Проектно-исследовательская работа "Кристаллы и способы их выращивания"

УЧЕНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПРОЕКТНО – ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

Х И М И Я

Кристаллы и способы их выращивания.

Провидения

Руководитель проекта

КОРОЛЬКОВА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА

учитель химии

Работу выполняли:

Нутеринтына Нина 9 класс

Шиляева Вероника 8А класс

АННОТАЦИЯ

НАЗВАНИЕ РАБОТЫ «Кристаллы и способы их выращивания»

Цели исследования: изучение происхождения, строения,

свойств и использование кристаллов;

изучение способов выращивания искусственных кристаллов,

приобретение навыков по выращиванию кристаллов.

Для достижения этой цели были

поставлены следующие задачи:

• Изучить теоретические основы данной темы.
• Расширить свой кругозор в области происхождения,

строения, свойств и использование кристаллов.

• Подобрать текстовый и иллюстративный материал

для оформления проекта и презентации.

• Познакомиться с методами выращивания искусственных

кристаллов.

• Вырастить искусственные кристаллы солей

(медного купороса и бихромата калия) из насыщенных

растворов при медленном охлаждении,

медленном испарении и методом встречной диффузии.

Методы

исследования:

Мы использовали следующие методы

работы:

• кристаллизация
• испарение
• встречная диффузия

:

• 1 часть. Реферативная.

Удивительный мир кристаллов.

• 2 часть. Практическая.

Выращивание кристаллов.

Основное содержание

проекта:

Удивительный мир

кристаллов.

Почти всё вокруг в не живой природе имеет кристаллическую форму.

Исключением является вода при обычной температуре и аморфное

стекло. Кристаллы это не только драгоценные камни к ним относятся и

медная проволока, алюминевые сплавы имеющие кристаллическое

строение.

Кристаллы это греческое слово переводится как -лед.

Это твердые тела в которых атомы расположены закономерно, образуя

кристаллическую решётку.

Кристаллы в природе образуются в недрах земного шара. Это результат

процессов ,связанных с внутренним жаром Земли и с громадным

давлением, и образуется основная масса кристалла- минералов, большей

частью породообразующих . Они слагают глубинные кристаллические породы,

составляющие 95% земной коры.

По своим размерам природные кристаллы могут быть разными от

микроскопическими и до весьма крупных размеров вплоть до нескольких метров длинной. Внешний облик кристаллов зависит от того, насколько спокойно происходил их рост. Большинство кристаллов в природе растут медленно- тысячи и миллионы лет. Некоторые кристаллы растут очень быстро , например кристаллы растворимых солей.

Бывают кристаллы – герои и кристаллы- труженики. Первые имеют свою историю, часто

трагическую и кровавую; вторые вписаны в историю техники. Кристаллы используются в

компьютерах . Их задачей является преобразование сигналов, например

электромагнитного в механический. Также кристаллы используются в оптике, например

рубин .

В свою очередь приборы, в которых главной частью является тот или иной кристалл,

проникли всюду- от космического корабля до домашней кухни.

В этой главе рассказывалось о происхождении, строении и роли кристаллов в

современной нам цивилизации.

Испанский поэт и философ Мингель де Унамуно кратко сформулировал очень

глубокие мысли о возможностях кристалла.

Природные кристаллы редки и часто имеют дефекты, поэтому человек наладил

промышленное производство кристаллов, подражая природным минералам, часто

значительно улучшая их качество. Об этом будет рассказано во второй главе.

Способы

выращивания

кристаллов.

• Образование кристаллов.
• Образование кристаллов из раствора
• Образование кристаллов при химических реакциях
• Образование кристаллов при застывании расплавленного

вещества

• Образование кристаллов из паров

1 Выращивание из перенасыщенных

растворов.

Приготовить раствор соли. Для этого в большой колбе (2-6 л) приготовить

раствор

сернокислого натрия Na2SO4. На пять частей воды взять шесть частей соли.

Если имеется безводная соль (некристаллическая), то её нужно взять одну

весовую часть на две весовые части воды. Растворять при нагревании,

но не до кипения, нагревать осторожно на сетке, все время взбалтывая.

Если раствор окажется мутным- профильтровать его в горячем виде через

плотную ткань в другую, ополоснутую горячей воде колбу.

Профильтрованный раствор нагреть до кипения и кипятить несколько минут,

чтобы конденсирующаяся в горле колбы вода смыла с внутренней поверхности

горла брызги раствора. За тем закрыть горло колбы плотным комком ваты

оставить

колбу охлаждаться при комнатной температуре. Если вы хотите получить

более крупные кристаллы, то прибавьте к раствору несколько капель глицерина.

2 Выращивание кристаллов из насыщенных растворов

при медленном охлаждении.

Красивые крупные кристаллы сульфата меди могут получиться

при медленном

охлаждении насыщенного при нагревании раствора.

Раствор готовится в конической колбочке, к нему прибавляется

несколько

капель клея - декстринового, столярного, но не конторского

(силикат натрия).

На следующий день на дне колбочки появляются крупные

(до 1 см.) длиной до

10 см призмы. Клей

повышает вязкость жидкости, что замедляет образование

зародышей кристаллов.

3 Выращивание кристаллов из насыщенных растворов при испарении растворителя.

Для получения больших правильно образованных кристаллов удобнее всего воспользоваться квасцами

KAl (SO4)2 сульфаллюминат калия. Надо приготовить запас насыщенного на холоду раствор обыкновенных

калийных квасцов. Для этого надо взять 500 мл воды и взвесить 50 г квасцов, растворить при нагревании и

затем, профильтровать его, дать ему остыть, закрыв отверстие сосуда комом ваты. Через некоторое время

на дне сосуда образуется осадок кристаллов. Затем ½ раствора перелить в 300 мл стакан, закрыть

фильтровальной бумагой и оставить в спокойном месте при комнатной температуре.

Через несколько суток на дне сосуда появляются небольшие кристаллики квасцов. Выбрать правильный

кристаллик, подвесить его на нитку и опустить его всвежий насыщенный раствор, стакан снова закрыть

фильтровальной бумагой. Чем равномернее температурав помещении и чем медленнее идёт испарение,

тем более правильным получится кристалл. Для успешности опыта раствор должен быть чистым.

В него не должна попадать пыль.

4 Выращивание кристаллов методом встречной диффузии.

Хорошо выраженные и достаточно крупные кристаллы малорастворимых

веществ можно получать при реакциях обмена, если вступающие в обмен

вещества диффундируют одно на встречу другому. Этим способом можно

получать крупные кристаллы до 1,5 см и более в длину.

Хорошо получаются кристаллы при следующих реакциях:

BaCl2 + Na2S2O3 = BaS2O3! + 2NaCl (крупные иглы BaS2O3)

CaCl2 + 2NaOH = Ca(OH)2! + 2NaCl (блестящие пластинки Ca(OH)2)

Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2! + 2KNO3 (красивые кристаллы PbI2)

Поэтапное выращивание

кристаллов из

перенасыщенных

растворов сульфата меди

и бихромата калия.

1 этап. Подготовка раствора.

2 этап. Фильтрование раствора и

Приготовление затравки.

3 этап. Погружение затравки в раствор.

4 этап. Установка раствора в

определенное место.

5 этап. Проверка роста кристалла.

• 1 протереть кристалл мягкой тряпочкой от остатков раствора;
• 2 покрыть лаком;

6 этап. Сохранность кристаллов.

Спасибо за

Внимание!

ПРОВИДЕНИЯ - 2011год