«Научная работа «Выращивание кристаллов в домашних условиях»


Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
«Любинская средняя общеобразовательная школа №2 имени Г.П.Яковенко»
Любинского муниципального района Омской области
(МБОУ «Любинская СОШ №2»)
646160 Омская область, Любинский район, р.п. Любинский, ул. Ремесленная. 67
тел.: 8(38-175) 2-29-34, Е-mail: [email protected]___________________________________________________________________________
Тема: «Выращивание кристаллов из соли в домашних условиях»
Исследовательская работа
Научное направление: химия 4 класс:


Выполнил:
ученик 4 класса
МБОУ «Любинская СОШ №2»
Серенков Григорий Михайлович

Научный руководитель:
МБОУ «Любинская СОШ №2»
Келле Елена Анатольевна
Любино- 2017
Оглавление
1. Введение……………………………………………………………….. ....3
2. Цель ……………………………………………………………………. ...3
3. Задачи………………………………………………………………….......3
4. Гипотеза…………………………………………………………………....3
5. Методы………………………………………………………………….....3
6. Актуальность……………………………………………………………....4
7. Теоретическая часть………………………………………………….......4
1.1 История возникновения кристаллов…………………………………..4
1.2 Интересные факты……………………………………………………...5
1.3 Состав кристаллов……………………………………………………...6
1.4 Процесс приготовления кристаллов…………………………………..7
1.5 Применение кристаллов……………………………………………….8
8. Исследовательская часть………………………………………………….10
2.1 Описание экспериментов..…………………………………… ……...10
9. Выводы…………………………………………………………………….12
10. Литература……………………………………………………………......13
11. Приложение………………………………………………...…………......14
Введение
Всем людям нравятся кристаллы. Даже взрослые с восхищением воспринимают эту красоту. Кристалл не только радует глаз, но и радует душу. Его красота завораживает и вызывает интерес. Как- то раз мне купили самодельный кристалл. Я даже не мог себе представить, как он выглядит. Но через несколько недель он вырос как маленький огонек. Мне стало интересно, а из чего еще могут образовываться такие красивые кристаллы?
Сейчас кристалл можно вырастить искусственно, купив набор в магазине. Некоторые люди так и поступают.
Но давным-давно, когда не было магазинов и набор для выращивания кристаллов не изготавливали на заводах, где же они брали кристаллы? Мне стало интересно: как появились кристаллы? Как выглядели первые кристаллы, и кто их открыл? Можно ли вырастить из подручных средств? Я решил найти ответы на эти вопросы. Определил тему моего исследования: «Выращивание кристаллов из соли».
Цель исследование:
Узнать из каких веществ состоят кристаллы, определить преимущество и недостатки «самодельных» кристаллов.
Задачи исследования:
Ознакомиться с научно-популярной, учебной литературой и периодической печатью по теме исследования;
Изучить из каких веществ состоят кристаллы.
Провести эксперимент: изготовить самостоятельно в домашних условиях.
Сравнить кристалл в домашних условиях и кристалл из магазина.
Гипотеза:
Я предполагаю, что кристаллы можно вырастить и в домашних условиях, но они будут другие. Они наверное будут расти дольше.
Методы:
метод зрительного восприятия информации (работа с познавательной литературой, с компьютером, наблюдение);
метод передачи информации с помощью практической деятельности;
метод эксперимента.

Актуальность
Актуальность исследования состоит в том, что выращивание кристаллов - увлекательное занятие, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных открывателей. Объясняется интересом образования различных по форме и цвету кристаллов в любое время года.
1.Теоретическая часть
1.1.История возникновение кристаллов
Слово кристалл происходит от древнегреческого слова-«криос»-холод, мороз. Предполагали, что лед находящийся долгое время в горах на очень сильном морозе превращается в камень и теряет способность таять. Иначе его называли горный хрусталь
Первые сведения о горном хрусталле мы можем найти у римского учёного Плиния Старшего (I век н. э.). В древности кристаллы наделялись множеством таинственных способностями: исцелять от болезней, предохранять от яда, влиять на судьбу человека. Считали, что кристалл аметиста навевает счастливые сны. Сапфир помогает при укусах скорпионов, алмаз бережёт от болезней. Древние обитатели Америки – инки – поклонялись как божеству крупному кристаллу зелёного изумруда. Так рассуждать могли только в те времена, когда ещё не умели проверять свои утверждения опытом.
Один из самых античных философов Аристотель писал, что кристаллос рождается из воды, когда она полностью теряет тепло. Римский поэт Клавдиан в 390г. тоже самое писал в стихах:
«Ярой альпийской зимой лед превращается в камень.
Солнце не в силах затем камень такой растопить.»

1.2 Интересные факты:
В 2000 году самые крупные природные кристаллы были найдены в Пещере кристаллов в шахтовом комплексе Найка, в мексиканском штате Чиуауа. Некоторые из найденных там кристаллов гипса достигают 15 м в длину, а в ширину 1 м. известен своими гигантскими, метровыми, кристаллами сподемен (минерал, силиката лития и алюминия), в 1914 г. было опубликовано сообщение, что в руднике Этта, Южная Докота был найден кристалл сподумена длиной 42 фута (12.8м) и весом 90 тонн.
1.3 Состав кристаллов
Кристаллы- твердые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя трехмерно-периодическую пространственную укладку-кристаллическую решетку. Они имеют естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников.
Кристаллическая структура:
Кристаллическая структура — это расположение частиц (атомов, молекул, ионов) в кристалле. Будучи индивидуальной для каждого вещества, кристаллическая структура относится к основным физико-химическим свойствам этого вещества. Кристаллическую структуру с трёхмерной периодичностью называют кристаллической решёткой.
Кристаллическая решётка:
Составляющие данное твёрдое вещество частицы образуют кристаллическую решётку. Если кристаллические решётки пространственно одинаковы или сходны (имеют одинаковую симметрию), то геометрическое различие между ними заключается, в частности, в разных расстояниях между частицами, занимающими узлы решётки. Сами расстояния между частицами называются параметрами решётки. Параметры решётки, а также углы геометрических многогранников определяются физическими методами структурного анализа, например, методами рентгеновского структурного анализа.
Часто твёрдые вещества образуют (в зависимости от условий) более чем одну форму кристаллической решётки; такие формы называются полиморфными модификациями. Например, среди простых веществ известны ромбическая и моноклинная сера, графит и алмаз, которые являются гексагональной и кубической модификациями углерода, среди сложных веществ кварц,  HYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B8%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%82" \o "Тридимит" тридимит и  HYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D1%82" \o "Кристобалит" кристобалит представляют собой различные модификации диоксида кремния.

Виды кристаллов:
Существует два вида кристаллов идеальный и реальный.
идеальный - является математическим объектом, лишенных любых дефектов строения, имеющий полную, свойственную ему симметрию, идеально ровные гладкие грани.
реальный - всегда содержит различные дефекты внутренней структуры решетки, искажения и неровности на гранях и имеет пониженную симметрию многогранника вследствие специфики условий роста, неоднородности питающей среды, повреждений и деформаций. Реальный кристалл не обязательно обладает кристаллографическими гранями и правильной формой, но у него сохраняется главное свойство — закономерное положение атомов в кристаллической решетке.
1.4 Процесс приготовление кристаллов:
Рекомендации по выращиванию кристаллов в домашних условиях.
Процесс выращивание кристаллов в домашних условиях разделим на основные этапы:
Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогреть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль до тех пор, пока будете уверены, что соль уже больше не растворяется значит раствор перенасыщен. Рекомендуем использовать кипячённую воду (т.е. не содержащую примесей и разных веществ, которые помешают кристаллу расти).
Перенасыщенный раствор перелить в другую ёмкость, где можно производить выращивание кристаллов емкость должна быть продезинфицирована (с учётом того, что он будет увеличиваться). На этом этапе следите, чтобы раствор не особо остывал.
Привяжите на нитку кристаллик соли, нитку привяжите, например, к карандашу и положите его на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Кристаллик опустите в насыщенный раствор.
Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий). Для более быстрого выращивания кристаллов поставьте емкость с перенасыщенным раствор в теплое место , где раствор будет испаряться, но раствор нужно подливать.
Оставьте раствор на несколько дней.
Советы тем, кто хочет вырастить кристаллы соли.
Соль лучше брать крупного помола, для засолки.
Если раствор охлаждать быстро, то кристаллы тоже будут расти быстро, но их форма может оказаться неправильной. Если же раствор охлаждать медленно, то форма кристаллов будет правильной.
Кристаллики нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора. Температура влияет на рост кристалла. Никогда не берите кристалл руками: на руках постоянно присутствует слой кожного сала, который при попадании на растущую грань кристалла препятствует росту этой грани. Для того чтобы достать кристалл, очень удобно использовать пинцет или намазать прозрачным лаком он сделает кристалл более крепче.

1.5 Применение кристаллов:
Природные кристаллы всегда вызывали любопытство у людей. Кристаллы издавна используются для изготовления украшений и ювелирных изделий. Самый твердый и самый редкий из природных минералов - алмаз. На сегодняшний день алмаз в первую очередь камень-работник, а не камень-украшение.
Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают твердые камни камни. Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. Рубин очень твердый и гладкий, из него делают опоры для маятников в механических часах. Если вы посмотрите на часы, на многих написано «17 камней» или «11 камней». Вот эти – то «камни» и есть рубиновые кристаллы, из которых делают опоры для осей. Кристалл кварца используется в телефонных трубках. А самая красивая, самая чудесная разновидность кварца - это и есть горный хрусталь. Поэтому из прозрачного кварца делают линзы, призмы и другие детали оптических приборов. Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках. Неотъемлемой частью нашей жизни стали мобильные телефоны. Цифровые фото - и видеокамеры уже вытеснили пленочные фотоаппараты, жидкокристаллические телевизоры и мониторы постепенно изживают старые.


2. Исследовательская часть:
2.1. Описание экспериментов
Я провел четыре опыта и вот, что у меня получилось…
Опыт №1. Выращивание кристаллов из поваренной соли.
Растворяю в воде соль (на 100мл воды 25-35г соли) до тех пор, пока она не будет растворяться, и станет оседать на дно стакана. У меня получился насыщенный раствор соли. Фильтрую раствор (через марлю или платок). Переливаем раствор в чистую ёмкость стакан или банку. Выбрал затравку поваренной соли, привязал, за нитку на палочку и подвесил, чтобы зародыш не касался стенок стакана. Уже через несколько дней заметил, что кристаллик начал расти. С каждым днём он увеличивался.
Результат: получился кристалл поваренной соли.
Вывод:
1. Поваренная соль состоит из кристаллов.
2. При соприкосновении кристаллов соли с водой, они растворяются.
3. По мере испарения воды, соль снова образует кристаллы
Опыт №2. Выращивание кристаллов (друза) из поваренной соли.
Для выращивания беру очень перенасыщенный раствор. Выращиваю кристаллы аналогично как в опыте 1.
Результат: получился кристалл поваренной соли.
Вывод:
Кристалл образовался быстрее, чем в предыдущем опыте
Опыт №3. Выращивание кристаллов из поваренной соли.
Выращиваю кристалл таким же способом, но ставлю образовываться кристалл в холодное место.
Результат: получился кристалл поваренной соли.
Вывод:
Кристалл получился очень хрупкий.
Опыт №4. Выращивание кристаллов из поваренной соли в магнитном поле.
Выращиваю кристалл таким же способом, как в опыте 1, но ставлю емкость с раствором на магниты.
Результат: получился кристалл поварен
Вывод:
Кристаллы образовались быстрее, чем в опыте 1.


3. Вывод:
Выращивание кристаллов - очень интересный и увлекательный процесс. В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: мне удалось вырастить кристаллы поваренной соли в домашних условиях.
На основании опытов сделал выводы:
Соль состоит из кристаллов
При соприкосновении с водой соль растворяется
По мере испарения воды, соль снова образует кристаллы.
При росте в холодном месте, кристалл получается хрупким.
В перенасыщенном растворе получаются друзы
В магнитном поле кристаллы, образуются быстрее.
Исследовательская работа мне очень понравилась. В ходе ее выполнения, я познакомился со способами выращивания кристаллов. Узнал много интересного, познавательного и увлекательного. Но самое главное - самостоятельно вырастила кристаллы соли в домашних условиях.
Я узнал многое об образовании кристаллов. Мне бы хотелось исследовать более подробно формы кристаллов (кристаллические решётки), вырастить самому кристаллы из медного купороса, меди и сахара и сравнить с кристаллами соли.

Список литературы:
М.П. Шасколинская. Кристаллы.: Москва. - Наука. Физико-математическая литература, 1995г.
Универсальная школьная энциклопедия для детей «Аванта +». 2004 г.
«Хочу всё знать. Занимательная химия». И.А.Леенсон.1 996 год.
Энциклопедический словарь юного химика. – М.: Педагогика, 1990 г.
Лит.: Современная кристаллография. М., 1979-1981. Т. 1-4; Чупрунов Е. В., Хохлов А. Ф., Фаддеев М. А. Кристаллография. М., 2000; Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика. 5-е изд. М., 2001.
Грот П. Физическая кристаллография и введение к изучению кристаллографических свойств важнейших соединений.
В 3-х частях., 1897.
Г.М. Кузмичева. Основные разделы кристаллографии. Учебное пособие.,2002.
Вайнштейн, Чернов, Шувалов. Современная кристаллография. в 4-х томах. 1979-1981 гг.
Том 1. Симметрия кристаллов. Методы структурной кристаллографии. Том 2. Структура кристаллов.
Том 3. Образование кристаллов
Интернет ресурсы:
http://www.krugosvet.ruhttp://www.kristallikov.nethttps://www.youtube.com/watch?v=iLoHx0XjuNo
Приложение













Приложенные файлы


Добавить комментарий