Школьный проект выращивание кристаллов

1. Выбор темы исследования.
2. Цель работы над проектом.
3. Задачи исследования.
4. Объект исследования, предмет исследования.
5. Методы исследования.

1. Что такое кристаллы, происхождение кристаллов, их разновидности.
2. Применение кристаллов в жизни человека.
3. Способы выращивания кристаллов в домашних условиях.
4. Выращивание кристаллов на примере набора «Магические кристаллы».

Список использованных источников и литературы.

Однажды, я увидел прекрасный сон, а когда проснулся, то рассказал о нем маме. Во сне я увидел очень красивый камень и в лучах света он сверкал радужными красками, он был такой удивительный. А так как я коллекционирую камни, то спросил маму, можем ли мы приобрести это чудо в мою коллекцию. На что мама, улыбнувшись сказала, что приобрести это не так интересно, а вот попробовать вырастить его, вполне возможно. И что, вероятно, во сне я видел кристалл. Я очень удивился и стал изучать энциклопедию. Там я прочитал о том, что каждая отдельная частица соли или сахара – тоже кристалл. Многие из веществ, которые нас окружают, — это кристаллы. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки. Эта информация настолько меня заинтересовала, что я решила подробнее узнать о кристаллах и кристаллизации, а также попробовать вырастить кристаллы в домашних условиях.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ НАД ПРОЕКТОМ

Научиться выращивать магические кристаллы в домашних условиях.

1. Изучить что такое кристаллы, происхождение кристаллов, их разновидности.
2. Выяснить, где и как применяются кристаллы.
3. Познакомиться со способами выращивания кристаллов в домашних условиях.
4. Освоить методику выращивания кристаллов в домашних условиях.
5. Провести наблюдения за процессом кристаллизации.
6. Создать мультимедийную презентацию по теме проекта.
7. Выступить с результатами проекта перед одноклассниками, обучающимися школы.

1. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследования: кристаллы.

Предмет исследования: образование и рост кристаллов в домашних условиях.

Оформление результатов исследования в форме мультимедийной презентации.

Презентация результатов проекта.

Анализ полученных результатов.

Анализ литературы по теме исследования; наблюдение; практическая работа; экспериментальная деятельность.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. ЧТО ТАКОЕ КРИСТАЛЛЫ, ПРОИСХОЖДЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ, ИХ РАЗНОВИДНОСТИ

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, и корунд на наждачной шкурке, и даже алмазное напыление некоторых напильников. 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.

Кристалл — это твердое состояние вещества. В переводе с греческого, слово «кристалл» означает «лёд». 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 наука кристаллография.

Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, но могут отличаться друг от друга размерами.

Кристаллы делятся на две большие группы: идеальные и реальные. Идеальные кристаллы – модель, которую придумали учёные, 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. А кристаллы рубина могут быть выращены как самой природой, так и в лаборатории людьми. Некоторые кристаллы не вырастают в природе, их можно получить только в лабораторных условиях.

1. ПРИМЕНЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Применение кристаллов в науке и технике очень разнообразно.

Самый твердый и редкий минерал – алмаз, используется как украшение. Алмазным порошком шлифуют и полируют твердые камни. Рубин и сапфир относятся к самым красивым и дорогим из драгоценных камней. Но у них есть и другое применение. Все часы работают на искусственных рубинах. Рубины используют в лазерах. Сапфир прозрачен, поэтому из него делают пластины для оптических приборов. Кристаллы используются в устройствах для записи и воспроизведения звука. Кристаллы кремния и германия есть в каждом компьютере, мобильном телефоне и жидкокристаллических телевизорах. А каменная соль давно вошла в жизнь человека. Невозможно представить, как бы мы без нее обходились. В древности страны, куда ее завозили, платили за соль цену, равную золоту: за килограмм соли – килограмм золотого песка.

1. СПОСОБЫ ВАРАЩИВАНИЯ 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.

Основной метод выращивания кристаллов в домашних условиях – это медленное испарение растворителя из насыщенного раствора. В промышленности такой метод применяется редко, потому что выпаривание — очень длительный процесс. Дома я вырастил три различных по структуре кристалла, один вырос за сутки, но он очень хрупкий, а второй, рос около месяца и его можно брать в руки и рассматривать, это удивительно! Третий, все еще растет и по форме, он отличается от первых двух.

1. ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ НА ПРИМЕРЕ НАБОРОВ «ВЫРАСТИ СВОЙ КРИСТАЛ»

1. Сначала мы приготовили насыщенный раствор вещества. Для этого мы взяли кристаллический порошок из пакета и пересыпали его в пластиковый контейнер.
2. Затем мы нагрели воду до кипения и налили ее в контейнер до черной отметки.
3. Размешали кристаллический порошок до полного растворения.
4. Промыли каменную основу теплой водой, высыпали ее в контейнер с горячим кристаллическим раствором.
5. Плотно закрыли контейнер крышкой и ждали, пока раствор охладится до комнатной температуры. Затем открыли крышку и насыпали затравочные кристаллы на каменную основу и вновь закрыли крышку.
6. Через 24 часа открыли крышку.
7. Теперь начинается рост кристалла.

Такая методика подходит для выращивания практически всех кристаллов.

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