Научно - практическая работа "Волшебные кристаллы" (выращивание кристаллов)

МОБУ   «Средняя общеобразовательная  школа  № 8 г. Волхова»

Ленинградской  области

Волшебные     кристаллы

(выращивание  кристаллов)

 Автор:    

Доля  Вячеслав                                                                                                                                                                                        

ученик  5 «б»  класса

Руководитель:

Богачева Инна Валерьевна

учитель  биологии

                                                                  г. Волхов   2013 года

Содержание работы

           стр.

1.1. Введение                                                                                                       2 - 3

1.2.  Методика исследования        4

1.3. Результаты исследования.  Наблюдения                                                       5                                 

 1.4. Заключение             6

 1.5. Список использованных библиографических источников            7

 1.6. Приложение (фотографии)          8 - 10

1.1. Введение

Кристаллы окружают нас повсюду. Твердые тела, из которых строят дома, делают станки, вещества, которые мы употребляем в быту, почти все они относятся к кристаллам.

Представление древних о кристаллах было похоже на легенды. Верили, что хрусталь образуется изо льда, а алмаз – из хрусталя. Кристаллы наделялись множеством таинственных свойств: исцелять от болезней, предохранять от яда, влиять на судьбу человека.

Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Недаром существуют выражения: «прозрачный, как кристалл», «кристально чистый».

В земле иногда находят камни такой формы, как будто их кто-то тщательно выпиливал, шлифовал, полировал. Правильность и совершенство формы этих камней, безукоризненная поверхность поражают. Трудно поверить, что такие многогранники образовались сами без помощи человека. Вот эти-то камни с природной, то есть не сделанной руками человека, правильной, многогранной формой и называются кристаллами.

Слово «кристалл» происходит от греческого «крюсталлос», то есть «лед».

Блестящие и ровные грани кристаллов выглядят так, как будто над ними поработал искусный шлифовальщик. Отдельные части кристалла повторяют друг друга, образуя красивую правильную форму.

Приглядевшись, например, к выращенным кристаллам соли внимательно, мы видим, что они построены из «кирпичиков», плотно приложенных друг к другу. Разбив кристалл, мы можем наблюдать, что он разлетится на кусочки разной величины. Рассмотрев их внимательно, обнаружим, что эти кусочки имеют правильную форму, вполне подобную форме большого кристалла – их родителя. Для кристаллов поваренной соли типична форма кубиков.

Существуют особые формы кристаллов: иглы, перья, ветки, цветы, деревца и т.п. Примерами таких причудливых  кристаллов служат всем известные ледяные узоры на окнах.

Каждый мог наблюдать, как возникают, растут и постепенно меняют свою форму кристаллы льда на стекле замерзшего окна. Если расчистить в непрозрачном слое льда, затянувшего окно, круглый «глазок», подышав на стекло или приложив к нему палец (от тепла лед быстро тает), а затем перестать греть его, он опять затянется слоем льда. Сначала от краев к середине вытягиваются тонкие иголочки, перышки, звездочки. Вот уже весь глазок покрыт ими, а от краев глазка растет новый слой иголочек и звездочек, отдельные веточки соединяются друг с другом, сливаясь в сплошной слой льда.

Похожий процесс мы наблюдали, поставив стакан с раствором соли в морозильную камеру.

На шоколаде иногда появляется белый налет. Дело в том, что при низких температурах из него начинает вымораживаться вода: на поверхности шоколадной плитки появляются белые пятна, шоколад  «седеет» - это выделяются кристаллы сахара.

Итак, кристаллы обладают красивой правильной формой. У каждого вещества есть своя характерная форма кристаллов, по которой его можно узнавать.

Мир кристаллов – удивительный мир многогранников, привлекающих совершенством и красотой своей формы.  Это кристаллы обычной поваренной соли и драгоценные камни, кварц, кристаллы многих других пород.

Все кристаллы, окружающие нас, не образовались когда-то раз и навсегда готовыми, а выросли постепенно. В природе, в лаборатории, на заводе кристаллы растут из растворов, из расплавов, из паров, из твердых веществ. Поэтому представляется важным и интересным попробовать вырастить кристалл в домашних условиях без применения специальных приспособлений. Это и определило тему исследования «Волшебные кристаллы ».

Гипотеза: 

Можно вырастить самостоятельно разные кристаллы.

Цель работы: 

Вырастить  кристаллы Медного купороса

Задачи

1.Провести анализ литературы по данной теме

2.Подготовить оборудование и химикаты

3.Провести эксперимент и наблюдать за ростом кристаллов

4.Оценить результаты работы и сделать выводы.

5. Изготовить продукт – изделие, созданное с помощью кристаллов.

Оборудование: 

Стеклянные баночки, марля, деревянные палочки, суровые нитки, поваренная соль, медный купорос, химический стакан,  ложка для сыпучих веществ.

Приложение

1.2. Методика исследования

Первый, самый известный способ выращивания кристаллов – это охлаждение насыщенного раствора. Механизм процесса довольно простой. При различных температурах  растворимость веществ различна. И, как правило, при охлаждении она падает, причем излишек «уходит» в осадок. Сначала он представлен маленькими кристалликами,  осевшими на стенки и дно сосуда. Это первые очаги кристаллизации. Со временем они растут и увеличиваются в размерах. При медленном охлаждении кристаллов – зародышей образуется немного, и растут они медленно, но зато вырастают большими и красивыми. Напротив, если охлаждение слишком быстрое, очагов кристаллизации много и кристаллы мешают расти друг другу. Их вырастает много, но они маленьких размеров и обычно неправильной формы.

Я выбрал первый вариант: образование кристаллов при медленном охлаждении насыщенного раствора медного купороса.

      Способы выращивания кристаллов медного купороса        

1. Приготовить насыщенный раствор медного купороса.
2. Профильтровать раствор.
3. Налить раствор в стеклянную баночку.
4. Закрепить на деревянной палочке суровую нитку.
5. Опустить нитку в баночку с раствором.
6. Вести наблюдение.

     Приготовление насыщенного раствора:

     Из-за отсутствия лабораторных весов раствор готовили следующим образом:

В горячей воде нужно растворить соль – медный купорос (сульфат меди двухвалентной). Соль в воду добавлять небольшими порциями до тех пор, пока соль не прекратит растворяться. Насыщенный раствор готов. (см. Приложение)

Для выращивания кристаллов важно использовать свежеприготовленный раствор.

1.3. Результаты исследования

Исследование было начато 17 декабря 2012года

Приготовили растворы. Профильтровали через марлю. Залили в стеклянные баночки. Опустили в баночки нитки, прикрепленные к деревянным палочкам.

Медный купорос: раствор получился синий, прозрачный

Наблюдение:

За процессом образования и роста кристаллов наблюдал в течение декабря и января: на нитке появились красивые кристаллы голубого цвета. Со временем они увеличивались в размерах

 Гроздь кристаллов стала крупнее, и они соединились. На дне баночки появился слой кристаллов толщиной 4 мм.

Кристаллы еще больше выросли. Раствор из баночки немного испарился, и верхние кристаллы оказались на воздухе, они стали не очень красивые.

Решили заменить растворы на свежие. Верхние не очень красивые кристаллы медного купороса сняли с нитки. Кристаллы соли не трогали.

Окончание эксперимента: февраль 2013 года

 Кристаллы выросли большие, красивого темно синего цвета, в форме «Призмы».

1.4. Заключение

Гипотеза подтвердилась. Можно вырастить самостоятельно разные кристаллы. Кристаллы медного купороса прозрачные, синего цвета, вытянутой формы.

Мир  кристаллов – удивительный,  красочный, поражающий своим совершенством и великолепием. Кристаллы завораживают, несут в себе какую-то тайну…

Работа по выращиванию кристаллов  мне очень понравилась, было интересно наблюдать за ростом кристаллов. Результаты этого исследования можно использовать на уроках природоведения, во внеклассных мероприятиях. В дальнейшем я смогу вырастить кристаллы нужной мне формы и размера, например, розу в подарок для бабушки или своей однокласснице. Уже сейчас я хочу быстрее изучать химию в школе. Ведь это так интересно!

1.5. Список использованных библиографических источников

1. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. «Книга по химии для домашнего чтения», М., Химия, 1994
2. Крицман В.А., Станцо В.В. «Энциклопедический словарь юного химика», М. 1982.
3. Кантор Б. З. «Минерал рассказывает о себе», М.: Недра, 1985 г.;
4.  Ольгин О. «Опыты без взрывов», М.; “Химия”, 1995 г.
5. Материалы интернет – сайтов.

1. http://potomy.ru/world/1059.html 

1. http://bookz.ru/authors/aleksandr-kitaigorodskii/kristall_962/1-kristall_962.html