Исследовательская работа "Как вырастить кристаллы в домашних условиях"

  Муниципальное казенное образовательное учреждение «Александровская средняя общеобразовательная школа» Быковского муниципального района Волгоградской области

Научно-практическая конференция «Старт в науку»

Исследовательская работа

« Выращивание кристаллов соли в домашних условиях»

                                                                                                               Скажи мне — и я забуду, 

покажи мне — и я запомню, 

дай мне сделать — и я пойму.

Конфуций

                                                                                                   Работу выполнили :

учащиеся 7 класса

МКОУ «Александровская СОШ»

Джумагалиева Алсу ,

Султанова Арина

Курмашова Камила

Караканжинова Карина

Крахмалева Елена

ИсингалиеваДинара

Осадчий Данила

Руководитель: Бондаренко Зинаида Федоровна

Мы, учащиеся  7 класса МКОУ «Александровская СОШ»

Джумагалиева Алсу и Султанова Арина

представляем вашему вниманию исследовательскую работу «Выращивание кристаллов соли в домашних условиях»

Цель исследования :       Вырастить кристаллы в домашних условиях

Задачи исследования:

1.  изучить условия образования кристаллов, их формы

2.  подобрать дома и в школьной лаборатории доступное оборудование  и сырье для производства кристаллов;

3. изучить  состав и значение соли .

4.  вырастить кристаллы соли  озера Эльтон и озера Баскунчак

5.  проанализировать полученные результаты.

Гипотеза : Соленые озера имеют различный химический состав. Соль озера Баскунчак можно использовать в пищу. А соль озера Эльтон имеет много химических элементов, опасных для применения в пищу (требуется продержать ее полгода , чтобы можно было использовать в пищу) Именно поэтому, мы полагаем, что кристаллы, которые мы вырастим опытным путем будут различаться по форме. А может и не будут? Это нам предстоит узнать.

 Оборудование и материалы:

 Для проведения исследования нам  понадобились:

Соль  с озера Эльтон и соль  с озера Баскунчак

Нитка

 Прозрачная посуда

Палочка для подвешивания нити (например, карандаш или палочка от мороженого)

Кастрюля

Веточки дерева тополя и сосны

Фотоаппарат и камера мобильного устройства

 Введение:

Красота кристаллов всегда восхищала человека. Раньше считалось, что горный хрусталь (вид кварца )-это окаменевший лед, который никогда не растает. Что же такое кристаллы? 

На самом деле кристаллы (от греческого «Криос»-ледяной холод) это твердые тела со строгим внутренним расположением атомов, которому соответствует симметрия их внешних гладких поверхностей- граней. Грани в кристаллах одного минерала могут быть разного размера и формы Большинство природных минералов имеет кристаллическую структуру - атомы в них расположены не как попало, а в строгом порядке, образуя пространственную трехмерную кристаллическую решетку.

 Многие кристаллы имеют техническую ценность, их  широко применяются в науке, промышленности, оптике, электронике. Драгоценные камни используют для изготовления дорогих ювелирных украшений.

Какими бывают кристаллы?

Кристаллы бывают разной формы. Иногда образуются дендриты - это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые

Многие кристаллы имеют очень интересную структуру. Существует даже специальный Минералогический музей, посвящённый дендритам и драгоценным камням.

Кристаллы бывают различными по размерам. Многие из них можно увидеть только в микроскоп. Но встречаются гигантские кристаллы массой в несколько тонн. Разнообразие кристаллов по форме очень велико. Кристаллы могут иметь от четырех до нескольких сотен граней.

Симметрия кристаллов: Классификация кристаллов основана на симметрии кристаллов и размерах углов между гранями. Все строгие правильные формы кристаллов подразделены на семь систем  - сингоний : Триклинная сингония (кристаллы полевых шпатов), кубическая (гранат), тригональная (кварц, корунд, турмалин, кальцид) , тетрагональная (кристаллы циркона и вульферина), ромбическая (Барит, оливин , топаз), моноклинная (кристаллы гипса),гексагональная сингония (изумруд, апатит и лед)

Рост кристаллов: Кристаллы  растут , присоединяя частицы вещества из жидкости или пара.  

В природе не бывает двух одинаковых кристаллов, ведь они образуются в разных условиях. Кристаллы растут там, где достаточно пространства. В ограниченном пространстве кристаллы могут приобрести искаженные  или необычные черты.  В мире существуют целые пещеры кристаллов.

  Так же из книг мы узнали, что кристаллы получают в лаборатории, но бывают они и в природе. Например, снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев. Многие кристаллы – продукты жизнедеятельности организмов. Способностью наращивать на инородных телах, попавших в раковину, перламутр, обладают некоторые виды моллюсков. Через 5-10 лет на песчинке, попавшей в раковину жемчужницы,  образовывается жемчуг. Люди научились выращивать искусственные кристаллы –рубины. Используют их для изготовления ювелирных изделий и в часовых механизмах. Выращивают и самые твердые на свете кристаллы –алмазы.

  Нас очень заинтересовала эта тема, и мы решили вырастить кристаллы  в домашних условиях. Ведь некоторые виды кристаллических тел мы видим в повседневной жизни – это лёд, соль, сахар, пищевая сода. 

Возьмем соль. В природе соль встречается в виде минерала галлита, известного также под названием «каменная соль». Особенно много соли в морской воде и в водах соленых озер и источников, в виде твердой каменной соли.

Соль можно обнаружить в толще земли и в облаках, в капле росы и морской воде, в горах и на берегах рек.

 Мы взяли для выращивания кристаллов поваренную  соль , которая есть на каждом столе, в каждом доме, известная и знакомая, непознанная и таинственная, которую добывают на озере Баскунчак, и   соль с озера Эльтон, которая славится своими целебными свойствами , зависящими от химического состава минеральных веществ. По количеству соли и минеральных веществ на литр воды Эльтон превосходит знаменитое Мертвое море в 1,5 раза.

Практическая часть :

 В своем первом исследовании мы решили  сначала просто попробовать вырастить кристаллы из различной соли (соль с озера Эльтон и соль с озера Баскунчак) , разной концентрации,   в различных условиях, и на различных природных материалах .

 Чтобы вырастить кристаллы соли,  нам необходимо было:

1.Получить раствор соли очень высокой концентрации. Для этого мы растворяли соль в теплой воде перемешивая, до тех пор, пока она не перестала растворяться

2.Нам было очень интересно, увидеть,  будут ли различаться кристаллы, если мы создадим различные условия и применим различные предметы и природные материалы для выращивания кристаллов: веточка тополя, сухая ветка полыни, веточка сосны, нить обыкновенная.

3.Поставили растворы на солнечную теплую сторону (подоконник) и в темное прохладное место .  

Первые кристаллы выросли уже через неделю.  Больше всего  нас потрясли своей необычной формой и красотой кристаллы с озера Эльтон, в растворе которых находилась веточка сосны    и стояла емкость в темном прохладном месте. Они были очень правильной формы, гладкие. Рост кристаллов происходил практически на наших глазах: часть маленьких квадратиков  растущих кристаллов плавала на поверхности, часть таких же кристаллов росла на дне .Они были настолько ровные и гладкие, как будто их обработали на станке. На десятый день форма кристаллов стала меняться – это уже была форма усеченной пирамиды и внутри пустота, как стеклянный стаканчик.  веточка сосны и   нить  оказались усеяны кристаллами как бисером.

 По итогам выполнения исследовательской работы      с солью, взятой из различных соленых озер (Эльтон и Баскунчак),выращивая кристаллы в различных условиях (в теплом месте и под воздействием прямых солнечных лучей и в затененном месте  с наличием веточки сосны)  ,   мы пришли к следующим выводам:

1.кристаллы соли растут за счет нарастания    из водного раствора соли  ;

2.Самые крупные и красивые кристаллы выросли из  раствора соли Эльтон, находящегося в затененном месте с сосновой веточкой. Кристаллы имели форму усеченной пирамиды  

3. Кристаллы выращенные из раствора соли Эльтон на солнечной стороне, в теплом месте были более мелкие, но имели правильную форму.

4. Кристаллы , выращенные из раствора соли Баскунчака особой красивой формы не имели,  они    были похожи на мохнатые комочки(как в естественных условиях) возможно причина в том, что мы не профильтровали раствор и посторонние вещества мешали кристаллизации

Результатом исследовательской работы считаем и то, что:

• мы научились работать с книгами, узнавать из них то, что до нас уже знали другие люди; мы выяснили, что мир кристаллов красив и разнообразен, уникален по своим свойствам , размерам и особенностям.  
• освоили некоторые способы выращивания кристаллов в водном растворе;
• научились проводить наблюдения за ростом кристалла;

                                                 * можем дать советы  другим школьникам, заинтересовавшимся нашим исследованием;

                                              * сейчас , имея опыт и ошибки выращивания кристаллов, мы придумали новые идеи выращивания кристаллов

Практическое значение исследования в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях, на занятиях кружка.

А сейчас реклама:: Провести первую в своей жизни такую исследовательскую работу нам помог «Международный  образовательный сетевой проект ГЛОБАЛЛАБ, на котором размещено огромное количество проектов, исследований, идей. Каждый может стать участником проекта, исследования, предложить свою идею и проект. Мы рекомендуем вам посетить сайт ГЛОБАЛЛАБ. Этот сайт позволяет развивать научный тип мышления учащихся, любознательность, познавательную активность, желание узнавать, исследовать, делать открытия!

Заключение. В ходе работы мы с удивлением узнали, что если уж все выполнено верно, терпеливо и бережно, выращенный кристалл порадует своей красотой , необычной формой , размером! Попробуйте сами понаблюдать, за тем , как растут кристаллы. Это очень интересно

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Саймз Р.Ф. Камни и минералы. ЗАО Издательский дом Ридерз дайджест

1.  Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. М.: АСТ-ПРЕСС. 1999.

2.   Большая детская энциклопедия: Химия / сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.

3.  Боровицкий П.И. Краткий справочник преподавателя естествознания.  М.: Учпедгиз. 1951.

 4.  Девяткин В.В. Химия для любознательных или о чём не узнаешь на уроке. Ярославль: Академия Холдинг. 2000.

 .Интернет-ресурсы:    http://www.zircon81.narod.ru/Metodica.html

http://www.waynesthisandthat.com/crystals.htm#fast - fast

http://www.crystalgrowing.com/index_e.htm