Cercetarea - cristale, rețeaua socială a educatorilor

În lecția "Lumea din jurul", am trecut tema "Regatul pietrei" și am condus experiența "Formarea cristalelor de sare". Mă interesează ce altceva mai există cristale? Cum apar? Este posibil să crească un cristal la domiciliu? Cât durează să crească cristalele? Ce culoare sunt cristalele?

Pe Internet, am văzut o mulțime de cristale de diferite forme și culori, a constatat că cristalele ne întâlnim peste tot. Continuăm cristale, a construi un cristal, cristale sunt fabrici de prelucrare, ele cresc in laborator, este utilizat pe scară largă în inginerie și știință, mânca cristalele sunt tratate de acestea.

Am stabilit un obiectiv - să crească cristale la domiciliu.

Ipoteza cercetării. dacă crești cristale în conformitate cu instrucțiunile, atunci puteți crește cristale la domiciliu.

• să studieze literatura de specialitate pe tema proiectului;
• să se familiarizeze cu metodele de creștere a cristalelor;
• stăpânește tehnica de creștere a cristalelor;
• să observe procesul de cristalizare;
• a crea o prezentare pe tema proiectului;
• vorbi la o conferință școlară.

Obiectul investigației: cristale

Obiectul de cercetare: procesul de cristalizare

• lucrează cu surse de informare
• vizionarea
• un experiment
• fixarea rezultatelor

Capitolul 1. Informații generale privind problema.

1.1 Cristale găsite în natură.

Cristalele au atras atenția oamenilor cu multă frumusețe, formă corectă, mister. Cristalele - din cristalele grecești (gheața inițial însemnată) sunt substanțe în care cele mai mici particule sunt "împachetate" într-o anumită ordine. Ca urmare, când cristalele cresc pe suprafețele lor, apar chipuri plane spontane, iar cristalele în sine își asumă o formă geometrică diversă.

Multe cristale sunt produsele vieții organismelor.

Unele tipuri de crustacee au capacitatea de a construi pe corpuri străine care au căzut în coajă, mama de perle. Timp de 5-10 ani, se formează o piatră prețioasă cu o structură policristalină. În apa de mare, multe săruri sunt dizolvate. Miliarde de organisme care locuiesc în mări își construiesc cochilii și schelete din carbonat de calciu și silice. Căderea în sediment, scoici și schelete ale organismelor moarte formează straturi puternice de așa-numiți roci sedimentare. Recife și insule întregi din oceane sunt alcătuite din cristale de carbonat de calciu, care formează baza scheletului animalelor nevertebrate - polipi corali.

Cristale de gheață și zăpadă.

Uneori, cristalele se formează direct din vapori, nu din lichide. În acest caz, acestea sunt în special corecte. Un exemplu în acest sens este formarea înghețului și a fulgilor de zăpadă din vaporii de apă. Un fulg de zăpadă este un grup de cristale formate din mai mult de două sute de particule de gheață. Cristalele de zăpadă sunt formate din molecule de apă nemodulate.

Cristale în nori.

Gheața cristalină, ale cărei modele ciudate admiră în fulgii de zăpadă, pot distruge un avion în câteva minute. Icing - inamicul teribil al aeronavelor - este, de asemenea, rezultatul creșterii cristalului.

Aici avem de-a face cu creșterea cristalelor de la vaporii supraîncărcați. În straturile superioare ale atmosferei, vaporii de apă sau picăturile de apă pot persista pentru o lungă perioadă de timp într-o stare supercoolată. Subclinarea în nori ajunge la -30˚C. Dar, de îndată ce un avion care zboară în aceste nori supracoate, începe imediat o cristalizare rapidă. Instantaneu, planul se transformă într-o grămadă de cristale de gheață care cresc rapid.

Cristale în peșteri

Toată apa naturală - oceane, mări, lacuri, fluxuri și sursele de apă subterană - sunt soluții naturale, acestea sunt dizolvate au găsit pietre și în toate aceste soluții, există fenomene complexe de cristalizare.

Este deosebit de interesant cristalizarea apei subterane în peșteri. Trageți cu picătură apa și cădeți din seifurile pestera. Fiecare picătură este parțial evaporată, iar substanța care a fost dizolvată în ea rămâne pe tavanul peșterii. Deci, treptat se formează un mic tubercul pe tavanul peșterii, care apoi crește într-un gheață. Aceste ghete sunt formate din cristale. Unul câte unul, picăturile cad în mod regulat zi de zi, an după an, secole după secol. Sunetul căderii lor este ascultat sub arce. Iciclele se întind și se întind și spre ele încep să crească aceiași stâlpi lungi de gheață din partea de jos a peșterii. Uneori, ghețurile, care cresc de sus (stalactite) și de jos (stalagmite), se întâlnesc, se îmbină împreună și se formează coloane. Deci există în peșterile subterane figurate, ghirlande răsucite, colonade ciudate.

Cristalele din Univers

În nori, în adâncul Pământului, pe vârfurile munților, deserturi de nisip, lacuri, mări și oceane, în furnale, în cadrul aparatului de plante chimice, laboratoare de cercetare, în celula vegetală, în organisme vii și moarte - oriunde ne-am întâlnit cu cristale . Nu există nici un loc pe Pământ în cazul în care nu au existat cristale, care nu s-ar întâmpla tot timpul apariția, creșterea și distrugerea cristalelor. Meteoritii, trimiși din lumea stelelor, sunt, de asemenea, compuși din cristale. Străinii Space - meteoriți - sunt cristale, cunoscute în lume, și cristalele minerale de pe Pământ nu au întâlnit niciodată.

1.2. Aplicarea cristalelor în știință și tehnologie.

În antichitate se credea că cristalele sunt o raritate. Într-adevăr, găsirea în natura unor cristale omogene mari - un fenomen neobișnuit. Cu toate acestea, substanțele cristaline fine sunt foarte frecvente. De exemplu, aproape toate pietrele: granit, gresie de calcar - sunt cristaline.

În prezent, studiul varietății de cristale este realizat de știința CRISTALOGRAFIEI.

Cristalografia este știința structurii, simetriei, proprietăților fizice și chimice, formarea și creșterea cristalelor, care au apărut în secolul al XVIII-lea.

Aplicațiile cristalelor din știință și tehnologie sunt atât de numeroase și variate, încât este dificil să le enumerăm. Există câteva exemple.

Cel mai greu și mai rar din mineralele naturale este diamantul. Astăzi, diamantul este în primul rând un lucrător de piatră și nu un ornament de piatră.

Datorită durității excepționale, diamantul joacă un rol imens în inginerie. Taierea pietrelor cu ferăstraie diamantate. Diamantul joacă un rol enorm în forarea rocilor, în operațiunile miniere. Pulbere de diamant grind și polonez pietre dure, oțel călit, aliaje dure și superhard. Diamantul în sine poate fi tăiat, lustruit și gravat numai cu diamant. Cele mai importante părți ale motoarelor din producția de automobile și de aeronave sunt tratate cu tăietori și burghie cu diamante.

Ruby și safirul se numără printre cele mai frumoase și mai scumpe pietre prețioase. Toate aceste pietre au alte calități, mai modeste, dar utile. Întreaga industrie de ceasornic funcționează pe rubine artificiale. În plantele semiconductoare, cele mai bune scheme sunt vopsite cu ace de rubin. În industria textilă și chimică, alimentatoarele din fire de rubinie trag fire din fibre artificiale, din nailon, din nailon.

Viața nouă a rubinului este un laser, un dispozitiv minunat al zilelor noastre. În anii 1960. primul laser rubinic a fost creat. Sa dovedit că cristalul de rubin întărește lumina. Laserul strălucește mai mult decât o mie de soare.

Un fascicul laser puternic arde foaia de metal cu ușurință, sudează fire metalice, arde metale, prelege găurile cele mai fine din aliajele dure, diamant. Aceste funcții sunt realizate de un laser solid, în care se utilizează rubin și granat.

În chirurgia oculară, cel mai frecvent rubin laser.

Sapphire este transparent, așa că face plăci pentru instrumente optice. Cea mai mare parte a cristalelor de safir se îndreaptă către industria semiconductorilor.

Flint, ametist, jaspis, opal, calcedonie sunt toate soiurile de cuart. Granulele fine de cuarț formează nisip. Și cea mai frumoasă, cea mai frumoasă varietate de cuarț - acesta este cristalul de rock, adică cristale de cuarț transparente. Prin urmare, lentilele transparente sunt fabricate din lentile, prisme și alte detalii ale instrumentelor optice.

Sunt deosebit de surprinzătoare proprietățile electrice ale cuarțului. Dacă stoarceți sau întindeți cristalul de cuarț, pe fețele sale apar taxe electrice. Acest efect piezoelectric în cristale este folosit pe scară largă pentru reproducerea, înregistrarea și transmiterea sunetului.

Fiecare dintre noi am auzit cel puțin o dată combinația de "cristale Swarovski". Creat artificial cristale de cristal Swarovski - această decorație deosebită. Costul lor este de multe ori mai mare decât simulate pietre „reale“ (topaz, smarald, safir, diamant, rubin) .Osnovatel imperiu de cristal Daniel Swarovski în 1890 a inventat o nouă structură pentru tot mai mare de cristal transparență până în prezent fără precedent și luciu, care este încă păstrată în cele mai stricte secret. Ornamentele de la Swarovski devin o alternativa excelenta la diamante pretioase.

Lista de aplicații ale cristalelor este deja suficient de lungă și este în continuă creștere.

1.3. Ce spun legendele.

Nu, retete povesti, legende și legende, construite de oameni despre piatră din cele mai vechi timpuri! Cât de bogată este imaginația unui bărbat care a pus la cale atât de multe frumoase povesti frumoase despre cristale!

Imaginați-vă: pentru a uimi un șarpe otrăvitor, suficient pentru a arăta piatra ei luminos verde - smarald (Figura 10 A pentru a scăpa de vise rele, ar trebui să fie purtat pe un inel de deget cu un rubin (Figura 2) calul dvs. va fi Hardy și docili .. în cazul lui țese zăbala piatra albastra. - turcoaz (Figura 3) Există, se pare, rocile care protejează oamenii de boli, de la hoți, de la cutremure.

Desigur, oricare dintre voi, după ce au auzit aceste povestiri naive, doar zâmbește. Și a existat un moment în care orice legendă, oamenii au crezut implicit că pentru pietre colorate au fost plătite bani uriașe, nu numai pentru a le decora hainele, dar, de asemenea, să scape prin ele de la „ochiul rău“ de boli, incendii și inundații. Și a fost pentru că oamenii nu au știut originea diferitelor pietre, văzute în fiecare dintre ele și un miracol inventat tot felul de povești, presupune inerente minerale multi-colorate.

Studiind materialele despre proprietățile magice ale cristalelor, am compilat un tabel "Proprietățile terapeutice ale cristalelor" (Anexa 1).

Concluzii privind primul capitol.

După ce am studiat materialul teoretic, am aflat:

1. Crystal, tradus din greacă înseamnă "gheață", "cristal de rock".
2. Un cristal este o stare solidă a materiei.
3. Studiul cristalelor se ocupă de știință - cristalografie.
4. Pe varietatea de cristale.
5. Cu privire la utilizarea cristalelor în știință și tehnologie.
6. Despre modurile de cultivare a cristalelor artificiale.

CAPITOLUL 2. Creșterea cristalelor în casă

2.1. Cum se fac cristale.

Datorită științei cristalografice, sunt cunoscute multe metode de creștere artificială a cristalelor. Cum cresc cristalele. Cristalele de creștere sunt produse în moduri diferite. Am citit despre două metode de creștere a cristalelor. De exemplu, răcirea soluției saturate. Pe măsură ce temperatura este redusă, solubilitatea substanțelor scade (în principiu se referă la sarea anhidră) și se spune că precipită. În primul rând, în soluție și pe pereții vasului apar embrioni minusculi. Când răcirea este lentă și nu există impurități solide în soluție (de exemplu praf), embrionii formează puțin și treptat se transformă în cristale frumoase de formă obișnuită. Cu răcire rapidă, există multe cristale mici, aproape nici una dintre ele nu are o formă regulată, deoarece ele cresc și interferează unul cu celălalt.

Creșterea cristalelor poate fi efectuată într-un alt mod - îndepărtarea treptată a apei dintr-o soluție saturată - prin evaporare. Și în acest caz, cu cât apa este mai lentă îndepărtată, cu atât este mai bine rezultatul. Lăsați vasul deschis la temperatura camerei pentru o lungă perioadă de timp, acoperindu-l cu o foaie de hârtie - apa se va evapora încet și praful nu va intra în soluție. O cristalină în creștere poate fi fie suspendată într-o soluție saturată pe un fir subțire puternic, fie plasată pe fundul recipientului. Pe măsură ce apa se evaporă, trebuie să se varsă o soluție proaspătă în vas. Chiar dacă forma noastră originală cristalină avea o formă neregulată, mai devreme sau mai târziu, ea va îndrepta toate defectele sale și va lua forma inerentă acestei substanțe.

Cristalele se pot forma, de asemenea, direct din vapori sau gaze. Când gazul este răcit, forțele electrice de atracție unesc atomii sau moleculele într-un solid cristalin. Astfel, se formează fulgi de zăpadă: aerul care conține umiditatea este răcit și fulgii de zăpadă de o formă sau alta cresc direct din acesta.

2.2. Cercetare independentă privind producerea de cristale

Cu această experiență m-am întâlnit la lecția "Lumea în jurul".

Pasul 1: Se dizolvă sarea din care cristalul va crește în apă caldă (încălziți-o astfel încât sarea se dizolvă puțin mai mult decât se poate dizolva la temperatura camerei). Se dizolvă sarea până când sarea nu mai este dizolvată (soluția este saturată!).

Pasul 2: Transferați soluția saturată într-un alt recipient în care este posibil să crească cristalele (dat fiind că acestea vor crește). În această etapă, asigurați-vă că soluția nu se răcește prea mult.

Pasul 3: Îndepărtați firul în soluție saturată cu o sămânță la capăt.

Pasul 4: Transferați recipientul cu o soluție saturată într-un loc unde nu există pantă, vibrații și lumină puternică (cristalele în creștere necesită aceste condiții).

Pasul 5: Acoperiți cu ceva de deasupra un recipient cu cristale (de exemplu, hârtie) din praf și resturi. Lăsați soluția timp de mai multe zile.

În timpul experimentului, s-au format cristale de sare pe șir, dar au fost scoase din soluție, s-au dezintegrat rapid.

Pentru al doilea experiment, am folosit o soluție de alum cumpărat la farmacie.

Etapele de creștere a cristalelor de alum sunt aceleași ca în experimentul precedent.

În cursul experimentului am făcut următoarele concluzii:

1. Cu cât soluția va fi mai lentă, cu atât mai mari vor fi cristalele.
2. Deja în 2-3 zile greutatea va fi îngroșată cu cristale.
3. Cristalul trebuie să fie întotdeauna în soluție.
4. Cristalele cresc în 2-3 săptămâni, dar pot fi cultivate mai mult. În timpul creșterii, vă puteți ajusta creșterea, eliminând creșterile urâte.
5. Atunci când cristalele iau o formă care vă convine, ele sunt scoase din soluție, se lasă să se usuce și acoperite cu un lac incolor. Dacă acest lucru nu se face, după câteva zile se vor prăbuși (vezi experimentul 1).

Creșterea cristalelor - un proces - distractiv, dar necesitând o atitudine atentă și atentă la munca lor.
Din păcate, există unele caracteristici ale stocării lor (desigur, fiecare sare și substanță au propriile caracteristici). De exemplu, dacă cristalul de alum este lăsat deschis în aer uscat, acesta va pierde treptat apa conținută în el, transformându-se într-o pulbere cenușie cenușie. Acesta a fost cazul cu cristale de sare din experimentul nr. 1. Pentru al proteja de distrugere, îl puteți acoperi cu un lac incolor.

Teoretic, dimensiunea cristalului, care poate fi cultivată acasă în acest fel, este nelimitată. Există cazuri în care entuziaștii au primit cristale de o asemenea mărime încât să poată fi ridicate numai cu ajutorul tovarășilor.

Puteți obține cifrele din cristale. Pentru aceasta este necesar să se pregătească o rană de sârmă cu fire normale sau vată de bumbac, se înmoaie într-o soluție saturată, se scoate imediat și se usucă la temperatura camerei. Firele sunt impregnate cu o soluție și, atunci când sunt uscate, se formează cele mai mici cristale, care mai târziu servesc ca "semințe". Apoi micșorați scheletul în soluție și construiți cristalele pe el. Dacă puneți un copac sintetic de Craciun pliabil în soluție, având înfășurat trunchiul și ramurile cu fire, puteți să crească un copac "acoperit de zăpadă". Ca rezultat al experimentelor, puteți obține o întreagă colecție de suveniruri.

Pe baza rezultatelor observațiilor și experimentelor mele, am ajuns la următoarele concluzii:

- cu respectarea strictă a instrucțiunilor și tehnicilor de siguranță, este posibil să crească cristalele de la diferite soluții disponibile copiilor, dar acest lucru necesită răbdare și forță de muncă;

- Atunci când sunt procesate în mod corespunzător chipurile cristaline, acestea pot fi stocate pentru o perioadă lungă de timp.

În timpul cercetării, ipoteza mea a fost confirmată. Puteți crește cristalele acasă. Cristalele crescute pot fi folosite în decorarea interioară a casei.

Recomandări pentru creșterea cristalelor la domiciliu

Procesul de creștere a cristalelor la domiciliu este împărțit în etapele principale:

Etapa 2. Saturați soluția într-un alt recipient, unde puteți crește cristalele (având în vedere că acestea vor crește). În această etapă, asigurați-vă că soluția nu se răcește prea mult.

Etapa 3. Așezați un cristal de sare pe fir, strângeți-l, de exemplu, cu un creion și puneți-l pe marginile sticlei (recipientului), unde se toarnă soluția saturată. Se pune cristalul într-o soluție saturată.

Pasul 4: Transferați recipientul cu o soluție saturată și cristalin într-un loc unde nu există pescări, vibrații și lumină puternică (cristalele în creștere necesită aceste condiții).

Pasul 5. Acoperiți ceva deasupra recipientului cu o cristalină (de exemplu, hârtie) de a obține praf și resturi. Lăsați soluția pentru câteva zile.

1. Cristalinul nu poate fi îndepărtat din soluție fără a crește într-un motiv special.

2. Nu lăsați reziduurile să pătrundă în soluție saturată, este de preferat să utilizați apă distilată.

3. Observați nivelul de soluție saturată, periodic (o dată pe săptămână sau două) pentru a actualiza soluția de evaporare.

Pașaport de lucru pentru proiect

Articole similare

• Proiect (clasa a III-a) pe tema cercetării - "cristale în creștere - quot, download

• Lucrarea de cercetare "Cristale în creștere acasă" - pedagogică

• Cum să pregătești un copil pentru examenul de alegere, rețeaua socială a educatorilor

Trimiteți-le prietenilor: