Исследовательская работа "Выращивание кристаллов соли"

                 МОУ  Кизнерская сельская основная общеобразовательная школа.

          Исследовательская   работа

Выращивание кристаллов соли  в домашних условиях

                                                                     Автор: Белова М.,

                                                                     ученица 4 класса 

МОУ Кизнерской  СООШ

Руководитель: Хайрулина Н.Н.,

учитель  начальных  классов.

                                             с. Кизнер  2011

                                                     Содержание

Введение.................................................................................................................3

Глава1Обзор литературы………………………………………………………..4

1.1   Что такое кристаллы?............................................................................4

Глава 2. Условия выращивания кристаллов…………………………………….5

           2.1.Условия выращивания кристаллов……………………………….…..5

           2.2.Выращивание кристаллов в домашних условиях……………….…...5

           2.3. Условия образования кристаллов соли………………………….…..6

Глава 3. Выращивание кристаллов  соли в домашних условиях (практическая часть)……………………………………………………………………………….7

Заключение………………………………………………………………………...8

Список литературы………………………………………………………………..9

Приложение………………………………………………………………………10

                              Введение

      На уроке окружающего мира в 4-м классе мы изучали тему минералы. Мы узнали, что минералы образуют кристаллы разной формы. А кристаллы – это твердые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя кристаллическую решётку.   В учебнике мы прочитали, что кристаллы существуют в природе.  Встречаются моно- и поликристаллы, что они тоже растут, потому что частицы вещества притягиваются друг к другу. Вырастить их можно и самим, в домашних условиях. Это стало главной целью нашего исследования.

Цель исследования: вырастить кристаллы соли в домашних условиях.

Задачи исследования:

                 1) узнать в литературе, что такое кристаллы.

                 2)  изучить условия выращивания  кристаллов.

                 3)узнать условия выращивания кристаллов в домашних  условиях.

                  4)вырастить кристаллы соли в домашних условиях.

Гипотеза: мы предполагаем, что при создании определённых условий, можно в домашних условиях  получить кристаллы соли.

Объект исследования - кристаллы соли.

Предмет исследования- условия выращивания кристаллов.

Методы исследования:  работа с литературой, наблюдение, эксперимент, обобщение.

                          Глава 1.Обзор литературы.

                           1.1.Что такое кристаллы?

Возможно, вы считаете, что кристалл — это редкий и красивый минерал или драгоценный ка­мень. Отчасти вы правы. Изумруды и бриллианты являются кристаллами. Но не все кристаллы редки  и красивы. Каждая отдельная частица соли,  сахара — тоже кристалл! Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из се­бя кристаллы.

Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться раз­мерами. [4]

В природе существуют сотни веществ, образу­ющих кристаллы. Вода — одно из самых распро­страненных из них. Замерзающая вода превраща­ется в кристаллы льда или снежинки. [2]

Минеральные кристаллы тоже 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 и превращаются в твёрдые кристаллы.[3]

         Глава 2. Условия выращивания кристаллов.

                                       2.1. Условия выращивания кристаллов.

                   Кристаллы можно получить из раствора или из расплава данного вещества, а также из его паров.   Многим известно, что растворимость веществ зависит от температуры. Обычно с повышением температуры растворимость увеличивается, а с понижением – уменьшается. Мы знаем, что одни вещества растворяются хорошо, другие - плохо. При растворении веществ образуются насыщенные и ненасыщенные растворы. Если в воде при постоянной температуре растворять вещество, то через некоторое время растворение прекращается. Такой раствор называется насыщенным. Обычно с повышением температуры растворимость увеличивается. Такой раствор будет называться ненасыщенным. Выращивание кристаллов - процесс очень интересный, но требует много времени и аккуратности. Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл (или монокристалл, например, при выращивании искусственных камней), если быстро — то множество мелких (или поликристалл, например, металлы).[2]

2.2. Выращивание кристаллов в домашних условиях.
           В домашних условиях можно вырастить кристаллы из соли, сахара, медного и железного купороса.

           Выращивание кристаллов в домашних условиях производят разными способами. Например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением температуры растворимость  веществ уменьшается, и они  выпадают в осадок. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы-зародыши. Когда охлаждение медленное, а в растворе нет твёрдых примесей (скажем, пыли), зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивые кристаллики правильной формы. При быстром охлаждении возникает много мелких кристалликов, почти никакой из них не имеет правильную форму, ведь их растёт множество, и они мешают друг другу.
Выращивание кристаллов можно осуществить и другим способом - постепенным удалением воды из насыщенного раствора. И в этом случае,  чем медленнее удаляется вода, тем лучше получается результат. Оставьте открытым сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок, накрыв его листом бумаги, — вода при этом будет испаряться медленно, и пыль в раствор попадать не будет. Растущий кристаллик можно  подвесить в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, или положить на дно сосуда. В последнем случае кристаллик периодически надо поворачивать на другой бок. По мере испарения воды в сосуд следует подливать свежий раствор. Даже если наш  кристаллик имел неправильную форму, он рано или поздно сам выправит все свои углы и примет форму,  положенную данному веществу.

                                                2.3. Условия образования кристаллов соли.

Кристаллы поваренной соли - процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических веществ. У нас у  всех есть дома пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Её также можно назвать и каменной - всё одно и то же. Кристаллы поваренной соли  представляют собой бесцветные прозрачные кубики.

Итак, процесс выращивание кристаллов в домашних условиях разделим на основные этапы:

  Этап 1: Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогреть нужно для того, чтобы соли растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль до тех пор, пока будете уверены, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!).

Этап 2: Насыщенный раствор перелить в другую ёмкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться). На этом этапе следите, чтобы раствор не особо остывал.
Этап 3: Привяжите на нитку кристаллик соли, нитку привяжите, например, к спичке и положите спичку на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Кристаллик опустите в насыщенный раствор.
Этап 4: Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, стука и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).
Этап 5: Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например, бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на два дня. [ 3]

        Глава 3. Выращивание кристаллов соли в домашних условиях.                                          Практическая часть.

      Для выращивания кристалла соли мы выбрали способ охлаждения насыщенного раствора.

       Для этого мы  приготовили насыщенный (крепкий )  раствор соли: в пол- стакане  горячей воды- 50  градусов, растворили 4 столовые  ложки крупной соли. Раствор тщательно перемешали. Пропустили  этот раствор через два слоя марли, чтобы не было мусора. Сделали два таких стакана (Приложение 1). Один стакан поставили в тёплое место, а другой в прохладное. В каждый раствор опустили верёвочку. Через некоторое время  в жидкости образовались маленькие твёрдые кристаллики, причём  все одинаковой правильной формы. Быстрее стали расти кристаллы в стакане, который стоял в прохладном месте (Приложение2). В растворе при охлаждении получился избыток твёрдого вещества - соли. Частички соли, вырываясь из раствора, оседали  на ниточку (затравку). К ним притягивались  другие частицы и тоже  оседали  на затравке.  Так  кристалл становился всё больше и больше. А раствора становилось всё меньше и меньше.   (Приложение3). Кристаллы росли  и при испарении жидкости.

      Ёщё в литературе я узнала, что если  в насыщенный  раствор  добавлять различные вещества, то можно получать кристаллы разноцветные.  Поэтому  в один из насыщенных растворов я добавила пищевую краску оранжевого цвета. У меня  выросли кристаллы оранжевого цвета  (Приложение 4).

                                           Заключение.

      В результате исследовательской работы мы получили следующие результаты:

1.Кристалл можно вырастить, используя насыщенный раствор соли;      2. В зависимости от того, при какой температуре растёт кристалл, его форма будет разной. 

3.Кристаллы в холодном месте растут быстрее.

4.Кристаллы растут при испарении жидкости.

5.Можно получать   цветные кристаллы.

    Для тех, кто хочет вырастить кристалл соли самостоятельно, хочу дать некоторые рекомендации:

1.     Чем чище раствор для выращивания кристалла, тем чище получится ваш кристалл.

2.     Никогда не берите кристалл руками!

3.     Не нужно трясти кристаллы!

       В дальнейшем можно продолжить работу по выращиванию кристаллов из других растворов, например из медного купороса. А что получится, если  смешать раствор соли и медного купороса?

       Мне понравилось заниматься выращиванием кристаллов. Каждый раз, приходя из школы, я  проверяла: «Ну, как он там поживает, мой кристаллик, как вырос, как изменился?»  И ещё удивительным было то, как вообще из жидкого раствора может появиться что-то твёрдое!

                                 Литература:

1. Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак Л.С. Физика и химия-5–6. – М.: Дрофа, 1997.

2. Гуревич А.Е. Физика. 7 класс. – М.: Новая школа, 1996.

3. Шаскольская М.П. Кристаллы. – М.: Наука, 1978.

4. Интернет, википедия.

                                       Приложение 1.

         

Насыщенный раствор соли в холоде. Автор: Белова Мария

Приложение 2.

Появление кристаллов-зародышей на затравке и стенках сосуда.

Кристалл, выращенный в холоде. Автор: Белова Мария.

Приложение 3.

Кристалл в холоде вырос быстрее. Автор: Белова Мария.

Приложение 4.

Цветные кристаллы. Автор: Белова Мария.

Краткое описание документа:

Исследовательская работа "Выращивание кристаллов соли". В работе описываются условия выращивания кристаллов соли.