На уроках навколишнього світу я дізнався, що кристали часто зустрічаються в природі. Наприклад, сніжинки і іній. Камені теж кристали, причому не яскраві і блискучі дорогоцінні камені (такі як алмази, рубіни і смарагди), але і звичайні, з яких складаються гори і ущелини. Існують навіть кристали, які можна з'їсти - наприклад, цукор і сіль, які є на кожній кухні. Кристали широко використовуються в науці і електроніці.
У бабусі є город, де вона вирощує квіти, овочі і фрукти. Одного разу я побачив, що бабуся обробляє рослини дивною синьою рідиною. Виявилося, що ця рідина - мідний купорос, який захищає рослини від хвороб. Але найцікавішим для мене виявилося, що це сіль (з хімічної точки зору), а кожна окрема частка цієї солі - кристал!
Виявляється, що кристали можна виростити у себе вдома! Він може вийти красивим і яскравим. Але всі тонкощі вирощування кристалів я ще не знав, і вирішив докладно довідатися про цей процес. Так я і вибрав тему дослідження: «Вирощування кристалів в домашніх умовах».
Мета роботи: дізнатися, що таке кристал і навчиться вирощувати кристали мідного купоросу в домашніх умовах.
- Дізнатися, що таке кристал;
- Вивчити процес вирощування кристалів;
- Познайомитися з заходами безпеки по роботі з мідним купоросом;
- Виростити кристал з мідного купоросу;
- Проаналізувати отриманий результат і зробити висновки;
Гіпотеза дослідження: я припускаю, що кристали можна виростити в домашніх умовах.
1. Вивчення матеріалів науково-популярної літератури та Інтернет-публікацій;
2. проведення досвіду;
3. спостереження за формуванням і зростанням кристалів;
Що таке кристал?
Можливо, ви вважаєте, що кристал - це рідкісний і красивий мінерал або дорогоцінний камінь. Почасти ви маєте рацію. Смарагди і діаманти є кристалами. Але не всі кристали рідкісні і красиві. Кожна окрема частка солі або цукру - теж кристал! Багато з найпростіших речовин навколо нас є кристали. Кристал - це твердий стан речовини. Він має певну форму і певну кількість граней внаслідок розташування своїх атомів. Всі кристали одного речовини мають однакову форму, хоч і можуть відрізнятися розмірами. У природі існують сотні речовин, що утворюють кристали.
Вода - одне з найпоширеніших з них. Замерзаюча вода перетворюється в кристали льоду або сніжинки.
Малюнок 1. Сніжинка під мікроскопом.
Такі ж правильні багатогранні кристали зустрічаються часто і в світі каменів. Нерідко в землі знаходять камені такої форми, як ніби їх вирізав, відшліфував і відполірував вправний майстер. Кристали-це каміння з природного, т. Е. Зробленою рукою людини, правильної, симетричною, багатогранної формою.
Кристали бувають дуже маленькі, такі, що їх можна побачити тільки під мікроскопом. Але так само в природі зустрічаються кристали-гіганти: до рісталли напівдорогоцінного мінералу берилу досягають 5,5 м довжини. Така колона товщиною в 1,5 м - вражаюче видовище. Геологи на Алтаї знайшли найбільший на землі кристал гірського кришталю. Висота цього «кришталика» з двоповерховий будинок, а важить він 70 т.
Малюнок 2. Кристали гірського кришталю.
Кухонна сіль теж зустрічається у вигляді дуже великих кристалів кам'яної солі. У пустелях Середньої Азії і Ірану є цілі гірські хребти з кристалічною кам'яної солі.
Раніше кристали вважали рідкістю, «грою природи». Звичайно, велетні-багатогранники зустрічаються не так вже й часто, але кристали менших розмірів оточують нас всюди.
У граніті навіть без лупи легко розрізнити пластинки слюди, кристалики кварцу і польового шпату. Пісковик і пісок складаються з окатанних кристалів кварцу, а мармур - з кристалів кальциту. Майже всі мінерали на землі і майже всі гірські породи складаються з кристалів.
На свіжому зламі металу теж неважко розгледіти неозброєним оком або в лупу окремі зернятка кристалів. Якщо ці кристалики занадто дрібні, тоді, щоб «розглядати» їх, залучають на допомогу рентгенівські промені. За допомогою цих чудових променів, що проникають крізь предмети, непрозорі для звичайного світла, встановили, що всі тверді метали і майже всі камені - кристали. На Землі немає некристалічних металів. Виявилося також, що з кристалів складаються дуже багато інших тіла: в глині, каучуку, сажі, кістках, волоссі, голках дикобраза, іклах мамонта, в волокнах вовни, шовку, целюлози виявлено кристалічну будову.
Малюнок 3. Дрібні кристали, видимі на зламі металу.
Основна відмінність між кристалами і некрісталламі пояснюється їх внутрішньою будовою, тим, як розташовані в них дрібні частинки речовини - атоми, іони, молекули. Все в світі складено з цих найдрібніших частинок. Скрізь і в усьому, в каменях і металах, в дереві і в тілі людини, в краплі дощу і в хмарі диму - всюди рухаються дрібні частинки. У всьому Всесвіті бракуватиме жодного атома, жодної молекули, які б не рухалися безперервно.
Порядок і симетрія - ось що характерно для твердого кристалічного тіла. У всіх кристалах частинки розташовані правильним, чітким строєм, збудовані симетричним правильним візерунком. Поки є цей порядок - існує кристал. Порушено порядок, розсипався лад частинок - це значить, що кристал розплавився, перетворившись в рідину, або випарувався, перейшов в пар.
Малюнок 4. А томи вуглецю в кристалі графіту (зліва) і алмазу.
Одне і те ж речовина може зустрічатися і в кристалічному і в некристалічних вигляді.
Розплаву яке-небудь речовина, ну, скажімо, цукор. Що станеться, коли цей розплавлений цукор буде остигати і укріпляти? Виявляється, що якщо розплав застигає повільно, спокійно, то він твердне у вигляді кристалів. Так утворюються ті дрібні кристалики цукру, з яких складається цукровий пісок або кусковий цукор. Якщо ж охолодження відбувається дуже швидко, наприклад, якщо вилити розплавлений цукор в холодну воду або на дуже холодне блюдце, то утворюється цукровий льодяник, некристалічний цукор.
Малюнок 5. Кристали цукру.
Цікаво, що з плином часу некристалічні речовина може «переродитися», або, точніше кажучи, закристалізуватися. Нехай льодяник полежить спокійно місяці два-три. Він покриється пухкої скоринкою. Подивіться на неї в лупу: це дрібні кристалики цукру. У некристалічні цукрі почалося зростання кристалів. Зачекайте ще кілька місяців - і вже не тільки диплом, але і весь льодяник закрісталлізуется.
Кристали дуже часто застосовуються в техніці: напівпровідникові прилади, сонячні батареї, прилади, які вважають ядерне випромінювання, призми і об'єктиви фотоапаратів і телескопів і багато, багато інших прилади та установки.
2. Експериментальна частина
- Сіль мідного купоросу;
- Дистильована вода;
- Вовняна нитка;
- Скляна ємність;
- Мідний дріт.
1. Налити в банку гарячої (близько 70 о С) дистильованої води і додати сіль мідного купоросу (на 300 г купоросу 250 мл води);
2. Розмішати мідний купорос, поки сіль не перестане розчинятися;
3. Процідити розчин через хустинку, на якому залишаються опади у вигляді кристаликів, вибрати найбільший, надіти його на нитку;
4. Помістити кристалик на нитці в банку з розчином, при цьому кристалик не повинен торкатися стінок банки. Прив'яжемо нитку до мідному дроті по середині і покладемо дріт поперек горла банки.
5. Ми залишаємо банку з кристалом в спокої, в темному місці і чекаємо, поки не утвориться кристал потрібного розміру.
6. Після того, як кристал виріс, дістаємо його і перерізуємо нитку.
Результат: ми отримали кристал мідного купоросу. Дані зразки були вирощені протягом двох тижнів. Кристали можна використовувати в якості декорації.
При вирощуванні кристалів мідного купоросу треба пам'ятати правила:
- Чи не є сіль мідного купоросу;
- Уникати попадання купоросу в ніс і очі;
- Під час зростання кристала не чіпати його пальцями, так як це псує кристалічну сітку, і кристал буде неправильної форми;
- Завжди мити руки після закінчення експериментів.
Висновок: під час виконання експерименту ми зрозуміли, що світ кристалів яскравий і різноманітний. Кожен кристал відрізняється формою і відтінком, будовою кристалічної сітки. Хоч кристали і дуже красиві, вони допомагають в науці, хімії та інших сферах життя людини. В ході ряду експериментів ми з'ясували, що існує штучний вигляд кристалів, який можна виростити в домашніх умовах, тим самим ми підтверджуємо нашу гіпотезу: кристали можна виростити в домашніх умовах. Практичне застосування допоможе мені на уроках навколишнього світу і природознавства.
Ми живемо в світі кристалів. Наші будинки і міста побудовані з каменю і металу, т. Е. В основному з кристалів. Ми ходимо по кристалів, видобуваємо кристали з землі, створюємо вироби з кристалічних матеріалів, посилаємо в космос кристалічні прилади, їмо кристали, лікуємося кристалами і навіть самі частково складаємося з кристалів.
Дякую за увагу!
- А.І. Савенков «Я - дослідник». Підручник-зошит для молодших школярів.
- Джуді Холл «Путівник по світу кристалів».
- Коррін Кеннер «Кристали для початківців».