Как оформить лабораторную работу по выращиванию кристалла физика

Обновлено: 16.05.2024

\u041f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0435\u043d\u043d\u044b\u0439 \u043a\u043e\u043d\u0446\u0435\u043d\u0442\u0440\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u043d\u044b\u0439 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0432\u043e\u0440 \u043f\u0435\u0440\u0435\u043b\u044c\u0435\u043c \u0432 \u0431\u0430\u043d\u043a\u0443 \u0438\u043b\u0438 \u0445\u0438\u043c\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0439 \u0441\u0442\u0430\u043a\u0430\u043d; \u0442\u0443\u0434\u0430 \u0436\u0435 \u0441 \u043f\u043e\u043c\u043e\u0449\u044c\u044e \u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u043b\u043e\u0447\u043d\u043e\u0439 \u043f\u0435\u0440\u0435\u043c\u044b\u0447\u043a\u0438 (\u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u0442\u0430\u043a\u0436\u0435 \u0441\u0434\u0435\u043b\u0430\u0442\u044c \u043f\u0435\u0440\u0435\u043c\u044b\u0447\u043a\u0443 \u0438\u0437 \u0441\u0442\u0435\u0440\u0436\u043d\u044f \u0448\u0430\u0440\u0438\u043a\u043e\u0432\u043e\u0439 \u0440\u0443\u0447\u043a\u0438) \u043f\u043e\u0434\u0432\u0435\u0441\u0438\u043c \u043d\u0430 \u043d\u0438\u0442\u043a\u0435 \u043a\u0440\u0438\u0441\u0442\u0430\u043b\u043b\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0443\u044e \"\u0437\u0430\u0442\u0440\u0430\u0432\u043a\u0443\" - \u043c\u0430\u043b\u0435\u043d\u044c\u043a\u0438\u0439 \u043a\u0440\u0438\u0441\u0442\u0430\u043b\u043b\u0438\u043a \u0442\u043e\u0439 \u0436\u0435 \u0441\u043e\u043b\u0438 - \u0442\u0430\u043a, \u0447\u0442\u043e\u0431\u044b \u043e\u043d \u0431\u044b\u043b \u043f\u043e\u0433\u0440\u0443\u0436\u0435\u043d \u0432 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0432\u043e\u0440. \u041d\u0430 \u044d\u0442\u043e\u0439 \"\u0437\u0430\u0442\u0440\u0430\u0432\u043a\u0435\" \u0438 \u043f\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u043e\u0438\u0442 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0438 \u0431\u0443\u0434\u0443\u0449\u0435\u043c\u0443 \u044d\u043a\u0441\u043f\u043e\u043d\u0430\u0442\u0443 \u0432\u0430\u0448\u0435\u0439 \u043a\u043e\u043b\u043b\u0435\u043a\u0446\u0438\u0438 \u043a\u0440\u0438\u0441\u0442\u0430\u043b\u043b\u043e\u0432.
\u0427\u0435\u0440\u0435\u0437 \u0442\u0440\u043e\u0435 \u0441\u0443\u0442\u043e\u043a \u043f\u043e\u0441\u043b\u0435 \u043d\u0430\u0447\u0430\u043b\u0430 \u043e\u043f\u044b\u0442\u0430 \u043d\u0430 \u043d\u0438\u0442\u043a\u0435 \u043f\u043e\u044f\u0432\u0438\u0442\u0441\u044f \u043a\u0440\u0438\u0441\u0442\u0430\u043b\u043b \u043c\u0435\u0434\u043d\u043e\u0433\u043e \u043a\u0443\u043f\u043e\u0440\u043e\u0441\u0430, \u043f\u043e\u0445\u043e\u0436\u0438\u0439 \u043d\u0430 \u0434\u0440\u0443\u0433\u043e\u0446\u0435\u043d\u043d\u044b\u0439 \u043a\u0430\u043c\u0435\u043d\u044c.\u00a0
\u0421\u043e\u0441\u0443\u0434 \u0441 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0432\u043e\u0440\u043e\u043c \u043f\u043e\u0441\u0442\u0430\u0432\u0438\u043c \u0432 \u043e\u0442\u043a\u0440\u044b\u0442\u043e\u043c \u0432\u0438\u0434\u0435 \u0432 \u0442\u0435\u043f\u043b\u043e\u0435 \u043c\u0435\u0441\u0442\u043e. \u041a\u043e\u0433\u0434\u0430 \u043a\u0440\u0438\u0441\u0442\u0430\u043b\u043b \u0432\u044b\u0440\u0430\u0441\u0442\u0435\u0442 \u0434\u043e\u0441\u0442\u0430\u0442\u043e\u0447\u043d\u043e \u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u0438\u043c, \u0432\u044b\u043d\u0435\u043c \u0435\u0433\u043e \u0438\u0437 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0432\u043e\u0440\u0430, \u043e\u0431\u0441\u0443\u0448\u0438\u043c \u043c\u044f\u0433\u043a\u043e\u0439 \u0442\u0440\u044f\u043f\u043e\u0447\u043a\u043e\u0439 \u0438\u043b\u0438 \u0431\u0443\u043c\u0430\u0436\u043d\u043e\u0439 \u0441\u0430\u043b\u0444\u0435\u0442\u043a\u043e\u0439, \u043e\u0431\u0440\u0435\u0436\u0435\u043c \u043d\u0438\u0442\u043a\u0443 \u0438 \u043f\u043e\u043a\u0440\u043e\u0435\u043c \u0433\u0440\u0430\u043d\u0438 \u043a\u0440\u0438\u0441\u0442\u0430\u043b\u043b\u0430 \u0431\u0435\u0441\u0446\u0432\u0435\u0442\u043d\u044b\u043c \u043b\u0430\u043a\u043e\u043c, \u0447\u0442\u043e\u0431\u044b \u043f\u0440\u0435\u0434\u043e\u0445\u0440\u0430\u043d\u0438\u0442\u044c \u043e\u0442 \"\u0432\u044b\u0432\u0435\u0442\u0440\u0438\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f\" \u043d\u0430 \u0432\u043e\u0437\u0434\u0443\u0445\u0435.
">]" data-test="answer-box-list">

Для этого потребуется стеклянная банка, проволочка и нитка, да еще необходимый запас соли, кристаллы которой вы собираетесь выращивать, в данном случае - медного купороса.Сначала приготовим как можно более концентрированный раствор выбранной соли, внося соль в стакан с водой, - до тех пор, пока очередная порция соли не перестанет растворяться при перемешивании. После этого слегка подогреем смесь, чтобы добиться полного растворения соли. Для этого стакан поставим в кастрюлю с теплой водой.
Полученный концентрированный раствор перельем в банку или химический стакан; туда же с помощью проволочной перемычки (можно также сделать перемычку из стержня шариковой ручки) подвесим на нитке кристаллическую "затравку" - маленький кристаллик той же соли - так, чтобы он был погружен в раствор. На этой "затравке" и предстоит расти будущему экспонату вашей коллекции кристаллов.
Через трое суток после начала опыта на нитке появится кристалл медного купороса, похожий на другоценный камень.
Сосуд с раствором поставим в открытом виде в теплое место. Когда кристалл вырастет достаточно большим, вынем его из раствора, обсушим мягкой тряпочкой или бумажной салфеткой, обрежем нитку и покроем грани кристалла бесцветным лаком, чтобы предохранить от "выветривания" на воздухе.

Новые вопросы в Физика

тепловая машина совершила 9.2×10⁹дж полезной работы,израсходовав 0.5кг бензина.Вычислите КПД тепловой машины ПОЖАЛУЙСТА БЫСТРЕЕ

Відкриту посудину з водою, температура якої дорівнює 20°С, поставили на електроплиту. Через 8 хв вода закипіла. Скільки ще часу потрібно, щоб уся вода … перетворилася на пару? Питома теплоємність води дорівнює 4200 Дж/(кг - К), питома теплота пароутворення води становить 2,1 МДж/кг. Витратами енергії на нагрівання посудини та навколишнього середовища знехтуйте. Відповідь запишіть у хвилинах,

Визначте, яку швидкість повинна мати свинцева куля, щоб унаслідок удару в сталеву плиту куля почала плавитись. Температура кулі до удару дорівнює 127 … °С, температура плавлення свинцю дорівнює 327 °С. Питома теплоємність свинцю дорівнює 121 Дж/(кг , К). Вважайте, що вся кінетична енергія витрачається на нагрівання та плавлення кулі.

Газ с плотностью 2кг/м^3 занимает объём 0,7 м^3.Какова молярная масса этого газа, если в нём содержится 3*10^24 молекул?

Срочно . У циліндричну посудину налито ртуть, воду і гас. Визначте за- гальний тиск, який створюють рідини на дно посудини, якщо об’єми всіх рідин о … днакові, а верхній рівень гасу знаходиться на висоті 12 см g ≈ 10 Н/кг.

По дорозі, розташованій паралельно залізничній колії, рухається ве- лосипедист зі швидкістю 7,2 км/год. У деякий момент його наздоганяє потяг завдовжк … и 120 м і обганяє за 6 с. Яка швидкість руху потяга? Відповідь має бути 22м/с

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА Плотность первого тела меньше в 2 раза, чем плотность второго тела. А объем первого тела больше в 6 раз, чем объем второго тела. … Во сколько раз масса первого тела больше массы второго тела?

№ слайда 1

Лабораторная работа № 3 Наблюдение роста кристаллов Выполнила: Тюрина Анастасия, ученица 8 класса МОУ Чуфаровской СОШ Руководитель: Отчина О.Б., учитель физики 2009-2010 учебный год

№ слайда 2

Цель работы: Научиться выращивать кристаллы и наблюдать их рост.

№ слайда 3

Приборы и материалы: Химический стакан Насыщенный раствор поваренной соли Насыщенный раствор медного купороса Кристаллы поваренной соли Кристаллы медного купороса Нитки

№ слайда 4

Порядок выполнения работы:Привяжите к нитке кристаллик поваренной соли. Опустите кристаллик в насыщенный раствор поваренной соли и наблюдайте в течении трёх дней рост кристалла. Повторите опыт с кристалликом медного купороса. Опишите свои наблюдения.

№ слайда 5

Наблюдение за ростом кристаллов поваренной солиПервый день. Раствор насыщенный, непрозрачный. Рост кристаллов не виден.

№ слайда 6

Второй день. Раствор стал прозрачный, так как химический стакан не закрыт, происходит испарение воды, на нити и по краю стакана стал виден белый осадок.

№ слайда 7

Третий день. Раствор также прозрачен. Образование кристаллов стало на немного больше, чем во второй день.

№ слайда 8

Наблюдение за кристаллами продолжалось в течении 14 дней. Виден насыщенный рост кристаллов.

№ слайда 9

Наблюдение за ростом кристаллов медного купоросаПервый день. Аналогично в химическом стакане был разведён раствор медного купороса. Рост кристаллов в первый день не наблюдался. По химическому состоянию раствор сине-зелёного цвета с жирным осадком по краю химического стакана и поверхности жидкости. Наблюдение продолжалось в течении трёх дней…

№ слайда 10

Третий день. За три дня был виден результат. Воды в химическом стакане стало меньше, так как она испарилась. По краю и на нити образовались кристаллы медного купороса.

№ слайда 11

Наблюдение продолжалось в течении 14 дней. В химическом стакане значительно меньше стало раствора медного купороса ( вода испарилась), зато по краю образовались большие наросты кристаллов.

№ слайда 12

Вывод:На основе наблюдений можно сделать вывод, что при испарении воды с данными химическими растворами на стенках химического стакана и нити образуются кристаллы, наблюдается их рост. Это доказывает, что химическое вещество медного купороса и поваренной соли может переходить из жидкого состояния в кристаллическое и обратно.

Приборы и материалы: вода; стеклянный сосуд; соль (поваренная, медный купорос или другая); нитка; карандаш или другой похожий предмет.

Описание установки и методики выполнения работы

Твердые тела сохраняют не только свой объем, как жидкости, но и форму. Они находятся преимущественно в кристаллическом состоянии.

Кристаллы — это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве. Поэтому кристаллы имеют плоские грани. Например, крупинка обычной поваренной соли имеет плоские грани, составляющие друг с другом прямые углы. Это можно заметить, рассматривая соль с помощью лупы. А как геометрически правильна форма снежинки! В ней также отражена геометрическая правильность внутреннего строения кристаллического твердого тела — льда.

Форма кристаллов различных веществ неодинакова. Но кристаллы одного и того же вещества могут быть различного цвета. Например, кристаллы кварца бывают бесцветными, золотистыми, розовыми, бледно-сиреневыми. В зависимости от цвета, им дают разные названия. Кристаллы кварца, например, могут называться горным хрусталем, дымчатым горным хрусталем, аметистом. С точки зрения ювелира многие кристаллы одного и того же вещества могут отличаться принципиальным образом. С точки зрения физика различия между ними вообще может не существовать, поскольку подавляющее количество свойств разноцветных кристаллов одного и того же вещества одинаково.

Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла называют анизотропией. Анизотропия кристаллов тесно связана с их симметрией. Чем ниже симметрия кристалла, тем ярче выражена анизотропия.

Все кристаллические тела анизотропны.

→ различная механическая прочность кристаллов

→ тепло и электропроводность кристаллов

→ оптические свойства кристаллов

Пример 1, кусок слюды легко расслаивается в одном из направлений на тонкие пластинки, но разорвать его в направлении, перпендикулярном пластинкам, гораздо труднее. Пример 2, так же легко расслаивается в одном направлении кристалл графита. Когда вы пишете карандашом, такое расслоение происходит непрерывно и тонкие слои графита остаются на бумаге. Это происходит потому, что кристаллическая решетка графита имеет слоистую структуру. Слои образованы рядом параллельных сеток, состоящих из атомов углерода (рис.). Атомы располагаются в вершинах правильных шестиугольников. Расстояние между слоями сравнительно велико — примерно в 2 раза больше, чем длина стороны шестиугольника, поэтому связи между слоями менее прочны, чем связи внутри них.

Пример 3, кристалл кварца по-разному преломляет свет в зависимости от направления падающих на него лучей.

Кристаллические тела

Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов, называют поликристаллическим. Одиночные кристаллы называют монокристаллами.

Если взять сравнительно большой кусок металла, то на первый взгляд его кристаллическое строение никак не проявляется ни во внешнем виде этого куска, ни в его физических свойствах. Металлы в обычном состоянии не обнаруживают анизотропии. Дело здесь в том, что обычно металл состоит из огромного количества сросшихся друг с другом маленьких кристалликов. Под микроскопом или даже с помощью лупы их нетрудно рассмотреть, особенно на свежем изломе металла (рис.). Свойства каждого кристаллика зависят от направления, но кристаллики ориентированы по отношению друг к другу беспорядочно. В результате в объеме, значительно превышающем объем отдельных кристалликов, все направления внутри металлов равноправны и свойства металлов одинаковы по всем направлениям.

Соблюдая большие предосторожности, можно вырастить металлический кристалл больших размеров — монокристалл.

В обычных условиях поликристаллическое тело образуется в результате того, что начавшийся рост многих кристаллов продолжается до тех пор, пока они не приходят в соприкосновение друг с другом, образуя единое тело.

Примерк поликристаллам относятся металлы, кусок сахара.

Большинство кристаллических тел — поликристаллы, так как они состоят из множества сросшихся кристаллов. Одиночные кристаллы — монокристаллы имеют правильную геометрическую форму, и их свойства различны по разным направлениям (анизотропия).

Не все твердые тела — кристаллы. Существует множество аморфных тел.

Аморфные тела – тела, у которых нет строгого порядка в расположении атомов. Только ближайшие атомы-соседи располагаются в некотором порядке. Но строгой повторяемости по всем направлениям одного и того же элемента структуры, которая характерна для кристаллов, в аморфных телах нет.

Пример, к аморфным телам относятся стекло, смола, канифоль, сахарный леденец и др.

Свойства аморфных тел:

- по расположению атомов и по их поведению аморфные тела аналогичны жидкостям. Часто одно и то же вещество может находиться как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии. Например, кварц Si0₂ может быть как в кристаллической, так и в аморфной форме (кремнезем). Кристаллическую форму кварца схематически можно представить в виде решетки из правильных шестиугольников. Аморфная структура кварца также имеет вид решетки, но неправильной формы. Наряду с шестиугольниками в ней встречаются пяти- и семиугольники.

- все аморфные тела изотропны, т. е. их физические свойства одинаковы по всем направлениям.

- при внешних воздействиях аморфные тела обнаруживают одновременно упругие свойства, подобно твердым телам, и текучесть, подобно жидкости.

Пример, так, при кратковременных воздействиях (ударах) они ведут себя как твердые тела и при сильном ударе раскалываются на куски. Но при очень продолжительном воздействии аморфные тела текут. В этом вы можете убедиться сами, если запасетесь терпением. Проследите за куском смолы, который лежит на твердой поверхности. Постепенно смола по ней растекается, и, чем выше температура смолы, тем быстрее это происходит.

- аморфные тела при низких температурах по своим свойствам напоминают твердые тела. Текучестью они почти не обладают, но по мере повышения температуры постепенно размягчаются и их свойства все более и более приближаются к свойствам жидкостей. Это происходит потому, что с ростом температуры постепенно учащаются перескоки атомов из одного положения равновесия в другое.

- определенной температуры плавления у аморфных тел, в отличие от кристаллических, нет.

Вещества, обладающие одновременно основными свойствами кристалла и жидкости, а именно анизотропией и текучестью называются жидкокристаллическими. Жидкими кристаллами являются в основном органические вещества, молекулы которых имеют длинную нитевидную форму или форму плоских пластин.

Порядок выполнения работы

1. Заранее приготовьте кристаллик выбранной соли. Это будет наша затравка. Можно использовать самую обыкновенную поваренную соль NaCl, тогда получатся бесцветные кристаллы, но существуют и другие соли, которые имеют цвет. Так, например, из медного купороса вырастают красивые синие кристаллы. Привяжите его к нитке, нитку закрепите на карандаше (подойдёт и ручка, стержень, что-то другое т.п.), так, чтобы при расположении его на краю стакана, кристаллик на нитке висел в центре стакана (см.рис.16).

2. Наполните стеклянную банку водой. Добавьте в неё немного выбранной соли. Перемешайте состав, чтобы вся соль растворилась. Добавьте ещё немного соли, также добейтесь её полного растворения. Проделывайте эту операцию до тех пор, пока соль не перестанет растворяться, т.е. пока на дне банки не появится осадок из кристалликов соли.

3. После этого вам необходимо немного нагреть полученный раствор. Для этого поставьте банку в теплую воду. Продолжайте помешивание. Когда банка нагреется, осадок растворится в воде.

4. Для больше надёжности избавьтесь от остатков осадка путём переливания раствора в новую банку.

5. Поставьте банку с раствором в спокойное место с комнатной температурой, в котором на него не будут влиять внешние воздействия. Теперь всё готово для того, чтобы погрузить в раствор наш кристаллик-затравку. Сделайте это. Зафиксируйте карандаш на краю банки. Накройте банку листом бумаги.

6. Теперь вам необходимо ждать. Раз в неделю рекомендуется обновлять раствор по той же схеме, как описано выше. В остальное время банку с раствором трогать не стоит.

Спустя некоторое время вы заметите, как ваш кристалл увеличивается в размерах (см. рис. 17).

Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.

Темы исследований

Оформление работы

Наш баннер

Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.

Код баннера:

Исследовательские работы и проекты

Проект по физике "Кристальная история"

В процессе исследовательской работы по физике на тему "Кристальная история" автором была поставлена цель изучить процесс роста кристаллов в природе, в промышленности, а также научиться выращивать кристаллы соли в домашних условиях.

Подробнее о работе:

подробное изучение видов кристаллов и методов их выращивания;
подбор доступного оборудования и сырья для производства кристаллов;
использование необходимых мер безопасности и защиты при проведении эксперимента;
изучение условий образования кристаллов, их формы, цвета.

В исследовательском проекте по физике "Кристальная история" учащаяся школы доказывает, что выращивание кристаллов в домашних условиях увлекательно и не столь сложно, как многие себе представляют. Автор считает, чтобы вырастить кристалл, полезно знать, какие процессы управляют его ростом, почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые вещества их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми.

В практической части индивидуального проекта по физике школьница проводит опыт с выращиванием кристалла из поваренной соли в домашних условиях, детально описывая все этапы выращивания и правила безопасности.

Введение
1.Строение кристаллов
1.2. Физические свойства кристаллов
1.3. Кристаллы в природе и в промышленности
2. Меры безопасности выращивания кристаллов в домашних условиях
2.1. Выращивание кристаллов в домашних условиях
Заключение
Литература

Введение

Все мы знаем, что кристаллы встречаются в природе, но также их можно получить в лабораторных условиях. Кристаллы широко применяются в науке, промышленности, оптике, электронике. Выращивание кристаллов, по истине, увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое, а также максимально безопасное с точки зрения техники безопасности, что немаловажно для тех, кто проводит эксперименты дома.

Чтобы вырастить кристалл, полезно знать, какие процессы управляют его ростом, почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые вещества их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми. Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл, если быстро - то множество мелких. Поэтому представляется важным и интересным попробовать вырастить кристалл в домашних условиях без применения специальных приспособлений.

является изучение процесса роста кристаллов в природе, в промышленности и в домашних условиях, а также научиться выращивать кристаллы соли в домашних условиях.

более подробно узнать о видах кристаллов и методах их выращивания; узнать о значении кристаллов в жизни человека;
подобрать доступное оборудование и сырье для производства кристаллов;
вырастить кристаллы соли;
познакомиться и использовать необходимые меры безопасности и защиты при проведении эксперимента;
изучить условия образования кристаллов, их формы, цвета; проанализировать полученные результаты.

соль и кристаллы соли.

Предметом исследования является процесс кристаллизации.

Исследовательский (подбор материала в соответствии с тематикой проекта, используя научную литературу и интернет ресурсы); аналитический – обобщение полученных опытов.

Разнообразие кристаллов по форме очень велико. Кристаллы могут иметь от четырех до нескольких сотен граней. Но при этом они обладают замечательным свойством – какими бы ни были размеры, форма и число граней одного и того же кристалла, все плоские грани пересекаются друг с другом под определенными углами. Углы между соответственными гранями всегда одинаковы. Кристаллы каменной соли, например, могут иметь форму куба, параллелепипеда, призмы или тела более сложной формы, но всегда их грани пересекаются под прямыми углами. Грани кварца имеют форму неправильных шестиугольников, но углы между гранями всегда одни и те же.

Измерение углов между гранями кристаллов имеет очень большое практическое значение, так как по результатам этих измерений во многих случаях может быть достоверно определена природа минерала. Простейшим прибором для измерения углов кристаллов является прикладной гониометр. Кристаллы правильной геометрической формы встречаются в природе редко. Совместное действие таких неблагоприятных факторов, как колебания температуры, тесное окружение соседними твердыми телами, не позволяют растущему кристаллу приобрести характерную для него форму. Кроме того, значительная часть кристаллов, имевших в далеком прошлом совершенную огранку, успела утратить ее под действием воды, ветра, трения о другие
твердые тела. Так, многие округлые прозрачные зерна, которые можно найти в прибрежном песке, являются кристаллами кварца, лишившимися граней в результате длительного трения друг о друга.

Существует несколько способов, позволяющих узнать, является ли твердое тело кристаллом. Самый простой из них, но очень малопригодный для использования, был открыт в результате случайного наблюдения в конце XVIII века французским ученым Ренне Гаюи, нечаянно уронившим один из кристаллов своей коллекции. Рассмотрев осколки кристалла, он заметил, что многие из них представляют собой уменьшенные копии исходного образца.

В XVIII веке английский ученый Роберт Гук и голландский ученый Христиан Гюйгенс обратили внимание на возможность построения правильных многогранников из плотно укладываемых шаров. Они предположили, что кристаллы построены из шарообразных частиц – атомов или молекул. Внешние формы кристаллов согласно этой гипотезе являются следствием особенностей плотной упаковки атомов или молекул. Независимо от них к такому же выводу пришел в 1748 году великий русский ученый М. В. Ломоносов.

При плотнейшей укладке шаров в один плоский слой каждый шар оказывается окруженным шестью другими шарами, центры которых образуют правильный шестиугольник. Если укладку второго слоя вести по лункам между шарами первого слоя, то второй слой окажется таким же, как и первый, только смещенным относительно него в пространстве.

Рассматривая различные кристаллы, мы видим, что все они разные по форме, но любой из них представляет симметричное тело. И действительно, симметричность – это одно из основных свойств кристаллов. Симметричными мы называем тела, которые состоят из равных одинаковых частей.

Стоит упомянуть два основных свойства кристаллов. Одним из них является анизотропия. Под этим термином подразумевается изменение свойств в зависимости от направления. Это свойство называется еще неравносвойственностью. Выражается она в том, что физические свойства кристаллов (твердость, прочность, теплопроводность, электропроводность, скорость распространения света) неодинаковы по разным направлениям.

Вместе с тем кристаллы являются телами однородными. Однородность кристаллического вещества состоит в том, что два его участка одинаковой формы и одинаковой ориентировки одинаковы по свойствам.

Электрические свойства. Кристаллы относятся к так называемым одномерным проводникам. При температурах, близких к комнатной, электропроводность имеет ионный характер, т.к. основными носителями заряда являются ионы.

Такие свойства твёрдых тел как упругость, прочность, поверхностное натяжения определяются силами взаимодействия между атомами и строением кристаллов. Изучая силы межатомного взаимодействия, можно, например, определить величину модуля упругости, предела прочности материала, энергии связи кристалла и коэффициента поверхностного натяжение.

Однородность выражается в том, что любые элементарные объемы кристаллического вещества, одинаково ориентированные в пространстве, абсолютно одинаковы по всем своим свойствам: имеют один и тот же цвет, массу, твердость и т.д. таким образом, всякий кристалл есть однородное, но в то же время и анизотропное тело.

Способность к само гранению. Способность к само гранению выражается в том, что любой обломок или выточенный из кристалла шарик в соответствующей для его роста среде с течением времени покрывается характерными для данного кристалла гранями. Эта особенность связана с кристаллической структурой. Стеклянный же шарик, например, такой особенностью не обладает.

Кристаллы одного и того же вещества могут отличаться друг от друга своей величиной, числом граней, ребер и формой граней. Это зависит от условий образования кристалла. Неизменными остаются углы между соответственными гранями растущего кристалла. Эта особенность кристаллов известна как закон постоянства гранных углов.

Постоянная температура плавления выражается в том, что при нагревании кристаллического тела температура повышается до определенного предела; при дальнейшем же нагревании вещество начинает плавиться, а температура некоторое время остается постоянной, так как все тепло идет на разрушение кристаллической решетки.

Спайностью называется свойство кристаллов раскалываться или расщепляться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием ровных гладких плоскостей, называемых плоскостями спайности.

Окраска. Некоторые кристаллы имеют настолько чистый и красивый цвет, что их используют как краски или лаки. Часто их названия применяют в обиходной речи: изумрудно-зеленый, рубиново-красный, бирюзовый, аметистовый и др.

Прозрачность. Прозрачностью называется свойство вещества пропускать сквозь себя свет. Прозрачность кристаллов обуславливается отсутствием в них сильных электронных или колебательных переходов в видимой области спектра электромагнитных волн.

Большинство кристаллов в природе растут медленно - тысячи и миллионы лет. Некоторые кристаллы растут очень быстро, например, кристаллы растворимых солей (сера, таблички гематита) в кратерах действующих вулканов.

Кристаллы образуются, когда какое-либо вещество или их комплекс переходит из жидкого или газообразного состояния в твердое. Рост кристалла начинается с образования зародышей и скелетных форм. При длительном равномерном и беспрепятственном поступлении вещества со всех сторон возникают нормальные кристаллические формы, но в большинстве случаев кристаллы стеснены в своем росте соседними телами (соседними кристаллами). Это приводит к образованию несовершенных кристаллов с искаженными гранями, так как поступление растворов, питающих кристалл, происходит с разных сторон неравномерно.

А вот применения кристаллов в промышленности многочисленны и разнообразны. Например, каменная соль давно и навечно вошла в жизнь человека. Мы называем ее 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. Самый твердый и самый редкий из природных минералов - алмаз. Сегодня алмаз в первую очередь камень-работник, а не камень-украшение. Благодаря своей исключительной твердости 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. И сейчас ещё часто люди, рассматривая чудесные, сверкающие, переливающиеся многогранники кристаллов, не хотят верить, что они созданы природой, а не человеком.

Ещё до того, как начать выращивать дома кристаллы нужно помнить о том, что хотя соль, сахар и медный купорос не ядовиты, но соблюдать меры безопасности необходимо:

Проводить опыты по выращиванию кристаллов можно только в присутствии взрослых;
Не пробовать на вкус;
Посуду и приборы, применяемые для выращивания кристаллов нельзя использовать для приготовления пищи;
Нельзя принимать пищу во время проведения опытов;
Не попадать раствором в рот и глаза, но если это произошло промыть рот и глаза большим количеством воды;
Опыты проводите лучше в специальной одежде;
При проведении опытов использовать резиновые перчатки;
Проявляйте осторожность при работе с горячей водой;
Хранить растворы в отдельных баночках от других;
Аккуратно работать с газовыми плитами, не забывайте их выключать;
После проведения опытов обязательно вымойте руки;
Не используйте железные ложки и посуду для кристаллов, опыт может не получиться.

Для того чтобы вырастить соляной кристалл дома, мы подготовили необходимое оборудование, материалы и инструменты. Основным компонентом является соль. Чем она чище, тем успешнее будет результат эксперимента, и тем четче получатся грани кристалла. Учитывая то, что поваренная соль в большинстве случаев содержит в себе большое количество мелкого мусора, мы предпочли взять морскую соль без красителей и всевозможных добавок.

Воду мы взяли дистиллированную, т.к. она считается чистой без разнообразных примесей. Для выращивания нашего кристалла мы использовали тщательно вымытую стеклянную емкость. Также нам понадобилась деревянная палочка для помешивания раствора, бумажные салфетки, марля, лак для покрытия готового соляного кристалла.

В стеклянной чашке мы приготовили насыщенный солевой раствор из 100 мл горячей воды и 40 г соли, дали жидкости остыть и пропустили ее через марлю.

Далее мы выбрали предмет (медную проволоку) и на нитке привязали (кусочек соли), вокруг которого впоследствии сформируется кристалл, поместили предмет в емкость с соляным раствором.

Чашку с кристаллом накрыли салфеткой для исключения попадания в нее мусора и пыли. Далее отправили емкость на хранение в темное прохладное место без сквозняков и обеспечили ей полное спокойствие. На протяжении развития кристалла не допускали изменения влажности воздуха и резких скачков температуры в помещении, где он находится, исключили его встряхивание и слишком частые передвижения.

Когда кристалл вырос до необходимых размеров, мы аккуратно вынули его из жидкости, выложили на чистую бумажную салфетку и осторожно промокнули мягкой тканью. Для того чтобы хрупкий кристалл приобрел определенную прочность, мы покрыли его бесцветным маникюрным лаком.

Заключение

Выращивание кристаллов - очень интересный и увлекательный процесс. В результате проведенных исследований нам удалось вырастить кристаллы поваренной соли в домашних условиях.

На основании опытов сделали выводы:

Соль состоит из кристаллов
При соприкосновении с водой соль растворяется
По мере испарения воды, соль снова образует кристаллы.

Исследовательская работа мне очень понравилась. В ходе ее выполнения, мы познакомились со способами выращивания кристаллов. Узнали много интересного, познавательного. Но самое главное, мы самостоятельно вырастили кристаллы соли в домашних условиях.

Мы узнали многое, об образовании кристаллов. В дальнейшем хотелось бы провести и другие опыты по выращиванию кристаллов из сахара и медного купороса, чтобы в дальнейшем сравнить их.

Читайте также: