На нашем сайте вы найдете полезные советы о том, как повысить плодородие почвы на вашем участке.
Меню
Практическая работа 4 выращивание кристаллов соли домашний эксперимент 7 класс
Практическая работа №4 Выращивание кристаллов соли (домашний эксперимент)
Перед тем как приступить к выполнению работы, внимательно прочитайте ее описание до конца. Прежде всего, выберите подходящую для эксперимента соль. Для выращивания кристаллов подойдет любая хорошо растворимая в воде соль (медный или железный купорос, квасцы и т. д.). Подойдет и поваренная соль — хлорид натрия.
Из оборудования вам понадобятся:
литровая банка или небольшая кастрюлька, в ней вы будете готовить раствор соли;
деревянная ложка или палочка для перемешивания;
воронка с ватой для фильтрования раствора;
термос с широким горлышком вместимостью 1 л (он нужен для того, чтобы раствор остывал медленно, тогда будут расти крупные кристаллы).
Если нет воронки или нужного термоса, их можно изготовить самостоятельно.
Чтобы сделать воронку, возьмите пластиковую бутылку из-под напитка и ножницами аккуратно отрежьте верхнюю часть на 1/3, как это показано на рисунке 92.
Рис. 92. Изготовление воронки из пластиковой бутылки
Вместо термоса подойдет обыкновенная стеклянная литровая банка.
Поставьте ее в картонную коробку или коробку из пенопласта. Большую коробку брать не нужно, главное, чтобы в нее полностью входила банка. Щели между коробкой и банкой плотно заложите кусочками тряпки или ватой. Чтобы плотно закрыть банку, понадобится пластиковая крышка.
Приготовьте горячий насыщенный раствор соли. Для этого наполовину заполните банку горячей водой (кипяток брать не нужно, чтобы не обжечься). Порциями добавляйте соль и перемешивайте. Когда соль перестанет растворяться, оставьте раствор на одну-две минуты, чтобы нерастворившиеся кристаллы успели осесть. Отфильтруйте раствор через воронку с ватой в чистый термос. Закройте термос крышкой и оставьте раствор медленно остывать два-три часа.
Раствор немного остыл. Теперь внесите в него затравку — кристаллик соли, приклеенный на кончике нитки. После того как ввели затравку, прикройте сосуд крышкой и оставьте на продолжительное время. Чтобы вырос крупный кристалл, потребуется несколько дней.
Обычно на нитке вырастает несколько кристаллов. Надо периодически удалять лишние, чтобы рос один большой кристалл.
Важно записывать условия проведения эксперимента и его результат, в нашем случае это характеристики полученного кристалла. Если получилось несколько кристаллов, то приводят описание самого большого.
Зарисуйте или сфотографируйте полученный кристалл (рис. 93, 94). Изучите свой кристалл и ответьте на вопросы.
Каковы размеры кристалла: высота, ширина, толщина?
Какова масса кристалла?
Практическая работа № 5 Очистка поваренной соли
Целью данной работы является очистка поваренной соли, загрязненной речным песком.
Предложенная вам загрязненная поваренная соль представляет собой гетерогенную смесь кристаллов хлорида натрия и песка. Для ее разделения необходимо воспользоваться различием в свойствах компонентов смеси, например различной растворимостью в воде. Как известно, поваренная соль растворяется в воде хорошо, в то время как песок в ней практически нерастворим.
В химический стакан поместите выданную учителем загрязненную соль и налейте 50—70 мл дистиллированной воды. Перемешивая содержимое стеклянной палочкой, добейтесь полного растворения соли в воде.
Раствор соли от песка можно отделить фильтрованием. Для этого соберите установку, как показано на рисунке 95. С помощью стеклянной палочки осторожно перелейте содержимое стакана на фильтр. Прозрачный фильтрат будет стекать в чистый стакан, нерастворимые компоненты исходной смеси остаются на фильтре.
Рис. 95. Установка для фильтрования
Жидкость в стакане — это водный раствор поваренной соли. Выделить из него чистую соль можно выпариванием. Для этого 5—7 мл фильтрата налейте в фарфоровую чашку, поместите ее в кольцо штатива и осторожно нагревайте на пламени спиртовки, постоянно перемешивая содержимое стеклянной палочкой до полного выпаривания жидкости. Сравните кристаллы соли, полученные после выпаривания раствора, с исходной загрязненной солью. Перечислите, какие приемы и операции вы использовали для очистки загрязненной соли.
Источник
Глава 4.Практическая работа ”Выращивание кристалла поваренной соли “.
Цель работы:наблюдение за процессом роста кристалла хлористого натрия и сравнение полученных кристаллов с моделями кристаллических решеток,проверить анизотропию прочности путем раскалывания.
Чтобы вырастить кристаллы в домашних условиях,нужно приготовить перенасыщенный раствор соли.В качестве исходного вещества выбрали соль,которые использует человек очень часто, это поваренная соль.
Налила в стакан горячей воды и посыпала в него поваренную соль,все время помешивая.Сыпала до тех пор,пока соль не перестала растворяться и на дне образовался осадок,не исчезающий при помешивании.Затем взяла кусочек тонкой проволоки и обмотала его шерстяной ниткой.На стакан сверху положила палочку и к ней подвесила обмотанную проволочку на нитке.Рассол постепенно остыл,потом вода из него начала испаряться.Через три дня (можно дольше) вытянула проволочку.Соль осела на шерстинках маленькими правильными кубиками.
Нужно периодически измерять размеры некоторых граней .Грани кристалликов изменяют свои размеры,они растут,,углы между соответственными гранями остаются постоянными.
Сравнили формы полученных кристаллов с формами моделей кристаллических решеток. У поваренной соли NaCl грани должны иметь форму квадратов,а кристаллы –кубов.Выращенный кристалл соответствует этим требования
Выбрала наиболее удобный , приемлемый способ выращивания кристаллов в домашних условиях и вырастила кристаллы поваренной соли.По мере роста кристаллов проводила наблюдение. Сравнила формы полученных кристаллов с формами их кристаллических решеток,они соответствуют формам кристаллам-кубам.
Силы притяжения ,возникающие между плоскостями состоящие только из одного типа ионов Na+ или Cl-(образующие грани октаэдра) в пять раз больше чем между плоскостями параллельными граням куба,в каждом из которых лежат и те и другие ионы, и Na+,и Cl- .Вот почему кристалл Na Cl гораздо легче расколоть по плоскостям куба,чем по плоскостям октаэдра.Поэтому он и кристаллизуется,образуя кубы.Кристалл фактически состоит из ионов противоположных знаков.
Заключение
Монокристаллы — твердые тела,частицы которых образуют единую кристаллическую решетку.
Внешняя форма монокристаллов одного вида может быть различной,но углы между
соответствующими гранями у них остаются постоянными.Это закон постоянства углов сформулировал французский естествоиспытатель Ж.Б.Роме де Лиля .Он сделал важный вывод: правильная форма кристаллов связана с закономерным размещением частиц, образующих кристалл.Монокристаллами являются большинство минералов.Однако крупные природные монокристаллы встречаются довольно редко.В настоящее время многие монокристаллы выращиваются искусственно.
Кристаллы характеризуются наличием значительных сил межмолекулярного взаимодействия.. Силы взаимодействия между атомами в кристаллах по разным направлениям неодинаковы Силы притяжения ,возникающие между плоскостями образующие грани октаэдра в кристаллах поваренной соли состоящих из ионов одного типа,в пять раз больше,чем силы между плоскостями,параллельными граням куба,в каждой из которых лежат и те и другие ионы,и Na+,и Cl-.В этом можно проследить действие закона анизотропии..Суть его в том, что многие свойства твердых тел зависят от направления,в котором эти свойства измеряются.Мы исследовали анизотропию прочности на поваренной соли. Если кристаллы поваренной соли,имеющие кубическую форму,раскалывать,то мелкие осколки будут иметь преимущественно форму прямоугольных параллелепипедов. Это значит,что в направлениях, параллельных граням,прочность кристалла поваренной соли гораздо меньше,чем в диагональных и других направлениях. Исследовать другие физические свойства мы не смогли из-за ограниченности приборов и материалов.Например,теплопровдность кристалла,измеренная в различных направлениях,может оказаться неодинаковой.Она будет одинаковой лишь в параллельных и симметричных направлениях. То же можно сказать об электропроводности,твердости, и других свойствах.Иначе говоря ,симметрия внешней формы сопровождается и симметрией физических свойств кристаллов.
8.Физика и Химия: Универсальная энциклопедия школьника. — Мн.:ТОО “Харвест”,1095.
9.Газета“ Первое сентября”. Физика .-2006.-№4.
10.Газета“ Первое сентября”.Физика. – 2007.-№17.
Источник
Практическая работа по химии «Выращивание кристаллов»
Разделы: Химия
Цель:
Образовательная: формирование понятий «кристаллы, кристаллическое состояние вещества» на основе исследовательской и проблемно-поисковой деятельности,
изучение условий образования кристаллов
Развивающая: развитие практических умений и навыков работы с химическими веществами, оборудованием; умений применять теоретические знания для объяснения наблюдаемых явлений
Вводная часть, создание мотивации к восприятию учебного материала
Ребята, прежде чем начать урок, я хочу проверить Ваше эмоциональное состояние. У вас на парте таблички «Шкала эмоционального состояния». Поставьте галочку на таблице из 6 лиц, чье выражение отражает ваше настроение в начале урока.
Рис.1. Определи свое эмоциональное состояние
1. В начале урока
2. В конце урока
1) очень веселое 2) веселое 3) нейтральное, нормальное 4) слегка грустное 5)грустное 6)очень грустное
Сегодня на уроке мы поведем практическую работу «Выращивание кристаллов»
Подобен чуду рост кристалла, Когда обычная вода, Одним мгновением вдруг, стала Сверкающим осколком льда. Луч света, затерявшись в гранях, Рассыплется на все цвета, И нам тогда понятней станет, Какой бывает красота.
Цель сегодняшнего занятия:
вырастить кристаллы медного купороса,
изучить условия их образования,
рассмотреть структуру кристаллов под микроскопом
познакомиться с многообразием кристаллов их красотой
Кристаллы, кристаллы, соцветья во мглу погруженной земли. Когда расцвели вы, на свете другие цветы не цвели. Нацежен был мало-помалу Из мрака лучистый хрусталь, чтоб стало под силу кристаллу вместить невместимую даль. Тускла на свету, но как факел кристалла живая свеча пылает во мраке…Во мраке – начало любого луча.
Учитель: Прежде чем приступить к практической работе, я хочу с Вами побеседовать: А знаете ли Вы, что такое кристаллы? (Вы знакомились с ними по физике)
КРИСТАЛЛЫ – (от греч. krystallos, первонач. – лед), твердые тела, атомы или молекулы которых образуют упорядоченную периодическую структуру (кристаллическую решетку).
– Какие типы кристаллических решеток вы знаете из курса химии? – Поэтому, на какие виды можно поделить все кристаллы, в зависимости от типа кристаллической решетки?
(Анизотропия и изотропия) Неодинаковость свойств кристалла в различных направлениях называют анизотропи’ей.
Изотропия, изотропность (от изо. и греч. tropos — поворот, направление), одинаковость физических свойств по всем направлениям (в противоположность анизотропии). Все газы, жидкости и твёрдые тела в аморфном состоянии изотропны по всем физическим свойствам. У кристаллов большинство физических свойств анизотропно. Однако чем выше симметрия кристалла, тем более изотропны его свойства. Так, у высокосимметричных кристаллов (алмаз, германий, каменная соль) упругость, прочность, электрооптические свойства анизотропны, но показатель преломления света, электропроводность, коэффициент теплового расширения и т. д. — изотропны (в менее симметричных кристаллах эти свойства также анизотропны.
– Все кристаллы обладают разными свойствами, как вы думаете, почему у всех кристаллов разные свойства?
Раздел физики, изучающий кристаллы, называется кристаллографией. Кристаллы изучает раздел физики, который называется физикой твердых тел. Кто после школы будет обучаться в техническом ВУЗе, захочет связать свою судьбу с техникой, тот будет подробно изучать этот раздел и узнает много интересного. (Физика твердых тел).
– Как Вы думаете, связана ли наша жизнь с кристаллами, имеют ли они какое-то практическое значение в природе и для человека? Зачем они нам нужны?
Живя на Земле, мы ходим по кристаллам, строим из кристаллов, обрабатываем кристаллы на заводах, выращиваем их в лабораториях, широко применяем в технике и науке, едим кристаллы, лечимся ими. Но, кроме того, кристаллы – очень красивое, завораживающее явление природы – я думаю, многие с этим согласятся. Они являются самыми необыкновенными и загадочными камнями. С глубокой древности им приписывают магические, целебные свойства. Ученые утверждают, что кристаллы способны записывать и передавать какую-либо информацию. Способны разговаривать. Федор Михайлович Достоевский утверждал, что красота спасет мир. Глядя на кристаллы и драгоценные камни, испытываешь чувство ликования, радости. Любуясь красотой, люди научились выращивать искусственные самоцветы, кристаллы, например, алмазы, сапфиры, хрусталь. Для этого было создано сложнейшее оборудование. Мы сегодня попробуем вырастить кристаллы в лабораторных условиях, используя оборудование, стоящее у вас на партах. Конечно, мы не сможем получить алмазы, сапфиры, а вот кристаллы медного купороса получить очень просто.
– Ребята, на какие вопросы вы бы хотели услышать ответы на сегодняшнем уроке? (Почему растут кристаллы, где их применяют) – Какую цель мы поставим перед собой? (Вырастить кристаллы, рассмотреть их структуру под микроскопом, ответить на вопрос: почему растут кристаллы?) – Я думаю, что мы вместе ответим на эти ваши вопросы в конце урока. – А вы как вы думаете, почему растут кристаллы? Запишем тему.
II этап: Выполнение работы(Инструкционная карточка для учащихся – Приложение)
Цель: вырастить кристаллы медного купороса, изучить условия их образования.
Проблемный вопрос: почему растут кристаллы?
– Давайте познакомимся с веществом, из которого будем получать кристаллы – медным купоросом.
– Ребята, кто помнит формулу медного купороса? – Каково химическое название этого вещества? Природный минерал, из которого получают купорос называется халькантит, содержащий сульфат меди пятиводный. В природе CuSO4 • 5H2O встречается в виде минерала халькантита. Параллельные агрегаты толщиной до 1 см, переслаивающиеся с желтоватой породой и отдельными кристаллами халькантита. В нижней части образца мелкозернистый сульфидный агрегат. А вот внешний вид медного купороса, у вас в стаканчиках с притертыми крышками. 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 является ядохимикатом II класса опасности, то есть малотоксичное вещество. Его применяют для борьбы с грибковыми и бактериальными заболеваниями растений: опрыскивают томаты от фитофторы, плодово-ягодные, декоративные деревья и кустарники от парши, монилиоза, антракноза и других болезней, а также дезинфицируют раны. Даже борются с грибковыми заболеваниями рыб. (Аквариумисты применяют медный купорос при заболевании рыб бранхиомикозом, гиродактилезом, дактилогирозом, костиозом и одиниозом). Кроме того, его применяют в промышленности при производстве искусственных волокон, органических красителей, минеральных красок, для обогащения руды при флотации, при воронении стали, в гальванопластике.
– Работа будет проблемно-исследовательская и проходить в группах по 2 человека. У каждой группы имеется инструкция по исследованию. (Запишите в тетради тему и цель) – Познакомьтесь с инструкцией. (5 мин.) Прочитайте и выделите основные этапы работы. – Какие основные этапы работы вы выделили:
приготовление насыщенного раствора;
фильтрование;
затравка;
выращивание монокристалла.
доливание раствора
– Как вы думаете, какие способы мы будем использовать на уроке?
Кристаллизацию можно вести разными способами. Один из них – охлаждение насыщенного горячего раствора. Этот метод неприменим к веществам, растворимость которых мало зависит от температуры. К таким веществам относятся, например, хлориды натрия и алюминия, ацетат кальция. Испарение воды. Кристаллы могут также расти при конденсации паров – так получаются снежинки и узоры на холодном стекле. Третий способ – выращивание кристаллов из расплавленных веществ при медленном их охлаждении.
1 этап: приготовление пересыщенного раствора.
Итак, приступаем к выполнению 1-го этапа работы, приготовлению пересыщенного раствора.
Расскажите порядок действий.
– Какой раствор называется насыщенным? – Пересыщенным? – Как вы думаете, зачем мы нагревали воду? – Что такое растворение? – Каким оборудованием будем пользоваться? – Какие правила нужно соблюдать при выполнении любой практической работы? – Давайте повторим правила ТБ, которые нужно соблюдать при работе в химическом кабинете
– Какое химическое оборудование мы будем использовать на практической работе? – Можем мы уже сейчас определить одну из причин роста кристаллов? (Охлаждение, кристаллизация, то есть при охлаждении частицы становятся тяжелыми) – Какой пример можно привести пример из жизни, в природе об образовании кристаллов? – Например, представим осень, идет дождь, вдруг температура понизилась, стала –1 o С, пошел снег. – Почему? Что произошло в природе? (Произошла кристаллизация. Образование снежинок – кристалликов)
Т.о. стоит измениться температуре, как возникнет кристаллизация – лишнее вещество выкристаллизуется из раствора.
Помните: чтобы кристаллы росли как можно правильно, кристаллизация должна идти медленно. С физической точки зрения, кристалл растет потому, что этого требует второе начало термодинамики: уменьшается свободная энергия системы.
В растворе при охлаждении получается избыток твёрдого вещества. Частицы вещества имеют какую-то определённую форму, энергию и притягиваются тем сильнее, чем ближе им удаётся подойти друг к другу.
2 этап: фильтрование
– Зачем нудно отфильтровать лишнее вещество? (Оно будет мешать образованию кристалла). Для фильтрования используем фильтр, изготовленный своими руками из салфетки. – Кто помнит, как мы это делали в 8 классе? (Фильтруем) – Ребята, я слежу за вашей работой, правильно ли вы выполняете практические действия, оценка будет складываться общая: из теоретической части, практической части, техники безопасности. – Я вижу, что многие уже отфильтровали раствор. – Каков будет следующий этап работы?
3 этап: затравка
– Затравка. Что такое затравка? (Для затравки я приготовила вам кнопку. Кто-то может сделать свою затравку). – Привяжите ее на нитку и опустим в раствор, чтобы не касалось дна и стенок сосуда. – А теперь мы будем наблюдать за ростом кристаллов и записывать наблюдения в таблицу. – Ребята, а как Вы думаете, кристаллики должны иметь определенную форму или нет? – Каждое вещество образует кристалл определенной формы.
Вывод: кристаллы растут из растворов при охлаждении, испарении воды, на образование кристалла влияет энергия притяжения частиц. Уменьшается свободная энергия системы (Из закона физики).
IV этап: Проект на тему «Экспедиция в мир кристаллов».(Выступления учащихся)
К сегодняшнему уроку группа учащихся из 3-х человек подготовила проект по теме «Экспедиция в мир кристаллов», провела свои исследования. Давайте послушаем их. Пока у нас будут расти кристаллы.
V этап: Кристаллы под микроскопом
Давайте посмотрим, нет ли кристаллов у вас в сосудах? Рассмотрим кристаллы под микроскопом, какую структуру они имеют. – Итак, нашли вы ответы на поставленные вопросы, в начале урока? (Почему растут кристаллы?) – Подготовьте микроскоп к работе. Положите кристаллик на предметное стекло и рассмотрите его сначала при малом увеличении, а затем при большом, у кого позволяет микроскоп. – Какова форма кристалла медного купороса? (Медныйкупорос образует прекрасно оформленные кристаллы в форме косых параллелепипедов).
VI этап: посмотрим последние достижения науки в нашей стране.(Просмотр видеофильма)
VII этап:выводы:
– Цель урока достигнута. Мы познакомились со способами получения кристаллов, с причинами их роста, многообразием кристаллов и их применением.
– Итак, мир познания кристаллов на сегодняшнем уроке закончен, но он будет продолжен на следующих уроках, мы будем наблюдать за ростом кристаллов. Если кто-то хочет получить более глубокие знания о кристаллах, можете прочитать литературу, рефераты, подготовленные Купченко.
Итог урока: Оценки.
– За технику безопасности все получат хорошие оценки. Спасибо за работу.
Проверка эмоционального состояния.
– Отметьте свое эмоциональное состояние в конце урока на рисунках.
А вот внешний вид медного купороса, у вас в стаканчиках с притертыми крышками. 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.