Исследовательский проект на тему: "Удивительный мир кристаллов"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ЕЛАУРСКАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

НА ТЕМУ:

«УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИР КРИСТАЛЛОВ»

1. Введение

Окружающий нас мир состоит из кристаллов. Они поражают нас своей необычностью: размерами, цветом, формой. Моё знакомство с кристаллами началось с видео в интернете, где показывали способы выращивания кристаллов из различных веществ. Я заинтересовался этой темой и рассказал о ней своим друзьям и они тоже заинтересовались. Мы решили узнать, что такое кристаллы и можно ли их вырастить самостоятельно в домашних условиях. Так возникла идея исследовательского проекта «Удивительный мир кристаллов».

Цель работы: изучение мира кристаллов и способов их выращивания в домашних условиях.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• изучить материал, посвященный данной теме;

• отобрать вещества, из которых возможно вырастить кристаллы;

• познакомиться с методами выращивания кристаллов;

• провести опыты и наблюдения за процессом роста кристаллов, сделать выводы.

Актуальность работы состоит в том, что выращивание кристаллов - увлекательное занятие, простое, доступное и недорогое для большинства юных химиков. А также безопасное, если следовать инструкции. Выращенные кристаллы можно использовать в качестве подарка.

Предмет исследования: кристаллизация.

Объект исследования: кристаллы.

Методы исследования: 

• Наблюдение; 

• Сбор и анализ информации; 

• Синтез полученных данных и исследований. 
  Этапы деятельности: 
  Выбор и осознание проблемы; 

• Подбор информационных данных и литературы; 

• Систематизация полученных данных; 

• Постановка цели и задач; 

• Защита работы.

II. Теоретическая часть.

2.1. Что такое кристалл?

Что же такое кристаллы? Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) лёд. По данным энциклопедии, кристалл - это твердое тело. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально-созданных условиях. И каждый человек, при желании, может легко вырастить кристаллы у себя дома.

Оказалось, многие из самых обычных веществ вокруг нас, представляют из себя кристаллы. Мы встречаемся с ними повсюду и даже не подозреваем об этом.

2.2. Разнообразие кристаллов и их использование в повседневной жизни.

• Мы каждый день едим кристаллы. Сахар, соль – это тоже кристаллы. На шоколаде иногда появляется белый налёт – это выделяются кристаллы сахара.

• Кристаллы хрустят у нас зимой под ногами – это снег. А снежинки,

завораживающие своими удивительными формами, это кристаллы льда. Да и сам лёд –

это тоже кристалл.

• Особое место среди кристаллов занимают драгоценные камни, которые с древних времён привлекают внимание человека. Трудно оторвать взгляд от сверкающих всеми цветами радуги алмазов, рубинов, сапфиров, аметистов, изумрудов.

• Кристаллы играют огромную роль в промышленности. Люди научились выращивать искусственные кристаллы рубины. Используют их для изготовления ювелирных украшений и в часовых механизмах. Выращивают и самые твердые на свете кристаллы алмазы. Сегодня алмаз не камень-украшение, а в первую очередь камень-работник. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет огромную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни.

• Кристаллы сыграли роль во многих технических новинках 20 века. Их используют в компьютерных процессорах и других бытовых приборах.

• Некоторые живые организмы оказываются настоящими “фабриками” кристаллов: кораллы, например, образуют целые острова, сложенные из мельчайших кристаллов кальция.

Итак, кристаллы повсюду. Они разнообразны, красивы, загадочны.

III. Практическая часть.

У нас возник вопрос: Можно ли такую красоту вырастить дома? Чтобы найти ответ на этот вопрос: в интернете нашли несколько вариантов выращивания кристаллов в домашних условиях из соли, сахара, медного купороса, пищевой соды, сульфата железа, лимонной кислоты. Просмотрев видеоролики, остановились на опытах выращивания кристаллов из соли и сахара, пищевой соды.

Опыт 1. Выращивание кристаллов из поваренной соли.

Для задуманного опыта необходимо подготовить набор обязательных материалов:

• Прозрачная посуда (стакан, баночка);

• поваренная соль;

• палочка или столовая ложка;

• воронка;

• фильтровальная бумага или обычные бумажные салфетки;

• нитка;

• горячая вода;

• бесцветный лак для ногтей;

• «затравка».

Ход опыта:

1. Для начала берем 1 столовую ложку соли и добавляем ее в емкость для перемешивания, заливаем воду и начинаем перемешивать.

2. Продолжаем добавлять соль, пока она полностью не перестанет растворяться.

3. Ставим на стакан воронку и через бумажную салфетку фильтруем раствор. После фильтрации должен получиться перенасыщенный раствор соли.

4. К нитке привязываем с одного конца крупинку соли побольше («затравка»). Другой конец крепим к палочке.

5. Берем «затравку» и опускаем в перенасыщенный раствор соли. Она должна находиться в подвешенном состоянии, не касаясь дна и стенок стакана.

6. Через день, дно, стенки и сама нитка обрастают множеством мелких кристалликов.

Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться. Мы выращивали кристалл три недели.

7. Готовый кристалл покрываем прозрачным лаком, чтобы он не разрушался.

Результат: мы получили кристалл поваренной соли.

Вывод:

1. Поваренная соль состоит из кристаллов.

2. В домашних условиях можно вырастить кристаллы при необходимых условиях: наличие насыщенного солевого раствора и ниточки с затравкой.

Опыт 2. Выращивание кристалла из сахара.

Для опыта мне потребовалось:

• Вода - 2 стакана;

• сахар - 5 стаканов:

• палочки из дерева для суши;

• прозрачные стаканы;

• кастрюля;

• плотная бумага.

Ход опыта:

1. Мы взяли четверть стакана воды, 2 столовые ложки сахара, смешали. Держали в кастрюле на огне до полного растворения сахара, чтобы получился сироп. Немного сахара высыпали на бумагу. В нём обваляли палочку, предварительно смоченную в сиропе.

2. Заготовили несколько палочек и оставили их на некоторое время. Они должны полностью высохнуть, иначе сахаринки могут осыпаться при попадании в горячий сироп. Кристаллу будет не за что зацепиться, его рост остановится.

3. Взяли кастрюлю, влили в неё 2 стакана воды, насыпали 2,5 стакана сахара. Поставили на средний огонь и варили до полного растворения, постоянно помешивая, чтобы сироп не пригорел. Выключили огонь, оставили сироп на 15 минут для остывания.

4. Пока сироп остывает, подготовили палочки, которые к этому моменту должны уже окончательно высохнуть. Палочки с сахаром мы закрепили парными палочками для суши. Можно это сделать бельевыми прищепками.

5. Разливаем сироп из кастрюли по прозрачным стаканам. Заготовку для кристалла помещаем в стакан так, чтобы она не упиралась в дно и не касалась стенок посуды.

6. Оставляем кристаллы расти, примерно на неделю.

Вот что у нас получилось!

Результат: мы получили кристалл из сахара. Они могут стать оригинальным подарком друзьям и близким родственникам. Его можно подарить с чаем или кофе.

Вывод:

1. Сахар состоит из кристаллов.

2. В домашних условиях можно вырастить кристаллы из сахара, но нужно придерживаться определенных условий.

Опыт 3. Выращивание кристаллов из пищевой соды.

Для опыта необходимо подготовить:

• стаканы — 2 штуки;

• пачка пищевой соды;

• нить из шерсти 30–35 см длиной;

• горячая вода;

• блюдце;

• скрепки — 2 штуки.

Ход опыта:

1. Взять стаканы, налить в каждый горячую воду до половины. Добавьте по 6 чайных ложек соды и тщательно перемешайте. Если сода растворилась полностью, добавьте ещё, пока не появится нерастворимый осадок.

1. Между стаканами поместить блюдце. Пока вода остывает при комнатной температуре, взять нить и прикрепите к её концам скрепки. Они выполняют роль якоря. Концы нити со скрепками опустите в стаканы.

1. Расположите нить так, чтобы она провисала, но не соприкасалась с блюдцем.

1. Кристаллы начнут появляться через несколько дней.

2. Процесс роста основан на том, что нить из шерсти постепенно впитывает в себя раствор соды. Влага испаряется, а частички нахколита держатся на поверхности, формируя структурированные образования. Они также образуются и на блюдце, куда капает раствор с нитки.

Вот что у нас получилось!

Результат: Мы из обычной пищевой соды вырастили кристалл.

Вывод:

1. Пищевая сода состоит из кристаллов.

2. Дома можно вырастить кристалл из соды не используя химических препаратов.

IV. Заключение

Мы узнали, что кристаллы очень полезны для человека. В некоторых случаях без них не обойтись. Работа по выращиванию кристаллов сделала нас более наблюдательными, расширила наш кругозор, приобщила к науке. Процесс выращивания «чуда» принёс нам много положительных эмоций и ярких впечатлений. Исследовательская работа приоткрыла нам дверь в загадочную страну кристаллов и минералов. 
В результате, проделанной работы, мы пришли к следующим выводам: 

• Кристаллы можно получить из некоторых веществ в домашних условиях, только нужно знать способы их выращивания.

• Выращивание кристаллов требует терпения, усидчивости, внимательности.

• Процесс выращивания кристаллов интересен не только для детей, но и для взрослых т.к. родители с интересом наблюдали за ростом кристаллов.

Своё исследование нам хотелось бы продолжить. Поэтому мы планируем продолжать свои эксперименты с новыми веществами, и создать коллекцию кристаллов. Уверен, что приобретенные знания, умения и навыки обязательно пригодятся в дальнейшей учёбе.

Список использованной литературы

1. Китайгородский А.И. Кристаллы http://royallib.com/read/kitaygorodskiy_aleksandr/kristalli.htm

2. Мир кристаллов. http://mirkristallov.com/

3. Энциклопедия Кругосвет. Кристаллы http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/KRISTALLI.html

4. Детская Энциклопедия (легендарное первое издание). Выращивание кристаллов. http://de-ussr.ru/zemnaya-kora/lab-prirody/vyr-krist.html

8