Кристаллы вокруг нас: теория, применение и эксперимент по выращиванию кристаллов в домашних условиях

Управление образования г. Орска
Муниципальное общеобразовательное автономное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №4г. Орска».
«Кристаллы вокруг нас…».
Направление: наука
Выполнил:
Джураев Сино,
ученик 2 класса «А»
Руководитель:
Ратушняк Олеся Игоревна,
учитель начальных классов
2017 - 2018уч. г
Содержание
Введение . . . …. 3
Глава 1. Теоретический материал о кристаллах . . . 5
1. 1. Понятие кристаллов . . . 4
1. 2. Причины появления плесени . . . 6
1. 3. Искусственные кристаллы . . … . . . 8
1. 4. Применения кристаллов в науке и технике . . . ……. 9
Глава 2. Опытно - экспериментальная работа …… . . . 10
2. 1. Как кристаллы растут из соли ……… . . . 10
2. 2. Набот (Таджикская кухня) ……. . . . 14
2. 3. Изучение мнения одноклассников о кристаллах . . . 16
Заключение . . . 18
Литература . . . 19
Введение
Кристаллы встречаются нам повсюду. Об этом я задумался ещё в детстве. Мы с папой купили на рынке не обычные съедобные кристаллы, который называется - нават, варёный кристаллический сахар у народов Средней Азии. Мне стало интересно как это готовится, они были разного цвета, обладали разными формами Я не ожидал, что увижу столько интересного и нового. Но самое удивительное, что я запомнил - это кристаллы. были разного цвета, обладали разными формами и я стал размышлять: «Что такое кристаллы?», «Какими они бывают?».
После беседы с родителями, поиска информации в библиотеке, в интернете я узнал, что:
- мы ходим по кристаллам,
- строим из кристаллов различные сооружения,
- обрабатываем кристаллы на заводах,
- создаем приборы и изделия из кристаллов,
- находим кристаллы в живых организмах,
- выращиваем кристаллы в лабораториях и заводских установках, а также в домашних условиях.
Актуальность работы заключается в том, что необходимо научиться находить интересное и необычное рядом, следует изучать природу, «общаться с окружающим миром» и расширять свой кругозор. Тогда такое простое понятие, как «соль» станет целым открытием и каждый сможет стать исследователем!
Объект исследования - кристаллы.
Предмет исследования - способы выращивания кристаллов в домашних условиях
Цель работы : изучить разнообразие кристаллов как природных, так и созданных руками человека, вырастить кристалл соли в домашних условиях.
Задачи:
- узнать о природе кристаллов;
- выявить значение кристаллов в жизни людей;
- провести экспериментальное наблюдение за процессом роста кристаллов в домашних условиях.
Гипотеза: мы предположили, что кристаллы могут образоваться при создании определённых условий. Значит, если изменить условия и растворить разные вещества, то можно получить кристаллы различной формы и окраски даже в домашней лаборатории
Методы исследования:
-изучение литературы;
-консультация со специалистом;
-метод опроса;
-метод наблюдения;
-метод эксперимента, анализ полученных результатов.
Структура работы: работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.
Теоретическая значимость: Использование данного материала на уроках окружающего мира.
Практическое значение исследования в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях, на занятиях внеурочной деятельности.
Глава 1. Теоретический материал о кристаллах.
1. 1. Понятие кристаллов.
Что же такое кристаллы?
В земле иногда находят камни такой формы, как будто их кто-то тщательно выпиливал, шлифовал, полировал. Это многогранники с плоскими гранями, с прямыми ребрами. Правильные и совершенные формы этих камней, безукоризненная гладкость их граней поражают нас. Трудно поверить, что такие идеальные многогранники образовались сами, без помощи человека. Вот эти-то камни с природной, т. е. не сделанной руками человека, правильной, симметричной, многогранной формой и называются кристаллами. Криста́ллы (от греч. κρύσταλλος, первоначально - лёд, в дальнейшем - горный хрусталь, кристалл) - твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку - кристаллическую решётку. Кристаллы - это твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников, основанную на их внутренней структуре, то есть на одном из нескольких определённых регулярных расположений составляющих вещество частиц (атомов, молекул, ионов) . Кристаллы многих минералов и драгоценных камней были известны и описаны ещё несколько тысячелетий назад. Кристаллом (от греч. krystallos - «прозрачный лед») вначале называли прозрачный кварц (горный хрусталь), встречавшийся в Альпах. Горный хрусталь принимали за лед, затвердевший от холода до такой степени, что он уже не плавится. Первоначально главную особенность кристалла видели в его прозрачности, и это слово употребляли в применении ко всем прозрачным природным твердым телам. Позднее стали изготавливать стекло, не уступавшее в блеске и прозрачности природным веществам. Предметы из такого стекла тоже называли «кристальными».
Удивительной особенностью горного хрусталя и многих других прозрачных минералов являются их гладкие плоские грани. В конце 17 века было подмечено, что имеется определенная симметрия в их расположении. Было установлено также, что некоторые непрозрачные минералы также имеют естественную правильную огранку и что форма огранки характерна для того или иного минерала. Возникла догадка, что форма может быть связана с внутренним строением. Поэтому, кристаллами стали называть все твердые вещества, имеющие природную плоскую огранку.
1. 2. Природные кристаллы
Кристаллы, залегающие в земле, бесконечно разнообразны. Размеры природных многогранников достигают подчас человеческого роста и более. Встречаются кристаллы-лепестки тоньше бумаги и кристаллы - пласты в несколько метров толщиной. Бывают кристаллы маленькие, узкие и острые, как иголки, и бывают громадные, как колонны. Примеры некоторых из природных кристаллов представлены на рисунке 1.
С самых ранних времен человеческой культуры люди ценили красоту драгоценных камней. Алмаз, рубин, сапфир и изумруд - самые дорогие и излюбленные камни. За ними следуют александрит, топаз, шпинель, горный хрусталь, аметист, гранат, аквамарин, хризолит.
Драгоценным камням издавна приписывали целебные и разные сверхъестественные свойства, связывая с ними многочисленные легенды. Драгоценные камни служили мерой богатств князей и императоров. Самые большие в мире алмазы известны каждый под своим названием, например, «Орлов», «Шах», «Кохинор», «Африканская звезда», «Регент».
В числе сокровищ Алмазного фонда России хранится один из величайших и красивейших в мире алмазов «Шах». На полированной поверхности этого чудесного камня замысловатой персидской вязью выгравированы имена его владельцев, начиная с 1591 года (см. рисунок 2) . Алмаз был прислан персидским шахом русскому царю Николаю I в качестве выкупа за убийство русского посла Александра Сергеевича Грибоедова, автора гениальной комедии «Горе от ума».
В морозное весеннее или осеннее утро, когда солнце еще не успело уничтожить следы ночных заморозков, деревья и кусты покрыты инеем. На ветках повисли капли льда.
Вглядитесь: внутри ледяных капель видны пучки тонких шестигранных иголочек - кристалликов льда.
На снежинках легче всего убедиться в том, что форма кристаллов правильна и симметрична (см. рисунок 3) . Бесконечно разнообразны формы снежинок.
1. 3. Искусственные кристаллы
Зачем же создают еще и искусственные кристаллы, если и так почти все твердые тела вокруг нас имеют кристаллическое строение?
Прежде всего затем, что природные кристаллы не всегда достаточно крупны, часто они неоднородны, в них имеются нежелательные примеси. При искусственном выращивании можно получить кристаллы крупнее и чище, чем в природе.
Есть и такие кристаллы, которые в природе редки и ценятся дорого, а в технике очень нужны. Поэтому разработаны лабораторные и заводские методы выращивания кристаллов алмаза, кварца, корунда. В лабораториях выращивают большие кристаллы, необходимые для техники и науки, искусственные драгоценные камни, кристаллические материалы для точных приборов; там создают и те кристаллы, которые изучают кристаллографы, физики, химики, металловеды, минералоги, открывая в них новые замечательные явления и свойства. А самое главное - искусственно выращивая кристаллы, создают вещества, каких вообще нет в природе, с уникальными свойствами.
1. 4 Применения кристаллов в науке и технике
Многие века удивительные минералы употреблялись в качестве украшений (драгоценные природные камни (кристаллы) - это твердые соли различных металлов, молекулы, которых организованы в упорядоченную структуру, так называемую кристаллическую решетку), и люди даже не подозревали, какие огромные сокрытые возможности таятся, к примеру, в бриллиантовом колье или в рубиновом перстне. Шли годы, развитие науки и техники привлекало в сферу производства все новые и новые материалы, и многие из тех свойств, которые определили драгоценность минералов, оказались совершенно необходимыми в технике.
Электротехника, оптика, радиотехника, военное дело, точная механика и многие другие отрасли промышленности используют драгоценные камни вовсе не из-за их красоты, а именно из-за их примечательных свойств. Использование минералов для технических целей началось уже давно, может быть раньше, чем их применение в качестве украшений. Когда первобытный человек взял в руку обломок нефрита и стал рубить им дерево
-это и было первое применение камня. Потом человек усовершенствовал
свой инструмент: привязав обломок нефрита к палке, он получил каменный
топор. Конечно, современное применение минералов в технике намного
сложнее.
Развитие науки и техники привело к тому, что многие драгоценные камни и встречающиеся в природе кристаллы стали очень нужными для изготовления деталей машин и приборов, для проведения научных
исследований.
Широкое применение минералов, имеющих кристаллическое
строение, в современной технике определили следующие свойства.
Глава 2. Опытно-экспериментальная работа.
2. 1. Как кристаллы растут из соли.
Природные кристаллы не всегда достаточно крупны, часто они неоднородны, в них имеются нежелательные примеси. При искусственном выращивании можно получить кристаллы крупнее, однороднее и чище, чем встречаются в природе.
Очень красиво выглядят "домашние" кристаллы медного купороса ярко-синего цвета и хромокалиевых квасцов (фиолетовые), хороши и бесцветные кубики поваренной соли.
Свой эксперимент я начал с выращивания кристаллов из поваренной соли. Данное исследование является моим первым опытом в области выращивания кристаллов.
Опыт «Выращивание кристалла поваренной соли»
Этапы моей работы:
1. Приготовил нитки, соль, банку.
2. Развел раствор поваренной соли следующим образом: налил воды в банку и поставил его в кастрюлю с тёплой водой.
3. Насыпал пищевую соль в банку, помешал до полного растворения. 4. Добавлял и перемешивал соль ещё несколько раз до тех пор, пока соль уже не перестала растворяться и начала оседать на дно банки. Я получил насыщенный раствор соли.
5. Перелил его, избавившись при этом от лишней соли на дне.
6. Опустил в банку нитки, закрепил их так, чтобы один конец был в банке с раствором, а другой конец был с внешней стороны.
В результате этого опыта кристалл начал расти на нити, находящейся с внешней стороны. У меня получилась красивая кристаллическая нить из мелких кристалликов, похожая на украшение.
Каждую неделю кристалл
увеличивался и рос.
Как вырастить кристалл в домашних условиях , в этом нам помог набор для творчества Lori Алхимик Выращивание кристалла
Набор для творчества упакован в картонную коробку, дополнительно запаянную в слюду.
Краситель находится в пластиковой баночке с откидной крышечкой. Крышечка закрывается очень плотно. При открывании нужно быть предельно осторожным, т. к. краситель может попасть на одежду или незащищенную поверхность.
Химическое вещество находится в прозрачном пакете, запаянном сварочными швами по бокам.
В любой металлической емкости (мы использовали для этих целей эмалированный ковш) нагреваем 300 мл. воды до температуры примерно 70 С. Затем осторожно переливаем в стеклянную банку. Надеваем резиновые перчатки- они предотвратят руки от случайного попадания на них химического вещества.
Высыпаем содержимое пакета и добавляем 4-5 капель красителя с помощью пипетки. Тщательно перемешиваем готовый раствор и ставим на водяную баню до полного растворения порошка при непрерывном помешивании (примерно 7-10 минут) Затем, когда наш порошок полностью растворится в воде, снимаем банку с водяной бани и оставляем на некоторое время в недоступном месте. Пока наш раствор остывает, мы готовим базу для будущего кристалла: берем приготовленную нитку (примерно 15 см) и привязываем одной стороной к камешку, а другой- к карандашу. Опускаем в остывший раствор наш камешек так, чтобы он находился ровно посередине, не касаясь краев и дна банки и оставляем на 1. 5 часа.
По истечению времени осторожно вытаскиваем камешек из раствора, потянув за нитку и выкладываем на салфетку. Образовавшийся твердый осадок в банке измельчаем деревянной лопаточкой и снова растворяем в остывший раствор опускаем наш камешек с кристаллом и оставляем до утра Утром достаем готовый кристалл, обрезаем нитку и сбрызгиваем его лаком для волос. Для того, чтобы наш кристалл не потерял свой внешний вид, храним его в закрытой емкости. Мы для этих целей взяли прозрачное пластиковое ведерко с крышкой.
Остатки раствора утилизируем в канализацию, а банку- в мусорный контейнер.
,
В месте последние 2 фотки будут другие - от эксперимента
Обязательно на фото Сино
2. 2 Набот (Таджикская кухня)
Набот представляет собой крупные бесцветные кристаллы сахара, полученные по специальной технологии. Изготовляют набот из сахарного сиропа, путем получения перенасыщенного раствора и выдержки в течение определенного времени при постоянной температуре.
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
