Исследовательский проект по тем е Выращивание кристаллов.

Управление образования администрации

Верхнебуреинского муниципального района

Хабаровского края

Исследовательская работа по окружающему миру:

« Выращивание кристаллов в домашних условиях»

Выполнили:

ученицы 3 класса МБОУ СОШ№2

имени Г.А.Агеева

Сукнёва Злата Витальевна

Иванова Юлия Викторовна

Руководитель:

учитель начальных классов

Конюшенко Татьяна Владимировна

п.Чегдомын 2025 год.

Содержание:

Введение

Часть 1.

Общие сведения по вопросу………………………………………….стр.2

1.1.Кристаллы ,встречающиеся в природе…………………………..стр.4

1.2.О чем говорят легенды……………………………………………стр.4-5

1.3.Применение кристаллов в науке и технике……………………..стр.5-6

Часть 2.

Выращивание кристаллов в домашних условия

2.1.Практическая работа по выращиванию кристаллов……………стр.6-7

2.2.Выращивание кристаллов медного купороса……………………стр.7-8

2.3. Выращивание кристаллов пищевой и морской соли………………...стр.8

Заключение……………………………………………………………стр.9

Литература…………………………………………………………….стр.10

Приложение……………………………………………………………стр.11-14

Введение

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, лёд, глина и песок, сотни других веществ – всё это не что иное, как кристаллы.

Нам стало интересно, возможно ли самим в домашних условиях вырастить кристаллы.

Вот так и появился наш проект.

Цель: выращивание кристаллов в домашних условиях.

Задачи работы:

-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.

1.1.Кристаллы, встречающиеся в природе.

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».Но словом «кристалл» называют не только кристаллы замерзшей воды.Почти все камни,горные породы состоят из кристаллов.Руды металлов и сами металлы выпиливаемые из этих руд

Соль ,сахар и многое другое вокруг нас –это все кристаллические вещества.Самые красивые среди кристаллов- драгоценные камни.

Изучением кристаллов занимается специальная наука кристаллография,её изучают в институтах и университетах ,когда уже знают и химию и физику и некоторые другие науки.

1.2.О чём говорят легенды.

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.

Что такое кристаллы?

Кристалл — это твёрдое 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; её 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. картина А. Д. Литовченко. Государственный Русский музей. СанктПетербург.)

1.3.Применение кристаллов в науке и технике.

Каменная соль давно и навечно вошла в жизнь человека. Мы называем её 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 твёрдости 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.

2.1.Выращивание кристаллов в домашних условиях.

Практическая работа по выращиванию кристаллов.

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.

Берётся нужное вещество, готовится из него перенасыщенный (концентрированный) раствор, кладётся 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:

• чистая посуда

• нитка (полипропиленовая)

• поваренная соль

• медный купорос

• морская соль для ванны

• салфетка

Условия для выращивания кристаллов

• Кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора.

• Не допускать попадание мусора в насыщенный раствор.

• Отсутствие сквозняков.

• Неяркий свет.

• Отсутствие вибрации

• Терпение

Этапы работы

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

2.2.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 «Всё 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 тёплую воду,растворили в ней столько медного купороса, сколько возможно.

2. Перелили через фильтр в другую чистую ёмкость.

3.Далее наш раствор поставили в темное теплое место.

4.Через трое суток после начала опыта на нитке появился кристалл медного купороса.

5.Через 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 воздух.

2.3.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 салфетку3. Приготовили затравку. Привязали её к нитке и опустили в раствор.

3.Далее раствор поставили в темное теплое место.

4.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.

5. Через 10дней мы вынули его из раствора, обсушили бумажной салфеткой и покрыли кристалл бесцветным лаком. Результаты выращивания кристаллов пищевой соли.

Заключение.

Работая над проектом, мы узнали, что кристалл – это твёрдое состояние вещества, имеет определённую форму, цвет и определенное количество граней. Познакомились с разнообразием и применением кристаллов. Научились выращивать кристаллы, используя горячий насыщенный раствор и специальные наборы. Для выращивания кристаллов мы использовали разные вещества: поваренную соль, медный купорос 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.

Мы 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.

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.

Гипотеза исследования полностью подтвердилась: кристаллы многих веществ можно вырастить в домашних условиях.

Не смотря на то, что мы научились выращивать кристаллы различных веществ, ещё столько 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 маленькими?

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.

Наши планы

1.Вырастить кристаллы из поваренной и морской соли.

2.Из сахара.

3.Собрать коллекцию кристаллов.

Литература:

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 Интернет- ресурсы:

4.Геология Земли http://www.geologiazemli.ru/articles/112

5.Википедия http://ru.wikipedia.org/wiki/E519

6.Кристаллов.NET http://www.kristallov.net/mineraly.html

7.Мир кристаллов http://www.mirkristallov.com/

Приложение 1

Начало работы

Прежде чем, приступить к непосредственно изготовлению,обзавелись растворимыми цветными солями.

Приложение 2

Для выращивания кристаллов нам потребовалось:

• чистая посуда

• нитка (полипропиленовая)

• поваренная соль

• медный купорос

• морская соль для ванны

• салфетка

Приложение 3

Условия для выращивания кристаллов :

• Кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора.

• Не допускать попадание мусора в насыщенный раствор.

• Отсутствие сквозняков.

• Неяркий свет.

• Отсутствие вибрации

• Терпение

Приложение 4

Наши результаты выращивания кристаллов.

Сукнёва Злата Иванова Юля

16