Исследовательская работа "Лучистые кристаллы"

Муниципальное учреждение дополнительного образования

«Центр дополнительного образования «Созвездие»

Тутаевского муниципального района

Исследовательская работа

«Лучистые кристаллы»

Работу выполнила:

Шалина Таисия, 9 лет

Объединение «Светлячок»

МУДО ЦДО «Созвездие» ТМР

 Руководитель:

 Олонцева Татьяна Викторовна,

пед. доп. обр.

2020 год

Содержание.

1 Обоснование выбранной темы исследования………………………………….3

2 Цель, задачи, гипотеза……………………………………………………………………….3

3 Методы исследования……………………………………………………………………….3

4 Основная часть……………………………………………………………………………………4

5 Описание проведения экспериментов……………………………………………..4

6 Выводы……………………………………………………………………………………………….6

7 Информационные источники……………………………………………………………7

Обоснование выбранной темы.

Всё началось с того, что мне на районной конференции подарили набор для выращивания кристаллов «Лучистые кристаллы» оранжевого цвета. А на Новый год мне подарили набор для выращивания кристаллов «Лучистые кристаллы» красного цвета, набор «Тайны глубин» и мини лабораторию «Занимательные опыты для начинающих».

Эта лаборатория манила меня своими колбочками, пипетками и всем необходимым для проведения опытов.

С начала учебного года мы изучили содержание моих коробок, ознакомились с прилагающимися инструкциями, техникой безопасности по проведению опытов и приступили к выращиванию кристаллов.

Это оказалось очень увлекательным занятием.

В процессе работы по выращиванию оранжевых и красных лучистых кристаллом у меня возникла гипотеза: может я смогу вырастить в домашних условиях ещё более красивые кристаллы?

Целью моего исследования стало: научиться выращивать кристаллы в домашних условиях.

Задачи исследования:

              Выяснить что такое кристалл?

Где встречаются и как применяются кристаллы?

Изучить условия образования кристаллов.       

Как происходит процесс кристаллизации?

Как выглядят кристаллы?

Можно ли вырастить кристаллы самим, в домашних условиях и из чего?

Собрать фотоколлекцию выращенных кристаллов.

Решено было ответить на эти вопросы. Так и появилась тема для исследования.

Объект исследования – кристаллы.

Предмет исследования: процесс кристаллизации.

Методы исследования: работа с источниками информации, наблюдения, эксперименты по выращиванию кристаллов, фиксирование результатов.

Результаты исследования.

Из Инета я узнала, что слово «кристаллос» в переводе с греческого означало «лёд», а в дальнейшем «горный хрусталь». Сходство кристаллов льда и горного хрусталя было замечено очень давно. В древности и в средние века думали, что кристаллы горного хрусталя и кристаллы льда – одно и то же, только лёд замерзает у нас на глазах, а горный хрусталь – только при сильном морозе.

Предполагали, что лёд становится хрусталём через тысячу лет, а хрусталь становится алмазом через тысячу веков.

Было подмечено, что кристаллы горного хрусталя и других прозрачных

минералов обладают гладкими плоскими гранями и существует симметрия в

их расположении. Позже установили, что некоторые непрозрачные минералы

также имеют естественную правильную форму, характерную для того или

иного минерала. В конце концов, кристаллами начали именовать все без исключения твердые вещества, имеющие природную плоскую огранку.

           В ходе исследовательской работы я узнала, что кристалл – это твердое состояние вещества, различных форм и размеров.

Исследованием кристаллов занимается специальная наука – кристаллография.

Многие из самых обычных веществ вокруг нас, представляют собой кристаллы. Мы встречаемся с ними повсюду. Мы употребляем в пищу кристаллы, например, соль, сахар, лимонная кислота.

Самый твердый и самый дорогой из природных минералов - алмаз. Сегодня алмаз не камень - украшение, а в первую очередь камень - работник.

Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни.

Оказалось, кристаллы многих веществ можно вырастить в домашних условиях.

Мы решили попробовать вырастить кристаллы медного купороса и железного купороса.

Выращивание кристаллов — процесс интересный, занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе. (Приложение1, стр 6)

В результате проведённого исследования я выяснила, что форма кристаллов из  одного и того же раствора зависит от многих факторов:

1) Если начальная концентрация сильно высокая, то у вас вырастет друза (сросшиеся кристаллы).

2) В течение всего времени роста кристалла желательно поддерживать одну и ту же температуру, т. к. даже незначительные перепады способны повлиять на его форму.

3) Если раствор будет недостаточно чистым или в него попадёт пыль, то это может существенно повлиять на форму кристалла.

4) Нельзя брать кристалл руками: потожировой след с рук при попадании на растущую грань кристалла препятствует росту этой грани. Для того, чтобы достать кристалл, нужно использовать пинцет.

5) При хранении кристаллов на открытом воздухе, на свету, наблюдается его помутнение от потери содержащейся в нём воды и он превращается в невзрачный серый порошок.

6) Чтобы предохранить кристаллы его от разрушения, рекомендуют покрыть их бесцветным лаком для ногтей.

Необходимые материалы и оборудование для постановки опытов:

10 пластиковых прозрачных стаканов на 150 мл, 10 деревянных палочек, пинцет, бесцветный лак для ногтей, нитки, фигурки для выращивания кристаллов.

Насыщенные растворы для  кристаллизации:

·       300гр железного купороса, растворённого в 150 мл горячей (80 градусов) воды;

·       100гр медного купороса, растворённого в 100 мл горячей (80 градусов) воды;

Затравка для кристаллов. Остывшие до комнатной температуры растворы железного и медного купороса переливаем в стаканы по 75 и 50 мл, избавляясь от излишка соли на дне. 

Выбрать крупный, хорошо сформированный кристаллик и привязать его к нитке.

Это затравка. Привяжем второй конец нитки к деревянной палочке и опустим затравку в раствор, чтобы затравка находилась посередине стакана и не касалась стенок. После, того, как поместите в банку затравку, ее нельзя двигать. 

Рост кристаллов

Стаканы с раствором поставим в открытом виде на выбранной для экспериментов поверхности. Следует следить за ростом кристалла каждый день, ни в коем случае не поднимая, не поворачивая и не сотрясая стакан с раствором, иначе эта встряска породит в системе незапланированную, иногда мгновенную кристаллизацию. Остается – ждать и наблюдать. Ёмкости с кристалликами прикрыть сверху бумагой от попадания пыли и мусора, не создавать сквозняков.

Через несколько дней рост кристалла будет виден визуально.

 Кристалл железного купороса  через 5 дней оказался - 2 см. и в виде прямоугольника бледно зеленого цвета. Очень красивый!

Кристалл медного купороса через 5 дней оказался  - 3 см, ромбовидной формы, блестящий, яркого синего цвета!

Кристаллы опять аккуратно опустили обратно в банки и через ещё 3 дня кристаллы заметно выросли большие и красивые.

Эксперименты с деревянной полочкой и металлическими фигурками. (Выращивание друз кристаллов)

В два других стакана с растворами медного купороса погрузили отдельно  деревянную палочку и металлические фигурки, привязанные на нитках.

Уже на следующий день на палочке и на металлических фигурках стали расти красивые голубые кристаллы медного купороса. Эксперимент длился 5 дней.

Все выращенные кристаллы можно высушить и покрыть бесцветным лаком (чтобы не выветривались).

Лак не помог сохранить кристаллы железного купороса. Они всё равно обезводились и превратились в сероватый песок.

Выводы о проделанной работе.

При выполнении этой работы мы выяснили, что мир кристаллов красив и разнообразен. Каждый его представитель уникален по своим свойствам, размерам и особенностям строения. Кристаллы красивы и играют важную роль в жизни человека.

В ходе работы мы исследовали рост кристаллов.

В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтвердилась: кристаллы можно вырастить дома, без особых усилий.

Я узнала, что можно вырастить еще много других кристаллов, если достать  необходимые реактивы. Я очень хочу вырастить дома и другие кристаллы.

Приложение1

Техника безопасности:

  Проводить опыты под наблюдением взрослых;

  Надеть защитные очки;

Всегда держать емкости с горячим содержимым так, чтобы отверстие не было направлено ни на  тебя самого, и ни на других людей.

Помыть руки по окончанию опытов.

Избегать попадания  веществ внутрь и в глаза.

Информационные источники:

1 https://kamny.info/svojstva/vyrashhivanie-kristallov-rubina.html  

2 https://www.youtube.com/watch?v=UVZKRWRRvBU  

3  https://www.youtube.com/watch?v=5CaH79eOEyk  

4  https://www.youtube.com/watch?v=00JKXPXQsIs  

 5 https://www.youtube.com/watch?v=vOld6Aah1Ew  

6  https://www.youtube.com/watch?v=koQNYqxKgrM  

7 https://www.youtube.com/watch?v=BYVmY-HIPcQ  

8  С.Ю. Минералы и драгоценные камни. Школьный путеводитель.-спб.: «БКК», 2012 г. – 96 с.

9  А.В. Как растут кристаллы. Издательство академии наук СССР, 1935 г. – 176 с.

10 Журнал «Галилео. Наука опытным путём», №7, 2011 г.

Скачано с www.znanio.ru