Выращивание кристаллов в домашних условиях

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Булдаков А.А. 1

---

1МБОУ ТСОШ,

Лубянная А.Н. 1

---

1МБОУ ТСОШ

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Драгоценные камни всегда завораживали взгляд людей. Их безупречная форма и цвет восхищают.

В данной работе рассказывается о том, как растут кристаллы в природе и из чего и каким образом вырастить их в домашних условиях.

Добрый день, уважаемые эксперты и слушатели!

Меня зовут Булдаков Александр, 9 лет

Представляю вашему вниманию тему своего исследования: «Выращивание кристаллов в домашних условиях»

Актуальность. Мы живем на Земле, которая сложена из кристаллических пород: мы ходим по кристаллам, строим из кристаллов, выращиваем кристаллы в лабораториях, едим кристаллы. Так, например, горные породы состоят из кристаллов: песчаники, известняк, гранит. Мне нравится экспериментировать, наблюдать и собирать коллекции. Также меня привлекают кристаллы. Мне стало интересно узнать, можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях.

Цель: изучить возможность выращивания кристаллов в домашних условиях.

При работе над темой я поставил следующие задачи:

— узнать, о сущности кристалла;

— выяснить, как можно получить кристалл в домашних условиях;

— провести опыт по выращиванию кристаллов;

— провести анкетирование.

— выпустить буклет – памятку для юных исследователей;

— обобщить полученные данные и сделать вывод.

Предмет исследования: процесс кристаллизации

Объект исследования: кристаллы

Методы исследования: сбор и изучение источников, проведение опыта, анализ и обобщение полученных данных.

Практическая значимость:материалы исследования можно использовать на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях, на занятиях внеурочной деятельности.

Гипотеза: Я предполагаю, что кристаллы действительно можно выращивать в домашних условиях и для этого в каждом доме найдутся необходимые материалы.

Глава 1. Что говорит наука о кристаллах.

Чтобы раскрыть тему исследования, я обратился к ресурсам Интернета и научным данным книг, журналов.

а) История о кристаллах.

В ходе работы я узнал, что термин «кристалл» происходит от греческого «кристаллос», что означает лёд или горный хрусталь, с которого началась наука о кристаллах. Горный хрусталь впервые был найден в древности среди вечных снегов в Швейцарских Альпах. Первые сведения о горном хрустале мы находим у римского учёного. 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.

В 2000 году, в мексиканской пустыне Чихуахуа была открыта необычная пещера, где находятся самые большие природные кристаллы селенита. Они получили названия «Глаз Королевы», «Пещера Парусов» или «Стеклянная пещера».

б) Как же происходят кристаллы в природе?

Природные кристаллы образуются в ходе определенных породообразующих процессов. В земной коре имеются массы расплавленных горных пород. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, при охлаждении они начинают остывать, приобретать твердую кристаллическую форму. 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.

Кристаллы также могут образовываться из пара. Например, пар, который мы выдыхаем при сильных морозах, превращается в небольшие белые хлопья. Во время первых осенних заморозков трава и ветви низкорослых кустарников могут покрыться удивительными кристаллами воды, которая испаряется по мере повышения температуры.

в) Применение кристаллов.

Кристаллы находят довольно широкое применение в технике и быту. Так, благодаря сверхвысокой твердости алмазы, природные и искусственные, используются в промышленности для изготовления высокопрочных режущих инструментов, специальных опорных элементов для особо точных хронометров и других приборов, а ограненные алмазы- бриллианты — считаются самыми дорогими драгоценными камнями. Рубины также являются драгоценными камнями. Они, как и алмазы, широко применяются в часовой промышленности, на фабриках по изготовлению химического волокна. Кристаллы кварца нашли применение в радиотехнике.

Все мы слышали выражение «жидкокристаллический дисплей или экран». Какие же кристаллы считаются жидкими? Так называют не совсем обычные вещества, которые соединяют в себе свойства как жидкости, так и кристаллических тел. От жидких тел они унаследовали текучесть, а от твердых- упорядоченность в ориентации молекул. Самое широкое применение жидкие кристаллы получили в плоских телевизионных кранах, индикаторах часов, калькуляторов, компьютерной технике.

Глава 2. Выращивание кристаллов дома

В ходе исследования выяснил, что кристаллы можно выращивать в домашних условиях, к примеру, из поваренной соли, сахара, медного купороса, соды, бруса и другие. Можно использовать два способа.

1. Метод охлаждения раствора заключается в том, что при охлаждении растворение солей в растворе замедляется, и они выпадают в осадок. Если раствор охлаждается быстро, то получается множество мелких кристаллов, если медленно, то несколько крупных.

2. Постепенное удаление воды из насыщенного раствора путем простого испарения жидкости.

При работе с выращиванием кристаллов следует помнить о собственной безопасности. Для надо соблюдать правила:

1. Нельзя для опытов использовать неизвестные реактивы;

2. Нельзя во время опыта одновременно принимать пищу;

3. Нельзя реактивы для выращивания кристаллов держать в открытом и доступном месте, особенно если у вас маленькие дети и животные;

4. Использовать резиновые перчатки,

5. При попадании раствора солей, кислоты на кожу или в глаза следует промыть все проточной водой, при необходимости обратиться к врачу.

Глава 3.Практическая часть исследования.

1. Мои наблюдения и эксперименты.

Задача: вырастить кристаллы в домашних условиях из соли, медного купороса и готовых наборов по выращиванию кристаллов.

В процессе работы я провел более 10 опытов, часто один опыт являлся продолжением предыдущего.

2. 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 своей учительнице.

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 (рис. 1).

Результат: мы получили кристалл поваренной соли.

Вывод:

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.

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 (рис. 3).

Результат: мы получили кристалл медного купороса. Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.

Заключение:

Кристалл — это твердое состояние вещества. Кристаллы имеют определенную форму, размеры, количество граней, цвета, но большинство из них прозрачные.

В природе кристаллы образуются в момент охлаждения жидкости и её последующего затвердевания. Ученные изобрели быстрые способы выращивания искусственных кристаллов. Их можно вырастить и в домашних условиях.

Я узнал, что мы окружены кристаллами, что в нашей повседневной жизни так же используются кристаллы.

Считаю, что гипотеза доказана. В результате работы Я научился выращивать кристаллы.

Анкетирование

Прежде чем предлагать выращивать сверстникам кристаллы дома, я решила узнать, что знают ребята о кристаллах, интересна ли им тема выращивания кристаллов в домашних условиях. Чтобы выяснить это я провела анкетирование.

Вопросы анкеты, для детей, звучали так:

1) Тебе нравятся драгоценные камни?

2) Знаешь ли ты, что для того чтобы им вырасти в природе потребовались тысячи лет?

3) Знаешь ли ты, что сейчас ученые могут выращивать драгоценные камни в лабораториях?

4) Знаешь ли ты, что кристалл можно вырастить дома с помощью специальных наборов?

5) Ты бы хотел(а) вырастить свой кристалл?

Из анкет видно, что ребятам интересна тема выращивания кристаллов, но не все знают как кристаллы растут в природе и как можно вырастить кристалл дома.

Я решила, что на классных часах я обязательно расскажу всем ребятам о том, из каких веществ и как вырастить кристалл в домашних условиях, а также подарю им составленный мною буклет – памятку для юных исследователей.

Рекомендации:

найти информацию о выращивании кристаллов в Интернет;

узнать у сверстников каким образом они выращивали кристаллы дома;

предложить родителям купить специальный набор для выращивания кристалла и совместно вырастить его.

Источники информации

1. Ахметов Н.А.; Химия; М.; Просвещение, 1999.

2. Большая книга экспериментов для школьников. Под ред. АнтонеллыМестяни; Пер. с ит. Э.И.Мотылёвой – М.: ЗАО «РОС МЭН-ПРЕСС», 2006.-260с.

3. Брюханов А.В., Г.Е.Пустовалов, В.И. Рыдник «Толковый физический словарь».

4. Ленсон И.А. Занимательная химия/ Оформл. серии А.Ефремова; Художн. М.Хавторин. – Переизд. – М.:РОСМЭН, 2000. – 104 с.- (Школьнику для развития интеллекта).

5. В.И. Соболевский «Замечательные минералы»

6. Интернет ресурсы:

http://lbm02.jimdo.com/

http://livescience.ru/

http://www.sev-chem.narod.ru/index.htm

Просмотров работы: 88

Исследовательская работа на тему “Выращивание кристаллов в домашних условиях”

Самые интересные факты о кристаллах

1. В переводе с греческого, слово «кристалл» означал «лед». Однако позже кристалл приобрел и еще одно название — горный хрусталь.
2. Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из себя кристаллы. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл!
3. Самые крупные кристаллы существуют в Мексике, в двух пещерах. На глубине более 300 метров находятся кристаллы длинною в 10-15 м. Состоят они из селенита — прозрачного гипса.
4. Кристаллы воспроизводят сами себя и таким образом растут. Их по праву можно называть «живыми» существами природы.
5. На сегодняшний день почти все существующие кристаллы выращивают искусственно. Таким образом получают именно то, что необходимо конечному потребителю. Производство кристаллов – один из самых дорогостоящих и красивых бизнесов. Люди, которые выращивают искусственные кристаллы, зарабатывают огромные деньги. Ведь из «ненастоящих» делают такие драгоценные камни как сапфир и рубин.

Учащийся 4 класса проводит индивидуальное исследование и создает исследовательский проект по окружающему миру на тему «Выращивание кристаллов в домашних условиях», в котором осуществляет процесс затравки и выращивания кристаллов соли и медного купороса, перед чем выполняет поиск в сети Интернет необходимой информации и ее анализ. Процесс роста кристаллов оказался очень любопытным и интересным.

Подробнее о работе:

В процессе написания исследовательской работы по окружающему миру «Выращивание кристаллов в домашних условиях» учащийся начальной школы выполняет выращивание кристаллов соли и медного купороса путем охлаждения и удалением воды из насыщенного раствора, готовит концентрированные растворы и затравку для кристаллов.
Перед началом работы над исследовательским проектом о выращивании кристаллов соли и медного купороса в домашних условиях автор изучает информацию о росте красивых кристаллов в пещерах, о видах и структуре кристаллов, а также о их природе возникновения. Данная исследовательская работа будет полезна детям для выращивания кристаллов дома, при изучении предмета химия или окружающий мир в начальной школе.

Оглавление

Введение

1. Кристаллы в пещерах
2. Выращивание кристаллов охлаждением насыщенного раствора
3. Выращивание кристаллов удалением воды из насыщенного раствора
4. Выращивание кристаллов из соли и медного купороса
5. Подготовительный этап выращивания кристаллов
6. Приготовление концентрированных растворов
7. Затравка для кристаллов
8. Рост кристаллов
9. Этапы выращивания кристаллов
10. Литература по выращиванию кристаллов

Введение

У меня есть несколько энциклопедий, которые я люблю читать. Однажды я увидел фотографии очень красивых кристаллов. Мне стало интересно: что же представляют из себя кристаллы, как они появляются, можно ли их вырастить в домашних условиях.

В своей исследовательской работе о кристаллах я изучу информацию о существовании кристаллов в пещерах, процессе выращивания кристаллов дома из соли и медного купороса, обозначу этапы выращивания и в итоге планирую получить свои собственные кристаллы.

Цель проекта: исследовать возможность выращивания кристаллов в домашних условиях.

Объект исследования: процесс выращивание кристаллов.

Предмет исследования: возможность выращивания в домашних условиях.

Задачи исследовательской работы:

1. найти информацию, изучить литературу о выращивании кристаллов из соли и медного купороса;
2. вырастить кристаллы в домашних условиях и проследить за их ростом;
3. проанализировать полученные результаты.

Гипотеза моего исследования: можно ли вырастить кристаллы дома?

Методы исследования:

• накопление теоретического материала;
• проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов;
• анализ полученных результатов исследования.

План моего исследования:

1. Узнать, что такое кристалл;
2. Вырастить кристалл.

Теперь перейдем непосредственно к содержанию нашей исследовательской работы и проследим ход исследования.

Перейти к стр.2 Кристаллы в пещерах

Содержание:

Кристаллы в пещерах Выращивание кристаллов охлаждением раствора Выращивание кристаллов удалением воды из раствора Выращивание кристаллов из соли и медного купороса Подготовительный этап выращивания кристаллов Приготовление концентрированных растворов Затравка для кристаллов Рост кристаллов Этапы выращивания кристаллов Литература по выращиванию кристаллов

Если страница Вам понравилась, поделитесь в социальных сетях:

Выращивание кристаллов из сахара в домашних условиях

Я решил вырастить кристалл из сахара.

Мне понадобилось: вода; сахар; палочки из дерева; прозрачные стаканы; пищевые красители; плотная бумага; кастрюля.

Берем 1/4 стакана воды и две ложки сахара. Смешиваем, доводим на огне до получения сиропа. Макаем деревянную палочку в сироп и немного обсыпаем сахаром. Подобным образом делаем требуемое количество заготовок и оставляем их до полного высыхания на ночь.

В кастрюле из 2 стаканов воды и 5 стаканов сахарного песка на небольшом огне, постоянно помешивая, готовим сахарный сироп. После этого оставляем сироп немного остыть. Берем кусочки бумаги чуть больше диаметра наших стаканов и протыкаем их палочками. Главное, чтобы бумага плотно зафиксировалась на палочке. Бумага будет являться держателем и крышкой для стакана.

Остывший, но еще горячий сироп разливаем по стаканам. Добавляем немного пищевого красителя, тогда кристаллы в итоге получатся цветными. Опускаем в стаканы наши палочки с бумагой и оставляем в покое до созревания кристалла. Важно при этом не касаться стенок и дна! Каждый день кристаллы увеличиваются и через 7 дней уже все готово!

Полученные сахарные кристаллы красивы, и еще они очень вкусные!

Заключение

Говоря о кристаллах, мы чаще всего представляем себе сверкающие, излучающие свет и цвет кристаллы драгоценных камней – топазов, рубинов, аметистов, бриллиантов. Но на самом деле почти весь мир состоит из кристаллов. Соль и сахар, снег, лед, глина и песок, сотни других веществ – все это не что иное, как кристаллы.

В результате проведенного исследования гипотеза полностью подтвердилась: мне удалось вырастить кристаллы из сахара в домашних условиях. Кристаллы растут в насыщенном растворе при постепенном испарении жидкости.

Искусственное выращивание кристаллов имеет огромную ценность для человека, так как такие кристаллы широко применяются в науке, технике, оптике.

Результаты моего исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира, а также интересны другим ребятам.

Полученные в процессе исследования знания, навыки и умения обязательно пригодятся мне в дальнейшей учебе на уроках химии и физики.

Приложения

Если страница Вам понравилась, поделитесь в социальных сетях:

Исследовательский проект по химии «Выращивание кристаллов»

Транскрипт

1 Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 60 Исследовательский проект по химии «Выращивание кристаллов» Исполнитель: ученица 8 класса МАОУ СОШ 60 Анастасия Жовнер Научный руководитель: учитель химии МАОУ СОШ 60 Савельева Марина Александровна ВКК Екатеринбург,

2 Содержание Введение 3 Глава 1. Теоретическое обоснование проблемы Особенности строения кристаллических тел Формы кристаллов Способы образования кристаллов Выращивание крупных одиночных кристаллов Выращивание сростков кристаллов (друз) 8 Глава 2. Практическое обоснование проблемы Выращивание кристаллов поваренной соли Выращивание кристаллов медного купороса Выращивание кристаллов сульфата натрия 11 Заключение 12 Список литературы 14 2

3 Введение «Почти весь мир кристалличен. В мире царит кристалл и его твердые, прямолинейные законы» Академик Ферсман А.Е. Кристаллы поразительные создания природы. Нас восхищают их яркие цвета и прозрачность, ровные, гладкие грани и, самое главное, правильная форма. Кристаллы выглядят таким образом, словно их кто-то специально вырезал, отшлифовал и раскрасил… В природе кристаллы растут тысячи лет, а ученые изобрели быстрые способы выращивания искусственных кристаллов, что широко используется повсеместно. Возникла мощная отрасль промышленности, сосредоточенная на производстве различных кристаллов, используемых в электронике, радиотехнике, оптике, лазерной технике, технике измерений практически везде. Многие ученые мира ищут все новые способы синтеза искусственных кристаллов. Но сегодня, этим интереснейшим делом могут заняться не только великие ученые и исследователи, но и мы, обычные школьники. Изучение кристаллов в школе в рамках школьной программы почти не предусмотрено. Поскольку тема очень интересная и актуальная, я решила изучить этот вопрос более подробно. Цель работы: вырастить кристаллы различных веществ из насыщенных водных растворов их солей в условиях школьной лаборатории. Задачи: 1. Изучить особенности строения кристаллических тел. 2. Познакомиться с методами выращивания кристаллов. 3. Освоить методики выращивания кристаллов из растворов их солей. Объект исследования: кристаллы. Предмет исследования: процесс кристаллизации. Гипотеза: если создать определенные условия, то можно вырастить кристаллы различных веществ в условиях школьной лаборатории. 3

4 Глава 1. Теоретическое обоснование проблемы. 1.1 Особенности строения кристаллических тел Твердые тела могут существовать в двух различных состояниях, отличающихся своим внутренним строением и свойствами. Это кристаллическое и аморфное состояние твердых тел. Кристаллы (от греч. krystallos «прозрачный лед», в дальнейшем горный хрусталь, кристалл) твёрдые тела, в которых образующие их частицы (атомы, молекулы, ионы) расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку кристаллическую решётку. Этот пространственный порядок сохраняется на огромных «по атомным масштабам» расстояниях. Атомы, находящиеся на противоположных гранях монокристалла, могут быть удалены на десятки сантиметров, и в то же время они располагаются параллельно. Часто твёрдые вещества образуют (в зависимости от условий) более чем одну форму кристаллической решётки; такие формы называются полиморфными модификациями. Например, среди простых веществ известны графит и алмаз, которые являются гексагональной и кубической модификациями углерода. Если весь образец вещества представляет собой один кристалл, то такое тело называется монокристаллом или просто кристаллом. В других случаях тело представляет собой множество мелких кристалликов, причудливо сросшихся между собой, например, кусок рафинада. Такие тела называют поликристаллическими. Кристаллическое состояние характеризуется наличием четко выделяемых естественных граней, образующих между собой определенные углы. Кристаллы могут иметь от четырех до нескольких сотен граней. Но при этом они обладают замечательным свойством какими бы ни были размеры, форма и число граней одного и того же кристалла, все плоские грани пересекаются друг с другом под определенными углами. Углы между соответственными гранями всегда одинаковыми. Кристаллы каменной соли, 4

5 например, могут иметь форму куба, параллелепипеда, призмы или тела более сложной формы, но всегда их грани пересекаются под прямыми углами. Второй вид твердого состояния аморфное состояние. Аморфные вещества не имеют упорядоченной структуры и в отличие от кристаллов не расщепляются с образованием кристаллических граней; как правило не имеют определённой точки плавления. Некоторые вещества могут находиться в любом из этих двух состояний. Например, если расплавить кристаллический кварц (температура плавления около 1700 С), то при охлаждении он образует плавленый кварц, с другими физическими свойствами, одинаковыми по всем направлениям. Аморфное состояние — неустойчивое состояние твердых тел, которые стремятся со временем перейти в кристаллическую форму, хотя этот процесс может протекать достаточно долго. 1.2 Формы кристаллов Кристаллы могут иметь всевозможные формы. В науке о кристаллах кристаллографии в зависимости от симметрии расположения атомов выделяют 6 кристаллических групп, которые разделены на 32 класса. Русский учёный Е.С.Фёдоров установил, что в природе может существовать только 230 различных пространственных групп, охватывающих все возможные кристаллические структуры. Большинство из них обнаружены в природе или созданы искусственно. Кристаллы могут иметь форму различных призм, основанием которых могут быть правильный треугольник, квадрат, параллелограмм и шестиугольник. Кристаллические решётки металлов часто имеют форму гранецентрированного (медь, золото) или объёмно-центрированного куба (железо), а также шестигранной призмы (цинк, магний). 5

6 Примеры простых кристаллических решёток: 1 простая кубическая; 2 гранецентрированная кубическая; 3 объёмно-центрированная кубическая;4 гексагональная В основе классификации кристаллов и объяснения их физических свойств может лежать не только форма элементарной ячейки, но и другие виды симметрии, например, поворот вокруг оси. Осью симметрии называют прямую, при повороте вокруг которой на 360 кристалл несколько раз совмещается сам с собой. Число этих совмещений называют порядком оси. Существуют кристаллические решётки, обладающие осями симметрии 2-го, 3-го, 4-го и 6-го порядков. Возможна симметрия кристаллической решётки относительно плоскости симметрии, а также комбинация разных видов симметрии. Большинство кристаллических тел являются поликристаллами, т.к. в обычных условиях вырастить монокристаллы достаточно сложно, этому мешают всевозможные примеси. Современная техника нуждается в кристаллах высокой степени чистоты, поэтому перед наукой встал вопрос о 6

7 разработке эффективных методов искусственного выращивания монокристаллов различных химических элементов и их соединений. Выращивание кристаллов — это хобби, приверженцы которого создают собственные клубы и участвуют в соревнованиях. Выращивание кристаллов — это сложный технологический процесс, поэтому, чем дольше ждёшь, тем более впечатляющими будут результаты. 1.3 Способы образования кристаллов Существует три способа образования кристаллов: кристаллизация из расплава, из раствора и из газовой фазы. Примером кристаллизации из расплава может служить образование льда из воды (ведь вода это расплавленный лёд), а также образования вулканических пород. Пример кристаллизации из раствора в природе выпадение сотен миллионов тонн соли из морской воды. При охлаждении газа (или пара) электрические силы притяжения объединяют атомы или молекулы в кристаллическое твёрдое вещество так образуются снежинки. Наиболее распространёнными способами искусственного выращивания монокристаллов являются кристаллизация из раствора и из расплава. В первом случае кристаллы растут из насыщенного раствора при медленном испарении растворителя или при медленном понижении температуры. Если твёрдое вещество нагреть, оно перейдёт в жидкое состояние расплав. Трудности выращивания монокристаллов из расплавов связаны с высокой температурой плавления. Например, для получения кристалла рубина нужно расплавить порошок оксида алюминия, а для этого его нужно нагреть до температуры 2030 С. 1.4 Выращивание крупных одиночных кристаллов. Для того, чтоб кристалл вырос крупным и геометрически ровным, т. е. имел природную форму, необходимо довольно много времени. Обычно кристалл вырастает на 0,1-0,8мм в сутки, что во многом зависит от соли. Т. е. за месяц полтора можно вырастить довольно крупный кристалл. 7

8 Выращивание крупного одиночного кристалла очень длительный и сложный процесс, требующий терпения и осторожности. Для начала вам потребуется затравка маленький кристаллик, который и будет центром кристаллизации. Обычно кристаллик, используемый как затравка, представляет собой уменьшенную копию выращиваемого кристалла. Для того, чтобы получить затравку, используется очень простой метод: готовится максимально концентрированный раствор соли, переливается в стакан с вертикальными стенками и накрывается листком бумаги. Через несколько дней на дне стакана появляются первые кристаллики. Обычно они все имеют разную форму. Именно из них и отбираются те, которые имеют более правильную форму. Раствор, в который собираются погрузить затравку, желательно приготовить заранее и оставить на пару дней для выпадения первых кристалликов (чтобы быть уверенным, что затравка не растворится). Раствор фильтруют от выпавших кристалликов, переливают в чистый стакан и погружают туда затравку. Стакан накрывают бумагой и оставляют на полке. Уже через неделю можно заметить, что кристалл заметно подрос. Чем дольше он будет оставаться в растворе, тем крупнее он станет. Раствор со временем испаряется и если верхняя часть кристалла окажется на воздухе, то это может испортить весь кристалл. Для того, чтобы этого не произошло, необходимо добавлять раствор по мере необходимости. В процессе выращивания кристалла может возникнуть ещё одна проблема: в ходе роста основного кристалла на дне появляются и растут другие, случайно выпавшие кристаллы. Их желательно удалять хотя бы раз в 1-2 недели. 1.5 Выращивание сростков кристаллов (друз). Это один из самых быстрых способов выращивания кристаллов. Если выращивание одиночных кристаллов занимает много времени и рассчитано на постепенный, правильный рост кристаллов, то выращивание друзы гораздо легче, потому что оно ориентируется на быстрое, хаотическое выпадение кристаллов. 8

9 Для начала потребуется приготовить перенасыщенный раствор соли в горячей воде. После охлаждения раствора в него вносят затравку подвешенный на ниточке кристаллик. Уже через 5-10 часов можно увидеть большое количество кристалликов на нитке, на затравке, на дне стакана. Раствор оставляют в покое в течение 3-5 дней, затем вынимают нитку с кристаллом, раствор нагревают, добавляют воды и снова делают максимально концентрированным. После охлаждения в него вновь вносят нитку с уже подросшим кристаллом и оставляют на 3-5 дней. Эту процедуру повторяют до тех пор, пока кристалл не достигнет необходимого размера. Кстати, довольно неплохие результаты получаются, если смешать оба метода: сначала вырастить друзу, а потом погрузить её в раствор для медленной кристаллизации. 9

10 Глава 2. Практическое обоснование проблемы. Изучив методики выращивания кристаллов, я поняла, что самым доступным методом в условиях школьной лаборатории является кристаллизация из насыщенных растворов солей путем их охлаждения. Для опытов я решила взять поваренную соль, медный купорос и глауберову соль. 2.1 Выращивание кристаллов поваренной соли(nacl) Одна из особенностей хлорида натрия его тяга к образованию поликристаллов, поэтому очень редко вырастает один крупный кристалл. Намного чаще выпадает куча мелких бесцветных прозрачных кубической формы кристалликов, нарастающих друг на друга. Такие кристаллы еще более хрупкие, чем монокристаллы, но по-своему очень красивы. Ход эксперимента: приготовила насыщенный раствор поваренной соли. Для этого в стакан налила 100 мл кипяченной воды, нагрела её до 600С. В горячей воде растворяла поваренную соль до тех пор, пока соль не перестала растворяться в воде. Получила насыщенный раствор, его профильтровала.в стакан с раствором опустила шерстяную нить с узелком на конце. Узелок выполняет роль затравки. Через сутки по всей длине нити образовались кристаллы соли, но очень мелкие, более крупные кристаллики образовались на узелке. На четвертые сутки кристаллы поваренной соли стали чуть крупнее. На седьмые сутки образовалось огромное количество небольших кристаллов, нарастающих друг на друга. Крупный монокристалл вырастить мне не удалось. 2.2Выращивание кристаллов медного купороса (CuSO4 10h3O). Будут ли расти монокристалл или поликристаллы медного купороса зависит не только от положения затравки в растворе (на дне или на нитке), материала подвеса (леска или нить), но и от температуры раствора и чистоты вещества. При выращивании из горячего раствора растут как правило поликристаллы. Из медного купороса, купленного в магазине удобрений, 10

11 также чаще растут поликристаллы из-за большого количества примесей в нем. Ход эксперимента: в горячей кипяченной воде растворяласоль медного купороса до тех пор, пока она не перестала растворяться в воде. Получила насыщенный раствор, его профильтровала. В стакан с раствором медного купороса опустила шерстяную нить с узелком на конце. Узелок выполняет роль затравки. Поставила стакан с раствором остывать, и уже через несколько часов увидела наросшие на нить кристаллики. Через три дня вынула из раствора обросшую кристалликами шерстяную нить. Через неделю выросли красивые друзы медного купороса ярко-синего цвета, потому что кристаллы я выращивала из горячего раствора. 2.3Выращивание кристаллов сульфата натрия (Na2 SO4 ). Кристаллы сульфата натрия бесцветные прозрачные. Интересно то, что сульфат натрия сильно подвержен полиморфизму образованию совершенно разных кристаллических решеток одним и тем же веществом. Так что количество форм его кристаллов довольно большое: снежинки (> С), иглы (>40-50 С), шестиугольник и октаэдр (комнатная температура), призмы (<10 С). Хранятся кристаллы сульфата натрия плохо быстро выветриваются. Ход эксперимента: насыщенный раствор сульфата натрия приготовила таким же способом как в предыдущих случаях. Раствор профильтровала. В стакан с насыщенным раствором опустила шерстяную нить с узелком на конце. Узелок выполняет роль затравки. Выращивала кристаллы при комнатной температуре. Кристаллы росли медленно. Через десять дней выросли небольшие бесцветные прозрачные очень красивые кристаллы. 11

12 Заключение Кристаллическое состояние веществ является одним из самых распространенных в окружающем нас мире. Кристаллы твердые тела, атомы, ионы или молекулы которых образуют упорядоченную периодическую структуру. Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека. Кроме того, кристаллы можно выращивать из раствора. Это удивительное свойство кристаллических тел! Я изучила методики по выращиванию монокристаллов и поликристаллов, узнала, что в условиях школьной лаборатории получить кристаллы можно из насыщенных растворов солей. Этот метод является достаточно понятным и доступным, не требующим больших материальных затрат. Но при работе по выращиванию кристаллов необходимы внимательность, аккуратность и большое терпение. Я вырастила кристаллы поваренной соли, медного купороса и глауберовой соли. Эксперименты показали, что будет расти монокристалл или поликристаллы зависит не только от положения затравки в растворе (на дне или на нитке), материала подвеса (леска или нить), но и от температуры раствора и чистоты вещества. Чем лучше отфильтрован раствор, тем больше вероятность образования монокристалла, т.к. примеси, оставшиеся в растворе, служат дополнительными центрами кристаллизации. Если раствор охлаждать недостаточно медленно, то это, с большой долей вероятности, приведет к образованию друзы (сростка кристаллов), т.к. его молекулы не успеют построить правильный кристалл. Экспериментальные данные подтвердили мою гипотезу: создавая определенные условия, мне удалось вырастить кристаллы различных солей в условиях школьной лаборатории. Работая над темой проекта, я узнала много нового и интересного о кристаллах. Меня заинтересовали изумительные по красоте поликристаллы соли Мора и поликристаллы дигидрофосфата аммония, которые похожи на 12

13 друзы горного хрусталя. Поэтому я планирую продолжить работу, вырастить поликристаллы данных солей, а также вырастить монокристаллы поваренной соли и медного купороса. 13

14 Список литературы 1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев и др. Физика. 10 класс. М., Просвещение, В. А. Касьянов. Физика. 10 класс. М., Дрофа Интернет ресурсы: : Википедия. /page6.html : Выращивание кристаллов в домашних условиях. /p31aa1.html : Мир кристаллов (дистанционный курс по физике). 14

идей по выращиванию кристаллов своими руками для детей!

Активный отдых на природе

Как вы отмечаете Неделю науки? Есть так много очень крутых научных экспериментов, которые вы можете провести с детьми дома , и самое время попробовать их, чем во время Недели науки! Нам нравится находить новые и простые научные эксперименты для детей, в которых используются ингредиенты, которые обычно можно найти в кухонном шкафу! Выращивание кристаллов своими руками для детей и жеод легко сделать из множества предметов домашнего обихода, они требуют немного терпения, но они также имеют настоящий вау-фактор, когда они раскрываются! Вы можете прокрутить вниз, чтобы найти больше лучших рецептов самодельных кристаллов с детьми, а также некоторые блестящие ресурсы National Geographic, чтобы отпраздновать Неделю науки и сделать изучение науки веселым и легким для детей! Если вы ищете веселое и образовательное занятие для своих детей, почему бы не попробовать вырастить кристаллы? Это отличный способ научить их науке, и им понравится наблюдать, как разноцветные кристаллы растут у них на глазах. Кроме того, это относительно простой процесс, не требующий специального оборудования или материалов. Прочтите несколько советов о том, как начать.

Содержание

Обзор научных наборов National Geographic

У National Geographic есть большой выбор наборов для празднования Недели науки. Есть наборы для раскопок, в которых есть настоящие экземпляры, которые ваши дети могут копать и открывать! Например, в наборах для раскопок есть настоящие окаменелости динозавров! Выкопайте кость динозавра, зуб мозазавра и экскременты динозавра для своей коллекции камней. А в наборе вулкана два экземпляра настоящего вулкана! Как это круто?! Наши дети любили раскопки и чувствовали себя настоящими палеонтологами. Вы можете купить наборы для раскопок National Geographic для детей на Amazon здесь.

National Geographic Crystal Garden

В National Geographic также есть простой в использовании набор для выращивания кристаллов , с помощью которого можно провести веселый и увлекательный научный эксперимент для детей. С учебным пособием, полным интересных фактов о кристаллах и включенным настоящим образцом, вы можете узнать гораздо больше со своими детьми, чем при использовании рецепта ручной работы. Это идеальный проект для детей всех возрастов и служит отличным введением в геологию. National Geographic 9У 0006 также есть наборы жеодов, с помощью которых вы можете разбивать эти камни, чтобы найти внутри удивительные кристаллы! Вы получаете выбор жеодов, которые можно разбить — все они размером с мяч для пинг-понга или теннисный мяч, поэтому они идеально подходят для детей, чтобы исследовать их, и в комплекте есть несколько симпатичных очков! Что прекрасно в этих наборах, так это то, что дети начинают коллекционировать – им понравится находить настоящие окаменелости и собирать коллекцию камней и окаменелостей.

**Выиграйте набор National Geographic Crystal Garden** Выращивание кристаллов своими руками для детей

Прекрасные люди из The National Geographic дали нам набор Хрустального сада для розыгрыша — загляните в наш Instagram , чтобы узнать, как ВЫИГРАТЬ свой собственный Набор Хрустального сада. Если вы хотите попробовать выращивать кристаллы своими руками вместе со своими детьми, наборы National Geographic идеально подходят для того, чтобы облегчить детям задачу и гарантировать отличные результаты. Моей дочери очень понравились кристаллы, которые она сделала!

DIY National Geographic Crystal GardenВыращивание кристаллов с детьми

Как сделать самодельные кристаллы с детьми

Если вы хотите сделать кристаллы своими руками вместе с детьми из простых домашних продуктов, существует множество простых рецептов.

Блестящие кристаллы из квасцов . Простой рецепт, безопасный для детей.

Если вы беспокоитесь об использовании буры со своими детьми, этот рецепт выращивания кристаллов прост и не содержит буры, поэтому безопасен для детей.

Как сделать жеода внутри яйца

Посмотрите, как можно сделать эти милые хрустальные цветы.

Это прекрасный научный эксперимент по изготовлению кристаллов. Попробуйте сделать Хрустальную радугу вместе со своими детьми!

Как вырастить кристальную радугу

Съедобный сахарный кристалл своими руками, выращивание для детей

Можете ли вы поверить, что вы даже можете сделать СЪЕДОБНЫЕ кристаллы! Прекрасная идея для детей — провести научный эксперимент, который потом можно будет съесть!

Если у вас есть дети, которые любят драгоценности и собирают драгоценные сокровища, создание этих хрустальных драгоценных камней будет идеальным!

Хрустальные камни

Счастливой недели науки! Надеюсь, вы весело проведете время, занимаясь выращиванием кристаллов своими руками для детей!

Другие научные эксперименты для детей….

Если вы хотите еще один научный эксперимент для детей, попробуйте сделать детский извергающийся вулкан своими руками.

Или для грязного, веселого эксперимента — попробуйте эксперименты с тыквенным шипучим зельем для детей!

Идеи выращивания кристаллов для детей

Похожие сообщения

Набор для выращивания кристаллов National Geographic — выращивание Такомы

Моему сыну Калебу 4,5 года, и последний раз он интересовался камнями и драгоценными камнями. Он нашел этот треугольный камень на пляже и был так взволнован, потому что нашел драгоценный камень. Вы знаете, что такое драгоценный камень? Я только что узнал об этих волшебных камнях. Они дают вам три силы; сила силы, сила скорости и сила знания. Самое удивительное в этом то, что он действительно в это верит.

Учитывая эту вновь обретенную силу (и любовь) к камням и драгоценным камням, я начал искать способы поддержать его новый интерес. Я просматривал Amazon и наткнулся на набор National Geographic Mega Crystal Growing Lab и знал, что это будет хит. Я добавил его в «список желаний» Калеба на Amazon, пока не появилась веская причина для его покупки. Счастливчику не пришлось долго ждать, потому что бабушка и дедушка увидели, как я его добавил (очевидно, уведомления отправляются, ха!), и отправили его как подарок «просто так». Разве бабушка и дедушка не прекрасны?

Я решил рассказать вам об этом наборе на тот случай, если вы задумаетесь, стоит ли инвестировать в него для вашего ребенка (детей). Мне всегда нравится хороший взгляд изнутри на игрушку или занятие. Итак, представьте, что я ваша мама-друг, и мы пытаемся поболтать, пока наши дети играют на заднем плане, и позвольте мне поделиться своим опытом.

• Seed Rocks — камень типа гальки, который вы кладете в камеру, из которой будут расти кристаллы.

• Кристаллический порошок — Порошок, который вы поместили в камеру для выращивания кристаллов. Вы получаете шесть цветов: красный, зеленый, синий, желтый, фиолетовый и светящиеся в темноте (GID).

• Камера для выращивания кристаллов — Силиконовая чашка, которую можно использовать для выращивания кристаллов. Вы также можете использовать банку из дома, если хотите, но об этом позже.

• Деревянная ложка — Для размешивания кристаллического порошка в камере с водой.

• Буклет — В буклете есть информация о том, как вырастить кристаллы из набора, а также информация о кристаллах и драгоценных камнях, входящих в набор.

• Драгоценные камни — Вы получаете четыре настоящих драгоценных камня!

• Подставка для дисплея — Подставка с подсветкой для демонстрации всех кристаллов.

Очень просто, друзья. Первый день — изготовление кристаллов. Соберите все и приступайте к работе. Вы наливаете горячую воду в силиконовую чашку, а затем добавляете кристаллический порошок. Перемешивать две минуты. Затем добавьте семенной камень. Найдите хорошее, стабильное место для их роста. Наблюдайте сутками. Затем осторожно удалите их, слегка надавив на дно и стенки чашки, и она должна подняться. Мы их смыли и дали высохнуть. Мы решили не удалять семенную породу (см. советы ниже). Затем мы выставляем их на обозрение.

Плюсы: 

• Простота приготовления — По словам моего сына, «простой лимонный сок!» См. процесс выше… да, легко.

• Не слишком грязный — Самая грязная часть — это добавление и перемешивание кристаллического порошка в воду. Несколько капель здесь и там, но в остальном я чувствую, что вы отойдете от этого эксперимента с минимальной очисткой.

• Эксперимент в помещении — Это соответствует предыдущему пункту, но я хочу уточнить, потому что иногда вам нужен хороший эксперимент в помещении в дни ненастной погоды (или дыма!). Это может быть ваш проект.

• Learning Experience — Это открывает двери для всех видов образовательных дискуссий о драгоценных камнях и камнях. Буклет удобен для этого также с некоторой информацией о горных породах, драгоценных камнях и еще много чего.

• Поставляется со всем, что вам нужно . Единственный дополнительный предмет, который вам понадобится для этого эксперимента, — это вода. Вы можете попробовать использовать свои собственные банки для приготовления более двух за раз, но я не рекомендую этого делать. И я чувствую, что вы действительно получаете много в комплекте. Приятно удивило количество цветов и добавление свечения в темноте.

• Супер Рад — Умм, это данность, но кристаллы рад. — сказал Нуф.

Минусы:

• Практика для родителей — Детям старшего возраста может не потребоваться столько участия родителей, но детям младшего возраста, безусловно, нужно, чтобы вы участвовали в процессе. Для изготовления кристаллов используется горячая вода. Затем кристаллы должны стоять неподвижно и не двигаться во время роста, поэтому вам нужно следить за своими детьми вокруг них. Я также отвечал за прогресс в течение дней и решал, когда они были закончены. Тем не менее, они могут полностью сделать большую часть изготовления кристалла… просто быть рядом, чтобы помочь. Конечно, здесь есть и плюс, в том, что вы можете провести некоторое время, учась вместе со своим ребенком!

• Выращивание кристаллов требует времени — Наши кристаллы выращивались семь дней. Для маленького ребенка это навсегда… это не эксперимент типа мгновенного удовлетворения. Мой сын потерял интерес после первоначального изготовления кристаллов, но не бойтесь, его интерес вернулся, когда пришло время их доставать.

• Только 2 камеры выращивания — Это было мое небольшое ворчание. Без сомнения, это было намного проще, и результат был намного лучше, когда мы использовали силиконовые чашки, которые шли в комплекте. Кристалл, который мы вырастили в собственной банке, было трудно извлечь, и у него были более зазубренные края. Кристаллы из прилагаемых чашек вылезли намного лучше, а основание идеально подошло к витрине (кристалл из банки не очень хорошо вписался в витрину). Кроме того, если вы просто хотите использовать только предоставленные чашки, вам нужно сделать их одну за другой. Это действительно продлевает время выращивания (может быть, это делает вас счастливым? Если да, сделайте это «про»).

• Нет движения — Кристаллы нужно держать неподвижно во время роста, иначе, видимо, они тоже не получатся. Так что вам нужно найти место, где ваши дети (по крайней мере, маленькие) не будут «возиться с этим». Но тогда вам нужно будет поднять их (ой, обратно!), чтобы показать им прогресс. Если вы держите его на низком уровне, вам придется быть очень бдительным.

• Тонкие и острые кристаллы — Честно говоря, они не такие тонкие и острые, но я бы не хотел, чтобы мой младший сын получил их в свои руки.

• Плохой просмотр роста — Силиконовые чашки вместе с раствором кристаллов делают его мутным и трудноразличимым по мере роста кристаллов. Но тем более удивляет фактор, когда их удаляешь.

• Витрина в детской комнате — Подставка с ночником — отличная идея, и я полностью аплодирую создателям за ее включение. Тем не менее, это заставило моего сына отчаянно хотеть его в своей комнате. Это длилось намного дольше, чем я думал, но буквально на днях я застал его за тем, как он разбивал кристаллы игрушечным молотком, и весь ковер был покрыт кристаллами. Грустное лицо (грустное = кристаллы разбились + пришлось убирать). Он сказал, что делает их менее острыми, и, с другой стороны, он, кажется, не возражает против того, что они все сломаны. Кроме этого, дисплей является «про».

• Тайминг — Мы точно ходили на все семь дней. В инструкциях говорится, что это может пройти всего за три дня, но это просто не наш опыт. Рецензент Amazon упомянул, что они шли пять недель и получили очень большие кристаллы. Мы со своими, но вы можете дать им вихрь.

• Удаление семенного камня — В инструкциях указано, что после завершения работы необходимо удалить семенной камень. Я решил оставить его; Я не хотел рисковать разбить кристалл и не хотел тратить время. Они по-прежнему отлично смотрятся и вписываются в наш дисплей. Может быть, было бы еще круче, если бы мы их сняли, но мы уже впечатлены… так что да.

• Алюминиевая кастрюля . В обзорах Amazon отмечается, что алюминиевую кастрюлю нельзя использовать для подогрева воды. Очевидно, он будет реагировать со смесью, и вы получите кристаллическую сладкую вату.

• Темный Против. Light — В инструкции сказано поставить их в темное место для роста. Я поставил их в полусветлое место, но все же у окна. Если бы я поместил их в темное место, то было бы трудно наблюдать, как они растут, поэтому я пошел навстречу инструкции. Добавьте к своему эксперименту и посмотрите, что произойдет, если вы поместите один в темноте, а другой на свету. Мне любопытно!

МОИ ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ = БОЛЬШОЙ ПАЦ

Момент истины… рекомендую ли я этот эксперимент.