|
| Оценка кристаллов | На стенках стаканов растут друзы |
|||
| Сравнение и оценка кристаллов | Вырастает большой кристалл | Кристалл вырастает меньше, чем кристалл в холодильнике, но больше, чем в обычной среде |
||
Приложение 6.
Экспериментальный опыт №3
«Сравнение кристаллов медного купороса и
дигидрофосфата аммония»
Общие сведения наблюдений
| Температура окружающей среды, в которой находится раствор | Объём воды и масса соли в растворе | Получившийся кристалл |
||
| Медный купорос | t= 25°С | V вода = 200 мл m соль = 120г | Кристалл получился голубоватого оттенка, симметричен (монокристалл) |
|
| Дигидрофосфат аммония | t= 25°С | V вода = 200 мл m соль = 120г | Кристалл получился в форме куба |
|
Дневник наблюдений
| Совершаемое действие | ||||||
| Приготовление раствора | ||||||
| Оценка изменений | Ничего не произошло | |||||
| Приготовление затравки для раствора | ||||||
| Оценка появившихся кристаллов | ||||||
| Появившиеся кристаллы по размерам больше, чем кристаллы дигидрофосфата аммония, но всё же маленькие | На стенках стакана продолжают расти друзы |
|||||
| Оценка кристаллов | Образовался моно- кристалл небольшого размера | |||||
Просмотр содержимого презентации
«кристаллы»
Выращивание кристаллов различных солей в домашних условиях
Работу выполнил:
ученик 4 «Б» класса
Евтушенко Геннадий
Руководитель:
Пархоц М.А.
Цель исследования : вырастить кристаллы различных веществ из растворов и сравнить их свойства, определить оптимальные условия для выращивания кристаллов
Гипотеза исследования: Мы предположили, что кристаллы соли могут появляться при создании определенных условий; значит, если изменять условия кристаллизации и растворять различные вещества, то можно получать кристаллы разной формы и цвета
Экспериментальный опыт №1
«Нахождение оптимальной концентрации раствора для роста монокристалла и поликристалла поваренной соли»
День
1 день
Ход эксперимента
2 день
1 стакан
Приготовление раствора
Приготовили раствор, насыпав в воду 70 г вещества
Оценка изменений, происходящих в растворе
2 стакан
3 день
3 стакан
Приготовили раствор, насыпав в воду 50 г вещества
Образовался осадок на стенках сосуда
Приготовление затравки для раствора
4-7 день
Приготовили кристаллики на нитях, опустили в каждый стакан
Тоже самое произошло и в этом стакане
Приготовили раствор, насыпав в воду 30 г вещества
Появление кристаллов
Около воды небольшой осадок на стенке сосуда
Тут же образовалась друза
Сравнение кристаллов
Образовывается друза, но меньше, чем в первом стакане
Большой сросток кристаллов – друза, каждый из кристалликов имеет форму куба
Образовывается монокристалл
Сросток чуть меньше, чем в первом стакане, но кристаллики имеют кубическую форму
Совсем мелкий монокристалл в форме куба
Экспериментальный опыт №1
«Нахождение оптимальной концентрации раствора для роста монокристалла и поликристалла поваренной соли»
Монокристалл
Поликристалл
В ходе опыта мы выяснили: для того, чтобы вырастить монокристалл поваренной соли, надо в 50 мл воды растворить 30 г соли. Для того, чтобы вырастить красивый поликристалл - в 50 мл воды растворяют 50г соли. Т.е. из насыщенного раствора образуется монокристалл, а из перенасыщенного-поликристалл.
Экспериментальный опыт №2
«Нахождение оптимальной температуры окружающей среды для выращивания кристаллов дигидрофосфата аммония»
День
1 день
Совершаемое действие
2 день
Приготовление раствора; место, где будет стоять стакан с раствором
1 стакан
2 стакан
Приготовили растворы; температура раствора во всех стаканах одинакова, 23°С. Поставили стаканы в разные места (в холодильник, около отопительного прибора и в обычную среду).
Оценка изменений в р-ре
3 стакан
3 день
Во всех стаканах на дне появились маленькие кристаллики; один из них выбрали для затравки.
Измерение температуры
4 день
Оценка кристаллов
Во всех стаканах образовались поликристаллы средних размеров
Сравнение и оценка кристаллов
Кристалл образовался самый маленький
На стенках стаканов растут друзы
Вырастает средний кристалл
Из всех растворов выросли поликристаллы, везде можно рассмотреть симметрию
Вырастает средний кристалл
Экспериментальный опыт №2
«Нахождение оптимальной температуры окружающей среды для выращивания кристаллов дигидрофосфата аммония»
Вывод: Во всех стаканах образовались поликристаллы. На стенках стаканов растут друзы.
Экспериментальный опыт №3
«Сравнение кристаллов медного купороса и
дигидрофосфата аммония»
День
1 день
Совершаемое действие
Приготовление раствора
2 день
1 стакан
2 стакан
Приготовили раствор медного купороса
Оценка изменений
3 день
Ничего не произошло
Приготовление затравки для раствора
4 день
Приготовили раствор дигидрофосфата аммония
5 день
На дне появились мелкие кристаллики
Взяли кристаллик медного купороса, завязали его на нити, опустили в раствор
Оценка появившихся кристаллов
Сравнение появившихся кристаллов
На нити появились маленькие кристаллики
Опустили в раствор проволоку с затравкой
6 день
Появились кристаллики на проволоке кубической формы
Появившиеся кристаллы по размерам практически такие же, как кристаллы дигидрофосфата аммония, но всё же маленькие
Оценка кристаллов
7 день
Мы удаляем мелкие и оставляем самый крупный
Кристаллики очень малы по размерам
Сравнение и оценка кристаллов (итог)
Образовался моно кристалл небольшого размера
На стенках стакана продолжают расти друзы
Образовалась группа кристаллов, один из которых отличается по размерам
В итоге на нити образовался монокристалл средних размеров
На стенках стакана продолжают расти друзы
На проволоке образовался монокристалл кубической формы средних размеров
Мы пришли к следующим выводам:
В насыщенном растворе растет монокристалл соли;
При постепенном охлаждении раствора в нем вырастает монокристалл; а при резком охлаждении – поликристаллы.
По итогам выполнения исследовательской работы мы сделали для себя следующие выводы :
- при благоприятных условиях некоторые твердые тела принимают форму кристаллов;
- кристаллы могут расти за счет добавления новых слоев, если есть нужное вещество;
- кристаллы могут иметь разную форму (моно- и поликристаллы);
- на форму кристаллов соли оказывает влияние температура раствора и окружающей среды, а также количество соли в растворе.
МОУ «Печниковская СОШ»
Каргопольского района
Архангельской области
Научно-практическая работа
«Кристаллы. Выращивание кристаллов».
Выполнили учащиеся 8 класса
Вешнякова Кристина, Волынкина Мария.Научный руководитель
учитель физики
Колегичева М.А.
Печниково
2011 – 2012 учебный годОглавление . Стр
Введение. Что мы знали о кристаллах? 3
1.1. Актуальность работы
1.2. Цель и задачи работы
1.3. Практическое значение работы
Литературный обзор
2.1. Что такое кристаллы 3
2.2. Структура кристаллов 4
2.3. Кристаллы во Вселенной 4
2.4. Применение кристаллов 4
2.5. Кристаллы льда и воды 5
Практическая часть
3.2.Выращивание кристаллов воды 6
Выводы 6
Введение. Что мы знали о кристаллах?
Кристаллы… да ведь это красивые редко встречающиеся камни. Они бывают разных цветов, в большинстве своём прозрачны, и, что самое замечательное, они обладают красивой правильной формой. Обычно кристаллы представляют собой многогранники, стороны (грани) их идеально плоские, рёбра строго прямые. Они радуют глаз чудесной игрой света в гранях, удивительной правильностью строения…
Всё сказанное действительно справедливо, но… кристаллы – совсем не музейная редкость. 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.
Актуальность работы.
Современная наука стремится познать новое, заглянуть за пределы Вселенной, разгадать тайны микромира. Но, за великими целями забывается то, что находится рядом, без чего мы не можем обойтись, и используем каждый день. Актуальность работы заключается в том, чтобы находить интересное и необычное рядом, в том, что доступно для наблюдения и изучения, не требует особых усилий и затрат. Например, соль. Соль, которая есть на каждом столе, в каждом доме, известная и знакомая, непознанная и таинственная! Или снег. Снег, который лежит у нас под ногами.
Цель работы:
научиться выращивать кристаллы в домашних условиях.
Задачи работы:
· выяснить, что такое кристаллы и где они встречаются;
· узнать о применении кристаллов;
· вырастить кристаллы в домашних условиях;
· изучить условия образования кристаллов, их формы;
Практическое значение работы в том, что она может быть использована на уроках физики по данной теме или на уроках технологии для выполнения творческих работ.
Литературный обзор.
Что такое кристаллы
Ярой альпийской зимой лед превращается в камень.
Солнце не в силах затем камень такой растопить.
Аналогичный вывод сделали в древности в Китае и Японии – лед и горный хрусталь обозначали там одним и тем же словом. И даже в 19 в. поэты нередко соединяли воедино эти образы. Например, А.С.Пушкин в своем произведении «К Овидию» писал:
Едва прозрачный лед, над озером тускнея,
Кристаллом покрывал недвижные струи.
Структура кристаллов
Трёхмерно-периодическую пространственную укладку назвали кристаллической решёткой.
Основная особенность кристаллической структуры заключается в её повторяемости через строго одинаковые расстояния. Кристаллические решётки очень разнообразны. Однако свойства, общие для всех кристаллов, безупречно объясняются решетчатым строением кристаллов.
Кристаллы во Вселенной
В облаках, в глубинах Земли, на вершинах гор, в песчаных пустынях, в озерах, морях и океанах, в доменных печах, в аппаратах химических заводов, в научных лабораториях, в клеточках растений, в живых и мертвых организмах - везде встречаем мы кристаллы. Многие кристаллы –продукты жизнедеятельности организмов. Способностью наращивать на инородных телах, попавших в раковину, перламутр, обладают некоторые виды моллюсков. Через 5-10 лет образуется жемчуг. Кристаллами являются алмазы, рубины, сапфиры и другие драгоценные камни. Нет такого места на Земле, где бы не было кристаллов, где бы не происходили все время возникновение, рост и разрушение кристаллов. Метеориты, посланцы из звездного мира, тоже состоят из кристаллов. В космических пришельцах - метеоритах - встречаются кристаллы, известные на Земле, и кристаллы минералов, на Земле не встречающихся.
Применение кристаллов.
Природные кристаллы всегда возбуждали 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. Все природные драгоценные камни, кроме опала, являются кристаллическими, и многие из них, такие, как алмаз, рубин, сапфир и изумруд, попадаются в виде прекрасно ограненных кристаллов. Украшения из кристаллов сейчас столь же популярны, как и во время неолита.
Опираясь на законы оптики, ученые искали прозрачный бесцветный и бездефектный минерал, из которого можно было бы шлифованием и полированием изготавливать линзы. Нужными оптическими и механическими свойствами обладают кристаллы неокрашенного кварца, и первые линзы, в том числе и для очков, изготавливались из них. Даже после появления искусственного оптического стекла потребность в кристаллах полностью не отпала; кристаллы кварца, кальцита и других прозрачных веществ, пропускающих ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, до сих пор применяются для изготовления призм и линз оптических приборов.
Кристаллы- основа множества современных устройств: компьютеров, генераторов и приёмников излучений, устройств магнитной записи, бытовой электроники, солнечные батареи, помещаемые на наружной поверхности космических летательных аппаратов, для лазерной техники и т.п.
Кристаллические порошки (соль,сахар, лекарства, минер удобрения,взрывчатые вещества и др) широко применяются в пищевой, фармацевтической промышленности, сельском хозяйстве, металлургии и др. областях
Искусственные кристаллы. С давних пор человек мечтал синтезировать камни, столь же драгоценные, как и встречающиеся в природных условиях. До 20 в. такие попытки были безуспешны. Но в 1902 удалось получить рубины и сапфиры, обладающие свойствами природных камней. Позднее, в конце 1940-х годов были синтезированы изумруды, а в 1955 фирма «Дженерал электрик» и Физический институт АН СССР сообщили об изготовлении искусственных алмазов, которых в природе вообще не существуют. Например, фианиты – их название происходит от сокращения ФИАН – Физический институт Академии наук, где они впервые были получены. Фианиты – кристаллы кубического оксида циркония ZrO2, которые внешне очень похожи на бриллианты.
Кристаллы льда и снега
Кристаллы замершей воды, т.е. лед и снег, известны всем. Эти кристаллы почти полгода (а в полярных областях и круглый год) покрывают необозримые пространства Земли, лежат на вершинах гор и сползают с них ледниками, плавают айсбергами в океанах.
Ледяной покров реки, массив ледника или айсберга - это, конечно, не один большой кристалл, он состоит из множества отдельных кристаллов. Их не всегда различишь, потому что они мелкие, и все срослись вместе. Иногда эти кристаллы можно различить в тающем льду, например, в льдинках весеннего ледохода на реке. Тогда видно, что лед состоит как бы из "карандашиков", сросшихся вместе, как в сложенной пачке карандашей:
Ледяные иголочки достигают длины в 1-2см, а иной раз доходят до 10-12см.
В морозные дни, когда солнце еще не успело уничтожить следы ночных заморозков, деревья и кусты покрыты инеем. На ветках видны пучки тонких шестигранных иголочек - кристалликов льда. Сказочным богатством кристаллов, хрустальным нарядом украшен лес. Каждый отдельный кристаллик льда, каждая снежинка хрупка и мала.
Морозные узоры на оконных стеклах - это, по сути, то же самое, что и иней, который образуется на земле и на ветвях деревьев. Механизм образования инея и этих узоров одинаков.
Узоры на стеклах появляются в связи с образованием кристаллов из переохлаждённых капель воды.
Качество и вид получившегося рисунка зависит от влажности воздуха, разницы и перепадов температуры внутри и снаружи, поверхности стекла, направления, силы и скорости ветра. Именно поэтому рисунки получаются всегда разными и не похожими один на другой.
Ученые насчитали огромное количество видов ледяных узоров. Очень часто встречаются узоры - дендриты и трихиты. Дендриты на окнах вырастают в виде древовидных форм. В свою очередь ледяные узоры - трихиты выглядят в виде волокнистых образований.
Узоры дендриты появляются на окнах при условии - высокой влажности и положительной температуры внутри помещения. Сначала на стеклах появляется тонкая пленка воды, а затем происходит кристаллизация. Так как в нижней части на окнах толщина пленки воды больше, то здесь происходит образование ледяных " деревьев ". А вот при недостатке влаги на окнах появляются миниатюрные дендриты
На острых краях стекол, где частенько образуются сколы и трещины как правило образуются узоры трихиты. В большинстве случаев как основное волокно, так и прилегающие к нему тонкие полоски инея слегка изогнуты.
Практическая часть
1.Выращивание кристаллов поваренной соли
Многие технологические потребности в кристаллах явились стимулом к исследованию методов выращивания кристаллов с заранее заданными химическими, физическими и электрическими свойствами. Труды исследователей не пропали даром, и были найдены способы выращивания больших кристаллов сотен веществ, многие из которых не имеют природного аналога. В лаборатории кристаллы выращиваются в тщательно контролируемых условиях, обеспечивающих нужные свойства, но в принципе лабораторные кристаллы образуются так же, как и в природе – из раствора, расплава или из паров. Самые простые опыты по выращиванию кристаллов можно провести с поваренной солью.
Самые простые опыты по выращиванию кристаллов можно провести с поваренной солью. Что мы и сделали.
Мы сделали насыщенный раствор поваренной соли: для этого в теплую воду добавляли соль и перемешивали до тех пор, пока соль уже не будет растворяться и будет оседать на дно кружки. Опустили в кружку шерстяную ниточку и поставили в теплое место.
Кристаллы соли начали свой рост. Соль образовалась даже на кружке с внешней стороны, но это было мало похоже на кристаллы. Красивые кристаллы образовались на ниточке и на дне кружки
Кристаллы можно вырастить, взяв затравку. т.е небольшой кристалл и привязав его к ниточке, опустить в раствор соли.
Кристаллы соли можно вырастить и на веточках лиственницы. Для этого их нужно опустить в раствор соли и затем через некоторое время вынуть и дать обсохнуть. На веточках образуется кристаллический иней из соли. Эти веточки можно применять для составления букетов.
2. Выращивание кристаллов льда
Опыт 1 . В небольшое глубокое чайное блюдце налить воды. Блюдце поставить в снег. Через некоторое время температура воды станет равной 0°С, но вода будет отдавать теплоту и дальше. Теряя тепло, вода при 0°С в блюдце начнёт замерзать. На поверхности воды появятся прозрачные, вытянутые в длину игольчатые кристаллы льда. Появившись по отдельности, они быстро соединяются в группы и дадут твёрдую корочку льда на поверхности воды. При рассмотрении в лупу кристаллы льда имеют форму сильно удлинённых шестиугольных призмочек. Между ними много шестилучевых "звёздочек". Это иголочки, сложившиеся в прихотливую группу и образовавшие тонкое строение звёздочки. Увеличиваясь и разрастаясь, ледяные иголочки встречаются одна с другой, ветвятся. Так образуются узоры мороза на стеклах окон. Для образования дендритов необходимо быстрое охлаждение.
Опыт 2
. На небольшое чистое стёклышко поместить большую каплю воды. Сильно охладить стёклышко, прижав его к снегу или охладительной смеси. Замерзая, капля воды даст прекрасные кристаллы в виде разнообразных звёздочек. Такие кристаллические звёздочки образуются в капельках воды, унесённых движением воздуха на значительную высоту. В холодное время года звёздочки-снежинки падают вниз и достигают земли. Мы говорим: "Идёт снег".
Выводы.
Итак, в ходе работы мы больше узнали о кристаллах, выяснили, что вокруг нас много интересного и необычного, и это доступно для наблюдения и изучения, не требует особых усилий и затрат. Мы попробовали вырастить кристаллы, и у нас это получилось.
Литература.
Большая российская энциклопедия.16 том. М - Научное издательство «Большая российская энциклопедия» 2010.
М.П.Шаскольская. Кристаллы. М- «Наука»1985.
4. http://course-crystal.narod.ru/p36aa1.html
5. http://www.novate.ru/blogs/131008/10496/
6. Современная кристаллография. М.,1979-1981.Т.1-4;Чупрунов Е.В., Хохлов А.Ф.,Фадеев М.А. Кристаллография. М., 2000;
Мои опыты:
1) Кристаллы поваренной соли - процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических препаратов. У нас всех есть пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Кристаллы поваренной соли представляют собой бесцветные прозрачные кубики.
Процесс выращивание кристаллов из поваренной соли в домашних условиях я разделила на этапы:
Растворила соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогреть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворила соль до тех пор, пока стала уверенна, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!) (Фото №1,2,3).
Этап 2: Насыщенный раствор перелила в другую емкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться). Раствор процедила через фильтр (я воспользовалась салфеткой, можно взять промокашку или вату). Процеживать раствор обязательно, потому что соринки могут помешать росту красивых кристаллов (Фото№ 4).
Поставила раствор охлаждаться. Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получатся кристаллы. На этом этапе следила, чтобы раствор не особо остывал.
Этап 3: Привязала на нитку камень не больших размеров, нитку привязала к деревянной палочке и положила на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Камень опустила в насыщенный раствор (Фото №5).
Этап 4: Накрыла сверху ёмкость с кристалликом фольгой от попадания пыли и мусора.
Важно помнить!
- 1. Кристаллик нельзя (при росте) без особой причины вынимать из раствора
- 2. Не допускать попадания мусора в насыщенный раствор
- 3. Периодически (раз в неделю) менять или обновлять насыщенный раствор
- 4. Не следует раскрашивать раствор, где растёт Ваш кристалл, например красками или чем-нибудь подобным, - это лишь испортить сам раствор, а кристалл всё же не покрасит! Лучший способ получить цветные кристаллы - это подобрать нужную по цвету соль!
Мои первые кристаллики на нитке стали образовываться уже на следующий день (Фото №6), с каждым днем они немного увеличивались, нарастая друг на друга (Фото №7,8,9), и в итоге у меня получился продолговатый не очень крупный белый кристалл (Фото №10,11). В будущем я смогу использовать его в качестве «затравки» для выращивания более крупного кристалла соли.
2) Кристаллы медного купороса
Для того чтобы вырастить очень красивые кристаллы медного купороса, я купила порошок медного купороса в магазине хозяйственных товаров. Его используют для борьбы с вредителями и болезнями растений. Иногда применяют в плавательных бассейнах для предотвращения роста водорослей в воде.
Внимание! медный купорос - химически активная соль! Это вещество ядовито! Нужно тщательно мыть руки после работы с порошком, растворами или кристаллами медного купороса. Его можно проводить только с взрослыми!
- 1. Приготовила насыщенный раствор медного купороса. В горячей воде растворяла и перемешивала порошок до тех пор, пока он не перестал растворяться (Фото №12,13).
- 2. Ниточку с маленьким камешком (затравкой) повесила на деревянной палочке так, чтобы она погрузилась в раствор, но не касалась дна (Фото №14).
- 3. Оставила открытым сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок, накрыв его листом фольги, -- вода при этом будет испаряться медленно, и пыль в раствор попадать не будет (Фото №15).
- 4. По мере испарения раствора на его поверхности начала образовываться корка, которая поползла по стенкам сосуда через его край (Фото №16,17).
- 5. Когда испарилось достаточно много раствора, начали расти красивые блестящие голубые кристаллы. Я внимательно следила за ростом кристаллов день ото дня
Через трое суток после начала опыта на нитке появился кристалл медного купороса, моя «затравка» в виде камня также начала обрастать синими кристаллами похожими на драгоценный камень (Фото№18,19). Через 3 недели у меня вырос достаточно большой кристалл синего цвета (Фото №20,21). В будущем я так же использую этот кристалл для того чтобы вырастить кристалл куда большего размера!
3) Кристалл из набора юного химика «Первые уроки химии»
Набор состоял из:
- 1. Смесь для выращивания кристаллов. Дигидрофосфат аммония (разновидность соли с добавлением порошкового пищевого красителя).
- 2. Основная порода (камушки для «затравки»).
- 3. Пластиковый контейнер для выращивания кристаллов с мерными делениями и крышкой.
- 4. Измерительный контейнер с делениями.
- 5. Увеличительное стекло.
- 6. Пинцет.
- 7. Лопатка для размешивания.
Опыт заключался в следующем:
- 1. С помощью измерительного контейнера отмерила 40 мл. горячей воды.
- 2. Насыпала специальную смесь для выращивания кристаллов в измерительный контейнер. Растворила смесь в воде, слегка помешивая ее лопаткой (Убедилась в том, что вещество растворилось!) (Фото №22).
- 3. Рассыпала основную породу по дну контейнера для выращивания кристаллов.
- 4. Вылила приготовленный раствор в контейнер с основной породой (Фото №23).
- 5. Поставила контейнер в светлое место с хорошим притоком воздуха (подоконник) (Фото №24,25)
По мере испарения воды у меня появлялись игольчатые кристаллики.
Через две недели, после полного испарения раствора, я на дне контейнера получила готовые достаточно крупные кристаллы. Стенки контейнера так же были облеплены кристаллами (Фото №26,27,28,29).
Цель работы :наблюдение за процессом роста кристалла хлористого натрия и сравнение полученных кристаллов с моделями кристаллических решеток,проверить анизотропию прочности путем раскалывания.
Ход работы:
Чтобы вырастить кристаллы в домашних условиях,нужно приготовить перенасыщенный раствор соли.В качестве исходного вещества выбрали соль,которые использует человек очень часто, это поваренная соль.
Налила в стакан горячей воды и посыпала в него поваренную соль,все время помешивая.Сыпала до тех пор,пока соль не перестала растворяться и на дне образовался осадок,не исчезающий при помешивании.Затем взяла кусочек тонкой проволоки и обмотала его шерстяной ниткой.На стакан сверху положила палочку и к ней подвесила обмотанную проволочку на нитке.Рассол постепенно остыл,потом вода из него начала испаряться.Через три дня (можно дольше) вытянула проволочку.Соль осела на шерстинках маленькими правильными кубиками.
Нужно периодически измерять размеры некоторых граней.Грани кристалликов изменяют свои размеры,они растут,углы между соответственными гранями остаются постоянными.
Сравнили формы полученных кристаллов с формами моделей кристаллических решеток. У поваренной соли NaCl грани должны иметь форму квадратов,а кристаллы –кубов.Выращенный кристалл соответствует этим требования
Вывод
Выбрала наиболее удобный, приемлемый способ выращивания кристаллов в домашних условиях и вырастила кристаллы поваренной соли.По мере роста кристаллов проводила наблюдение. Сравнила формы полученных кристаллов с формами их кристаллических решеток,они соответствуют формам кристаллам-кубам.
Силы притяжения,возникающие между плоскостями состоящие только из одного типа ионов Na+ или Cl-(образующие грани октаэдра) в пять раз больше чем между плоскостями параллельными граням куба,в каждом из которых лежат и те и другие ионы, и Na+,и Cl- .Вот почему кристалл Na Cl гораздо легче расколоть по плоскостям куба,чем по плоскостям октаэдра.Поэтому он и кристаллизуется,образуя кубы.Кристалл фактически состоит из ионов противоположных знаков.
Заключение
Монокристаллы - твердые тела,частицы которых образуют единую кристаллическую решетку.
Внешняя форма монокристаллов одного вида может быть различной,но углы между
соответствующими гранями у них остаются постоянными.Это закон постоянства углов сформулировал французский естествоиспытатель Ж.Б.Роме де Лиля.Он сделал важный вывод: правильная форма кристаллов связана с закономерным размещением частиц, образующих кристалл.Монокристаллами являются большинство минералов.Однако крупные природные монокристаллы встречаются довольно редко.В настоящее время многие монокристаллы выращиваются искусственно.
Кристаллы характеризуются наличием значительных сил межмолекулярного взаимодействия.. Силы взаимодействия между атомами в кристаллах по разным направлениям неодинаковы Силы притяжения,возникающие между плоскостями образующие грани октаэдра в кристаллах поваренной соли состоящих из ионов одного типа,в пять раз больше,чем силы между плоскостями,параллельными граням куба,в каждой из которых лежат и те и другие ионы,и Na+,и Cl-.В этом можно проследить действие закона анизотропии..Суть его в том, что многие свойства твердых тел зависят от направления,в котором эти свойства измеряются.Мы исследовали анизотропию прочности на поваренной соли. Если кристаллы поваренной соли,имеющие кубическую форму,раскалывать,то мелкие осколки будут иметь преимущественно форму прямоугольных параллелепипедов. Это значит,что в направлениях, параллельных граням,прочность кристалла поваренной соли гораздо меньше,чем в диагональных и других направлениях. Исследовать другие физические свойства мы не смогли из-за ограниченности приборов и материалов.Например,теплопровдность кристалла,измеренная в различных направлениях,может оказаться неодинаковой.Она будет одинаковой лишь в параллельных и симметричных направлениях. То же можно сказать об электропроводности,твердости, и других свойствах.Иначе говоря,симметрия внешней формы сопровождается и симметрией физических свойств кристаллов.
