Проектная работа по теме: "Выращивание кристаллов в домашних условиях"

Научно-практическая конференция

Секция: окружающий мир

ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ

В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Абдуллина Диляра

МБОУ «СОШ № 25», 3 А класс,

г. Набережные Челны

Научный руководитель:

Глазкова О.Н., учитель начальных классов

Набережные Челны

2015 г.

СОДЕРЖАНИЕ:

1.     Введение___________________________________________ стр. 3

2.     Теоретическая часть

§ 1. Что такое кристаллы. Разновидности кристаллов ______ стр. 4

§ 3. Применение кристаллов ___________________________ стр. 5

3.     Экспериментальная часть

Этап 1. Приготовление раствора _______________________ стр. 6

Этап 2. Наблюдение за ростом кристаллов _______________ стр. 7

Этап 3. Сравнение полученных кристаллов ______________ стр. 9

4.     Заключение ________________________________________ стр. 10

5.     Источники информации ______________________________ стр. 11

2

1.     ВВЕДЕНИЕ

Каждый человек в своей жизни хотя бы один раз любовался красивым блеском кристаллов. Они завораживают своими правильными формами, большим разнообразием расцветок. Человечество с древних времен изучает свойства кристаллов. Кристаллы, как и живые существа, могут зарождаться, расти, стареть и разрушаться.

Я заинтересовалась кристаллами, когда мне родители впервые подарили журнал «Минералы. Сокровища Земли». Мне нравилось рассматривать кристаллы, которые идут в наборе с журналом, читать о разных минералах. Я решила попробовать вырастить кристалл в домашних условиях.

Актуальность работы: кристаллы играют большую роль в жизни человека. Их используют в качестве украшений, элементов декора, в науке и технике. Зная структуру кристаллов, можно управлять их свойствами.

Гипотеза: некоторые кристаллы легко выращиваются в домашних условиях.

Предмет исследования: кристаллы.

Объект исследования: рост кристаллов.

Цель проекта: научиться выращивать кристаллы медного купороса и железного купороса в домашних условиях.

Задачи проекта:

1.                 Изучить происхождение кристаллов, их разновидности.

2.                 Выяснить, где и как применяются кристаллы.

3.                 Определить способ выращивания кристаллов в домашних условиях.

4.                 Подобрать дома доступное оборудование и сырье для выращивания кристаллов.

5.                 Познакомиться с мерами безопасности при проведении опытов.

6.                 Вырастить кристаллы медного купороса и железного купороса.

7.                 Сравнить полученные кристаллы.

3

2.     ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

§ 1. Что такое кристаллы. Разновидности кристаллов.

Кристаллы – это твердые тела, которые имеют упорядоченное, симметрическое строение. В переводе с греческого слово «кристалл» означает «прозрачный лед». Вначале так называли горный хрусталь. Горный хрусталь принимали за лед, который так сильно замерз, что уже не тает. Главной особенностью кристалла считали его прозрачность, поэтому позднее так стали называть все прозрачные твердые тела. Сейчас словом «кристалл» называют все твердые тела с упорядоченной внутренней структурой, которая часто проявляется в виде правильной геометрической формы тела.

Все кристаллы делятся на две большие группы: идеальные и реальные. Идеальные кристаллы – математическая модель, которой пользуются ученные, чтобы описать свойства  настоящих кристаллов. Реальные кристаллы – те, с которыми мы сталкиваемся в жизни. Они имеют различные примеси, шероховатые поверхности, могут иметь неправильную форму.

Так же кристаллы делят на группы по их происхождению: природные (естественные) и искусственные (выращенные человеком). Природные кристаллы вырастают в недрах планеты в естественных для роста условиях. Искусственные кристаллы выращиваются в лабораториях или домашних условиях. Например, кристаллы поваренной соли можно вырастить дома. Кристаллы рубина (фото 1) могут быть выращены как самой природой, так и в лаборатории людьми. Но существуют кристаллы, например парателлурит (фото 2), которые не вырастают в природе, их можно получить только в лабораторных условиях.

   

Фото 1.                                                                         Фото 2.

Кристалл рубина                                                  Кристалл парателлурита

4

§ 2. Применение кристаллов.

Применение кристаллов в науке и технике очень разнообразно. Приведу только несколько примеров. Самый твердый и редкий минерал – алмаз (фото 3) – используется как украшение. Так же из-за его исключительной твердости многие режущие инструменты покрывают смесью алмазного порошка и клейкого вещества. Алмазным порошком шлифуют и полируют твердые камни, закаленную сталь, твердые и сверхтвердые сплавы.

Рубин и сапфир (фото 4) относятся к самым красивым и дорогим из драгоценных камней. Но у них есть и другие применения. Все часы работают на искусственных рубинах. Рубины используют в лазерах, так как его кристалл  усиливает свет. Сапфир прозрачен, поэтому из него делают пластины для оптических приборов.

Кристаллы используются в устройствах для записи и воспроизведения звука. Кристаллы кремния и германия входят в состав полупроводниковых диодов, которые есть в каждом компьютере и мобильном телефоне.

Так же в технике нашел свое применение материал поляроид (фото 5) – тонкая прозрачная пленка, заполненная крохотными игольчатыми кристаллами. Поляроидные пленки используют в поляроидных очках, так как они гасят блики отраженного света. Это важно для полярников, которым приходится смотреть на ослепительный снег, а так же для водителей автотранспорта.

               

         Фото 3                                    Фото 4                                    Фото 5

         Алмаз                                     Сапфир                    Поляроидные пленки

5

3.     ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Этап 1. Приготовление раствора.

Для выращивания кристаллов в домашних условиях, мы с мамой решили взять соли медного купороса и железного купороса. Соль купили в магазине садово-огородного инвентаря, где она продается как средство по борьбе с плесенью.

ВАЖНО! Нужно помнить, что это химические реактивы, поэтому дети должны работать с ними только под наблюдением взрослых!

Сначала надо приготовить насыщенный раствор соли.  Для этого надо в банку залить воду, затем небольшими порциями добавлять соль и размешивать ее до полного растворения. На 300 мл воды положили 100 г медного купороса и 200 г железного купороса (фото 6). После этого я приготовила «затравку» - к маленьким гайкам привязала нитку и подвесила их на карандаши.

Фото 6

Приготовление раствора

6

Этап 2. Наблюдение за ростом кристаллов.

Через 2 часа после приготовления раствора на гайках и нитке появились тоненькие кристаллики. В банке с железным купоросом они были заметнее (фото 7), чем в банке с медным купоросом (фото 8).

                

                   Фото 7                                                       Фото 8

Через 2 дня увидела, что медный купорос выпал в осадок на дно банки (фото 9), а в банке с железным купоросом вырос небольшой кристалл (фото 10). Когда мы попробовали вытащить кристалл медного купороса со дна банки, он раскололся на несколько частей.

                   

                   Фото 9                                                                Фото 10

7

Тогда мы решили добавить в растворы еще по 200 г соли. Затем в небольшую посуду налили воду, поставили на огонь и в воду поставили банку с солью. Соль постоянно помешивали, чтобы она полностью растворилась (фото 11).

Фото 11

Когда вся соль растворилась, раствор в каждой банке оказался горячим. Через 2 часа я увидела, что в банке с железным купоросом появился небольшой кристалл (фото 12), а в банке с медным купоросом вырос кристалл больших размеров (фото 13).

                                

                   Фото 12                                                              Фото 13

8

На следующее утро я вылила раствор из банок, так как кристаллы выросли настолько, что приросли ко дну банок (фото 14,15).

         

                   Фото 14                                                     Фото 15

Кристалл медного купороса                     Кристалл железного купороса

Этап 3. Сравнение полученных кристаллов.

Я рассмотрела кристаллы медного и железного купороса и увидела следующее:

1.     Кристаллы имеют разный цвет: у медного купороса – насыщенный синий, а у железного купороса – светло-зеленый.

2.     Они имеют разную форму: грани медного купороса похожи на ромбы, а грани железного купороса больше похожи на параллелограммы.

3.     Рост кристаллов произошел по-разному: кристалл медного купороса вырос больше в длину вдоль нити, а кристалл железного купороса вырос больше в ширину.

4.     Кристаллы хрупкие, так как при попытке вытащить кристаллы из банки, они надломились.

9

5.            ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проделанной работы я сделала следующие выводы:

1.     Кристаллы разных веществ отличаются друг от друга цветом и формой.

2.     Разные кристаллы имеют разные направление роста и скорость роста.

3.     Кристаллы лучше растут в сильно насыщенном растворе соли.

4.     Рост кристаллов сильно зависит от температуры: чем выше температура, тем быстрее растут кристаллы.

5.     Кристаллы медного и железного купороса хрупкие, при работе с ними надо быть аккуратной.

Результаты проекта:

1.     Я училась работать с источниками информации из Интернета.

2.     Освоила два способа выращивания кристаллов.

3.     В течении нескольких дней наблюдала рост кристаллов.

4.     Рассказала одноклассникам, как можно вырастить кристаллы в домашних условиях на уроке окружающего мира по теме «Вмире камней».

10

5.     ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

1.     Универсальная школьная энциклопедия для детей – М.: «Аванта плюс», 2004.

2.     Большая книга эксперимента для школьников. – М.: Росмен, 2001.

3.     Журнал «Минералы. Сокровища Земли». Выпуски № 3, 5, 15, 20. – «Де Агостини», 2013.

4.     Журнал «Физика в школе» № 2. М., 2003.

5.     http://kristal.21428s12.edusite.ru/

6.     http://course-crystal.narod.ru/

11