Проект «Выращивание кристаллов в домашних условиях»
Татьяна Брагина
Проект «Выращивание кристаллов в домашних условиях»
1. Введение стр. 3
2. Теоретическая часть стр. 4
3. Экспериментальная часть стр. 6
5. Источники информации стр. 8
6. Приложение стр. 9
Каждый человек в своей жизни хотя бы раз любовался красотой кристаллов. Они удивляют своими формами и большим разнообразием цветов и оттенков, и хочется узнать откуда они берутся, для чего служат и почему они такие разные.
Я заинтересовался кристаллами, когда мама мне впервые купила набор для выращивания очень красивого кристалла синего цвета (он к сожалению не сохранился).
И сегодня я хочу совершить вместе с вами увлекательное путешествие в удивительный и таинственный мир кристаллов.
Выращивание кристаллов очень интересное и увлекательное занятие. Я очень люблю узнавать все новое и интересное, мне нравится экспериментировать, наблюдать и собирать коллекции. У меня есть коллекция кристаллов «Минералы и подземные богатства». Мне стало интересно узнать, можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях.
некоторые кристаллы легко выращиваются в домашних условиях.
Предмет исследования: кристаллы.
Объект исследования: рост кристаллов.
Цель проекта:
вырастить кристаллы льда и соли в домашних условиях.
Задачи проекта:
-Выяснить, что такое кристаллы, их виды откуда они берутся и как применяются в нашей жизни.
-Познакомиться со способами выращивания кристаллов.
-Провести наблюдение за процессом кристаллизации.
— Сравнить полученные кристаллы.
Методы: наблюдение, практические эксперименты, фиксирование результатов.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В переводе с греческого «кристалл» означает лед.
Физическое определение кристалла – это твердое тело имеющее кристаллическую решетку.
Кристаллы возникают несколькими способами, а именно в результате испарения или охлаждения.
При испарении вода превращается в пар, а растворенные в ней химические элементы не могут испаряться вместе с ней и оседают в виде кристаллов.
Рассматривая морозные узоры на окнах, иней, снежинки мы видим кристаллы образующиеся при охлаждении.
Некоторые кристаллы являются продуктами жизнедеятельности организмов. Так инородное тело, попадая в раковину к моллюску через 5 – 10 лет превращается в жемчужину.
Кристаллами так же являются алмазы, рубины, сапфиры и многие другие драгоценные камни.
Кристаллы растут, присоединяя частички вещества из жидкости или пара.
Кристаллы делятся
Природные кристаллы вырастают в недрах планеты,а искусственные выращивают в лабораториях.
Применение кристаллов многочисленно и разнообразно. Всем нам известна соль,она широко применяется в пищевой промышленности. Испокон веков соль применялась людьми в пищу. «Хлебом-солью» встречали на Руси гостей. Без соли пища кажется пресной и безвкусно, .поэтому соль- важнейшая приправа на кухне каждой хозяйки.
Так же и сахар. Это искусственный кристалл, который получают из свеклы или сахарного тростника путем выпаривания.
Кристаллы рубина и сапфира используются в оптике, электронике и лазерных установках.
Самый распространенный способ использования кристаллов – ювелирная отрасль. Самым редким,дорогим и твердым кристаллом является алмаз.
Узнав столько интересного про кристаллы я решил поэкспериментировать и вырастить несколько кристаллов дома.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Опыт №1: Замораживание воды.
Самый простой способ получения кристаллов – замораживание пресной воды. Чтобы кристаллы льда получились яркими я добавил в воду пищевые красители. Для опыта я взял две емкости с водой разного объема (одну побольше, другую поменьше, налил в них воду с красителем и поместил в морозильную камеру. Уже через 15 минут начали образовываться кристаллы льда на поверхности воды. Через час вода в меньшей емкости полностью закристаллизовалась, а в большей только наполовину. За ночь произошла полная кристаллизация воды в обеих емкостях. Жаль, что такие кристаллы очень быстро тают.
Опыт №2: Выращивание кристаллов поваренной соли.
Растворяем в воде соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться, и станет оседать на дно стакана. Таким образом получается насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость. Для этого я взял 3 чистых стакана и добавил красители (красный, синий, зеленый) привязываем нитку к зубочистке и подвешиваем так, чтобы она не касалась стенок и дна стакана. Это так называемая затравка, на которой будут оседать кристаллы соли. Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться до тех пор, пока вся вода в стакане не испариться.
Опыт №3: Выращивание кристаллов из готовых (соляных) наборов.
Для опыта я взял два готовых набора для выращивания кристаллов.
Набор №1 «Лучистые кристаллы» от фирмы LORI ,второй набор «Волшебный сад».В состав наборов входят: соляной раствор с красителями, поддон для выращивания кристаллов, картонная основа на которой будут расти кристаллы. Когда установлены все части композиции наливаю раствор с поддон и жду первых результатов. Уже через два часа появились слегка заметные кристаллики на поверхности картонных объектов. Через 12 часов у меня вырос великолепный сад кристаллов из набора №2,а через двое суток вырос кристалл из набора №1.
В результате проведенных исследований я пришли к следующим выводам:
• Кристалл –это твердое состояние вещества;
• Кристаллы окружают нас повсюду;
• Кристаллы бывают разных цветов, но чаще всего они прозрачны;
• Кристаллы можно вырастить самостоятельно в домашних условиях.
Так же я познакомился с применением кристаллов и провел наблюдения за процессом их роста.
Выращивание кристаллов очень интересный и увлекательный процесс. В процессе проведенных исследований я полностью достиг цели проекта, а именно вырастил несколько видов кристаллов дома,а так же выполнил поставленные задачи :выяснил происхождение кристаллов их виды и способы образования.
Поделился опытом с друзьями. Рассказал ребятам в своей группе, как можно вырастить кристаллы в домашних условиях, показал им свою коллекцию кристаллом и кристаллы выращенные в ходе моего эксперимента.
1. Большая книга экспериментов для школьников. Под ред. Антонеллы Местяни; Пер. с ит. Э. И. Мотылёвой – М. : ЗАО «РОС МЭН-ПРЕСС», 2006.-260с.
2. Ленсон И. А. Занимательная химия/ Оформл. серии А. Ефремова; Художн. М. Хавторин. – Переизд. – М. :РОСМЭН, 2000. – 104 с. — (Школьнику для развития интеллекта).
3. В. И. Соболевский «Замечательные минералы»
4. Каталог минералы подземные богатства издание DeAGOSTINI 2017-2018 г.
Источник
Проект «Выращивание кристаллов»
Москаленко Анна
Проект «Выращивание кристаллов»
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 5
«ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ»
МБОУ СОШ №5 класс 4 «Г»
Руководитель: Москаленко А. С.
г. Светлый, 2014 год
Часть 1. Общие сведения по вопросу 1.1 Кристаллы, встречающиеся в природе
1.2 О чём говорят легенды
1.3 Применение кристаллов в науке и технике
Часть 2. Выращивание кристаллов в домашних условиях 2.1 Выращивание кристаллов медного купороса
2.2 Практическая работа по выращиванию кристаллов
Кристаллы — удивительное и непредсказуемое явление природы. Размеры, цвета и формы кристаллов иногда просто поражают своей необычностью. Кажется, что кристаллы — редкое явление, но на самом деле мы встречаем их везде на протяжении всей своей жизни. Это и снежинки зимой, и драгоценные камни в ювелирных изделиях. Мы строим дома из кристаллов, также едим кристаллы, лечимся ими, но, что самое главное – мы сами частично состоим из кристаллов. Соль, сахар, снег, лед, глина и песок, сотни других веществ – все это не что иное, как кристаллы.
Нам стало интересно, возможно ли самим в домашних условиях вырастить кристаллы.
Вот так и появился наш проект.
Тема проекта «Выращивание кристаллов в домашних условиях»
Цель: выращивание кристаллов в домашних условиях
-изучить и систематизировать литературу по теме проекта;
познакомиться со способами выращивания кристаллов;
освоить методику выращивания кристаллов;
провести наблюдения за процессом кристаллизации;
создать мультимедийную презентацию по теме проекта
выступить с результатами проекта перед одноклассниками, обучающимися школы
Гипотеза :мы предполагаем, что вырастить кристаллы в домашних условиях возможно.
Актуальность исследования: выращивание кристаллов интересное и увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных исследователей, максимально безопасное с точки зрения техники безопасности, что немаловажно для тех, кто проводит эксперименты дома. Тщательная подготовка и выполнение оттачивают навыки в умении аккуратно обращаться с веществами и правильно организовывать план своей работы. А также неотъемлемой частью нашей жизни стали приборы на основе жидких кристаллов, поэтому эта тема актуальна для современного человека. И может быть, проведенное нами исследование повлечет за собой осознанный выбор будущей профессии кого-нибудь из нас.
Практическая значимость проекта состоит в создании классной коллекции «Кристаллы», составлении презентации с фотографиями выращенных кристаллов. Результаты исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях, на занятиях кружка.
1. Выбор темы проекта, целей, задач, выдвижение гипотезы.
2. Сбор информации.
3. Выращивание кристаллов.
4. Оформление результатов исследования в форме мультимедийной презентации.
5. Презентация результатов проекта на внеклассном мероприятии для одноклассников,
6. Анализ полученных результатов.
В недрах земли люди порой находят камни, имеющие удивительную форму – иногда кажется, что их кто-то специально выпиливал, затем полировал, чтобы они приобрели именно такую форму. Речь идет о многогранниках с плоскими гранями и прямыми ребрами. Правильность и совершенство формы этих камней, а также безукоризненная поверхность их граней часто поражают человека своей красотой. Иногда, смотря на их, нам трудно поверить, что они образовались сами без участия человека. Именно такие камни с природной, не сделанной руками человека, правильной, симметричной, многогранной формой и называются кристаллами. Так что же такое кристаллы?
Слово «кристаллос» в переводе с греческого первоначально означало «лёд», а в дальнейшем «горный хрусталь». Удивительное сходство кристаллов льда и горного хрусталя было подмечено уже очень давно. В древности и в средние века думали, что кристаллы горного хрусталя и кристаллы льда – одно и то же, только лёд замерзает у нас на глазах, а горный хрусталь – лишь при особенно сильном морозе. Предполагали, что лёд становится хрусталём через тысячу лет, а хрусталь становится алмазом через тысячу веков.
Но словом «кристалл» называют не только кристаллы замерзшей воды. Почти все камни, горные породы состоят из кристаллов. Руды металлов и сами металлы, выплавляемые из этих руд, соль, сахар и многое другое вокруг нас – это все кристаллические вещества. Самые красивые среди кристаллов – драгоценные камни.
Первые сведения о горном хрустале мы находим у римского учёного Плиния Старшего (I век н. э., величайшего авторитета для учёных древности и средневековья.
В древности кристаллам приписывали всякие необыкновенные свойства. Считали, например, что кристалл аметиста навевает счастливые сны.
Изумруд спасает мореплавателей от бурь
Сапфир помогает при укусах скорпионов.
Алмаз бережёт от болезней.
Топаз приносит счастье в ноябре.
Гранат – в январе и т. д.
Человека, укушенного змеёй, заставляли съесть толчёный изумруд. Можно себе представить, как это помогало больному! Так рассуждать могли только в те времена, когда ещё не умели проверять свои утверждения опытом.
Древние обитатели Америки – инки – поклонялись как божеству большому кристаллу зелёного изумруда.
Англичанин Джером Горсей, (прожил в России с 1573 по 1591 год, посетивший Москву в XVI веке, рассказал в своих записках,как царь Иван Грозный показывал ему свои драгоценные камни: коралл, бирюзу, алмаз, морион (дымчатый горный хрусталь, изумруд, яхонт лазоревый (сапфир, яхонт красный (рубин).
(Иван Грозный показывает свои сокровища англичанину Горсею. Картина А. Д. Литовченко. Государственный Русский музей. Санкт-Петербург.)
Что такое кристаллы?
Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Частички, из которых состоит кристалл, в разных веществах выстраиваются и соединяются вместе различными способами. Из-за этого кристаллы могут иметь различные формы и размеры.
Изучением кристаллов занимается специальная (очень непростая) наука кристаллография; ее изучают в институтах и университетах, когда уже знают и химию, и физику и некоторые другие науки.
Как образовались красивые кристаллы горного хрусталя, светящиеся многочисленными сколами кристаллы гипса нам с вами увидеть в природных условиях невозможно. Искусственные же кристаллы некоторых минералов ученые получают в лабораториях с помощью очень сложных приборов.
Разнообразие кристаллов
Гигантские кристаллы в
шахте Найка, Мексика
Кристаллы, которые залегают глубоко в земле, являются бесконечно разнообразными. Их часто называют «цветами мира камней». Размеры таких природных многогранников достигают подчас человеческого роста. Встречаются также очень тонкие кристаллы, толщина которых меньше чем у листка бумаги. Но бывают и огромные пласты, толщина которых достигает нескольких метров.
Бывают кристаллы маленькие, узкие и острые как иголки, но также могут быть громадной формы, на подобии величественных колонн.
Иногда образуются дендриты — это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые.
Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Недаром постоянно можно слышать выражения: «прозрачный, как кристалл», «кристально чистый».Кристаллы могут иметь и разные размеры.
Некоторые минералы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа. Другие же образуют кристаллы, вес которых составляет несколько сотен фунтов.
Применение кристаллов
Каменная соль давно и навечно вошла в жизнь человека. Мы называем ее в быту просто солью, в технике — поваренной, или пищевой, солью. Ни с чем несравнимый вкус соли человек оценил давно. В древности страны, куда ее завозили, платили цену,равную золоту: за килограмм соли – килограмм золотого песка.
Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали человеческое чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и жилище.
Таблетки – это спрессованные кристаллы. Усвоение, растворение таблеток зависит от того, какими гранями покрыты эти микрокристаллики. Витамины, оболочка нервов, белки, и вирусы – это все кристаллы.
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.
Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. Кристалл кварца используется в телефонных трубках. 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.
Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках 20 в.
Неотъемлемой частью нашей жизни стали мобильные телефоны, цифровые фото- и видеокамеры уже вытеснили пленочные фотоаппараты, жидкокристаллические телевизоры и мониторы постепенно изживают старые (В 1888 г. австрийский ботаник Реинедзер обнаружил, что при нагревании кристалл размягчался и в дальнейшем превращался в настоящую жидкость).
И сейчас ещё часто люди, рассматривая чудесные, сверкающие, переливающиеся многогранники кристаллов, не хотят верить, что они созданы природой, а не человеком.
Способы выращивания кристаллов в домашних условиях
Удивительно, но выращивать кристаллы можно не только в химических и промышленных лабораториях, но и в домашних условиях. Самые популярные вещества, из которых выращивают кристаллы дома – это поваренная соль, морская соль, сахар и медный купорос.
Существует всего два способа выращивания кристаллов в домашних условиях:
1. путем выпаривания воды, в котором находится вещество;
2. путем изменения температуры воды, охлаждения.
Берется нужное вещество, готовится из него перенасыщенный (концентрированный) раствор, кладется в раствор так называемая затравка, мелкий кристаллик, и путем прилипания молекул вещества на затравку кристаллик растет. А чтобы молекулы прилипали, нужно либо остужать воду, либо выпаривать (можно и то, и другое). Быстрый способ выращивания кристаллов – это медленное охлаждение раствора.
Для выращивания кристаллов нам потребовалось:
морская соль для ванны
Условия для выращивания кристаллов
Кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора.
Не допускать попадание мусора в насыщенный раствор
Этап 1: Растворяем соль в подогретой воде
Этап 2: Мешаем до полного растворения (до тех пор, пока соль не будет больше растворяться)
Этап 3: Привязываем и опускаем в перенасыщенный раствор нитку
Этап 4: Даём раствору остыть и ждём появление кристаллов
Выращивание кристалла медного купороса
Медный купорос применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений, в промышленности — при производстве искусственных волокон, органических красителей и др. Его можно купить в магазине «Все для сада и огорода», «Цветы».
Работали вместе с учителем, т. к. это вещество ядовито. Нужно работать в перчатках и тщательно мыть руки после работы с порошком, растворами или кристаллами медного купороса.
1. Сделали концентрированный раствор. Для этого взяли теплую воду, растворили в ней столько медного купороса, сколько возможно.
2. Перелили через фильтр в другую чистую емкость.
3. Далее наш раствор поставили в темное теплое место.
4. Через трое суток после начала опыта на нитке появился кристалл медного купороса.
5Через 3 недели, когда кристалл вырос достаточно большим, мы вынули его из раствора, обсушили бумажной салфеткой и покрыли кристалл бесцветным лаком, чтобы предохранить от разрушения на воздухе.
Выращивание кристаллов пищевой и морской соли
1. Налили горячую воду в стакан, насыпали пищевую соль в стакан и оставили минут на 5, предварительно помешав. За это время соль растворилась. Добавили ещё соль и снова перемешали. Повторяли этот этап до тех пор, пока соль не перестала растворяться. Получили насыщенный раствор соли.
2. Перелили полученный раствор в чистый стакан через салфетку
3. Приготовили затравку. Привязали ее к нитке и опустили в раствор.
4. Далее раствор поставили в темное теплое место.
5. Через 2 суток после начала опыта мы заметили, что кристалл начал расти. На нитке появился налет, больше похожий на осадок или пыль. Маленькие кристаллики начали формироваться на пятый день.
6. Через 10дней мы вынули его из раствора, обсушили бумажной салфеткой и покрыли кристалл бесцветным лаком.
Результаты выращивания кристаллов пищевой соли
Работая над проектом, мы узнали, что кристалл – это твердое состояние вещества, имеет определенную форму, цвет и определенное количество граней. Познакомились с разнообразием и применением кристаллов. Научились выращивать кристаллы, используя горячий насыщенный раствор и специальные наборы. Для выращивания кристалловмы использовали разные вещества: поваренную соль, медный купорос, пищевую соду и воду.
Поняли, что для появления кристалла необходимо соблюдать точные инструкции и правила техники безопасности (не растворять вещества в посуде, в которой готовят пищу) быть терпеливыми и трудолюбивыми. Кристалл может достаточно долго храниться при правильной обработке.
Из выращенных кристаллов мы изготовили наглядное пособие «Коллекция кристаллов», создали презентацию с фотографиями, выступили перед одноклассниками.
В дальнейшем результаты нашего исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира и в других классах, во внеклассных мероприятиях, на занятиях кружка в будущем.
В процессе работы мы научились работать с книгами, узнавать из них то, что до нас уже знали другие люди; освоили некоторые способы выращивания кристаллов, наблюдали за ростом кристаллов; усвоили основные этапы и важные правила выращивания кристаллов, изготовили наглядное пособие «Коллекция кристаллов».
В ходе работы над проектом мы нашли ответы на все поставленные вопросы, сумели вырастить кристаллы, рассказали одноклассникам и другим ребятам об итогах работы. Многим понравилось, некоторые заинтересовались нашими экспериментами.
Конечно, не все было гладко. При изучении литературы возникла трудность в поиске информации в сети интернет. Помогли родители. Теперь мы знаем, как это делать.Были у нас и другие проблемы: разрушение и изменение цвета кристаллов, сросшиеся кристаллы. Но эти неудачи помогли нам понять, что мы делали неправильно.
Таким образом, мы считаем, что цель и задачи, поставленные нами в начале работы, достигнуты.Гипотеза исследования полностью подтвердилась: кристаллы многих веществ можно вырастить в домашних условиях.
Не смотря на то, что мы научились выращивать кристаллы различных веществ, ещёстолько вопросов осталось без ответа:
— Почему разные вещества дают кристаллы разной формы, а некоторые вовсе не образуют кристаллов?
— Что надо сделать, чтобы кристаллы получились большими и красивыми.
А раз остались вопросы без ответа, мы решили продолжить работу над проектом в следующем году.
Мы уверены, что приобретенные знания, умения и навыки обязательно пригодятся в дальнейшей учёбе.
1. Вырастить кристаллы из поваренной и морской соли
3. Собрать коллекцию кристаллов.
Список использованных источников информации
1. Белов Н. В. Энциклопедия драгоценных камней и кристаллов,Минск: «Харвест», 2009
2. Большая книга «Почему». Перевод с итальянского Ольги Живаго, М. : РОСМЭН, 2010
3. Пакулова В. М. Природа. Неживая и живая. М. :«Дрофа», 1998
4. Шалагаева Г. П. Современная энциклопедия начальной школы. М. :«Эксмо», 2006
Источник