Исследовательская работа: «Выращивание кристаллов в домашних условиях из обычных веществ»

Администрация Ленинского района

Муниципального образования «Город Саратов»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 44 имени героя России Н.В. Исаева» Ленинского района г. Саратова

Исследовательская работа

«Выращивание кристаллов в домашних условиях из обычных веществ»

Выполнил:

ученик 4 «А» класса

В оронин Кирилл

Руководитель:

В асилькова Наталия Ивановна

Саратов 2022

Оглавление

Введение

1. Актуальность исследовательской работы.

2. Цели и задачи.

Теоретическая часть.

1. Что такое кристалл?

2. Строение и свойства кристаллов.

3. Применение кристаллов.

Практическая часть.

1. Выращивание кристаллов в искусственных условиях.

2. Результаты эксперимента.

3. Выводы и заключение.

4. Список информационных ресурсов.

Введение.

«Не драгоценный камень, а светится»

Возможно, вы считаете, что кристалл — это редкий и красивый минерал или драгоценный камень. Отчасти вы правы. Изумруды и бриллианты являются кристаллами. Но не все кристаллы редки к красивы. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл! Многие из самых обычных веществ вокруг нас представлять из себя кристаллы

Мой любимый школьный предмет – окружающий мир.

На уроках окружающего мира мы изучали тему «Минералы», рассматривали коллекции минералов, узнали, что они встречаются в природе, но их можно получить и в лаборатории. (Минерал - это однородное соединение в природе, имеющее физическую и химическую самостоятельность, которое было или является кристаллом. )

Каждый день мы в своей жизни сталкиваемся с кристаллами. Где бы мы не находились дома, на улице. В любое время года. На разных континентах. Они повсюду.     Кристаллы льда и снега. Мы даже употребляем  их в пищу. Сахар и соль. Кристаллы можно легко увидеть и без микроскопа.  Они разной величины и формы. Красивые и загадочные.

   Меня очень заинтересовали кристаллы, поразила их таинственная красота. И я решила узнать об этом чуде природы больше: Что это такое, как они появляются, какие бывают, чем они отличаются, как долго растут?

  Одни из самых поразительных и красивых созданий природы кристаллы восхищают нас яркими цветами, прозрачностью, ровностью и правильностью форм. Их как будто кто-то специально вырезал, отшлифовал и раскрасил.

Все кристаллы, окружающие нас, не образовались когда-то раз и навсегда готовыми, а выросли постепенно. Я задала себе вопрос: А можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях? Я изучила материал в энциклопедиях, интернете и попробовала вырастить эту «красоту» своими руками.

Актуальность моего исследования состоит в том, что выращивание кристаллов увлекательное занятие. Этот процесс не требует особых усилий и затрат, он максимально безопасен. Выращивать кристаллы можно дома в любое время года из обычных веществ, которые можно купить в продуктовых и хозяйственных магазинах.

Для опытов я использовал поваренную соль, лимонную кислоту, медный купорос и железный купорос, которые купили в продуктовом и хозяйственном магазине.

Цель исследования: научиться выращивать кристаллы из разных веществ в домашних условиях.

Задачи исследования

• Изучить строение и свойства кристаллов

• Узнать о значении кристаллов в жизни человека

• Вырастить кристаллы в домашних условиях и сделать выводы

Объект исследования: кристаллы

Предмет исследования: процесс кристаллизации

Методы исследования:

• работа с источниками информации.

• наблюдение,

• эксперимент,

• фиксирование результатов.

Гипотеза: Предположим, что если кристаллы - это не только красивые минералы и драгоценные камни, может их больше, чем мы думаем. Они могут встречаться повсюду, играть важную роль в жизни человека, значит, их можно вырастить в домашних условиях.

Теоретическая часть.

Что такое кристалл?

Криста́ллы — твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуякристаллическую решётку.

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.

Минеральные кристаллы тоже образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действительности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать. Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный гранит содержит кристаллы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда. Миллионы лет тому назад гранит был расплавленной массой минералов в жидком состоянии. В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных пород, которые медленно охлаждаются и образуют кристаллы различных видов.

Строение и свойства кристаллов.

Кристаллы могут иметь всевозможные формы. Все известные в мире кристаллы могут быть разделены на 32 вида, которые в свою очередь могут быть сгруппированы в шесть видов.

Некоторые минералы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа. Другие же образуют кристаллы, вес которых составляет несколько сотен фунтов (1 фунт – 0,4 кг).

Основное свойство кристаллов. Основными свойствами кристаллов являются их однородность, определённое соответствие между разными гранями - симметрия кристалла

Это основное различие между кристаллами и некристаллами объясняется их внутренним строением, тем, как расположены в них мельчайшие частички вещества — атомы, ионы, молекулы. Все в мире сложено из этих мельчайших частиц. Везде и во всем, в камнях и металлах, в дереве и в теле человека, в капле дождя и в облаке дыма — везде движутся мельчайшие частички. Во всей Вселенной не найдется ни одного атома, ни одной молекулы, которые бы не двигались непрерывно.

Применение кристаллов.

Кристаллысоли - белый соленый порошок — самая распространенная приправа в мире и — самая дешевая. Соль представляет собой соединение натрия и хлора и является жизненно необходимым продуктом. Ее часто используют для улучшения вкуса пищи и более длительного ее хранения. Чаще всего мы пользуемся обычной столовой солью. Другие популярные виды включают в себя морскую или горную соль. По вкусу они могут несколько отличаться, хотя любая соль состоит из натрия и хлора.

Кристаллы сахара являются важным пищевым продуктом. Обычный сахар (сахароза) относится к углеводам, которые считаются ценными питательными веществами, обеспечивающими организм необходимой энергией. Глюкоза обеспечивает более половины энергетических затрат организма.

Применения кристаллов в науке и технике так многочисленны и разнообразны. В настоящее время кристаллы имеютширокое распространение в науке и технике,медицине, т.к. обладают особыми свойствами. Драгоценные камни, минералы с особыми свойствами, используемые для ювелирных целей имеют бесцветную или красивую чистого тона окраску, большинство драгоценных камней отличаются блеском, прозрачностью, сильным светосиянием, высокой твердостью, способностью принимать огранку. Самый твердый и самый редкий из природных минералов - алмаз.

Алмаз

  Колоссальное значение имеет алмаз при бурении горных пород, в горных работах.

Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет гро­мадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Алмазная пила - это большой (до 2-х метров в диаметре) вращаю­щийся стальной диск, на краях которого сделаны надрезы или за­рубки. Мелкий порошок алмаза, смешанный с каким-нибудь клей­ким веществом, втирают в эти надрезы. Такой диск, вращаясь с большой скоростью, быстро распиливает любой камень.

Колоссальное значение имеет алмаз при бурении горных пород, в горных работах. В граверных инструментах, делительных машинах, аппаратах для испытания твердости, сверлах для камня и металла вставлены алмазные острия.

Алмазным порошком шлифуют и полируют твердые камни, за­каленную сталь, твердые и сверхтвердые сплавы. Сам алмаз можно резать, шлифовать и гравировать тоже только алмазом. Наиболее от­ветственные детали двигателей в автомобильном и авиационном производстве обрабатывают алмазными резцами и сверлами.

  Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней.

Рубин Сапфир

Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. На полупроводниковых заводах тончайшие схемы рисуют ру­биновыми иглами. В текстильной и химической промышленности рубиновые нитеводители вытягивают нити из искусственных воло­кон, из капрона, из нейлона.

Новая жизнь рубина - это лазер или, как его называют в науке, оптический квантовый генератор (ОКГ), чудесный прибор наших дней. В 1960г. был создан первый лазер на рубине. Оказалось, что кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц.

Сапфирпрозрачен, поэтому из него делают пластины для оптических приборов.

Основная масса кристаллов сапфира идет в полупроводниковую промышленность.

Существует довольно много методов применения кристаллов в терапии. Самый простой - контактное врачевание. Вы прикладываете к больному месту камень или носите украшение из него. Такие украшения для лечебных целей можно применять в течение суток в зависимости от вашего заболевания.

Практическая часть.

Выращивание кристаллов в искусственных условиях.

Ход работы:

1. Вскипятили дистиллированную воду.

2. В стеклянные стаканчики поместили вещества: поваренную соль, медный купорос, железный купорос, лимонную кислоту.

3. Залили их горячей водой и размешали. Если требовалось, добавляли вещества до тех пор, пока они не переставали растворяться. Таким образом, получились пересыщенные растворы.

4. Дали растворам остыть, и отфильтровали их в пластиковые стаканчики.

5. Поместили их в тёмное место и стали наблюдать.

Результаты.

Эксперимент длился три недели. На второй день наблюдений стали выпадать кристаллы медного купороса синего цвета. С каждым днём их становилось всё больше и больше. Но крупные кристаллы не образовывались. Возможно для того чтобы получить большой красивый кристалл нужны другие условия.

Кристаллы поваренной соли стали выделяться спустя 2 недели. Сначала мелкие, но затем они стали увеличиваться. Их цвет был белым, но некоторые кристаллы были прозрачными.

Железный купорос не образовал кристаллов, а только выпал осадок коричневого цвета. Возможно, для образования кристаллов необходимы другие условия или материалы были не надлежащего качества.

Лимонная кислота не образовала кристаллов, скорее всего, необходимо больше времени или другие условия.

Выводы и заключение.

Мы ответили на загадку, которая являлась эпиграфом к работе: «Не драгоценный камень, а светится». Кристалл!

Мы убедились, что выращивание кристаллов увлекательное занятие. Этот процесс не требует особых усилий и затрат, он максимально безопасен. Выращивать кристаллы можно в любое время года.

Цель работы: научиться выращивать кристаллы из разных веществ в домашних условиях была достигнута.

Появилось желание научиться выращивать кристаллы правильной симметричной формы. Для этого необходимы определенные условия и, конечно, знания! Много важного и интересного мы нашли в книгах и интернете: изучили строение и свойства кристаллов, узнали о значении кристаллов в жизни человека.

Результатом исследовательской работы считаем и то, что:

• Мы освоили некоторые способы выращивания кристаллов в водном растворе

• Изучили некоторые особенности кристаллов

• Вырастили кристаллы дома.

Информационные ресурсы.

1.Давай похимичим. О.Ольгин. М.: «Детская литература» 2001.

2.Большая детская энциклопедия: Химия / сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.

3.Владимиров А.В. Солёное золото: Научно-худож. литература. М.: Дет.лит.1986.

4.Энциклопедический словарь химика. М.: Педагогика. 1990.

5.Интернет-ресурсы:

http://www.zircon81.narod.ru/Metodica.html 

http://www.waynesthisandthat.com/crystals.htm#fast - fast 

http://www.crystalgrowing.com/index_e.htm 

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/494059-issledovatelskaja-rabota-vyraschivanie-krista