Исследовательский проект "Удивительный мир кристаллов"

Слайд 1

Слайд 2

АКТУАЛЬНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТА: На одном из уроков химии, когда мы изучали растворы, я узнал об особенных свойствах насыщенных растворов, а именно о том, что из них можно получать кристаллы растворённых солей. Мне стало интересно, смогу ли я в домашних условиях вырастить кристаллы? Чтобы ответить на этот вопрос мне нужно больше узнать о способах приготовления насыщенных растворов, методах выращивания кристаллов, о том, какое оборудование для этого необходимо. Сложность заключается в том, что для этой работы нужно иметь не только оборудование, но и химические вещества – соли, из растворов которых можно получить кристаллы. Таким образом, определились предмет, цель и задачи моего исследования.

Слайд 3

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: Вырастить кристаллы солей в домашних условиях и в условиях школьной лаборатории

Слайд 4

ЗАДАЧИ ПРОЕКТА: Изучить необходимую литературу о кристаллах Освоить методику приготовления насыщенных растворов Познакомиться с методами выращивания кристаллов Вырастить кристаллы различных солей

Слайд 5

ГИПОТЕЗА: Зная, что поваренную соль добывают из соляных озёр, где она образуется путём кристаллизации, я предполагаю, что кристаллы солей можно получить в домашних условиях из насыщенных растворов этих солей.

Слайд 6

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: Теоретические: Анализ материала Синтез изученного материала Эмпирические методы исследования: Эксперимент Наблюдение

Слайд 7

ИДЕЯ № 1 - СТАЛАКТИТЫ И СТАЛАГМИТЫ. В пещерах очень часто встречаются сталактиты - свешивающиеся с потолка "сосульки" разных размеров, и сталагмиты - "сосульки", растущие из пола пещеры.

Слайд 8

Слово "сталактит" в переводе с греческого обозначает "натёкший по капле". Дело в том, что даже самые высокие каменные горы на Земле не являются сплошным монолитом - в них есть микротрещины, через которые вода просачивается с поверхности горы в пещеры. Эти капельки воды по чуть-чуть вымывают из горной породы кальций - так получаются сталактиты.

Слайд 9

Капая на пол пещеры, вода приносит с собой кристаллики кальция, которые начинают складываться в "горку" - сталагмит. Сталагмиты обычно толще сталактитов, ведь вода при падении разбрызгивается и кристаллики рассыпаются. И сталактиты, и сталагмиты растут очень медленно - сотни и тысячи лет. Если пещера не очень высокая, то сталагмиты и сталактиты со временем срастаются, образуя сталагнаты.

Слайд 10

ФАКТЫ Самым длинным, свободно свисающим сталактитом, считается огромная каменная сосулька в Груга-до-Жанелао, Бразилия, длиной 12 метров. Один из самых высоких в мире сталагмитов находится в Словакии. Сталагмит высотой 32,6 метра был обнаружен в 1964 году. Чтобы образовались сталактиты и сталагмиты в природе, требуется много сотен лет. Я понял, что можно вырастить свои собственные всего за несколько часов!

Слайд 11

ИДЕЯ № 2 - ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ ИЗ НАСЫЩЕННЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ . Чтобы вырастить кристаллы, нужно приготовить насыщенный раствор соли (медного купороса, алюмокалиевых квасцов, поваренной соли и т.д.) Насыщенный раствор содержит максимальное количество вещества, которое может раствориться при данной температуре. Лучше приготовить такой раствор при более высокой температуре, чем комнатная. При остывании насыщенного раствора растворимость солей значительно уменьшается и «лишняя» соль выкристаллизовывается. На этом свойстве солей и основано получение кристаллов. Если раствор охлаждается медленно, то в сосуде образуется несколько крупных кристаллов, а при удачном стечении обстоятельств - и один кристалл. Если же охладить сосуд очень быстро, то образуется множество мелких кристалликов.

Слайд 1

Слайд 2

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА Изучив литературу, я узнал о методике выращивания силикатных «сталактитов» и «сталагмитов». Для этого из плотного картона и алебастра нужно сделать «пещеру» и дать ей высохнуть в течение нескольких часов. Изучив литературу, я узнал о методике выращивания силикатных «сталактитов» и «сталагмитов». Для этого из плотного картона и алебастра нужно сделать «пещеру» и дать ей высохнуть в течение нескольких часов.

Слайд 3

СЕКРЕТЫ УСПЕХА В подходящем сосуде приготовить смесь силикатного клея (жидкого стекла) и воды в соотношении 1:1 по объёму

Слайд 4

СЕКРЕТЫ УСПЕХА Поместить «пещеру» в сосуд так, чтобы уровень жидкости не доходил до её верхнего свода

Слайд 5

СЕКРЕТЫ УСПЕХА Теперь нужно приготовить соли, из которых будут «расти» сталактиты Сульфат магния и хлорид кальция можно купить в аптеке Медный купорос – в садовом магазине Кристаллы солей никеля, дихромата калия можно найти в школьном кабинете химии

Слайд 6

СЕКРЕТЫ УСПЕХА С помощью шпателя внести в «пещеру» сульфат магния, хлорид кальция и погрузить кристаллы в раствор Для получения цветных «сталагмитов» добавить кристаллики окрашенных солей, например медного купороса или солей никеля( II ) Через несколько минут начинается рост «сталагмитов»

Слайд 7

СЕКРЕТЫ УСПЕХА Осторожно вынуть «пещеру» из раствора, повернуть её на 180 0 и снова опустить в раствор Снова внести в «пещеру» соли и наблюдать появление причудливых наростов

Слайд 8

СЕКРЕТЫ УСПЕХА Вынуть «пещеру» из сосуда, осторожно промыть водой и оставить сушиться Для лучшей сохранности можно покрыть «сталактиты» и «сталагмиты» бесцветным лаком

Слайд 9

СЕКРЕТЫ УСПЕХА Чтобы опыт был ещё красивее, можно вырастить на «сталактитах», «сталагмитах» и сводах «пещеры» кристаллы квасцов.

Слайд 10

ВЫРАЩИВАНИЕ «СТАЛАКТИТОВ» И «СТАЛАГМИТОВ» ИЗ НАСЫЩЕННОГО РАСТВОРА СОЛИ Можно вырастить «сталактиты» и «сталагмиты» другим способом: налить в два стакана насыщенный раствор поваренной соли и опустить в оба стакана концы шерстяной нитки так, чтобы середина её провисала. Между стаканами поставить поддон, на котором будут расти «сталагмиты».

Слайд 11

Насыщенный раствор поваренной соли перемещается по нитке к нижней её точке за счёт капилярного эффекта и эффекта сообщающихся сосудов. Затем он капает на поддон, вода испаряется, а соль кристаллизуется, образуя наросты, похожие на сталагмиты. Сверху же образуется «сосулька», напоминающая сталактит.

Слайд 12

Через несколько дней «сталактиты» срослись со «сталагмитами» и образовались «сталагнаты».

Слайд 13

ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ ИЗ НАСЫЩЕННЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ В профильтрованный насыщенный раствор соли опустить нитку так, чтобы она не касалась стенок и дна банки. Далее поставить сосуд с ниткой остывать, и уже через несколько часов можно увидеть наросшие на нитку кристаллики. Дать пару дней им подрасти, потом вынуть из раствора обросшую кристалликами нитку. Выбрать самый крупный и красивый кристаллик, который и будет использоваться в качестве «затравки».

Слайд 14

Далее нужно только следить за уровнем раствора в сосуде: кристалл должен все время находиться в растворе. Кристаллы вырастают за 2-3 недели, но их можно выращивать и дольше. Во время роста можно корректировать их форму, удаляя некрасивые наросты.

Слайд 15

За неделю может вырасти кристалл длинной в 1 см, за три-пять недель - 5 см.

Слайд 16

ВЫВОД : В процессе проделанной работы я пришёл к выводу о том, что мир кристаллов очень разнообразен и красив. Но мы можем не только наблюдать эту красоту в природе, но и сделать своими руками, имея необходимые знания по химии и физике. Зная, что растворимость твёрдых солей с понижением температуры уменьшается, можно вырастить кристаллы из их насыщенных растворов. Образование силикатных «сталактитов» и «сталагмитов» объясняется быстрым протеканием ионообменных реакций с образованием нерастворимых силикатов.

Слайд 17

ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ ПРОЕКТА У меня появилось желание работать над этой темой дальше и осуществить ещё несколько идей: получить кристаллы металлической меди, вырастить кристаллические друзы, попытаться изготовить из кристаллов сувениры.

Слайд 18

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА: О. Ольгин «Чудеса на выбор» М., 1986г. Л.А. Яковишин Занимательные опыты по выращиванию окрашенных кристаллов, Химия в школе №9 2007г. А.К. Ризванов Химические опыты, Химия в школе №1 2007г. С.А. Лыгин Выращиваем кристаллы Химия в школе №7 2001г. Интернет – ресурсы: http://mirdetok.tomsk.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=120 http :// www . evangelie . ru / forum / t 33107-132. html http :// chemistry - chemists . com / N 3/108-139. htm http://verba1501.livejournal.com/151766.html

Слайд 19

Спасибо за внимание!