Домашний эксперимент по химии 8 класс выращивание кристаллов соли

Научно-исследовательская работа «Выращивание кристаллов» (8 класс)

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

«МБОУ Рыбно-Слободская средняя общеобразовательная школа №2»

Рыбно-Слободского муниципального района РТ

ученицы 8 класса «А»

Шарипова Миннегуль Идрисовна

Кристаллы окружают нас повсюду. Кто не рассматривал песчинки на речном берегу или не любовался снежинками? И морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев. 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.

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». Слово «кристалл» происходит от греческого «крюсталлос», то есть «лед». Полагали, что лед, находясь длительное время в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять.

Гипотеза исследования: предположим, что кристаллы могут появляться при создании определенных условий; значит, если изменить условия кристаллизации и растворить различные вещества, то можно получить кристаллы разной формы и цвета в домашних условиях.

Цель работы: вырастить кристаллы в домашних условиях.

Изучить теоретический материал по теме «Химия кристаллов»;

Рассмотреть способы получения (выращивания) кристаллов в лабораторных условиях;

Провести эксперимент по выращиванию кристаллов;

Оценить значение кристаллов в жизни человека.

Обзор научной литературы;

Проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов из поваренной соли, медного купороса, морской соли и раствора карбамида;

Анализ полученных результатов исследования.

Что такое кристалл?

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.

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

Вы, конечно, обращали внимание на бесконечное разнообразие снежинок. Еще в 17 веке знаменитый астроном Иоганн Кеплер написал трактат «О шестиугольных снежинках», а спустя три столетия были изданы альбомы, в которых представлены коллекции увеличенных фотографий тысяч снежинок, причем ни одна из них не повторяет другую

Опыт 1. Выращивание кристаллов поваренной соли

Налили в стакан горячую воду, стали насыпать соль, до тех пор, пока она не перестала растворяться. Раствор процедили через фильтр, чтобы не осталось соринок. Остудили раствор. Взяли нитку с гаечкой, повесили на карандаше так, чтобы она погрузилась в раствор, но не достала дна. Поставили стакан с раствором в место, где нет сквозняков. Через несколько минут мы наблюдали, как начал идти процесс образования кристалла. Через день наша нить покрылась белым налётом, а через 3 дня мы наблюдали появление маленького кристалла.

Вывод : В результате исследования мы получили кристалл поваренной соли.

Опыт 2. Выращивание кристаллов морской соли

В стеклянную банку наливаем холодную дистиллированную воду. Добавляем морскую соль небольшими порциями, пока она не перестанет растворяться. Делаем насыщенный солёный раствор. Получившийся раствор необходимо профильтровать через фильтр-салфетку, чтобы все примеси остались на фильтре. Чистый солёный раствор подогреваем на водяной бане. Смесь выливаем в ёмкость, где в последующем будет расти кристалл.

Делаем «затравку». Это может быть крупный кристаллик соли или пуговица, предварительно смоченная в солёном растворе и высушенная. Мы берём крупный кристалл соли и привязываем к нему нитку. С другой стороны привязываем к полоске картона. Он служит нам перемычкой. Опускаем нитку с «затравкой» в ёмкость.

Заготовка выполнена. Теперь ставим её в место, где температура воздуха меняется меньше всего. Теперь наблюдаем за образованием кристаллов.

Спустя пять дней на нитке в растворе можно разглядеть множество маленьких кристалликов.

Вывод. В результате проделанной работы можно с уверенность сказать, что кристаллы можно вырастить в домашних условиях

Опыт 3. Выращивание кристаллов медного купороса

Берем банку с водой, добавляем медный купорос, тщательно перемешиваем до тех пор, пока он будет растворяться. Ёмкость с водой лучше всего постепенно подогревать для более быстрого растворения химиката. В процессе вода начнет менять цвет – от голубого до тёмно синего. После этого в стеклянную банку опускаем «затравку». Это обычная ниточка, привязанная на карандаш. И уже через пару дней мы видим, что на ниточку наросло множество маленьких кристалликов синего цвета. Продолжаем выращивание до тех пор, пока вода не станет светлого цвета, а кристаллы не перестанут расти.

Вывод. В результате исследования мы получили кристалл медного купороса. Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.

Опыт 4. Выращивание кристаллов из сахарного песка

Взяли четверть стакана воды, 2 столовые ложки сахара, смешали. Держали в кастрюле на огне до полного растворения сахара, чтобы получился сироп. Немного сахара всыпали на бумагу. В нём обваляли палочку, предварительно смоченную в сиропе.

Заготовили несколько палочек и оставили их на некоторое время. Они должны полностью высохнуть.

Взяли кастрюлю, влили в неё 2 стакана воды, всыпали 2,5 стакана сахара. Поставили на средний огонь и ожидали полного растворения, постоянно помешивая, чтобы сироп не пригорел. После этого всыпали оставшийся сахар (2,5 стакана) и снова варили до полного растворения. Выключили огонь, оставьте сироп на 15 минут. Горячий сироп разлили из кастрюли по прозрачным стаканам. (Нельзя допускать остывания сиропа, иначе кристалл не будет расти). Заготовку для кристалла поместили в стакан так, чтобы она не упиралась в дно и не касалась стенок посуды.

Вывод . Спустя неделю вырос кристалл из сахарного песка.

Опыт 5. Выращивание кристаллов из набора «Алхимик»

Пропитали палочки по 3,5 и 4 см в готовом растворе, установили стержни в углубления, долили раствор. Через несколько дней наблюдали за ростом кристаллов.

Вывод. В результате исследования мы получили кристаллы карбамида фиолетового цвета.

Как сохранить выращенные кристаллы?

Когда кристаллы выросли достаточно большими, достали их из растворов, обсушили, срезали нитку и покрыли грани кристаллов бесцветным лаком, чтобы предохранить от «выветривания» на воздухе,так как кристаллы сами по себе очень хрупкие.

При выполнении этой работы мы выяснили, что мир кристаллов 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.

В ходе работы мы исследовали очень интересное свойство кристаллов – их рост в искусственной среде. Оказывается, кристаллы можно вырастить дома, без каких- либо усилий.

При изучении кристаллов мы убедились, что свойства их настолько разнообразны, вследствие чего мы смогли исследовать некоторые из них.

Однородность строения — одинаковость узора взаимного расположения атомов во всех частях объема его кристаллической решетки.

Анизотропность — различие физических свойств кристаллов (теплопроводность, твердость, упругость и другие) по параллельным и непараллельным направлениям кристаллической решетки. Свойства кристаллов одинаковы по параллельным направлениям, но неодинаковы по непараллельным.

Способность самоограняться, т.е. принимать форму правильного многогранника при свободном росте кристаллов.

Симметричность — возможность совмещения кристалла или его частей определенными симметрическими преобразованиями, соответствующими симметрии их пространственных решеток.

Изучение кристаллических форм минералов показало, что мир кристаллов отличается симметрией, хорошо наблюдаемой в геометрической форме их огранки.

Подводя итог мы хотим сказать, что любой кристалл сам по себе красив. Он может быть разных размеров, форм, окраски, но его красота и многогранность будет поражать умы философов, ученых, поэтов и художников. Наблюдать за ростом кристаллов можно вечно.

В результате проделанной нами работы, мы добились реализации, поставленных перед нами задач:

-во-первых , узнали, что кристалл – это «твердое тело, имеющее упорядоченное, симметрическое строение».

-во вторых , проведя наблюдения за процессом кристаллизации, выяснили факторы, влияющие на процесс выращивания кристаллов. Поняли, что для появления кристалла необходимо соблюдать точные инструкции и правила техники безопасности.

Таким образом, выдвинутая нами гипотеза подтвердилась, оказывается, кристаллы можно выращивать в домашних условиях, но необходимо соблюдать некоторые условия.

http://mirkristallov.com/- Мир кристаллов.

http://ru.wikipedia.org/wiki/E519 — ВикипедиЯ – свободная энциклопедия.

Шаскольская М.П.. Кристаллы. — М.: Наука, 1978 г. – 208 с.

Источник

Выращивание кристаллов соли в домашних условиях
творческая работа учащихся по физике (8 класс) по теме

Кристаллы получают в лаборатории, но бывают они и в природе. Наступила зима. Посмотрите вокруг: снежинки, морозные узоры на оконных стеклах и иней на ветках деревьев. Это кристаллы.

Многие кристаллы – продукты жизнедеятельности организмов. Например, некоторые виды моллюсков обладают способностью наращивать перламутр на инородных телах, попавших в раковину. В результате через 5-10 лет образуется жемчуг.

Кристаллами являются алмазы, рубины, сапфиры и другие драгоценные камни. За сутки в лаборатории можно вырастить кристалл соли массой около 1 килограмма. Кристаллы широко применяются в науке, промышленности, оптике, электронике. Нас очень заинтересовала эта тема, и мы решили вырастить кристаллы соли в домашних условиях.

Скачать:

Вложение	Размер
vyrashchivanie_kristallov_soli_v_domashnih_usloviyah.doc	86 КБ

Предварительный просмотр:

Государственное Бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 262 Красносельского

района Санкт – Петербурга

Исследовательская работа по теме:

Выращивание кристаллов соли в домашних условиях

Учащиеся 8 «А» класса

Потехина Светлана Владимировна

Глава 2 Выращивание кристаллов соли в домашних условиях ………………………………………………………. 6

2.1. Этапы выращивание кристаллов поваренной соли……………………. 6

2.2. Выращивание кристаллов медного купороса…………………………….7

2.3. Анализ полученных результатов………………………………………….8

Цель исследования: научиться выращивать кристаллы соли.

Объект исследования: процесс роста кристаллов.

Предмет исследования: кристаллы соли.

изучить строение кристаллических тел;
подобрать дома оборудование и сырье для производства кристаллов;
вырастить кристаллы соли;
изучить условия образования кристаллов, их формы, цвета;
проанализировать полученные результаты.

Практическое значение исследования заключается в привлечении внимания учащихся к изучению окружающего мира, развитие их познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе самостоятельного приобретения новых знаний. Воспитание духа сотрудничества в процессе совместного выполнения поставленных задач и уважительного отношения к мнению оппонента во время выполнения экспериментальных исследований и подготовки презентации.

ГЛАВА 1.Кристаллические тела

1.1. Кристаллические тела

Кристаллы — твердые тела, в которых атомы или молекулы расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку — кристаллическую решётку. Поэтому кристаллы имеют плоские грани. Правильная внешняя форма не единственное и даже не самое главное следствие упорядоченного строения кристаллов.

Все кристаллические тела анизотропны. Анизотропией называют зависимость физических свойств от выбранного в кристалле направления. Наблюдается различная механическая прочность кристаллов по разным направлениям. Например, кусок слюды легко расслаивается в одном из направлений на тонкие пластинки, но разорвать его в направлении перпендикулярном пластинкам, гораздо труднее. Кристаллы по-разному проводят теплоту и электрический ток в различных направлениях. От направления в кристалле зависят и его оптические свойства.

Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов, называют поликристаллическим. Одиночные кристаллы называют монокристаллами. Соблюдая осторожность, можно вырастить кристалл больших размеров – монокристалл. В обычных условиях поликристаллическое тело образуется в результате того, что начавшийся рост кристалликов продолжается до тех пор, пока они не приходят в соприкосновение друг с другом, образуя единое тело. К поликристаллам относятся металлы, кусок сахара, лед. Поликристаллы не обнаруживают анизотропии; свойства каждого кристаллика зависят от направления, но кристаллики ориентированы по отношения друг к другу беспорядочно. В результате все направления в нутрии поликристалла равноправны и его свойства одинаковы по всем направлениям.

Кристаллизация – процесс образования кристаллов из раствора, расплава, а иногда и из газовой фазы.

Выращивание кристаллов – процесс очень интересный, но ждать, пока вырастет кристалл приходиться дни, недели, а иногда и месяцы. Мы решили узнать, какие процессы управляют ростом кристаллов; почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми.

1.2. Жидкие кристаллы

Согласно законам термодинамики, агрегатные состояния веществ подразделяются на три вида: твердое, жидкое и газообразное, однако такое разделение не отражает внутреннее строение вещества, степень упорядоченности его частиц. Некоторые вещества (стекла, смолы) обладают свойствами характерными и для твердых, и для очень вязких переохлажденных жидкостей. В частности, некоторые органические материалы переходят из твердого состояния в жидкое, испытывая ряд переходов, включающих образование новой фазы, которую называют жидкокристаллическим состоянием (жидким кристаллом). Жидкие кристаллы — это вещества, которые ведут себя одновременно как жидкости и как твёрдые тела. Молекулы в жидких кристаллах, с одной стороны, довольно подвижны, с другой — расположены регулярно, образуя подобие кристаллической структуры (одномерной или двухмерной). Часто уже при небольшом нагревании правильное расположение молекул нарушается, и жидкий кристалл становится обычной жидкостью. Напротив, при достаточно низких температурах они замерзают, превращаясь в твёрдые тела. Регулярное расположение молекул в жидких кристаллах обусловливает их особые оптические свойства. Их свойствами можно управлять, подвергая действию магнитного или электрического поля. Это используется в жидкокристаллических индикаторах часов, калькуляторов, компьютеров и последних моделей телевизоров. Новые возможности применения получили врачи: жидкокристаллический индикатор на коже больного быстро диагностирует скрытое воспаление и даже опухоль.

Глава 2 Выращивание кристаллов соли в домашних условиях

2.1. Этапы выращивание кристаллов поваренной соли.

Наша задача – вырастить красивые кристаллы соли из насыщенного раствора. Процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических препаратов. У нас всех есть пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Её также можно назвать и каменной. Кристаллы поваренной соли NaCl представляют собой бесцветные прозрачные кубики. В идеале должны получиться прямоугольные кристаллы (это связано с тем, что NaCl имеет кубическую кристаллическую решетку).

Чтобы вырастить кристалл необходимо подготовить:

— ложку, чтобы размешивать раствор;

— ёмкость, где будет находиться раствор.

Разведем раствор поваренной соли следующим образом: нальем воду в ёмкость (например стакан) и поставим его в кастрюлю с тёплой водой (не более 50 °С – 60 °С). Насыпаем пищевую соль в стакан и оставляем на 5 минут, предварительно помешав. За это время стакан с водой нагреется, а соль растворится. Желательно, чтобы температура воды пока не снижалась. Затем добавим ещё соль и снова перемешаем. Повторяем этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться, и будет оседать на дно стакана. Мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость такого же объёма, избавившись при этом от излишек соли на дне. Выбираем любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли и помещаем его на дно стакана с насыщенным раствором. Можно кристаллик привязать за нитку и подвесить, чтобы он не касался стенок стакана. Переносим ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий). Накрываем чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом от попадания пыли и мусора.

Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться. А если проделать всё ещё раз (приготовить насыщенный раствор соли и опустить в него этот кристаллик), то он будет расти гораздо быстрее (извлеките кристаллик и используйте уже приготовленный раствор, добавляя в него воды и необходимую порцию пищевой соли).

2.2. Выращивание кристаллов медного купороса

Из медного купороса можно получить голубые, кристаллы. Точно так же, как и в вышеописанном процессе, мы получаем насыщенный раствор данной соли. Только вода водопроводная не подойдет. Придется побеспокоиться о том, чтобы где-то взять дистиллированную воду, потому что иначе чистого раствора медного купороса не получить.

2.3. Условия кристаллизации

Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл, а если быстро — то множество мелких кристаллов.

Мы заметили, увеличение скорости роста кристаллов с повышением температуры, объясняется тем, что с повышением температуры раствора одновременно возрастает и концентрация соли в насыщенном растворе. Емкость же с кристаллом лучше поставить в прохладное и сухое место, так как при высокой влажности, скорость испарения воды уменьшается, и образование кристаллов будет идти медленнее.

Важно соблюдать следующие меры предосторожности:

1. Кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора.

2. Не допускать попадание мусора в насыщенный раствор.

3. Нужно следить за уровнем насыщенного раствора, периодически (раз в неделю или две) обновлять при испарении раствор.

2.3. Анализ полученных результатов

Таким образом, мы установили, что можно вырастить кристаллы соли в домашних условиях.

В процессе выполнения работы мы пытались получить цветные кристаллы. Попробовали окрасить раствор, где растёт кристалл разными по свойствам красками, но это лишь испортило раствор, а кристаллы не окрасились.

Лучший способ получить цветные кристаллы — это подобрать нужную по цвету соль или покрасить уже готовый кристалл, например краской для окрашивания яиц, раствором йода или зеленки. По итогам выполнения исследовательской работы мы сделали для себя следующие выводы:

П ри благоприятных условиях некоторые твердые тела принимают форму кристаллов.
К ристаллы растут из растворов, когда испаряется вода.
Рост кристаллов зависит от концентрации раствора.
На форму кристаллов соли оказывает влияние температура (изменяется форма кристаллов и число граней кристаллов).
Быстрота роста кристаллов зависит от относительной влажности.
Скорость роста кристаллов зависит от рода вещества.
К ристаллы различных веществ имеют разную форму

Соль… Что в ней необычного? Известно, что соль хорошо растворяется в воде и образует бесцветные кристаллы, похожие на кубики.

Но, при более внимательном изучении соли, мы поняли, что знаем о ней очень мало. Появилось желание научиться выращивать кристаллы правильной симметричной формы. Конечно, для этого необходимы определенные условия и, конечно, знания! В процессе выполнения этой работы мы узнали много важного и интересного.