Муніципальне бюджетне загальноосвітній заклад

«Каратузське середня загальноосвітня школа ім. Героя Радянського Союзу Е.Ф. Трофимова »

Дослідницька робота

«Вирощування кристалів

в домашніх умовах"

Автори: Вожакова Таня

Учениця 4 а класу

ватажків Єгор

Учень 1 а класу

МБОУ Каратузське ЗОШ

Керівник: Вожакова С.М.

с. Каратузське 2017р.

Зміст

Вступ

1. Актуальність дослідницької роботи.
2. Цілі і завдання.

Теоретична частина.

1. Що таке кристал?
2. Будова і властивості кристалів.
3. Застосування кристалів.

Практична частина.

1. Вирощування кристалів в штучних умовах.
2. Результати експерименту.
3. висновок

1. Список літератури
2. додатки

Вступ.

«Не дорогоцінний камінь, а світиться»

Можливо, ви вважаєте, що кристал - це рідкісний і красивий мінерал або дорогоцінний камінь. Почасти ви маєте рацію. Смарагди і діаманти є кристалами. Але не всі кристали рідкісні до красиві. Кожна окрема частка солі або цукру - теж кристал! Багато з найпростіших речовин навколо нас представляти з себе кристали

Мій улюблений шкільний предмет - навколишній світ.

На уроках навколишнього світу ми вивчали тему «Мінерали», розглядали колекції мінералів, дізналися, що вони зустрічаються в природі, але їх можна отримати і в лабораторії. (Мінерал - це однорідне з'єднання в природі, має фізичну і хімічну самостійність, яке було або є кристалом.)

Кожен день ми в своєму житті стикаємося з кристалами. Де б ми не знаходилися вдома, на вулиці. В будь-який час року. На різних континентах. Вони всюди. Кристали льоду і снігу. Ми навіть вживаємо їх у їжу. Цукор і сіль. Кристали можна легко побачити і без мікроскопа. Вони різної величини і форми. Красиві і загадкові.

Мене дуже зацікавили кристали, вразила їх таємнича краса. І я вирішила дізнатися про це чудо природи більше: Що це таке, як вони з'являються, які бувають, чим вони відрізняються, як довго ростуть?

Одні з найбільш вражаючих і красивих створінь природи кристали захоплюють нас яскравими квітами, прозорістю, рівністю і правильністю форм. Їх начебто хтось спеціально вирізав, відшліфував і розфарбував.

Всі кристали, що оточують нас, не утворилися колись раз і назавжди готовими, а виросли поступово. Я задала собі питання: А чи можна виростити кристали в домашніх умовах? Я вивчила матеріал в енциклопедіях, Інтернеті і спробувала виростити цю «красу» своїми руками.

Актуальність мого дослідження полягає в тому, що вирощування кристалів захоплююче заняття. Цей процес не вимагає особливих зусиль і витрат, він максимально безпечний. Вирощувати кристали можна вдома в будь-який час року.

Для дослідів я використовувала готові набори для вирощування кристалів, сіль, цукор, «англійську» сіль - магнезію.

Мета дослідження: навчитися вирощувати кристали з різних речовин в домашніх умовах.

Завдання дослідження

• Вивчити будову і властивості кристалів
• Дізнатися про значення кристалів в житті людини
• Виростити кристали в домашніх умовах і зробити висновки

Об'єкт дослідження: кристали

Предмет дослідження: процес кристалізації

Методи дослідження:

• робота з джерелами інформації.
• спостереження,
• експеримент,
• фіксування результатів.

Гіпотеза: Припустимо, що якщо кристали - це не тільки красиві мінерали і дорогоцінні камені, може їх більше, ніж ми думаємо. Вони можуть зустрічатися всюди, відігравати важливу роль в житті людини, значить, їх можна виростити в домашніх умовах.

Теоретична частина.

Що таке кристал?

Кристали (від грец. спочатку - лід , надалі - Горний кришталь , Кристал) - тверді тіла, в яких атоми розташовані закономірно, утворюючи кристалічну решітку .

Кристал - це твердий стан речовини. Він має певну форму і певну кількість граней внаслідок розташування своїх атомів. Всі кристали одного речовини мають однакову форму, хоч і можуть відрізнятися розмірами.

У природі існують сотні речовин, що утворюють кристали. Вода - одне з найпоширеніших з них. Замерзаюча вода перетворюється в кристали льоду або сніжинки.

Мінеральні кристали теж утворюються в ході певних породоутворюючих процесів. Величезні кількості гарячих і розплавлених гірських порід глибоко під землею в дійсності являють собою розчини мінералів. Коли маси цих рідких або розплавлених гірських порід виштовхуються до поверхні землі, вони починають остигати. Вони охолоджуються дуже повільно. Мінерали перетворюються в кристали, коли переходять зі стану гарячої рідини в холодну тверду форму. Наприклад, гірський граніт містить кристали таких мінералів, як кварц, польовий шпат і слюда. Мільйони років тому граніт був розплавленої масою мінералів в рідкому стані. В даний час в земній корі є маси розплавлених гірських порід, які повільно охолоджуються і утворюють кристали різних видів.

Будова і властивості кристалів.

Кристали можуть мати всілякі форми. Всі відомі в світі кристали можуть бути розділені на 32 види, які в свою чергу можуть бути згруповані в шість видів.

Деякі мінерали утворюють кристали, які розгледіти можна тільки за допомогою мікроскопа. Інші ж утворюють кристали, вага яких становить кілька сотень фунтів (1 фунт - 0,4 кг).

Основна властивість кристалів. Основними властивостями кристалів є їх однорідність, певне відповідність між різними гранями - симетрія кристала

Це основна відмінність між кристалами і некрісталламі пояснюється їх внутрішньою будовою, тим, як розташовані в них дрібні частинки речовини - атоми, іони, молекули. Все в світі складено з цих найдрібніших частинок. Скрізь і в усьому, в каменях і металах, в дереві і в тілі людини, в краплі дощу і в хмарі диму - всюди рухаються дрібні частинки. У всьому Всесвіті бракуватиме жодного атома, жодної молекули, які б не рухалися безперервно.

Застосування кристалів.

Кристали солі - білий солоний порошок - найпоширеніша приправа в світі і - найдешевша. Сіль є з'єднанням натрію і хлору і є життєво необхідним продуктом. Її часто використовують для поліпшення смаку їжі і більш тривалого її зберігання. Найчастіше ми користуємося звичайної харчової сіллю. Інші популярні види включають в себе морську або гірську сіль. За смаком вони можуть дещо відрізнятися, хоча будь-яка сіль складається з натрію і хлору.

Кристали цукру є важливим харчовим продуктом. Звичайний цукор ( сахароза ) відноситься до вуглеводів , Які вважаються цінними поживними речовинами, що забезпечують організм необхідною енергією. глюкоза забезпечує більше половини енергетичних витрат організму.

Застосування кристалів в науці і техніці такі численні і різноманітні. В даний час кристали мають широке поширення в науці і техніці, медицині, тому що мають особливі властивості. Коштовне каміння, мінерали з особливими властивостями, які використовуються для ювелірних цілей мають безбарвну або красиву чистого тону забарвлення, більшість дорогоцінних каменів відрізняються блиском, прозорістю, сильним светосіяніем, високою твердістю, здатністю приймати ограновування. Найтвердіший і найрідкісніший з природних мінералів - алмаз.

алмаз

Колосальне значення має алмаз при бурінні гірських порід, в гірських роботах.

Завдяки своїй винятковій твердості алмаз грає величезну роль в техніці. Алмазними пилами розпилюють камені. Алмазна пила - це великий (до 2-х метрів в діаметрі), що обертається сталевий диск, на краях якого зроблені надрізи або зарубки. Дрібний порошок алмазу, змішаний з яким-небудь клейкою речовиною, втирають в ці надрізи. Такий диск, обертаючись з великою швидкістю, швидко розпилює будь-який камінь.

Колосальне значення має алмаз при бурінні гірських порід, в гірських роботах. У граверних інструментах, ділильних машинах, апаратах для випробування твердості, свердла для каменю і металу вставлені алмазні вістря.

Алмазним порошком шліфують і полірують тверді камені, загартовану сталь, тверді й надтверді сплави. Сам алмаз можна різати, шліфувати і гравірувати теж тільки алмазом. Найбільш відповідальні деталі двигунів в автомобільному та авіаційному виробництві обробляють алмазними різцями і свердлами.

Рубін і сапфір відносяться до найкрасивіших і найдорожчим з дорогоцінних каменів.

Рубін Сапфір

Вся годинна промисловість працює на штучних рубінах. На напівпровідникових заводах найтонші схеми малюють рубіновими голками. У текстильної та хімічної промисловості рубінові нітеводітелі витягають нитки зі штучних волокон, з капрону, з нейлону.

Нове життя рубіна - це лазер або, як його називають в науці, оптичний квантовий генератор (ОКГ), чудовий прилад наших днів. У 1960 р. був створений перший лазер на рубін. Виявилося, що кристал рубіна посилює світло. Лазер світить яскравіше тисячі сонць.

Сапфір прозорий, тому з нього роблять пластини для оптичних приладів.

Основна маса кристалів сапфіра йде в напівпровідникову промисловість.

Існує досить багато методів застосування кристалів в терапії. Найпростіший - контактна лікування. Ви прикладаєте до хворого місця камінь або носите прикраса з нього. Такі прикраси для лікувальних цілей можна застосовувати протягом доби в залежності від вашого захворювання.

Практична частина.

Вирощування кристалів в штучних умовах.

I досвід

Перший кристал, який ми спробували виростити - це кристал з набору «Променисті кристали».

1. Спочатку ми уважно прочитали інструкцію і підготували все необхідне.
2. Встановили піддон на рівній поверхні. Відрізали від смужок картону два шматочки по 3,5 см і два шматочки по 4 см. Встановлено два шматочки в крайні поглиблення. Переконалися, що вони надійно зафіксовані. Вилили розчин в підставку. Лілі прямо на смужки картон.

1. Підставку з розчином поставили в темному сухому місці. Але не під вплив прямих сонячних променів (вода може швидко випаруватися, і кристали випадуть в осад прямо на підставці, замість того, щоб рости на картоні).
2. Протягом доби на верхніх гранях картонних смужок з'явилися перші кристали.
3. Протягом тижня зростання кристалів припинився. Вся рідина випарувалася.
4. Кристали вийшли дуже красиві «променисті», але дуже крихкі.

II досвід

Другий кристал, який ми спробували виростити - це кристал з набору «Магічні кристали».

1. Ми пересипали кристалічний порошок з пакета в контейнер.
2. Нагріли воду до кипіння і налили її в контейнер до горизонтальної відмітки.
3. Розмішали порошок до повного розчинення. Дуже важливо для правильного росту кристалів, щоб він повністю розчинився.
4. Камені основу ми дуже ретельно промили під проточною водою і висипали рівномірно в контейнер.
5. Почекали, поки розчин охолоне до кімнатної температури.
6. Висипали затравочние кристали. Щільно закрили кришку. Намагалися не трясти контейнер.
7. Через добу кришку відкрили.
8. Зростання кристалів почався. Дуже важливо було «не турбувати» контейнер.
9. Після того, як над поверхнею розчину здалася вершина першого кристала, ми злили розчин. Акуратно витягли кристал з контейнера.
10. Ми висушили кристал, тепер тримаємо його подалі від води і милуємося.

III досвід

Третій кристал, який ми спробували виростити - це кристал з кухонної солі.

Процес вирощування кристалів кухонної солі не вимагає наявності якихось особливих хімічних препаратів. У нас всіх є харчова сіль (або кухонна сіль), яку ми приймаємо в їжу. Кристали кухонної солі являють собою безбарвні прозорі кубики.

Процес вирощування кристалів з кухонної солі в домашніх умовах було таке: чи
1. Ми розчинили сіль, з якої буде рости кристал, в підігрітій воді до тих пір, поки будемо впевнені, що сіль вже більше не розчиняється (розчин насичений!)
2. Насичений розчин перелили в іншу ємність, де можна проводити вирощування кристалів. Поставили розчин охолоджуватися.

3. Прив'язали на нитку найбільший кристалик солі, нитку пластиліном прикріпили до диска. Диск поклали на ємність з розчином.

Важливо пам'ятати!
1. Кристал можна (при зростанні) без особливої ​​причини виймати з розчину
2. Не допускати попадання сміття в насичений розчин
3. Періодично (раз на тиждень) міняти або оновлювати насичений розчин

4. Не слід розфарбовувати розчин, де росте Ваш кристал, наприклад фарбами або чим-небудь подібним, - це лише зіпсувати сам розчин, а кристал все ж не пофарбує!

IV досвід

Кристал з цукру.

1. Спочатку ми приготували заготовки - палички, на яких ми будемо вирощувати кристали з цукру в домашніх умовах.
2. Потім зробили трохи цукрового сиропу. Для цього підігріли чверть склянки води з двома столовими ложками цукрового піску, поки суміш не дійде до консистенції сиропу.
3. Вмочив одну з паличок в сироп і обваляти її в цукровому піску, так щоб сахарінкі покрили її рівномірно. Один з кінців палички (половина або третина довжини) повинен залишатися чистим. Це буде «ручка» кристала з цукру.
4. У каструльці нагріли стакан води і висипали туди 2 склянки цукру. Включили повільний вогонь і, постійно розмішуючи цукор, дочекайтеся, коли він повністю розчиниться.
5. Далі вогонь вимикається, і сироп залишається на плиті остуджувати на 15-20 хвилин.
6. Далі ми вилили гарячий сироп в вузьку банку і вертикально поставили туди палички за допомогою прищіпок. І додали в сироп харчовий барвник.
7. Через тиждень можна акуратно витягнути кристали зі склянок і насолодитися їх красою!

висновок

Ми відповіли на загадку, яка була епіграфом до роботи: «Не дорогоцінний камінь, а світиться». Кристал!

Ми переконалися, що вирощування кристалів захоплююче заняття. Цей процес не вимагає особливих зусиль і витрат, він максимально безпечний. Вирощувати кристали можна в будь-який час року.

Мета роботи: навчитися вирощувати кристали з різних речовин в домашніх умовах була досягнута. Відомо, що сіль і цукор добре розчиняються у воді і утворюють безбарвні кристали, схожі на кубики.

Але, при більш уважному вивченні кристалів солі, ми зрозуміли, що знаємо про неї дуже мало. З'явилося бажання навчитися вирощувати кристали правильної симетричної форми. Для цього необхідні певні умови і, звичайно, знання! Багато важливого і цікавого ми знайшли в книгах та інтернеті: вивчили будову і властивості кристалів, дізналися про значення кристалів в житті людини.

За підсумками виконання дослідницької роботи досвідченим шляхом довели загальні висновки, які знайшли до виконання дослідів:

Але, а також зробили для себе наступні висновки, про які раніше не знали (відкриття):

1. Якщо занурити кристал в слабкий сольовий розчин, або в розчин, який не встиг охолонути, кристал, на жаль, руйнується.
2. З розчину з невеликим вмістом солі виростити кристал в короткі терміни не можна;
3. Після того, коли кристал виймуть з розчину, необхідно дати можливість підсохнути і покрити безбарвним лаком (можна лаком для волосся), або він зруйнуватися.
4. При вирощуванні кристалів з цукру потрібно дотримуватися температурного режиму в кімнаті.
5. При вирощуванні кристалів з цукру не допускати протягу, інакше кристали ростуть повільніше.
6. Кристали з солі виростити складніше, ніж виростити кристали з цукру.

Результатом дослідницької роботи вважаємо і те, що:

• Ми освоїли деякі способи вирощування кристалів у водному розчині
• Вивчили деякі особливості кристалів
• Виростили кристали будинку.

Список літератури

1.Давай похімічити. О.Ольгін. М .: «Дитяча література» 2001.

2.Большая дитяча енциклопедія: Хімія / уклад. К. Люцис. М .: Російське енциклопедичне товариство. 2000.

3.Владіміров А.В. Солоне золото: Науково-худож. література. М .: Дет.літ.1986.

4.Енціклопедіческій словник хіміка. М .: Педагогіка. 1990.

5.Інтернет-ресурси:

http://www.zircon81.narod.ru/Metodica.html

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

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