Выращивание криссталлов

Слайд 1

Слайд 2

В природе часто встречаются твёрдые тела, имеющие форму правильных многогранников. Такие тела назвали кристаллами. Что такое кристаллы? Какими свойствами они обладают? Что такое кристаллическая решетка? Как растут кристаллы? Как и где они применяются в настоящее время и каковы перспективы их применения в будущем? Вот эти вопросы заинтересовали меня, я попытался найти на них ответы, так как в учебнике этой теме отводится только один параграф, ответов на эти вопросы там нет. Чтобы наиболее полно и всесторонне изучить эту проблему, я поставил следующие цели и задачи:

Слайд 3

проследить эволюцию взглядов на природу кристаллов; изучить строение и физические свойства кристаллов; выращивание кристаллов и наблюдение за процессом их роста; по мере роста кристаллов соотносить свои наблюдения с закономерностями, известными из теории кристаллов; сравнить формы выращенных кристаллов с формами их кристаллических решёток. Цели и задачи:

Слайд 4

ПЛАН 1) Что такое кристалл? 2) Природа кристаллов 4) Выращивание кристаллов в домашних условиях 3) Рост кристаллов 5) Вывод

Слайд 5

Слово «кристалл» происходит от греческого – «лед». Кристалл ,как загадочная и прекрасная часть природы, издревне привлекал внимание людей. Кристалл обычно служит символом неживой природы. Однако грань между живым и неживым установить очень трудно, и понятие «кристалл» и «жизнь» не являются взаимоисключающими. Наиболее известные примеры кристаллов: лед, алмаз, кварц, каменная соль. Большинство твердых тел не обладает характерной для кристаллов правильной геометрической формой многогранника с плоскими гранями и острыми ребрами. Что такое кристалл?

Слайд 6

АЛМАЗ - минерал, самородный элемент, встречается в виде восьми- и двенадцатигранных кристаллов (нередко с закругленными гранями) и их частей. РУБИН - прозрачный, ярко-красного, темно-красного или фиолетово-красного цвета. Окраска создается примесью хрома. Исходным материалом для сапфира является корунд - бесцветный оксид алюминия. При добавления к нему титана и железа в период его формирования образуются кристаллы сапфира прекрасного синего цвета. Кристаллы сапфира являются гексагональными дипирамидами и относятся к тригональной сингонии.

Слайд 7

Изумруд является разновидностью берилла - силиката алюминия и бериллия. Кристаллы изумруда принадлежат к гексагональной сингонии. Своим зеленым цветом изумруд обязан ионам хрома, заместившим в кристаллической решетке часть ионов алюминия. АМЕТИСТ - фиолетовая разновидность прозрачного или полупрозрачного кварца, различной густоты и оттенков цвета от почти бесцветного бледно-фиолетового, голубовато-фиолетового до пурпурного, темно-фиолетового, почти черного; встречается в виде отдельных (обычно короткопризматических) кристаллов и друз, сростков нескольких или многих кристаллов; окраска вызвана примесью железа. Опал - минерал, твердый природный гидрогель двуокиси кремния с непостоянным содержанием воды.

Слайд 8

Турмалин. По составу это сложный борсодержащий силикат магния и алюминия. Образуется он в пегматитах, встречается иногда в виде друз или в сростках с кварцем, полевыми шпатами или слюдой. Турмалин бывает более чем пятидесяти оттенков! Лазурит - минерал, алюмосиликат натрия и кальция, встречается в виде сплошных мелкозернистых масс, кристаллы чрезвычайно редки, обычно имеют форму изометричных двенадцатигранников размером не крупнее горошины. Цвет синий, фиолетово-синий, зеленовато- или голубовато-серый; окраска обусловлена наличием в составе минерала ионов серы. Гранаты бывают самых различных цветов - от бесцветного до красного. Фиолетовые и оранжевые, желтые и зеленые, коричневые и черные. Цвет граната зависит от элементов, попавших в его кристаллическую решетку в процессе формирования.

Слайд 9

Кристаллические вещества – это твердые тела, в которых частицы ( атомы, молекулы и ионы) периодически правильно повторяются в трех измерениях, образуя бесконечную структуру. Частицы, расположенные в пространстве в определенном порядке, образуют кристаллическую решетку. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА – это регулярное расположение в пространстве атомов, определяющее специфику состояния вещества, называемого твердым телом. ПРИРОДА КРИСТАЛЛОВ

Слайд 10

Кристаллизация может происходить из раствора, расплава, а также из газообразного состояния вещества. Рассмотрим кристаллизацию из раствора. В данном объёме той или иной жидкости при постоянной температуре и давлении может раствориться не больше определённого количества того или иного кристаллического вещества. Полученный при этом раствор называют насыщенным.Кристалл, помещённый в насыщенный раствор, не будет ни расти, ни растворяться в нём. Если повысить температуру жидкости, то растворимость её повышается, поэтому имеющееся количество растворённого вещества уже не будет насыщать раствор. Кристалл, помещённый в ненасыщенный раствор, начнёт в нём растворяться.

Слайд 11

Я вырастил в домашних условиях кристаллы медного купороса и поваренной соли. В ходе опыта определил влияние температуры и постоянного магнитного поля на рост кристаллов. Для этого приготовил 150 грамм перенасыщенного раствора соли и 150 грамм перенасыщенного раствора медного купороса. Эти растворы понадобятся мне для проведения следующих опытов. ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Слайд 12

Для проведения этих опытов разлил приготовленные растворы по трем пластиковым стаканчикам соответственно, в каждый из них опустил нитку, и поместил в соответствующие условия .

Слайд 13

Опыт №1 : Выращивание кристаллов при температуре 15°С.

Слайд 14

Опыт №2 : Выращивание кристаллов при температуре 15°С и в постоянном магнитном поле.

Слайд 15

Опыт №3 : Выращивание кристаллов при температуре 25°С-30°С.

Слайд 19

Проверим результаты опытов. Для этого извлечем выросшие кристаллы и сравним их.

Слайд 26

В результате при температуре 15°С. выросло небольшое количество кристаллов среднего размера. При температуре 15°С в постоянном магнитном поле ( опыт № 2) выросли самые большие кристаллы и росли они в горизонтальной направленности, ориентированные к полюсам магнита. При температуре 25°С-30°С. выросло большое количество мелких кристаллов. Таким образом, для выращивания кристалла(ов) нужного вещества надо: Сделать насыщенный раствор этого вещества из горячей воды; профильтровать раствор через фильтровальную бумагу; дать раствору остыть до выпадения из него кристалликов; из получившихся «затравок» выбрать или наибольший, или наиболее правильный по форме кристаллик; снова сделать насыщенный раствор и опустить туда выбранный кристаллик, привязанный на ниточке; на следующий день вновь сделать насыщенный раствор и опустить туда кристалл и выполнять эту операцию, покуда кристалл не вырастит нужного размера.

Слайд 27

Таким образом, мы видим, что процесс роста кристалла очень чувствителен к воздействию внешних факторов. Даже такое незначительное изменение условий, как температура и магнитное поле, влияют на размер, форму и количество выросших кристаллов. Изучив влияние различных условий на рост кристаллов, человек может управлять процессом кристаллизации, получая при этом кристаллы с необходимыми свойствами.

Слайд 28

Заключение Я перед собой ставил вопросы и считаю, что на все вопросы найдены ответы, кроме этого в процессе работы над проектом выращены кристаллы медного купороса и поваренной соли, сделаны фотографии выращенных кристаллов. По мере роста кристаллов проводил наблюдения. В дальнейшем планирую продолжить изучение этой темы и исследовать другие физические свойства кристаллов в домашних условиях, такие как анизотропность и спайность.

Слайд 29

1.А.А.Штернберг. «Кристаллы в природе и технике» Москва, 1961г. 2. «Физика» N 12, 2006г. 3. «Квант» N 5 1972г. 4. Ч.Киттель. «Введение в физику твердого тела». 5. А.Варламов. «Выращивание кристаллов» 6. М.П.Головей, Г.Ф.Добржанский. «Игрушки из кристаллов» 7. М.О.Клия. «Как вырастить кристалл» 8. Интернет