Исследовательская работа про кристаллы

Окружной конкурс исследовательских работ младших школьников
«Я - исследователь»
Тема:
Секция: Физика, техника
Автор: Аюров Аюр, учащийся 4 «б» класса
Руководитель: Балдандоржиева Д.В.,
учитель начальных классов
п.Могойтуй
Апрель, 2011 г.
I.Выбор темы исследования
Каждый год осенью по традиции в нашей школе проводится неделя
цветов. В ходе этой недели, мы с классом участвовали в конкурсе цветов. Мы
должны были представить необычную цветочную композицию из
необычного материала. Когда мы искали материал в интернете, наткнулись
на информацию о кристаллах соли. С этого началось моё исследование.
II. Цель исследования
Создать цветочную композицию из кристаллов солей.
III.Задачи исследования:
 Изучить свойства солей и способы выращивания кристаллов в
домашних условиях;
 Вырастить кристаллы определенной формы
IV. Объект исследования: химические свойства солей
V. Предмет исследования: кристаллы солей
VI. План исследования:
- найти и изучить информацию о выращивании кристаллов в книгах,
журналах, в Интернете;
- получить консультацию у учителя химии и физики о свойствах разных
солей;
- узнать о мерах осторожности при работе с растворами и химическими
веществами;
- попробовать вырастить кристаллы в форме цветов;
VI. Гипотеза исследования:
Если изучить свойства солей и способы их выращивания, то можно
вырастить кристаллы в форме цветов.
VII. Методы исследования:
 изучение теоретической литературы
 получение информации у учителя химии и физики- опрос
 экспериментальная работа
 наблюдение
 анализ
Введение
Спросили про цветок любимый у меня.
Вы что, смеетесь?
Будто бы возможно
Из тысячи любимейших предметов
Назвать наилюбимейший предмет.
В.Солоухин
Человечество всегда стремилось к красоте. Даже пещерные люди
пытались украсить свою одежду и свою пещеру. И прежде всего это были,
конечно, цветы. Позже люди научились выращивать прекрасные цветы в
комнатах и в садах, научились изменять их цвет и формы. Можно сказать,
что цветы - это прекрасное украшение нашей планеты.
В нашей школе каждый год проводятся различные конкурсы и
праздники цветов. Классы соревнуются в создании необычных композиций.
В прошлом году наш класс становился победителем в создании цветочных
ковров- катифасов. Свой катифас мы назвали «Родины моей цветы» и заняли
1 место. В этом году проводился конкурс «Бал цветов». Были очень
интересные композиции, из самых различных материалов: бумаги, ткани,
ниток и даже из теста. (Приложение 1.)
Мы тоже искали необычные способы создания цветов и нашли
информацию о кристаллах. Оказывается цветы можно вырастить не только
на грядках и на подоконниках, их можно вырастить и в колбочках.
Практическая ценность нашего исследования будет в создании
конкурсной композиции из кристаллов.
Исследовательская часть.
В школьной библиотеке нашли энциклопедию «Геология», где о
кристаллах солей сказано, что «Кристаллы (от греч. krystallos, первонач. лед), твердые тела, атомы или молекулы которых образуют кристаллическую
решетку». (Приложение 2) В журнале «Юный техник» нашел статью «Букет
каменных цветов», в этой статье подробно было описан процесс
выращивания кристаллов поваренной соли. На первый взгляд показалось, что
вырастить кристалл очень легко, но на самом деле получилось не с первого
раза. Выращивание кристаллов - процесс очень интересный, но бывает
достаточно длительным. Полезно знать, какие процессы управляют его
ростом; почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а
некоторые их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились
большими и красивыми. Если кристаллизация идёт очень медленно,
получается один большой кристалл «монокристалл», если быстро — то
множество мелких -«поликристалл». Кристаллизация – это особое
физическое свойство некоторых солей соединяться в устойчивые
кристаллические
решетки,
при
особых
условиях.
Выращивать кристаллы в домашних условиях можно разными
способами. Например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением
температуры растворимость веществ уменьшается (в основном, это касается
безводной соли), и они, как говорят, выпадают в осадок. Сначала в растворе и
на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы-зародыши. Когда
охлаждение медленное, а в растворе нет твёрдых примесей (скажем, пыли),
зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивые
кристаллики правильной формы. (Приложение 3)При быстром охлаждении
возникает много мелких кристалликов, почти никакой из них не имеет
правильную форму, ведь их растёт множество и они мешают друг другу.
Выращивание кристаллов можно осуществить и другим способом постепенным удалением воды из насыщенного раствора. И в этом случае чем
медленнее удаляется вода, тем лучше получается результат. Оставьте
открытым сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный
срок, накрыв его листом бумаги, — вода при этом будет испаряться
медленно, и пыль в раствор попадать не будет. Растущий кристаллик можно
либо подвесить в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, либо
положить на дно сосуда.
В кабинете химии познакомились с химическими веществами и
инструментами для выращивания кристаллов: каменной и поваренной
солями, медным купоросом. При работе нужно соблюдать осторожность во
время нагревания растворов.
Эксперимент.
1.Выращивание кристаллов поваренной соли.
Кристаллы поваренной соли
представляют собой бесцветные
прозрачные кубики. Начнём. Разводим раствор поваренной соли следующим
образом: наливаем воды в стакан и ставим его в кастрюлю с тёплой водой
(не более 50°С - 60°С). Надо было, чтобы вода не была дистиллированная,
но в моём случае используется обычная. Сыпем пищевую соль в стакан и
оставляем минут на 5, предварительно помешав. За это время стакан с водой
нагрелся, а соль растворился. Следим, чтобы температура воды пока не
снижалась. Затем добавляем ещё соль и снова перемешиваем. Повторяем
этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться и будет оседать на
дно стакана. Мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в
чистую ёмкость такого же объёма, избавившись при этом от излишек соли на
дне. Из медной проволоки изготавливаем «цветок», обматываем ниткой и
опускаем в раствор так, чтобы не касался стенок стакана. Теперь нужно
подождать. Наблюдаем. Уже через пару дней можно заметить кристаллы на
«цветке». С каждым днём он увеличивается. В 100г воды при температуре
20°С растворяется приблизительно 35г поваренной соли. С повышением
температуры
растворимость
соли
растёт.
Пробуем раскрасить цветок. Для этого в раствор добавляем гуашь, результат
отрицательный - цветных кристаллов не появилось. Цветок получился
белым. (Приложении 3)
2. Выращивание кристаллов медного купороса.
Кристаллы медного купороса - выращиваются также, как поваренная
соль: сначала готовится пересыщенный раствор соли, затем в этот раствор
опускается понравившийся маленький кристаллик соли медного купороса.
На третий день на кристаллике купороса появляются лучики, похожие на
лучики снежинки. Кристалл начинает превращаться в цветок ярко- синего
цвета. К концу недели фигура приобрела четкие очертания.
(Приложение 4)
Важно помнить!
1. кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора
2. Не допускать попадание мусора в насыщенные раствор, лучше
использовать дистиллированную воду
3. следить за уровнем насыщенного раствора, раз в неделю или два обновлять
раствор.
Заключение:
В ходе экспериментальной работы выяснилось, что выращивание
кристаллов это очень увлекательное занятие, которое может провести
каждый человек в домашних условиях. Также выяснилось, что раскрасить
кристаллы солей с помощью обычных красок нельзя.
Наша гипотеза о том, что можно создать кристаллы нужных форм
подтвердилась.
Практическая ценность этого эксперимента в том, что можно
вырастить кристаллы самых разных форм. Полученные красивые необычные
кристаллы могут стать хорошим подарком и удивить любого человека своей
красотой.
Литература и информационная поддержка
1. www.kristallikov.net
2. http://ya-uznayu-mir.ru
3.Эрудит.Физика.- М.: ООО «ТД «Издательство Мир Книги»», 2006
4. Энциклопедия для детей. Аванта.Геология. М.: Астрель, 2008
5. Ферсман А.Е. Занимательная геохимия. М.: Просвещение, 1998
6. Журнал «Юный техник» №10 2008 г. Букеты каменных цветов.
Приложение 1.
Приложение 2
КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА ПОВАРЕННОЙ СОЛИ. Маленькие
шарики - ионы натрия, большие - ионы хлора. Все кристаллы поваренной
соли имеют одинаковую кубическую форму.
Приложение 2
Кристалл поваренной соли
Приложение 3
Приложение 4
1. Растворяем медный купорос
2. Нагревам, добавляя (насыщая) медный
купорос
3. Погружаем нитку в пересыщенный раствор соли
Приложение 5.
Медный купорос
Поваренная соль
Раствор меди