Практическая работа «Выращивание кристаллов»
опыты и эксперименты по химии (8 класс)
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| p.r.vyrashchivanie_kristallov.docx | 382.27 КБ |
Предварительный просмотр:
Практическая работа №4. Выращивание кристаллов соли.
Цель: Вырастить кристалл соли в домашних условиях.
- рост кристаллов длится 2-3 недели.
- Форма кристаллов медного купороса несимметричная напоминающая косые параллелепипеды; железного купороса — моноклинные кристаллы, похожие на ромб; алюмокалиевых квасцов и хлорида натрия — кубической формы. Кристаллы хлорида натрия сильно срастаются.
- Цвет: медного купороса ярко-синий; железного купороса — светло-зеленый; алюмокалиевые квасцы и хлорид натрия — бесцветные.
- Кристаллы алюмокалиевых квасцов и хлорида натрия прозрачные; медного и железного купороса, преимущественно, — нет.
- Размеры указаны на фотографиях.
Предлагаемую лабораторную работу можно проводить в домашних условиях, так так выполняемые действия не являются опасными, но требуют длительного времени.
Практическое исследование проблемы:
Целью моей работы является: узнать, что такое невидимые чернила; какие бывают невидимые чернила; и изготовить невидимые чернила в домашних условиях своими руками.
С правилами по ТБ ознакомлен(на): ___________
- Рецепты получения невидимых чернил.
Как сделать исчезающие чернила? Этот вопрос волновал не одно поколение людей, ведь секреты, которые необходимо скрыть, существовали всегда. Из прочитанных книг и Интернета я узнал, что невидимые чернила широко применялись для тайной переписки.
Для некоторых из них нужны химические вещества, которых у меня нет. Но оказалось, что для приготовления невидимых и исчезающих чернил есть несколько доступных способов, которые легко можно применить дома.
Я решил попробовать. Вот несколько рецептов, с помощью которых каждый ребенок сможет приготовить исчезающие чернила:
- Невидимые чернила из лимона – выдавить сок половины лимона и развести его таким же количеством воды, проявлять воздействием тепла;
- Невидимые чернила из лука – приготовить сок лука и использовать его в качестве чернил, проявлять воздействие тепла;
- Невидимые чернила из молока – взять молоко и использовать его в качестве чернил, высушить, проявлять над свечой или лампой;
- Невидимые чернила из соды – приготовить концентрированный раствор соды – 1 чайная ложка на 10 мл. – 2 – 3 чайные ложки воды, все перемещать, использовать в качестве чернил, которые долго сохраняются, проявлять воздействием тепла.
В Интернете я нашел еще множество рецептов изготовления невидимых чернил, но для приготовления в домашних условиях не все подойдут. Поэтому я остановился на самых доступных для домашнего изготовления рецептах.
- Получение невидимых чернил в домашних условиях.
Приготовление невидимых чернил из лимона
Для этого нам понадобятся: половинка лимона, стаканчик, кисточка, белый лист бумаги. Выдавим сок из лимона в стакан, добавим такое же количество воды. Обмакнем кисточку в раствор лимонного сока и воды и напишем что-нибудь на бумаге. После того, как надпись сделана, ей надо дать высохнуть. Чтобы проявить надпись, надо нагреть листок бумаги, например, прогладить горячим утюгом. Лимонная кислота темнеет при воздействии температуры и таким образом, мои чернила становятся видимыми. Лимонный сок приятно пахнет, не заметен при высыхании, но долго сохнет, проявляется слабо желто-коричневым оттенком букв.
Приготовление невидимых чернил из лука
Для эксперимента нам понадобится то же самое, что и для предыдущего.
Возьмем половину луковицы, натрем ее на мелкой терке и выдавим через кусочек марли сок в стаканчик. Нанесем сок лука с помощью кисти на бумагу, подождем высыхания. При высыхании сок лука немного заметен на бумаге, и имеет не очень приятный запах, что делает эти чернила несовершенными. Будем проявлять тем же способом – нагреванием. Сок лука темнеет при воздействии тепла, и чернила становятся видимыми, приобретают коричневый оттенок.
Приготовление невидимых чернил из молока
Налить в стаканчик молоко. Обмакнуть кисточку в молоко и написать ей на листке белой бумаги. Дать молоку высохнуть. От букв не останется ни следа, ни запаха. Затем нагреть бумагу над свечой, и на ней проступит написанное, так как молоко при нагревании изменит цвет. Молоко действительно изменило цвет, но цвет надписи оказался не однородным, а свечой пользоваться не очень удобно и безопасно потому, что постоянно боишься, что листок может загореться, гораздо удобнее пользоваться утюгом. Но эксперимент позволил доказать, что надпись проявляется от воздействия любого тепла.
Приготовление невидимых чернил из соды
Необходимо приготовить насыщенный раствор обыкновенной питьевой соды в воде. Эти чернила могут очень долго храниться, не портясь. В этом их преимущество перед способом письма молоком или соками лимона и лука. Для удобства письма этими чернилами лучше всего заправить авторучку. Но я воспользовался, как и в предыдущих рецептах кисточкой. Сразу же за кистью вода испаряется, и на листе бумаги вроде бы ничего нет. Проявляется тайное письмо тоже очень просто: воздействием тепла. При нагревании утюгом проступает темно-коричневый текст. Причем, этот текст оказался самым ярким и однородным из всех предыдущих. Эти невидимые чернила оказались лучшими!
- Получить невидимые чернила в домашних условиях можно из легкодоступных в домашнем обиходе веществ.
- Не все виды симпатических (невидимых) чернил можно получить в домашних условиях, в основном только теплочувствительные чернила. Так как их легко проявить в домашних условиях воздействием тепла. Симпатические чернила, для которых нужны химические вещества или химические проявители, можно получить только в специальной химической лаборатории.
- Проявлять невидимые записи в домашних условиях можно с помощью, свечи, лампы, утюга, но наиболее удобный и безопасный способ — это с помощью утюга.
- В ходе своего эксперимента я установил, что самыми подходящими самодельными невидимыми чернилами можно считать – чернила из соды. Они легко готовятся, долго храниться, не имеют запаха, высыхают быстрее других чернил, участвующих в эксперименте и абсолютно незаметны на бумаге. Их можно даже заправлять в авторучку, так как они не портятся. И эти чернила проявляются ярче и однороднее других невидимых чернил, которые я получил и исследовал. Таким образом, невидимые чернила из соды — самые лучшие в моем эксперименте.
- В ходе своей исследовательской работы мы убедились, что эксперимент – это очень увлекательное и интересное занятие.
В ходе своего эксперимента я почувствовал себя не только настоящим исследователем, но и настоящим разведчиком на секретном задании. - Результатами своего исследования я поделился с одноклассниками и очень надеюсь, что это их вдохновит на собственные эксперименты.
Источник
Домашний эксперимент по теме » Растворы».
методическая разработка по химии (8 класс)
При изучение темы растворы наибольшим интересом пользуются эксперименты по выращиванию кристаллов в домашнх условиях.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| domashniy_eksperiment_po_teme_rastvory.docx | 15.07 КБ |
Предварительный просмотр:
Эксперимент 1. Растворы в медицинской аптечке.
Цель : изучить содержимое своей домашней аптечки и выбрать среди них растворы.
Оборудование : медицинская аптечка.
Правила ТБ: домашний эксперимент проводите только в присутствии своих родителей.
1.Повторите определение «раствор».
2.Рассмотрите содержимое медицинской аптечки и найдите среди медикаментов растворы. Объясните своё решение.
3.Сфотографируйте эти медицинские препараты и подготовьте отчет о результатах своего эксперимента.
Эксперимент 2. Выращивание кристаллов поваренной соли NaCl, медного купороса CuSO 4 ·5H 2 O, алюмокалиевых квасцов.
Вырастить кристаллы из насыщенного раствора поваренной соли, медного купороса или алюмокалиевых квасцов в домашних условиях.
Цель : научиться приготавливать насыщенный раствор поваренной соли или других веществ, выращивать кристаллы различных размеров, закрепить умения и навыки при работе с веществами и химическим оборудованием.
Оборудование и вещества : стакан и литровая банка для приготовления раствора, деревянная ложка или палочка для перемешивания, поваренная соль, медный купорос, алюмокалиевые квасцы, горячая вода, затравка – кристаллик соли, подвешенный на нитке, воронка и фильтровальная бумага.
1.Повторите определения: « раствор», « насыщенный раствор»,
2.Приготовьте насыщенный раствор соли. Для этого сначала налейте в банку горячей воды до половины её объёма, затем порциями добавляйте вещество, постоянно перемешивая его. Добавляйте соли до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Раствор должен быть таким насыщенным, чтобы последняя порция вещества на дне емкости не растворялась.
2. Отфильтруйте полученный насыщенный раствор в стакан через воронку с фильтровальной бумагой (ватой) и оставьте раствор остывать на 2-3 часа.
3. Внесите в остывший раствор затравку – маленький кристаллик соли, подвешенный на нити. Руками трогать затравку не желательно, после этого на ней останутся жировые следы, мешающие росту кристалла. Перед опусканием в раствор также быстро сполоснуть, иначе высохшие капли раствора оставят на затравке кучу мелких зародышей, вырастет поликристалл. Без особых причин вынимать затравку из раствора не стоит. Отрегулировать длину нити так, чтобы затравка висела в середине раствора. Теперь кристаллик будет равномерно расти со всех сторон.
4.Осторожно накройте раствор крышкой и оставьте на продолжительное время (2-3 дня и более).
Растить кристаллы можно и из горячего раствора, но есть один важный момент. Если растить кристаллы из раствора комнатной температуры, то рост будет не особо быстрый, но кристаллы вырастут более правильными, прозрачными и прочными. Если из горячего — очень часто будут расти поликристаллы, более мутные и хрупкие. Так что сами решайте, какие кристаллы вам нужны.
Результаты работы и выводы:
Изучите свой кристалл и ответьте на вопросы:
-Сколько дней вы выращивали кристалл? Какова его форма?
-Какого цвета кристалл? Прозрачный он или нет?
-Каковы размеры кристалла: высота, ширина, толщина? Какова масса кристалла? Имеет ли значение, как охлаждать раствор?
-Зарисуйте или сфотографируйте свой кристалл.
-В ходе эксперимента определить различие в форме кристаллов, выпавших при медленном и быстром охлаждении.
Подготовьте отчет о результатах своего эксперимента и представьте отчёт на уроке химии.
Источник
Домашний эксперимент выращивание кристаллов алюмокалиевых квасцов или медного купороса химия
Глава 1 Основные сведения о кристаллах и их свойствах
История получения искусственных кристаллов …………………3
Способы выращивания кристаллов……………………………….5
Глава 2 Практическая часть
2.1 Выращивание кристаллов из поваренной соли…………………6
2.2 Выращивание кристаллов из медного купороса………………. 7
2.3 Выращивание кристаллов из алюмокалиевых квасцов……… 8
2.4 Выращивание кристаллов из солей кремниевой кислоты…. 9
2.5 Выращивание сталактитов и сталагмитов …………………… 10
2.6 Результаты анкетирования …………………………………… 11.
Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека. Кристаллы широко применяются в науке, промышленности, оптике, электронике. Кристаллы получают в лаборатории, но бывают они и в природе. Например, снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев. Кроме этого, выращивание кристаллов — увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных химиков, максимально безопасное. Меня очень заинтересовала эта тема, и я решил попробовать вырастить кристаллы солей.
Тема нашей работы: Выращивание кристаллов
Цель работы: провести исследованиеповыращиванию кристаллов из различных химических веществ.
Задачи исследования:
узнать, что такое кристалл;
провести анкетирование среди учащихся 3 классов «Что я знаю о кристаллах»;
выяснить, какие условия нужно создать для роста кристаллов;
выполнить опытно-экспериментальную работу по выращиванию кристаллов;
поделиться полученной информацией на классном часе.
Методы исследования:
Накопление теоретического материала.
Проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов
Анализ полученных результатов исследования.
Объектом исследования являются кристаллы.
Предметом исследования –процесс кристаллизации.
Гипотеза исследования: Мы исходим из предположения, что все соли, могут образовывать кристаллы из их водных растворов.
Практическое значение исследования состоит в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях, занятиях кружка«Юный химик».
Глава 1 Основные сведения о кристаллах и их свойствах
История получения искусственных кристаллов
Прежде чем провести свои практические исследования, я должен был узнать, что из себя представляют кристаллы, какие у них свойства. Поэтому я обратился к теоретическим источникам в этой области. Для этого я использовал ресурсы Интернета и книги.
Первую попытку получения искусственных кристаллов можно отнести к Средневековью, к периоду расцвета алхимии. И хотя конечной целью опытов алхимиков было получение золота из простых веществ, можно предположить, что они пытались вырастить кристаллы драгоценных камней.
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. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым необходимо аккуратно выполнять все действия.
1.2 Виды кристаллов
Кристаллы обладают особыми свойствами. Кристаллические твердые вещества встречаются в виде отдельных одиночных кристаллов — монокристаллов — и в виде поликристаллов, представляющих собой скопление мелких кристалликов. Кристаллы бывают разной формы. Иногда образуются дендриты — это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые. Кристаллы бывают различными по размерам. Многие из них можно увидеть только в микроскоп. Но встречаются гигантские кристаллы массой в несколько тонн.
1.3 Способы выращивания кристаллов
Кристаллизацию можно вести разными способами:
1 способ: Охлаждение насыщенного горячего раствора или расплава.
Именно из-за охлаждения миллионы лет назад на Земле появились многие минералы. «Раствором» для этого «опыта» служила магма – расплавленная масса горных пород в недрах Земли. Поднимаясь к поверхности из раскалённой глубины, магма охлаждалась. И в результате этого охлаждения образовались те самые минералы, по которым мы ходим. Процесс этот очень длительный.
2 способ: Постепенное удаление воды из насыщенного раствора.
При испарении («высыхании») вода превращается в пар и улетучивается. Но растворённые в воде химические вещества не могут испариться вместе с ней и оседают в виде кристаллов. Самый простой пример – соль, которая образовывается при испарении воды из соляного раствора. И в этом случае, чем медленнее испаряется вода, тем лучше получаются кристаллы. Именно по такому способу я выращивал свой кристалл.
3 способ: При конденсации паров.
Кристаллы могут также расти при конденсации паров – так получаются снежинки и узоры на холодном стекле.
При использовании всех способов наилучшие результаты получаются, если используется затравка – небольшой кристалл правильной формы или камни. Таким способом получают, например, кристаллы рубина. Выращивание кристаллов драгоценных камней проводят очень медленно, иногда годами. Если же ускорить кристаллизацию, то вместо одного кристалла получится масса мелких.
В Интернете можно найти много инструкций по поводу того, как выращивать кристаллы из различных химических веществ. Мы решили проверить все самостоятельно, и в качестве основы взяли обычную поваренную соль, медный купорос, алюмокалиевые квасцы, соли кремниевой кислоты.
Проанализировав текстовый материал и определив методы исследования, провели экспериментальную работу по выращиванию кристаллов.
Глава 2. Практическая часть
Я понял, что выращивание кристаллов – это искусство, поэтому немного настойчивости, упорства, аккуратности, и можно стать обладателем красивых кристаллов, но нужно обязательно соблюдать правила техники безопасности. Именно поэтому я обратился к учителю химии.
2.1 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. (Приложение 6)
Результат:мы получили кристалл поваренной соли.
1. Поваренная соль состоит из кристаллов.
2. При соприкосновении кристаллов соли с водой, они растворяются.
3. Быстрее всего кристаллы соли могут образовываться в насыщенном растворе поваренной соли.
4. По мере того как вода испаряется, соль снова образует кристаллы.
5. Можно вырастить кристаллы при необходимых условиях: наличие насыщенного солевого раствора и ниточки с затравкой
2.2 Опыт №2. Выращивание кристаллов из 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. (Приложение 7)
Результат:мы получили кристалл медного купороса. Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.
2.3 Опыт№ 3. Выращивание кристаллов из алюмокалиевых квасцов
Насыпать 4 чайные ложки порошка алюминиевых квасцов в половину чашки горячей воды. Помешивать для лучшего растворения. Через некоторое время порошок весь растворится, и раствор станет прозрачным.
Накрыть банку специальной крышкой, чтобы защитить от пыли. Через 1 день появляются красивые кристаллы.
Результат: мы получили кристаллы из алюмокалиевых квасцов.
2.4 Опыт № 4. Выращивание кристаллов из солей кремниевой кислоты
Налили в химический стакан силикатный клей (водный раствор силиката натрия) и дистиллированную воду в соотношении 1:1. В стакан насыпали кристаллики солей разных цветов: кальция, никеля, меди, кобальта, железа, бария, цинка, хрома и марганца. Через 15–20 минут в стакане появились «заросли», напоминающие деревья или водоросли.
Результат: в химическом стакане появились «заросли водорослей», образованных кристаллами солей кремниевой кислоты.
2.5 Опыт № 5. Выращивание сталактитов и сталагмитов
Из плотной бумаги делается каркас будущей «пещеры». Замешивается немного алебастра с небольшим количеством воды до получения вязкой однородной массы. Пока алебастр не застыл, обмазывают им все стороны «пещеры» снаружи и изнутри. Спустя несколько часов алебастр окончательно затвердевает.
Затем мы приступили к выращиванию в «пещере» «сталактитов» и «сталагмитов». В подходящем сосуде приготовили смесь силикатного клея (жидкого стекла) и воды в соотношении 1:1 по объему. Поместили «пещеру» в сосуд так, чтобы уровень жидкости не доходил до ее верхнего свода. К своду «пещеры» должен быть свободный доступ. С помощью шпателя внесли в «пещеру» сульфат магния и высыпали кристаллики в раствор. Таким же образом в раствор внесли кристаллический хлорид кальция. Через несколько минут наблюдали рост «сталагмитов» (время их роста зависит от объема сосуда).
Затем осторожно вынули «пещеру» из раствора, повернули ее на 180 градусов и снова опустили в раствор. Опять внесли в «пещеру» соли сульфата магния и хлорид кальция. Снова наблюдали появление в «пещере» причудливых наростов. Вынули «пещеру» из сосуда, осторожно промыли водой и оставили сушиться.(Приложение 8)
Результат: на сводах пещеры образовались причудливые наросты кристаллов.
В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристаллы поваренной соли, сахара и медного купороса
2.6 Результаты анкетирования
Заинтересовавшись выращиванием кристаллов из различных химических веществ, я решил узнать у одноклассников: «Знают ли они, что такое кристаллы? Как их получают? И где они применяются?» С этой целью было проведено анкетирование среди учащихся параллели 3-х классов. Учащимся были предложены следующие вопросы:
1.Что такое кристаллы:
2. Выберите среди предложенных предметов кристаллы (ответов несколько):
а) соль в) жемчуг
б) алмаз г) снежинка
3. Какими способами выращивают кристаллы (ответов несколько):
а) кипячение б) испарение
в) охлаждение г) конденсация паров
Результат: анкета показала, что не все учащиеся знают, что такое кристаллы, как их получают и где они применяются. Все ответы сведены в диаграммы.(Приложение1,2,3) поэтому на классном часе я познакомил ребят с результатами своей работы.
Заключение
Я узнал, что многие видные ученые начинали свои первые опыты именно с выращивания кристаллов. Помимо чисто внешних эффектов, эти опыты заставляют задумываться над тем, как устроены кристаллы и как они образуются, почему разные вещества дают кристаллы разной формы, а некоторые вовсе не образуют кристаллов, что надо сделать, чтобы кристаллы получились большими и красивыми.
Гипотеза исследования полностью подтвердилась: кристаллы соли могут появляться при создании определенных условий и если изменять условия кристаллизации и растворять различные вещества, то можно получать кристаллы разной формы, цвета и в разные сроки.
Я учился работать с источниками информации.
Узнал что такое кристаллы, какие они могут быть, почему они растут и зачем они нужны.
Освоил некоторые способы выращивания кристаллов разных веществ.
Наблюдал рост кристалла в разных условиях.
Провел изучение растворимости медного купороса в воде при разных температурах.
Узнал, что у веществ разного химического состава кристаллы имеют разную форму и отличаются по таким свойствам, как симметрия.
Таким образом, после проведения исследования могу сделать следующие выводы:
при благоприятных условиях поваренная соль, медный купорос, алюмокалиевые квасцы, соли кремниевой кислоты принимают форму кристаллов;
кристаллы различных веществ имеют разную форму;
на форму кристаллов оказывает влияние температура;
кристаллы различных веществ имеют различные свойства (одни кристаллы окрашиваются, другие – бесцветны; одни кристаллы растут хорошо, другие – плохо).
быстрее и легче кристалл растёт тогда, когда в насыщенный раствор помещается кристалл — «затравка».
Геология Земли http://www.geologiazemli.ru/articles/112
Ольгин О., «Опыты без взрывов», М.; «Химия», 1995 г
Плешаков А.А., «От земли до неба», М.; «Просвещение», 2002 г.;
Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю., «Книга по химии для домашнего чтения», М.; Химия, 1994 г.;
Фото образцов кристаллов из коллекции В.А. Слётова, geo.web.ru/druza/a— Sletov.htm
Химия и химики. http://chemistry-chemists.com/Video6.html
Шаскольская М. П., «Кристаллы», Москва, «Наука», 1985 год
Старт в науке
Учредителями Конкурса являются Международная ассоциация учёных, преподавателей и специалистов – Российская Академия Естествознания, редакция научного журнала «Международный школьный научный вестник», редакция журнала «Старт в науке».
Источник