Инфоурок / Химия / Конспекты / Проект " Эти удивительные кристаллы"
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Педагогическая деятельность в соответствии с новым ФГОС требует от учителя наличия системы специальных знаний в области анатомии, физиологии, специальной психологии, дефектологии и социальной работы.

Только сейчас Вы можете пройти дистанционное обучение прямо на сайте "Инфоурок" со скидкой 40% по курсу повышения квалификации "Организация работы с обучающимися с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ)" (72 часа). По окончании курса Вы получите печатное удостоверение о повышении квалификации установленного образца (доставка удостоверения бесплатна).

Автор курса: Логинова Наталья Геннадьевна, кандидат педагогических наук, учитель высшей категории. Начало обучения новой группы: 27 сентября.

Подать заявку на этот курс    Смотреть список всех 216 курсов со скидкой 40%

Проект " Эти удивительные кристаллы"

библиотека
материалов

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №7 с. Марьины Колодцы







Исследовательский проект

на тему

«Эти удивительные кристаллы»





Авторы: Швечкова Надежда,

8 класс

Руководитель: учитель химии

Савицкая Елена Борисовна















2015 г.



Оглавление

1. Введение


2. Основная часть

2.1. Теоретическая часть

2.2. Экспериментальная часть

2.3. Результаты исследования и выводы

3. Список литературы







































Введение

XXI век – век технологий. Наука идет вперед с огромной скорость. Для воплощения в жизнь некоторых грандиозных и поистине важных проектов требуются вещества, обладающие определенными свойствами (высокой прочность, твердостью, тепло- и электропроводностью, устойчивостью к резким перепадам температур и др.). Такими веществами и являются кристаллы. Пожалуй, нет такой области техники, где не применялись бы кристаллы. Оптика, медицина, радиоэлектроника, химия, квантовая электроника - вот лишь малая часть областей, где кристаллы находят свое широкое применение. Именно поэтому сегодня с уверенностью можно сказать, что настоящее и будущее человечества зависит от кристаллов.

Природные кристаллы всегда вызывали любопытство у людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали человеческое чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и свое жилище. Но сегодня человек может позволить себе выращивать кристаллы самых разнообразных цветов и размеров самостоятельно. Это мы и докажем в нашей проектной работе.

Наша проектная работа состояла из 2 частей:

1 часть: Выращивание кристаллов различных веществ;

2 часть: Исследование зависимости роста кристаллов, их формы и размера от различных факторов, а именно: скорости охлаждения насыщенного раствора;

Цель работы:

создать коллекцию кристаллов различных веществ;

исследовать зависимость скорости роста, формы и размеров кристаллов от скорости охлаждения насыщенного раствора;

Гипотеза: Мы предполагаем, что скорость роста кристаллов, а также их форма и размеры зависят от условий их выращивания и материала, а именно, от скорости охлаждения насыщенного раствора.

Задачи:

1. Проанализировать научно-популярную литературу по теме «Кристаллы»;

2. Подготовить и провести эксперимент по выращиванию кристаллов медного купороса , железного купороса и поваренной соли;

3. Выявить зависимость роста кристаллов, их формы и размеров от внешних условий;

4. Обобщить результаты исследования и сформулировать выводы.



Методы исследования:

1. Исследовательский;

2. Проблемно-поисковый;

3. Деятельностный;

4. Наблюдение.



1.Теоретическая часть

История кристаллов

Кристаллы издавна привлекали внимание людей своей красотой, правильной формой, загадочностью. В настоящее время изучением многообразия кристаллов занимается наука кристаллография. Она выявляет признаки единства в этом многообразии, исследует свойства и строение, как одиночных кристаллов, так и кристаллических агрегатов. Кристаллография является наукой, всесторонне изучающей кристаллическое вещество. 

«Кристалл» в переводе означает «замерзший». Согласно одной легенде, Бог пролил с Небес на Землю воду, и, пока она лилась на Землю из Космоса, она замерзла. Ангелы превратили «святой лёд» в камень, чтобы навсегда сохранить его как защитный благословенный дар для человечества. Так и появились кристаллы.

 На самом деле, много веков назад среди вечных снегов в Альпах, на территории современной Швейцарии, нашли очень красивые, совершенно бесцветные кристаллы, очень напоминающие чистый лед. Древние натуралисты так их и назвали – «кристаллос», по-гречески – лед; это слово происходит от греческого «криос» – холод, мороз. Полагали, что лед, находясь длительное время в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять. Один из самых авторитетных античных философов Аристотель писал, что «кристаллос рождается из воды, когда она полностью утрачивает теплоту». Римский поэт Клавдиан в 390 то же самое описал стихами:

«Ярой альпийской зимой лед превращается в камень.

Солнце не в силах затем камень такой растопить»

Аналогичный вывод сделали в древности в Китае и Японии – лед и горный хрусталь обозначали там одним и тем же словом. И даже в 19 в. поэты нередко соединяли воедино эти образы:

«Едва прозрачный лед, над озером тускнея,

Кристаллом покрывал недвижные струи.»

А.С.Пушкин. 

Заметной вехой в истории кристаллов явилась книга, написанная в 1784 французским аббатом Р.Гаюи. Он выдвинул предположение, что кристаллы возникают в результате правильной укладки крохотных одинаковых частиц, которые он назвал «молекулярными блоками». Гаюи показал, каким образом можно получить гладкие плоские грани кальцита, укладывая такие «кирпичики». Различия в форме разных веществ он объяснил разницей, как в форме «кирпичиков», так и в способе их укладки.

Со времен Гаюи было принято как гипотеза, что в правильной форме кристалла находит отражение, упорядоченное внутреннее расположение частиц, но это было подтверждено лишь в 1912, когда М.фон Лауэ в Мюнхене установил, что рентгеновские лучи дифрагируют на атомных плоскостях внутри кристалла. Падая на фотографическую пластинку, дифрагированные лучи создают на ней геометрический узор из темных пятен. По положению и интенсивности таких пятен можно рассчитать размеры структурной единицы и определить расположение атомов в ней.

Имея в виду возможность прямого исследования внутренней структуры, многие занимающиеся кристаллографией стали употреблять термин «кристалл» в применении ко всем твердым веществам с упорядоченной внутренней структурой. Нужны лишь благоприятные условия, полагали они, чтобы внутренняя упорядоченность проявилась в виде правильной наружной огранки.



Что такое кристаллы?

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. Кристаллы – вещества, в которых мельчайшие частицы (атомы, ионы или молекулы) «упакованы» в определенном порядке. В результате при росте кристаллов на их поверхности самопроизвольно возникают плоские грани, а сами кристаллы принимают разнообразную геометрическую форму.

hello_html_16107c8b.png

Рис. 1 Формы кристаллов

В зависимости от строения, кристаллы делятся на ионные, ковалентные, молекулярные и металлические.

Ионные кристаллы построены из чередующихся катионов и анионов, которые удерживаются в определенном порядке силами электростатического притяжения и отталкивания. Примером ионного кристалла может быть кристалл поваренной соли.

hello_html_m71de49fa.jpgРис.2 Кристаллическая решетка поваренной соли (NaCl)

В ковалентных кристаллах (их еще называют атомными) в узлах кристаллической решетки находятся атомы, одинаковые или разные, которые связаны ковалентными связями. Эти связи прочные и направлены под определенными углами. Типичным примером является алмаз.

hello_html_m6c88d652.jpg Рис. 2 Кристаллическая решетка алмаза

Молекулярные кристаллы построены из изолированных молекул, между которыми действуют сравнительно слабые силы притяжения. В результате такие кристаллы имеют намного меньшие температуры плавления и кипения, твердость их низка. Так, кристаллы благородных газов (они построены из изолированных атомов) плавятся уже при очень низких температурах. Из неорганических соединений молекулярные кристаллы образуют многие неметаллы (благородные газы, водород, азот, белый фосфор, кислород, сера, галогены), соединения, молекулы которых образованы только ковалентными связями (H2O, HCl, NH3, CO2 и др.). Этот тип кристаллов характерен также почти для всех органических соединений. 

Металлические кристаллы образуют чистые металлы и их сплавы. Такие кристаллы можно увидеть на изломе металлов, а также на поверхности оцинкованной жести. Кристаллическая решетка металлов образована катионами, которые связаны подвижными электронами («электронным газом»). Такое строение обусловливает электропроводность, ковкость, высокую отражательную способность (блеск) кристаллов. 

Кристаллы в природе

В земле иногда находят камни такой формы, как будто их кто-то тщательно выпиливал, шлифовал, полировал. Это многогранники с плоскими и блестящими гранями. Даже современному человеку, впервые столкнувшемуся с природными кристаллами, невозможно поверить, что такие идеальные многогранники образовались сами и не являются делом рук искусного мастера. Такие камни с правильной, симметричной, многогранной формой и являются кристаллами.

Кристаллы в природе образуются тремя способами: из растворов, из расплавов, из газов. Кристаллы, залегающие в земле, бесконечно разнообразны. Размеры природных многогранников достигают подчас человеческого роста и более.

Встречаются кристаллы - пласты в несколько метров толщиной. Бывают кристаллы маленькие, узкие и острые, как иголки, и бывают громадные, как колонны. 

Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Недаром говорят “прозрачный как кристалл”, “кристально чистый”.

Наверное, самым известными и в тоже время самыми удивительными природными кристаллами являются снежинки. Каждую зиму мы наблюдаем миллиарды этих маленьких кристалликов. Снежинка — сложная симметричная структура, состоящая из кристалликов льда, собранных вместе. Вариантов сборки множество — до сих пор не удалось найти среди снежинок двух одинаковых. Впервые на прекрасные снежинки как на кристаллы строгой формы обратил внимание Иоганн Кеплер. О своих наблюдениях и выводах он рассказал в 1611 г. в трактате «О шестиугольных снежинках». Спустя три столетия американский натуралист У. Бентли более пятидесяти лет занимался фотографированием снежинок под микроскопом. Он издал альбом с тысячами фотографий, причём ни одна из них не повторяет другую.

Не менее знаменитыми, но, безусловно, самыми желанными кристаллами являются алмазы, которые после огранки превращаются в бриллианты. Разгадать тайну этих драгоценных камней люди пытались многие века. Когда же, наконец, установили, что алмаз - это одна из разновидностей углерода, никто не поверил! Действительно, ведь алмаз - символ не только богатства, но и необыкновенной твёрдости. А другая, самая распространённая в природе кристаллическая разновидность углерода - графит. Что сразу всплывает в памяти при этом слове? Ну конечно, грифели карандашей - черные, жирные на ощупь и очень мягкие!

Оказалось, что сверкающие кристаллы, с которыми связанно столько романтических историй, и невзрачный черный графит состоят из одних и тех же атомов углерода. Решающий опыт проверил в 1772г. Знаменитый французский химик Антуан Лавуазье. Он обнаружил, что при сжигании алмаза и обычного угля получается одно и то же вещество - углекислый газ.

Многие кристаллы являются продуктами жизнедеятельности организмов. Это, например, жемчуг, перламутр.

Рифы и целые острова в океанах сложены из кристалликов известняка, составляющих основу скелета беспозвоночных животных – коралловых полипов.

Таким образом, в природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы, но люди научились и сами выращивать кристаллы. На заводах и в лабораториях выращивают синтетические кристаллы. Как дирижер со своим оркестром вызывает к жизни разные мелодии, так и человек, управляя кристаллом, применяя к нему разные воздействия, выявляет самые различные удивительные физические свойства и явления, которых нет и, не может быть, в аморфном веществе.





Применение кристаллов и их роль в современном мире

   Самый твердый и самый редкий из природных минералов - ал­маз. Сегодня алмаз в первую очередь камень-работник, а не камень-украшение.

     Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет гро­мадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Алмазная пила - это большой (до 2-х метров в диаметре) вращаю­щийся стальной диск, на краях которого сделаны надрезы или за­рубки. Мелкий порошок алмаза, смешанный с каким-нибудь клей­ким веществом, втирают в эти надрезы. Такой диск, вращаясь с большой скоростью, быстро распиливает любой камень.

      Колоссальное значение имеет алмаз при бурении горных пород, в горных работах.

      В граверных инструментах, делительных машинах, аппаратах для испытания твердости, сверлах для камня и металла вставлены алмазные острия.

     Алмазным порошком шлифуют и полируют твердые камни, за­каленную сталь, твердые и сверхтвердые сплавы. Сам алмаз можно резать, шлифовать и гравировать тоже только алмазом. Наиболее от­ветственные детали двигателей в автомобильном и авиационном производстве обрабатывают алмазными резцами и сверлами.

     Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней. У всех этих камней есть и другие качества, более скромные, но полезные. Кроваво-красный рубин и лазарево-синий сапфир - это родные братья, это вообще один и тот же мине­рал - корунд, окись алюминия А12О3. Разница в цвете возникла из-за очень малых примесей в окиси алюминия: ничтожная добавка хрома превращает бесцветный корунд в кроваво-красный рубин, окись ти­тана - в сапфир. Есть корунды и других цветов. Есть у них ещё со­всем скромный, невзрачный брат: бурый, непрозрачный, мелкий ко­рунд - наждак, которым чистят металл, из которого делают наждач­ную шкурку. Корунд со всеми его разновидностями - это один из самых твердых камней на Земле, самый твердый после алмаза. Ко­рундом можно сверлить, шлифовать, полировать, точить камень и металл. Из корунда и наждака делают точильные круги и бруски, шлифовальные порошки.

      Вся часовая промышленность работает на искусственных руби­нах. На полупроводниковых заводах тончайшие схемы рисуют ру­биновыми иглами. В текстильной и химической промышленности рубиновые нитеводители вытягивают нити из искусственных воло­кон, из капрона, из нейлона.

       Новая жизнь рубина - это лазер или, как его называют в науке, оптический квантовый генератор (ОКГ), чудесный прибор наших дней. В 1960г. был создан первый лазер на рубине. Оказалось, что кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц.

      Мощный луч лазера громадный мощностью. Он легко прожига­ет листовой металл, сваривает металлические провода, прожигает металлические трубы, сверлит тончайшие отверстия в твердых спла­вах, алмазе. Эти функции выполняет твердый лазер, где использует­ся рубин, гранат с неодитом. В глазной хирургии применяется чаще всего неодиновые лазеры и лазеры на рубине. В наземных системах ближнего радиуса действия часто используются инжекционные ла­зеры на арсениде галлия.

     Появились и новые лазерные кристаллы: флюорит, гранаты, арсенид галлия и др. Сапфир прозрачен, поэтому из него делают пластины для опти­ческих приборов. Основная масса кристаллов сапфира идет в полупроводниковую промышленность.

Кремень, аметист, яшма, опал, халцедон — все это разновидно­сти кварца. Мелкие зернышки кварца образуют песок. А самая кра­сивая, самая чудесная разновидность кварца - это и есть горный хрусталь, т.е. прозрачные кристаллы кварца. Поэтому из прозрачно­го кварца делают линзы, призмы и др. детали оптических приборов. Особенно удивительны электрические свойства кварца. Если сжимать или растягивать кристалл кварца, на его гранях возникают электрические заряды. Это - пьезоэлектрический эффект в кристал­лах.  В наши дни в качестве пьезоэлектриков используют не только кварц, но и многие другие, в основном искусственно синтезирован­ные вещества: синетову соль, титанат бария, дигидрофосфаты калия и аммония (КДР и АДР) и многие другие.

      Пьезоэлектрические кристаллы широко применяются для вос­произведения, записи и передачи звука.

      Существуют и пьезоэлектрические методы измерения давления крови в кровеносных сосудах человека и давления соков в стеблях и стволах растений. Пьезоэлектропластинками измеряют, например, давление в стволе артиллерийского орудия при выстреле, давление в момент взрыва бомбы, мгновенные давления в цилиндрах двигате­лей при взрыве в них горячих газов.

       Эдектрооптическая промышленность - это промышленность кристаллов, не имеющих центра симметрии. Эта промышленность очень велика и разнообразна, на её заводах выращивают и обраба­тывают сотни наименований кристаллов для применения в оптике, акустике, радиоэлектронике, в лазерной технике.

       В технике также нашел своё применение поликристаллический материал поляроид. Поляроид - это тонкая прозрачная пленка, сплошь заполненная крохотными прозрачными игольчатыми кристалликами вещества, двупреломляющего и поляризующего свет. Все кристаллики распо­ложены параллельно друг другу, поэтому все они одинаково поляри­зуют свет, проходящий через пленку.

       Поляроидные пленки применяются в поляроидных очках. По­ляроиды гасят блики отраженного света, пропуская весь остальной свет. Они незаменимы для полярников, которым постоянно прихо­дится смотреть на ослепительное отражение солнечных лучей от за­леденевшего снежного поля.

       Поляроидные стекла помогут предотвратить столкновения встречных автомобилей, которые очень часто случаются из-за того, что огни встречной машины ослепляют шофера, и он не видит этой машины. Если же ветровые стекла автомобилей и стекла автомо­бильных фонарей сделать из поляроида, причем повернуть оба поля­роида так, чтобы их оптические оси были смещены, то ветровое стекло не пропустит света фонарей встречного автомобиля, "погасит его".

       Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках 20 в. Некоторые кристаллы генерируют электрический заряд при деформации. Первым их значительным применением было изготовление генераторов радиочастоты со стабилизацией кварцевыми кристаллами. Заставив кварцевую пластинку вибрировать в электрическом поле радиочастотного колебательного контура, можно тем самым стабилизировать частоту приема или передачи.
       Полупроводниковые приборы, революционизировавшие электронику, изготавливаются из кристаллических веществ, главным образом кремния и германия. При этом важную роль играют легирующие примеси, которые вводятся в кристаллическую решетку. Полупроводниковые диоды используются в компьютерах и системах связи, транзисторы заменили электронные лампы в радиотехнике, а солнечные батареи, помещаемые на наружной поверхности космических летательных аппаратов, преобразуют солнечную энергию в электрическую. Полупроводники широко применяются также в преобразователях переменного тока в постоянный.

 Кристаллы используются также в некоторых мазерах для усиления волн СВЧ - диапазона и в лазерах для усиления световых волн. Кристаллы, обладающие пьезоэлектрическими свойствами, применяются в радиоприемниках и радиопередатчиках, в головках звукоснимателей и в гидролокаторах. Некоторые кристаллы модулируют световые пучки, а другие генерируют свет под действием приложенного напряжения. Перечень видов применения кристаллов уже достаточно длинен и непрерывно растет.



Способы выращивания кристаллов из жидкой фазы.


Кристаллизация из растворов является, по-видимому, самым распространенным способом выращивания кристаллов.

Способ 1. Охлаждение насыщенного горячего раствора

При каждой температуре в данном количестве растворителя (например, в воде) может раствориться не более определенного количества вещества. Например, в 100 г воды при 90° С может раствориться 200 г алюмокалиевых квасцов. Такой раствор называется насыщенным. С понижением температуры, т.е. при охлаждении полученного насыщенного раствора соли, растворимость большинства веществ уменьшается и на стенках сосудов появляются крошечные кристаллы – зародыши.


Способ 2. Методика выращивания кристаллов из расплавов

Для получения кристаллических веществ со строго определенной точкой плавления (например, очень чистых простых веществ или соединений с максимальной точкой плавления) поликристаллы изучаемого вещества расплавляют, а затем медленно понижают температуру расплава ниже точки плавления.

Наиболее простыми являются методы, в которых кристаллизация осуществляется в результате постепенного затвердевания расплава с одного конца контейнера (направленная кристаллизация). Для этого используют горизонтальные кристаллизационные аппараты (методы Капица) или вертикальные (методы Штёбера, Бриджмена, Стокбаргера, Киропулоса). Недостаток этих методов – контакт расплава со стенками контейнера, затрудняющий выращивание монокристалла из – за образования большого количества центров кристаллизации.


Способ3. Методика выращивания при испарении растворителя

Процесс осуществляется при постоянной температуре в строго изотермических условиях. Преимущественное испарение растворителя происходит «самопроизвольно», если обеспечивается контакт раствора с атмосферой. Скорость испарения легко регулируется температурой раствора. Для ускорения и регулирования испарения при постоянной температуре над поверхностью раствора часто пропускается струя воздуха или газа.

При выращивании кристаллов методом испарения растворителя исключаются все неблагоприятные факторы, обусловленные изменением температуры. С другой стороны, испарение растворителя сопровождается обогащением раствора примесями, коэффициент захвата которых меньше единицы. Соответственно изменяется их концентрация в кристалле. Второй отрицательный момент метода связан с изменением пересыщения в процессе опыта. Последнее зависит от скорости испарения, которая в свою очередь определяется геометрией установки, в первую очередь площадью поверхности раствора. В отсутствие затравки скорость изменения пересыщения пропорциональна отношению площади испаряющей поверхности к объему раствора. В цилиндрическом сосуде это отношение обратно пропорционально высоте столба раствора. Иными словами, при испарении одинакового объема раствора большие пересыщения создаются при малой высоте столба.

2.Экспериментальная часть


  1. Создание коллекции кристаллов, выращенных методом охлаждения

насыщенного горячего раствора соли.


    1. Выращивание кристаллов медного купороса CuSO4 • 5H2O

Медный купорос — пятиводный сульфат меди (II) CuSO4*5H2O. В древности его называли витриолом (от латинского слова vitrum — стекло), так как крупные кристаллы напоминают цветное синее стекло. Медный купорос применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений, в промышленности при производстве искусственных волокон, органических красителей, минеральных красок, мышьяковистых химикатов, для обогащения руды при флотации, при воронении стали, в гальванопластике и др. В природе CuSO4.5H2O встречается в виде минерала халькантита. 



1.2 Выращивание кристаллов железного купороса

Сульфа́т желе́за(II), желе́зо(II) серноки́слое  неорганическое соединение, железная соль серной кислоты с формулой FeSO4. Гептагидрат FeSO4·7Н2О носит тривиальное название железный купоро́с. Нелетуч, не имеет запаха. Безводное вещество бесцветное, непрозрачное, очень гигроскопичное. Кристаллогидраты — гигроскопичные прозрачные кристаллы светлого голубовато-зелёного, тетрагидрат FeSO4·4Н2О зелёного цвета (розенит), моногидрат FeSO4·Н2О бесцветный (смольнокит). Вкус сильно-вяжущий железистый (металлический). На воздухе постепенно выветриваются (теряют кристаллизационную воду). Сульфат железа(II) хорошо растворим в воде (26,3 г при 20 °С). Из водных растворов кристаллизуется голубовато-зелёный гептагидрат. Токсичность железного купороса сравнительно низкая.

Применяется в текстильной промышленности, в сельском хозяйстве как фунгицид, для приготовления минеральных красок.



1.3. Выращивание кристаллов поваренной соли Na CI

Пова́ренная соль (хлорид натрия, NaCl; употребляются также названия «хлористый натрий», «столовая соль», «каменная соль», «пищевая соль» или просто «соль») — пищевой продукт. В молотом виде представляет собой мелкие кристаллы белого цвета. Соль природного происхождения практически всегда имеет примеси других минеральных солей, которые могут придавать ей оттенки разных цветов (как правило, серого или бурого). 

Соль жизненно необходима для жизнедеятельности человека, равно как всех прочих живых существ. Ион хлора в соли является основным материалом для выработки соляной кислоты — важного компонента желудочного сока. Ионы натрия вместе с ионами других элементов участвуют в передаче нервных импульсов, сокращении мышечных волокон, поэтому недостаточная их концентрация в организме приводит к общей слабости, повышенной утомляемости и другим нервно-мышечным расстройствам. Суточная потребность в соли составляет 10-15 г, а в условиях жаркого климата, вследствие повышенного потоотделения, — до 25-30 г.



Выращивание кристаллов данных веществ включало в себя 3 этапа (на примере медного купороса):



1 этап: Приготовление насыщенного (маточного) раствора медного купороса.

В горячую воду небольшими порциями при постоянном перемешивании вносим необходимое количество вещества. Как только соль перестанет растворяться, раствор насыщен.

Для приготовления насыщенных растворов солей воспользуемся таблицей растворимости веществ в 100 мл воды.

Число граммов растворимости вещества в 100 мл воды.



Таблица 1.

Вещество

Температура, 0С

18 0С

100 0С

Медный купорос

23 г

57 г

Железный купорос

38 г

289 г

Хлорид натрия

36,5 г

115 г


2 этап: Фильтрование полученного насыщенного раствора

Готовый насыщенный раствор процеживают через фильтр  во второй химический стакан, в котором и будет происходить рост кристалла. Стакан накрывают листком бумаги и ждут появления первых кристалликов.

3 этап: Выбор затравки

Через некоторое время дней на дне стакана появляются первые кристаллики. Обычно они все имеют разную форму. Именно из них и отбираются те, кото­рые имеют более правильную форму. Эти кристаллики будут использованы в качестве затравки.

4 этап: Выращивание крупных одиночных кристаллов.


Заранее приготовленный новый раствор переливают в чистый стакан и погружают туда затравку (кристаллик привязанный на нити). Стакан накрывают бумагой и оставляют в теплом месте. Уже через неделю можно заметить, что  кристалл заметно подрос. Раствор со временем испаряется, поэтому нужно время от времени добавлять раствор по мере необходимости.



  1. Исследование влияния скорости охлаждения растворов на рост кристаллов.



Исследовали зависимость скорости охлаждения раствора на рост кристалла. Для этого готовили насыщенный раствор вещества, полученный раствор отфильтровывали, выбирали затравки. Одну из затравок помещали в насыщенный раствор и оставляли в теплом помещении без сквозняков, а другую затравку помещали в насыщенный раствор, который выносили на балкон (t° = 16°С).

Сравнивали полученные кристаллы по форме, размеру и цвету.





Результаты исследования

3.В ходе работы над проектом нам удалось создать небольшую коллекцию кристаллов, выращенных методом охлаждения насыщенного раствора.

2. При исследовании влияния скорости охлаждения раствора было обнаружено, что чем медленнее скорость охлаждение, т.е. медленнее идет кристаллизация, тем крупнее и прозрачнее кристалл, который образуется (монокристалл). Быстрое охлаждение приводит к получению множества мелких кристалликов и в результате образуется поликристаллы.

3. Таким образом, наши гипотезы в результате проведенных исследований подтвердились.































Список литературы



1. О.Ольгин. Опыты без взрывов. Изд. 3-е – М.: Химия, 1995.-144 с.

2. Полосин В. С. Школьный эксперимент по неорганической химии,

1959.-156 с.

3.Стёпин Б. Д., Аликберова Л. Ю., Книга по химии для домашнего чтения, Химия, 1994г.

4.Шаскольская М. П. Кристаллы, изд-во: Наука, 1985.- 186с.

5. http://www.kristall.ru/
























Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 27 сентября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДВ-216970

Похожие материалы

2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации. Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии.

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

Конкурс "Законы экологии"