Выращивание кристаллов

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Лицей № 159» Советского района г. Казани

Научно-исследовательская работа по теме

Тема: «Выращивание кристаллов»

Выполнили: Ученики МБОУ «Лицей №159» 10а класса

Яруллина Алия Рамилевна и Коновалов Егор Иванович

Руководитель: Лопатина Полина Александровна

Учитель физики МБОУ «Лицея 159»

г.Казань, 2016

Содержание:

Общая информация о кристаллах……………..…………………………………….……….……………3

Цель работы…………………...…………………………………………………………4

Методы исследования……………..………………………………………………………..4

Наша практическая работа:

Опыт №1…………………………………………………………………………….……5

Опыт №2……………………………………………………..…………...……………....5

Опыт №3…………………………………………………………………….……..6

Опыт№4……………………………………………………………………….…...7

Опыт№5……………………………………………………………………………7

Чем кристалл служит человеку?............................................................................8

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

Мы живем в мире кристаллов.

Кристаллы окружают нас повсюду. Кто не рассматривал песчинки на речном берегу или не любовался снежинками? И морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев. В земле иногда находят камни такой формы, как будто их кто-то тщательно выпиливал, шлифовал, полировал. Правильность и совершенство формы этих камней, безукоризненная поверхность - поражают. Трудно поверить, что такие многогранники образовались сами без помощи человека.

Твердые тела, из которых строят дома, делают станки, вещества, которые мы употребляем в быту,- почти все они относятся к кристаллам.

Представление древних о кристаллах было похоже на легенды. Верили, что хрусталь образуется изо льда, а алмаз – из хрусталя. Кристаллы наделялись множеством таинственных свойств: исцелять от болезней, предохранять от яда, влиять на судьбу человека…

Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Недаром существуют выражения: «прозрачный, как кристалл», «кристально чистый». Слово «кристалл» происходит от греческого «крюсталлос», то есть «лед». Полагали, что лед, находясь длительное время в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять.

Цель работы:

провести исследование по выращиванию кристаллов медного и железного купороса, сернокислого алюминия калия, гидроксида натрия в домашних условиях.

Методы исследования:

*Накопление теоретического материала.

*Проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов из поваренной соли, сахара и медного купороса.

*Анализ полученных результатов исследования.

Что же такое кристаллы? Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) «лёд». По данным энциклопедии, кристалл - это твердое тело. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально-созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым необходимо аккуратно выполнять все действия.

Моя практическая работа

Материалы и оборудование: емкости, порошок медного и железного купороса, сернокислого алюминия калия, гидроксида натрия бумажные салфетки, воронка, кипяток, деревянная палочка, нитка.

ОПЫТ№1

*Насыпать в стаканчик железный купорос. Залит купорос кипятком и растворить. Пропустить полученный раствор через фильтр. Оставить в теплом месте на сутки

*Через сутки на дне емкости образовались кристаллы. Слить раствор железного купороса в другую емкость. Отделить наиболее большие кристаллы от остальных и привязать на ниточку. Опустить обратно в раствор, оставит в нем еще на две недели.

*Через две недели достать получившиеся кристаллы и обработать прозрачным лаком для ногтей.

Опыт№2

*Насыпать в стаканчик медный купорос. Залит купорос кипятком и растворить. Пропустить полученный раствор через фильтр. Оставить в теплом месте на две недели.

*Через две недели достать получившиеся кристаллы из раствора и покрыть прозрачным лаком

Опыт№3

*Насыпать в стаканчик сернокислого алюминия калия. Залить кипятком, растворить и накрыть крышкой. Через день выпадает осадок в виде прозрачных гранул.

*Далее выделяем самые крупные гранулы и кладем их отдельно в ёмкость. После необходимо добавить еще сернокислого алюминия калия, добавить кипятка и размешать. Полученный раствор надо поровну разлить в две емкости и поставить остывать. При этом емкость №1 надо закрыть крышкой и завернуть полотенцем, а емкость №2 оставить открытой при комнатной температуре. Спустя сутки должен был вновь выпасть осадок, но при этом в емкости №1 получился большой кристалл, а в емкости №2множество небольших (величиной с горошек).

*Наиболее большие кристаллы привязать на ниточку опустить обратно в раствор. В качестве эксперимента я взял два кристалла. Один, среднего размера, из емкости №2, а второй взял гранулу маленького размера. В результате получилось два кристалла. Причем в обоих случаях оба объекта выросли более чем в два раза.

Опыт№4

*Размешать гипс, и с помощью специальной формы получить гипсовую основу кристалла. Далее взять гранулы (см. опыт№3), положить их в гипсовую основу и залить сернокислотным алюминия калийным раствором. Через значительное время получится кристалл.

Опыт№5

*Размешать гипс, и с помощью специальной формы получить гипсовую основу кристалла. Положить основу в тару взять гранулы, положить их на нее и залить сернокислотным алюминия калийным

раствором. В итоге получилось:

Чем кристалл служит человеку?

Применения кристаллов в науке и технике так многочисленны и разнообразны, что их трудно перечислить. Перечень видов применения кристаллов уже достаточно длинен и непрерывно растет. Поэтому ограничимся несколькими примерами.

Твердые и жидкие кристаллы используют в технике: при производстве телевизоров, компьютеров, микроволновых печей и других электронных приборов благодаря их электрическим и оптическим свойствам.

Алмаз, рубин, сапфир, гранат и кварц — это не только красивые драгоценные и полудрагоценные камни, которые используются для ювелирных украшений. Алмаз применяют при производстве инструментов для распиливания сверхпрочных материалов. Лазер делается с использованием рубина и граната. Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. Из прозрачного кварца делают линзы, призмы и др. детали оптических приборов.

Как растут кристаллы?

При наблюдении за ростом кристаллов поражает основная особенность роста – параллельное перемещение граней. Получается так, что выделяющееся вещество застраивает грань слоями; пока один слой не достроен, следующий строиться не начинает.

На рисунке показана «недостроенная» упаковка атомов. В каком из обозначенных буквами положений прочнее всего будет удерживаться новый атом, пристроившись к кристаллу? Без сомнения, в А, так как здесь он испытывает притяжение соседей с трёх сторон, тогда как в Б – с двух, а в В – только с одной стороны. Поэтому сначала достраивается столбик, затем вся плоскость, и только потом начинается укладка новой плоскости.

Заключение

Кристаллы очень полезны для человека. В некоторых случаях без них не обойтись. Например, если нужно разрезать камень, не обойтись без алмаза, а если нужно сделать часы, то не обойтись без рубина. Микропроцессоры в компьютерах сделаны из кремния, а без жидко-кристаллических дисплеев мы не можем уже себе представить никакой электронный прибор. Действительно, найти нужный кристалл в природе очень сложно. Гораздо проще и дешевле его вырастить искусственно. Это делается в промышленном производстве. Но можно вырастить кристалл и в домашних условиях.