3D сады


Практическая работа 4 выращивание кристаллов соли домашний эксперимент


Выращивание кристаллов в домашних условиях

МУ «Управление образования»

Краевая научно-практическая конференция

Школьников «Эврика, ЮНИОР»

Выращивание кристаллов в домашних условиях.

Автор:

ученик 4 «в» класса

ЧОУ « Гимназия №1»

г. Новороссийска

Руководитель:

Привалова Людмила

Викторовна учитель

Начальных классов

Г. Новороссийск – 2010 г.

1. Раздел «Содержание работы»

Аннотация

Введение стр. 4-5

1.2. « Методика исследования»

Способы выращивания кристаллов медного купороса. стр.6

Способы выращивания поваренной соли.

Практическая работа. Наблюдения. стр.7-8

1.3. « Результаты исследования» стр.9

2.Раздел «Заключение». стр.10

5. Раздел «Список использованных библиографических источников» стр.12

6. Приложения Д ( фотографии) стр.13-15

Раздел « 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 «Выращивание кристаллов в домашних условиях ».

Гипотеза:

Можно вырастить в домашних условиях разные кристаллы. Кристаллы разных веществ имеют разную форму, цвет и по-разному растут.

Цель работы:

Вырастить в домашних условиях кристаллы Медного купороса и Поваренной соли.

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.

Оборудование:

Стеклянные баночки, марля, деревянные палочки, суровые нитки, поваренная соль, медный купорос, небольшая кастрюля, столовая ложка. Приложение Д (рис.1)

1.2. « Методика исследования»

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.

Способы выращивание кристаллов поваренной соли

1.Приготовить насыщенный раствор поваренной соли.

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:

1.Растворили в воде соль (медный купорос) до тех пор, пока он не перестал растворяться.

2.Поставили на водяную баню.

3.Подогрели до температуры примерно 50 0С.

4.Постоянно помешивая, досыпали соль (медный купорос) по 1 ст. ложке.

5.Когда они опять стали плохо растворяться, раствор готов.

6.Сняли с водяной бани и дали остыть.

Для выращивания кристаллов важно использовать свежеприготовленный раствор.

Приложение Д (рис.2,3,4)

1.3. « Результаты исследования»

19 октября 2009, 12 часов 30 минут

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

Медный купорос: раствор получился синий, прозрачный

Поваренная соль: раствор получился мутный. Приложение Д ( рис.5,6,7)

Наблюдение:

19 октября 2009, 17 часов 00 минут

Медный купорос: На нитке появились красивые кристаллы голубого цвета.

Поваренная соль: Без видимых изменений, раствор такой же мутный. Приложение Д(рис.8,9)

22 октября 2009, 17 часов 00 минут

Медный купорос: Гроздь кристаллов стала крупнее, и они соединились. На дне банчки появился слой кристаллов толщиной 3 мм.

Поваренная соль: Раствор стал прозрачным. На нитке появились маленькие кристаллы. По форме как кубики. На поверхности раствора видно как бы снежинку из соли. Приложение Д (рис.10,11)

29 октября 2009, 17 часов 00 минут

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

Поваренная соль: Кристаллы растут очень медленно. Снежинка опустилась на дно баночки. Приложение Д (рис.12,13)

2 ноября 2009г.

Решили заменить растворы на свежие. Верхние не очень красивые кристаллы медного купороса сняли с нитки. Кристаллы соли не трогали. Приложение Д (рис.14,15)

Окончание эксперимента 10 ноября 2009 года

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

Поваренная соль: Кристаллы соли небольшие, прозрачные кубики.

Приложение Д (рис.16, 17,18,19)

2. Раздел «Заключение»

Гипотеза подтвердилась. Можно вырастить в домашних условиях разные кристаллы. Кристаллы медного купороса прозрачные, синего цвета вытянутой формы. Кристаллы соли не прозрачные, белые, в виде кубиков.

Работа мне очень понравилась, было интересно наблюдать за ростом кристаллов. В дальнейшем я смогу вырастить кристаллы нужной мне формы и размеры, например розу в подарок для бабушки или своей однокласснице.

Раздел « Список использованных библиографических источников»

1., «Книга по химии для домашнего чтения», М., Химия, 1994

2., «Энциклопедический словарь юного химика», М. 1982.

3. «Минерал рассказывает о себе», М.: Недра, 1985 г.;

4. Ольгин О. «Опыты без взрывов», М.; “Химия”, 1995 г.

5.  Материалы интернет – сайтов.

Приложение Д

Рис.1 Рис.2

Рис.3 Рис.4

Рис.5 Рис.6

Рис.7

Рис.8 Рис.9

Рис.10 Рис.11

Рис.12 Рис.13

Рис.14 Рис.15

Рис.17

Рис.18 Рис.19

Приложение Д

Исследовательская работа "ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ РАЗЛИЧНЫХ СОЛЕЙ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ"

Государственное учреждение образования

«Средняя школа №20 г.Бреста»

Выращивание кристаллов различных солей

в домашних условиях

Выполнил:

ученик 4 «Б» класса

Евтушенко Геннадий

Руководитель:

Пархоц М.А.

Брест, 2016 г.

Содержание

Содержание

2

Введение

3

Цель и задачи исследования

5

Гипотеза исследования

6

Глава 1. Удивительный мир кристаллов

7

7

    1. Основные свойства кристаллов

8

    1. Рост кристаллов в природе

8

    1. Рост кристаллов в искусственных условиях

10

Глава 2. Практическая часть. Выращивание кристаллов из растворов в домашних условиях

11

2.1. Экспериментальный опыт №1

«Нахождение оптимальной концентрации раствора для роста монокристалла и поликристалла поваренной соли».

11

2.2. Экспериментальный опыт №2

«Нахождение оптимальной температуры окружающей среды для выращивания кристаллов дигидрофосфата аммония».

12

2.3. Экспериментальный опыт №3

«Сравнение кристаллов медного купороса и дигидрофосфата аммония».

13

Заключение

14

Список использованной литературы

15

Приложения

16

Приложение 1. Пословицы и поговорки о соли

16

Приложение 2. Таблица «Типы кристаллов»

17

Приложение 3. Рост кристаллов в природе

18

Приложение 4. Экспериментальный опыт №1

«Нахождение оптимальной концентрации раствора для роста монокристалла и поликристалла поваренной соли».

19

Приложение 5. Экспериментальный опыт №2

«Нахождение оптимальной температуры окружающей среды для выращивания кристаллов дигидрофосфата аммония».

21

Приложение 6. Экспериментальный опыт №3

«Сравнение кристаллов медного купороса и дигидрофосфата аммония».

23

Введение

Необычное рядом!

Случалось ли вам слышать слово «кристалл»? Спросите себя, какие кристаллы вам знакомы? Первыми намна ум приходят, скорее всего яркие самоцветы: изумруд, кто-то вспомнит лиловый аметист, кто-то вишнёво-красный гранат, а кто-то горный хрусталь,сталактиты и сталагмиты. Не будь этих блестящих разноцветных камней, жизнь потускнела бы, лишившись их красок, их маленьких тайн. В кристаллах есть что-то удивительное и завораживающее. Они поражают своей четкостью линий и симметрией, в которой скрывается необыкновенная красота. Мы сразу заинтересовались данной темой.

Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали человеческое чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и жилище. С давних пор с кристаллами были связаны суеверия. Как амулеты, они должны были не только ограждать своих владельцев от злых духов, но и наделять их сверхъестественными способностями. Средневековые алхимики считали, что природные кристаллы были сотворены богом раз и навсегда. Лишь в 17 веке поняли, что минералы растут в водных растворах.

А не вспомнился ли вам минерал, без которого жизни просто не может быть? Не прожить и дня! Что же до тайн – то их у него побольше, чем у знаменитых бриллиантов. К примеру, он может на глазах исчезнуть в воде и проявиться вновь в виде прозрачных кубиков. Он бывает белым, как снег, синим, желтоватымили красноватым. Ради него караваны верблюдов бороздили пустыню, а парусники – водную гладь. Некогда он ценился весьма дорого, подчас дороже золота. А где-то из него попросту изготавливали деньги. Это поваренная соль.

Происхождение слова «соль» связано с Солнцем: старинное славянское название Солнца - Солонь (так, кстати, назывался македонский город - ныне греческий порт Салоники); «идти посолонь» (старинное выражение), которое означает: «идти по Солнцу».

Во многих народных пословицах говорится: «Соль всему голова, без соли и жито - трава», «Соли нет и слова нет», «Без соли стол кривой», «Без соли, без хлеба – половина обеда» (Приложение 1).

Кристаллы соли и других веществ играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека. Они обладают оптическими и механическими свойствами, именно поэтому первые линзы, в том числе и для очков, изготавливались из них. Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках XXI века. Достаточно вспомнить, например, нанокристаллы.

Нас заинтересовал вопрос: а что можем сделать мы, чтобы приобщиться к удивительному миру кристаллов? Можем ли мы в домашних условиях вырастить кристалл, что для этого необходимо?

С одной стороны, сведений о кристаллах в литературе очень много, с другой стороны об условиях выращивания и особенностях роста кристаллов в домашних условиях – крайне мало, что подтверждает новизну и актуальность исследования.

Объектом нашего исследования является процесс выращивания кристаллов из растворов различных химических веществ, предметом–кристаллы.

Методы работы: изучение литературных источников по данной проблеме, наблюдение, химический эксперимент, анализ полученной информации и формулировка выводов.

Практическая значимость работы: сведения, полученные в результате проведенного исследования могут представлять интерес для учителей начальных классов, учителей химии и биологии, могут быть использованы ими при проведении факультативных занятий по предмету. Материал может быть интересен для других учащихся, которые также как и я не равнодушны к окружающему и любят «похимичить».

Цель нашего исследования: вырастить кристаллы разнообразных веществ из растворов и сравнить их свойства, определить оптимальные условия для выращивания кристаллов.

Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:

  • провести анализ литературы по данной теме;

  • отобрать вещества (применяемые в быту) из которых возможно вырастить кристаллы;

  • познакомиться с методами выращивания кристаллов;

  • освоить методику выращивания кристаллических тел из водных растворов;

  • провести наблюдения за процессом кристаллизации;

  • выработать рекомендации по выращиванию кристаллических тел для заинтересовавшихся нашим исследованием.

Гипотеза исследования: Мы предположили, что кристаллы соли могут появляться при создании определенных условий; значит, если изменять условия кристаллизации и растворять различные вещества, то можно получать кристаллы разной формы и цвета.

Глава 1. Удивительный мир кристаллов.

Наверное, все неоднократно видели кристаллы воды - лёд. Узоры на окнах зимой – это тоже кристаллы воды. Множество разных веществ образуют кристаллы: металлы, драгоценные камни, и даже соль или сахар. Кристаллы окружают нас повсюду.

В земле иногда находят камни такой формы, как будто их кто-то тщательно выпиливал, шлифовал, полировал. Правильность и совершенство формы этих камней, безукоризненность их поверхности поражают человеческое воображение. Трудно поверить, что такие многогранники образовались сами без помощи человека.

Что же такое кристаллы? Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) - «лёд». Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Их можно вырастить из растворов различных веществ.

Т.обр. кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве, они имеют плоские грани.

Какими бывают кристаллы? Из специальной литературы мы узнали, что не все кристаллы одинаковы. Иногда образуются дендриты - это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые. 

Существуют также монокристаллы и поликристаллы (Приложение 2).

Монокристаллы. В природе иногда встречаются довольно крупные кристаллы, грани которых заметны визуально. Их линейные размеры могут составлять от нескольких мм до 1м. Для полупроводниковой техники сейчас искусственно выращивают монокристаллы.

Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристаллов, называют поликристаллическим.

Люди научились выращивать искусственные кристаллы — рубины. Используют их для изготовления ювелирных украшений и в часовых механизмах. Выращивают и самые твердые на свете кристаллы — алмазы. Но, в домашних условиях, «замахиваться» на подобные глобальные и дорогостоящие проекты мы не стали. Можно вырастить кристаллы из соли, сахара, кальцинированной соды, медного купороса, дигидрофосфата аммония, железного купороса.

    1. Основные свойства кристаллов

К свойствам кристаллов относятся: цвет, симметрия, температура плавления, блеск, форма и рост, твердость, спайность, поверхность скола и другие. Мы остановимся лишь на некоторых из них.

Температура плавления.

Плавление – это переход вещества из твёрдого состояния в жидкое.

Процесс плавления любого кристалла происходит при постоянной температуре, называемой температурой плавления. Например, если взять кристалл льда и положить его в тёплое место, то он растает – расплавится. В процессе плавления температура не повысилась. То же самое можно было бы установить и для любого другого кристалла.

Симметрия.

Идеальные формы кристаллов симметричны. По выражению известного русского кристаллографа Е. С. Фёдорова (1853-1919), «кристаллы блещут симметрией». В кристаллах можно найти различные элементы симметрии: ось симметрии, плоскость симметрии, центр симметрии.

Рост кристаллов.

Кристаллы могут расти как в природе, так и в искусственных условиях.

    1. Рост кристаллов в природе

Минеральные кристаллы образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действительности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать.

Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный гранит содержит кристаллы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда. Миллионы лет тому назад гранит был расплавленной массой минералов в жидком состоянии. В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных пород, которые медленно охлаждаются и образуют кристаллы различных видов.

Природа продолжает преподносить нам сюрпризы, создавая все новые чудеса. Совсем недавно, в 2000 году, в мексиканской пустыне Чихуахуа была открыта необычная пещера, где находятся самые большие природные кристаллы, которые когда-либо создавала природа (Приложение 3а).

Селенит – разновидность гипса, отличающаяся характерным параллельно-волокнистым строением. Свое название селенит получил за красивые желтовато-серебристые лунные переливы на его поверхности (в Древней Греции Селеной называли богиню Луны).

В горе Найса на глубине 300 метров, в рабочей шахте, где велась добыча цинка, серебра и свинца, шахтеры совершенно случайно обнаружили пустоты, в которых их взору открылись огромные кристаллы селенита. Эти невероятно красивые образования, созданные природой, образуют три полости, которые получили поэтические названия «Глаз Королевы», «Пещера Парусов» и «Стеклянная пещера».

Это самые большие из известных на сегодня природных кристаллов – полупрозрачные лучи неимоверной длины до 15 метров, диаметром 1,2 метра, весом не менее 55 тон каждый – волшебно-причудливым образом переплетены между собой и создают в пещере неимоверной красоты пейзаж. Но полюбоваться этой красотой непросто. Попасть в пещеру без специального обмундирования и оборудования невозможно без риска для жизни. Температура воздуха там составляет около 50 градусов Цельсия, а влажность – практически 100%! Даже в специальном костюме находиться в этих пещерах можно не очень долго – около часа.

А в соляных озёрах, на мелководье вода, нагреваясь, испаряется. Соль выпадает в осадок, наращиваясь на дне. Так образуются солончаки, представляющие дно высохших озёр (Приложение 3б).

    1. Рост кристаллов в искусственных условиях

Начиная с XIX века появились технологии выращивания искусственных кристаллов. Некоторые из этих ювелирных камней настолько совершенны, что их крайне сложно отличить от натуральных. Синтетические кристаллы востребованы в промышленности и на рынке ювелирных изделий.

Первые успешные попытки синтеза драгоценных камней приходятся на конец XIX века. В 1877 году Эдмон Фреми и Шарль Фейль получили кристаллы рубина.

В 1902 году Огюст Вернейль смог синтезировать рубины методом плавления в пламени, положив начало промышленному синтезу ювелирных камней.

В искусственных условиях кристаллы выращивают из раствора или из расплава. В домашних условиях кристаллы выращивают из раствора.

Глава 2. Практическая часть. Выращивание кристаллов из растворов в домашних условиях

Кристаллы выращивают из насыщенных (перенасыщенных) растворов веществ на «затравке». Затравкой или центром кристаллизации может являться кристаллик данного вещества или любой другой центр кристаллизации (волокно, камень, проволока).

2.1. Экспериментальный опыт №1

«Нахождение оптимальной концентрации раствора для роста монокристалла и поликристалла поваренной соли»

Описание эксперимента

Чтобы вырастить кристаллы соли, мы налили в стаканы не очень горячей воды и медленно засыпали в воду соль, помешивая, чтобы она быстрее растворялась. Раствор процедили через фильтр (мы воспользовались салфеткой, можно взять вату). Процеживать раствор обязательно, потому что соринки могут помешать росту кристаллов. Поставили раствор охлаждаться. Поместили в стаканы с раствором затравку - мелкие камешки. Через 3-4 дня стали заметны образующиеся кристаллы.

Затем мы поставили стакан (3) с раствором в место, где нет сквозняков. Уже через 3 дня камень-затравка оброс кристаллами. Мы внимательно следили, чтобы раствора в банке хватило, для того, чтобы закрыть им кристалл: кристалл должен все время находиться в растворе. Кристаллы выросли за 2 недели, но их можно было бы выращивать и дольше.

Красивые кристаллы получались не сразу. Из книг мы узнали, что во время роста можно корректировать рост кристаллов, удаляя некрасивые наросты. Это делали ножом, соскабливая лишнее. Образование граней можно прекратить, если смазать их вазелином. Когда же опять появится необходимость в росте, рост можно вызвать, удалив вазелин ацетоном.

Первые кристаллы, которые мы достали из раствора, очень быстро подсохли, через час покрылись белым налетом соли, а через несколько дней разрушились. Позже мы узнали, чтобы сохранить кристаллы необходимо сбрызнуть их лаком для волос и хранить в закрытой таре.

Общие сведения о наблюдениях и дневник наблюдений (Приложение 4).

Вывод: в ходе опыта мы выяснили: для того, чтобы вырастить монокристалл поваренной соли, надо 50 мл воды и 30 г соли. Для того, чтобы вырастить красивый поликристалл, надо 50 мл воды и 50г соли.

2.2. Экспериментальный опыт №2

«Нахождение оптимальной температуры окружающей среды для выращивания кристаллов дигидрофосфата аммония»

Описание эксперимента

С помощью мерного стаканчика мы набираем в эмалированный ковшик 200 мл воды и нагреваем воду на плите. Температура воды примерно 70°С. Воду осторожно переливаем в химический стакан и туда всыпаем 120 г дигидрофосфата аммония, а также добавляем пищевой краситель Е122. Для того, чтобы растворение произошло полностью, можно использовать водяную баню.

На дно стаканов с раствором помещаем кусочки плитки и на них насыпаем немного соли. На вторые сутки на дне стаканов образуются небольшие кристаллики - это и будет затравка.

Помещаем стаканы в разные условия: один стакан оставляем на подоконнике (t=20 °С), второй - помещаем в холодильник (t=5 °С), третий – помещаем на кухне рядом с радиатором отопления (t=25 °С).

Общие сведения о наблюдениях и дневник наблюдений (Приложение 5).

Вывод: Во всех стаканах образовались поликристаллы. На стенках стаканов растут друзы. Оптимальная температура для выращивания кристаллов этой соли – 23-25°С.

2.3.Экспериментальный опыт №3

«Сравнение кристаллов медного купороса и

дигидрофосфата аммония»

Описание эксперимента

Для того, чтобы вырастить очень красивые кристаллы медного купороса, мы купили порошок медного купороса в магазине хозяйственных товаров. Его используют для борьбы с вредителями и болезнями растений. Иногда применяют в плавательных бассейнах для предотвращения роста водорослей в воде.

К 200мл горячей воды добавили кристаллы медного купороса до получения насыщенного раствора (120 г). Опустили в насыщенный горячий раствор кристаллик на хлопчатобумажной нити (нить с «затравкой»), поставили раствор в теплое место (вода испаряется, и раствор все время является насыщенным).

По мере испарения раствора на его поверхности начала образовываться корка, которая поползла по стенкам сосуда через его край.

Общие сведения о наблюдениях и дневник наблюдений (Приложение 6).

Вывод:

1) скорость роста монокристаллов дигидрофосфата аммония выше, чем монокристаллов медного купороса;

2) каждое вещество образует кристаллы со своими индивидуальными свойствами, своей индивидуальной формой, различного цвета, тем самым доказали нашу гипотезу;

3) кристалл соли растет за счет нарастания на него из водного раствора соли других кристаллов;

4) грани выросшего кристалла гладкие и блестящие, а углы между ними прямые, если росту кристалла ничто не мешает;

5) если погрузить кристалл в слабый раствор, или в раствор, который не успел остыть, кристалл, к сожалению, разрушается.

Заключение

При выполнении этой работы мы выяснили, что мир кристаллов очень красив и разнообразен. Каждый его «представитель» уникален по своим свойствам, размерам и особенностям строения. Кроме того, что кристаллы красивы, они играют важную роль в жизни человека.

По итогам выполнения исследовательской работы мы сделали для себя следующие выводы:

  • при благоприятных условиях некоторые твердые тела принимают форму кристаллов;

  • кристаллы могут расти за счет добавления новых слоев, если есть нужное вещество;

  • кристаллы растут из растворов, когда испаряется вода;

  • кристаллы могут иметь разную форму (моно- и поликристаллы);

  • на форму кристаллов соли оказывает влияние температура раствора и окружающей среды (изменяется форма кристаллов и число граней кристаллов), количество соли в растворе;

  • кристаллы различных веществ имеют различные свойства (одни кристаллы окрашиваются, другие – бесцветны; одни кристаллы растут хорошо, другие – плохо).

При изучении кристаллов мы убедились: свойства их очень разнообразны, мы смогли исследовать лишь некоторые из них.

Тема кристаллов настолько обширна и разнообразна, что в рамках данной работы невозможно осветить все ее аспекты. Я планирую в дальнейшем продолжить изучение увлекательного процесса роста кристаллов. Например, можно научиться выращивать фантомы (кристалл в кристалле) или получить кристаллы чистой меди, используя медный купорос и раствор хлорида натрия. Или можно изучить теорию японского исследователя доктора Масару Эмото об уникальных свойствах воды. При охлаждении банок воды с разными надписями, позитивными и негативными, получались абсолютно разные снежинки, от красивых до безобразных.

Список использованной литературы:

  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. Владимиров А.В. Солёное золото: Научно-худож. литература. М.: Дет.лит.1986.

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

  6. Леенсон И.А. Занимательная химия. М.: Дрофа. 1996.

  7. Энциклопедический словарь химика. М.: Педагогика. 1990.

Интернет-ресурс

http://www.kristallikov.net/page6.html

Приложение 1.

Пословицы и поговорки о соли

Пословицы и поговорки о соли посвящены веществу, без которого нет удовольствия от пищи. Соль вошла не просто в рацион человека, а и в саму его жизнь, став мерилом как физических, так и моральных явлений.

Без воли – силы нет, без соли – вкуса нет

Без денег торговать, как без соли хлебать.

Без соли – что без воли: жизнь не проживешь.

Без соли и стол кривой.

Без соли и хлеб не естся.

Без соли не вкусно, а без хлеба не сытно.

Без соли, без хлеба – половина обеда.

Без соли, без хлеба – худа беседа

Без соли, без хлеба за стол не садятся.

Без соли, без хлеба худая беседа.

Без соли, что без воли: жизнь не проживешь.

Бывает, что и соль закисает.

Быть козе на бузе (буза – каменная соль; т.е. быть на привязи).

Бью челом, да солью, да третьей любовью.

В бобах столько соли, сколько лжи в правде.

В людях форсит, а дома без соли сидит.

В людях чванится, а дома соли нет.

В полнолуние солений не солить, ничего впрок не готовить.

В пословицах нет лжи, в дождевой воде нет соли.

Горсткой соли море не посолить.

Грех куском макать в соль.

Добра соль, а переложить – рот воротит.

Друга узнать – вместе пуд (куль) соли съесть.

Думай не думай, а лучше хлеба-соли не придумаешь.

Еде нужна соль, но в меру.            

Если ты горек – будь как соль, если ты сладок – будь как мед.

Запас соли не просит.

Затеяла кумица трубицы, а нет ни соли, ни мучицы.

И старая кобыла до соли лакома.

Из пресного сделаешь соленое, а соленого не опреснишь.

Изведан друг, коль соли вместе съевши.

Приложение 2.

Таблица «Типы кристаллов»

Монокристаллы

Поликристаллы

Поваренная соль

Галит (соль каменная)

Медный купорос

Медный купорос

Дигидрофосфат аммония

Дигидрофосфат аммония

Красная кровяная соль

Кристаллогидрат нитрата никеля

Сера

Сульфат марганца

Приложение 3.

Рост кристаллов в природе

а) Селенит – разновидность гипса, отличающаяся характерным параллельно-волокнистым строением.

б) Солончаки

Приложение 4.

Экспериментальный опыт №1

«Нахождение оптимальной концентрации раствора для роста монокристалла и поликристалла поваренной соли»

Общие сведения наблюдений

Температура окружающей среды, в которой находится раствор

Объём воды и масса соли в растворе

Получившийся кристалл

1 стакан

Температура окружающей среды одинакова, она равна 23 °С

Vвода = 50 мл

mсоль = 70 г

В этом стакане кристалл вырос быстрее всех; по виду – поликристалл (на фото)

2 стакан

Vвода = 50 мл

mсоль = 50 г

Вырос поликристалл средней формы и размеров.

3 стакан

Vвода = 50 мл

mсоль = 30 г

Вырос монокристалл, хоть и маленький, но симметричный и правильной формы; он рос медленнее всех.

Дневник наблюдений

День

Ход эксперимента

1 стакан

2 стакан

3 стакан

1 день

Приготовление раствора

Приготовили раствор, насыпав в воду 70 г вещества

Приготовили раствор, насыпав в воду 50 г вещества

Приготовили раствор, насыпав в воду 30 г вещества

2 день

Оценка изменений, происходящих в растворе

Образовался осадок на стенках сосуда

Тоже самое произошло и в этом стакане

Около воды небольшой осадок на стенке сосуда

Приготовление затравки для раствора

Приготовили кристаллики на нитях, опустили в каждый стакан

3 день

Появление кристаллов

Быстро образовалась друза

Образовывается друза, но меньше, чем в первом стакане

Образовывается монокристалл

4-7 день

Сравнение кристаллов

Большой сросток кристаллов – друза, каждый из кристалликов имеет форму куба

Сросток чуть меньше, чем в первом стакане, но кристаллики имеют кубическую форму

Совсем мелкий монокристалл в форме куба

Приложение 5.

Экспериментальный опыт №2

«Нахождение оптимальной температуры окружающей среды для выращивания кристаллов дигидрофосфата аммония»

Общие сведения наблюдений

Температура окружающей среды, в которой находится раствор

Объём и температура воды, и масса соли в растворе

Получившийся кристалл

1 стакан

tокр. ср. = 22 °С

Vвода = 200 мл

tвода = 20 °С

mсоль = 120 г

Получился небольшой поликристалл

2 стакан

tокр. ср. = 5 °С

Vвода = 200 мл

tвода = 5 °С

mсоль = 120 г

Кристалл вырос чуть-чуть больше

3 стакан

tокр.ср.=26 °С

Vвода = 200 мл

tвода = 25 °С

mсоль = 120 г

Кристалл вырос самый большой из всех этих трёх

Дневник наблюдений

День

Совершаемое действие

1 стакан

2 стакан

3 стакан

1 день

Приготовление раствора; место, где будет стоять стакан с раствором

Приготовили растворы; температура раствора во всех стаканах одинакова, 23°С. Поставили стаканы в разные места (в холодильник, около отопительного прибора и в обычную среду).

2 день

Оценка изменений в р-ре

Во всех стаканах на дне появились маленькие кристаллики; один из них выбрали для затравки.

Измерение температуры раствора

tраств. = 20°С

tраств. = 5°С

tраств. =25°С

3 день

Оценка кристаллов

Во всех стаканах образовались поликристаллы средних размеров

На стенках стаканов растут друзы

4 день

Сравнение и оценка кристаллов

Кристалл образовался самый маленький

Вырастает большой кристалл

Кристалл вырастает меньше, чем кристалл в холодильнике, но больше, чем в обычной среде

Из всех растворов выросли поликристаллы, везде можно рассмотреть симметрию

Приложение 6.

Экспериментальный опыт №3

«Сравнение кристаллов медного купороса и

дигидрофосфата аммония»

Общие сведения наблюдений

Температура окружающей среды, в которой находится раствор

Объём воды и масса соли в растворе

Получившийся кристалл

Медный купорос

1 стакан

t= 25°С

Vвода = 200 мл

mсоль = 120г

Кристалл получился голубоватого оттенка, симметричен (монокристалл)

Дигидрофосфат аммония

2 стакан

t= 25°С

Vвода = 200 мл

mсоль = 120г

Кристалл получился в форме куба

Дневник наблюдений

День

Совершаемое действие

1 стакан

2 стакан

1 день

Приготовление раствора

Приготовили раствор медного купороса

Приготовили раствор дигидрофосфата аммония

2 день

Оценка изменений

Ничего не произошло

На дне появились мелкие кристаллики

3 день

Приготовление затравки для раствора

Взяли кристаллик медного купороса, завязали его на нити, опустили в раствор

Опустили в раствор проволоку с затравкой

4 день

Оценка появившихся кристаллов

На нити появились маленькие кристаллики

Появились кристаллики на проволоке кубической формы

5 день

Сравнение появившихся кристаллов

Появившиеся кристаллы по размерам больше, чем кристаллы дигидрофосфата аммония, но всё же маленькие

Мы удаляем мелкие и оставляем самый крупный

На стенках стакана продолжают расти друзы

Кристаллики очень малы по размерам

На стенках стакана продолжают расти друзы

6 день

Оценка кристаллов

Образовался моно- кристалл небольшого размера

Образовалась группа кристаллов, один из которых отличается по размерам

7 день

Сравнение и оценка кристаллов (итог)

В итоге на нити образовался монокристалл средних размеров

На проволоке образовался монокристалл кубической формы средних размеров

19

Исследовательский проект на тему: "Кристаллизация растворов на примере выращивания кристаллов поваренной соли и сахара в домашних условиях" в 4 классе

Содержание

Паспорт проекта…………………………………………………………….. 3 стр.

Обоснование………………………………………………………………….4 стр.

Методика проекта…………………………………………………………....6 стр.

Заключение…………………………………………………………………...9 стр.

Список литературы…………………………………………………………10 стр.

Приложение……………………………………………………………..11 - 15стр.

Паспорт проекта

Полное название проекта

«Кристаллизация растворов на примере выращивания кристаллов поваренной соли и сахара в домашних условиях»

Категория

Исследовательский

Автор проекта

Ломов Кирилл, учащийся 4 «б» класса

Руководитель проекта

Чуяшова Надежда Александровна, учитель начальных классов

Название организации

МБОУ СОШ Лермонтовского сельского поселения

Адрес организации, телефон

682990 Хабаровский край, Бикинский район, Лермонтовское сельское поселение, ул. Пролетарская – 10 8(42155) 24 – 7 - 62

Цель проекта

Научиться выращивать кристаллы поваренной соли и сахара в домашних условиях.

Сроки создания

январь – март 2016г.

Ожидаемые результаты

В результате исследования и экспериментов у детей сформировано представления о свойствах сахара и соли.

Актуальность

Выращивание кристаллов - увлекательное и познавательное занятие, простое, доступное и недорогое. Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека.

Обоснование

На уроках окружающего мира  мы узнали, что кристаллы часто встречаются в природе. Например, снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев. Все камни  - это кристаллы! Причем не только яркие и блестящие драгоценные камни (алмазы, рубины, сапфиры), но и обычные, из которых состоят горы, скалы , ущелья и пещеры. Существуют даже кристаллы, которые можно съесть! Это соль и сахар, которые имеются на каждой кухне. Кристаллы широко применяются в науке, промышленности, оптике, электронике. Но самым интересным для меня оказалось то, что каждая отдельная частица сахара и соли  - это кристалл!  Оказывается, кристаллы можно вырастить самому! Меня очень заинтересовала эта тема, и мы решили дома вырастить кристаллы из соли и сахара. Ведь он должен получиться очень красивыми!

Так была выбрана тема исследования: «Кристаллизация растворов на примере выращивания кристаллов поваренной соли и сахара в домашних условиях».

Тема исследования: «Кристаллизация растворов на примере выращивания кристаллов поваренной соли и сахара в домашних условиях»

Актуальность исследования состоит в том, что выращивание кристаллов -  увлекательное и познавательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое. Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека.

Цель работы:  научиться выращивать кристаллы поваренной соли и сахара в домашних условиях

Задачи:

1.Узнать, что такое кристаллы.

2.Изучить процесс выращивания кристаллов.

4.Вырастить кристалл из соли и сахара.

5.Проанализировать полученные результаты.

Объектом исследования  являются кристаллы.

Предметом исследования- процесс кристаллизации.

Гипотеза исследования: мы предполагаем, что кристаллы соли и сахара можно вырастить дома.

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

Новизна исследования заключается в представлении  выработанных рекомендаций юным исследователям по выращиванию кристаллов в домашних условиях, которые способствуют  повышению интереса, активности и самостоятельности в опытно-экспериментальной деятельности, а также  познания мира младшими школьниками.

Методы исследования:

-Накопление теоретического материала.

-Проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов из  соли и сахара.

-Анализ полученных результатов исследования.

Ожидаемые результаты:

Необходимое оборудование:

Поваренная соль и сахар, ёмкость, где мы будем выращивать наш кристалл, нитка, проволока, палочки из дерева, пищевые красители.

Методика проекта.

Любой школьный проект можно разделить на несколько этапов:

  • подготовительный

  • теоретический

  • практический

Подготовительный этап

Выращивание кристаллов — очень и очень интересное занятие. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым необходимо аккуратно  выполнять все действия и набраться терпения. Из книг и интернета  мы узнали, что выращивать кристаллы можно разными способами, например, охлаждая насыщенный раствор соли. С понижением температуры растворимость большинства веществ уменьшается, и они, как говорят, выпадают в осадок. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы – зародыши. Когда охлаждение медленное, их появляется немного. При быстром же охлаждении таких зародышей образуется больше, и сам процесс идет активнее. Правильных по форме кристаллов при этом не получается, ведь их растет множество и они мешают друг другу.  Поэтому нужно взять один из этих кристалликов и использовать его  в качестве  так называемой затравки. Он будет как магнитик, к которому будут притягиваться и присоединяться частицы вещества из жидкости. Оказывается, даже если наш исходный кристаллик имеет неправильную форму, он рано или поздно сам выправит все свои дефекты и примет форму, свойственному данному веществу. Кристалл соли и сахара должен получиться в форме ромба, что и предстояло нам проверить.

Теоретический этап.

Что же такое кристаллы? Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) «лёд».  По данным энциклопедии, кристалл - это твердое тело. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально-созданных условиях.

Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет разную форму и разное количество граней. Это зависит от расположения атомов.

Кристалл можно наблюдать среди камней. Кристаллы, которые залегают глубоко в земле, очень разнообразны. Их часто называют «цветами мира камней». Размеры таких камней достигают человеческого роста. Встречаются также очень тонкие кристаллы, толщина которых меньше чем у листка бумаги. Но бывают и огромные, толщина которых достигает нескольких метров. Бывают кристаллы маленькие, узкие и острые как иголки, но также могут быть громадной формы.

Если посмотреть в микроскоп на сахарный песок: можно увидеть, что это мелкие, но очень правильные кристаллы, блестящие, прозрачные, с плоскими гранями. Кусковой сахар тоже состоит из мелких кристалликов, спрессованных вместе. Изредка в продаже можно увидеть и большие кристаллы сахара.

Обыкновенная столовая, или поваренная, соль, без которой человек не может обойтись, также состоит из кристаллов. В пищу мы употребляем очень мелкие кристаллики соли (размолотая соль), в земле же соль встречается иногда в виде очень больших кристаллов – каменной соли.

Мы с одноклассниками с интересом рассматривали через лупу сахар и соль и действительно были видны кристаллы, из которых они состоят. В некоторых пустынях встречаются целые горные хребты, которые представляют собой гигантские залежи кристаллической каменной соли. И у них причудливая и удивительная форма соляных скал. (Приложение №1)

Ещё один вид кристаллов все хорошо знают. Это – кристаллы замерзшей воды, то есть лёд и снег. 

Но как же в действительности образуются кристаллы?

В Интернете можно найти много инструкций по поводу того, как выращивать кристаллы из различных химических веществ. Я решил проверить все самостоятельно, и в качестве основы взял обычную поваренную соль, сахар которые можно найти на любой кухне.

Практический этап

Проанализировав текстовый материал и определив методы исследования,  я провел экспериментальную работу по выращиванию кристаллов в домашних условиях.

Опыт №1 Выращивание кристаллов из поваренной соли.

Берём соль, разводим раствор в ёмкости и ставим её в кастрюлю с тёплой водой, пока не раствориться.   Добавляем ещё соль и снова перемешиваем. Повторяем этот этап до тех пор, пока соль  не будет растворяться,  и станет оседать на дно стакана. Мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость. Выбираем любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли,  привязываем за нитку и подвешиваем, чтобы он не касался стенок стакана. Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться.

Результат: мы получили кристалл поваренной соли.(Приложение №2)

Опыт №2 Выращивание кристаллов из сахара.

В горячую воду всыпаем 2 столовые ложки сахара и хорошо перемешиваем, если сахар полностью растворился, добавляем еще немного. Когда на дне стакана останется нерастворимый осадок, значит раствор готов. Аккуратно наливаем по 2 столовые ложки раствора на каждое блюдце. Чтобы получить цветные кристаллы можно капнуть немного пищевого красителя. Через пару дней начнут расти кристаллы. Ждем еще несколько дней и любуемся получившимися кристаллами.

Результат: мы получили цветные кристаллы сахара.(Приложение №3)

Заключение

В ходе эксперимента я установил, что кристаллы могут быть получены искусственным путем в домашних условиях.

В результате проведенного исследования мне удалось познакомиться с процессом искусственного образования и роста кристаллов. В отличие от природных явлений человек может управлять процессом образования и роста кристаллов, тем самым в тысячи раз быстрее может получать кристаллы заданной величины, формы и в нужном количестве.

В дальнейшем я планирую продолжить изучение увлекательного процесса роста кристаллов. Предлагаю и вам поближе познакомиться с удивительным и волшебным миром кристаллов. Я увидел: каждое вещество образует кристаллы со своими индивидуальными свойствами, своей индивидуальной формой, различного цвета, тем самым доказал гипотезу.

Список литературы и интернет — ресурсы

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

2.Владимиров А.В. Солёное золото: Научно- худож. литература. М.: Дет. лит.1986.

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

4.Энциклопедический словарь химика. М.: Педагогика. 1990.

Интернет-ресурсы:

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

2.http://www.waynesthisandthat.com/crystals.htm#fast — fast

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

Приложение №1

Приложение №2

Подготовка соляного раствора

Кристаллы соли

Приложение №3

Подготовка концентрированного раствора воды и сахара с добавлением пищевых красителей

Кристаллы сахара


Смотрите также

НАС УЖЕ 77 321

Подпишись на обновления сайта! Получай статьи на почту: