moja iskustva:

1) Kristali kuhinjske soli- proces uzgoja ne zahtijeva nikakve posebne hemikalije. Svi mi imamo kuhinjsku so (ili kuhinjsku so) koju unosimo u hranu. Kristali kuhinjske soli su bezbojne prozirne kocke.

Podijelio sam proces uzgoja kristala iz kuhinjske soli kod kuće u faze:

Sol iz koje će izrasti kristal sam rastvorio u zagrijanoj vodi (treba je zagrijati da se sol otopi malo više nego što se može otopiti na sobnoj temperaturi). Otapala sam sol dok nisam bila sigurna da se sol više neće otapati (rastvor je bio zasićen!) (Fot. br. 1,2,3).

Faza 2: Zasićena otopina se sipa u drugu posudu, gdje se mogu uzgajati kristali (uzimajući u obzir da će se povećati). Otopinu sam filtrirao kroz filter (koristio sam salvetu, možete koristiti upijač ili vatu). Otopinu je potrebno procijediti, jer mrlje mogu ometati rast prekrasnih kristala (Fotografija br. 4).

Ostavila sam rastvor da se ohladi. Što se sporije hladi, kristali će biti veći. U ovoj fazi pazite da se otopina previše ne ohladi.

Faza 3: Zavezao sam kamenčić na konac, vezao konac za drveni štap i stavio ga na rubove čaše (posude) u koju je izliven zasićeni rastvor. Kamen je spušten u zasićeni rastvor (Fot. br. 5).

Faza 4: Pokrijte vrh posude s kristalom folijom kako biste spriječili ulazak prašine i krhotina.

Važno je zapamtiti!

1. Kristal se ne može (kako raste) izvaditi iz otopine bez posebnog razloga.
2. Ne dozvolite da krhotine uđu u zasićeni rastvor
3. Povremeno (jednom sedmično) mijenjajte ili osvježavajte zasićeni rastvor
4. Ne bi trebalo da farbate rastvor na mestu gde vaš kristal raste, na primer bojama ili nečim sličnim - to će samo pokvariti samu otopinu, ali neće obojiti kristal! Najbolji način da dobijete obojene kristale je da odaberete pravu boju soli!

Moji prvi kristali na niti su počeli da se formiraju već sledećeg dana (slika br. 6), svaki dan su se malo povećavali, rastući jedan na drugom (fotografija br. 7,8,9), a na kraju sam dobio izduženi , ne baš veliki, bijeli kristal (Fot. br. 10,11). U budućnosti ga mogu koristiti kao "sjeme" za uzgoj većeg kristala soli.

2) Kristali bakar sulfata

Kako bih uzgajao vrlo lijepe kristale bakar sulfata, kupio sam bakar sulfat u prahu u željezari. Koristi se za suzbijanje štetočina i biljnih bolesti. Ponekad se koristi u bazenima za sprečavanje rasta algi u vodi.

Pažnja! Bakar sulfat je hemijski aktivna so! Ova supstanca je otrovna! Nakon rada s prahom, otopinama ili kristalima bakrenog sulfata morate temeljito oprati ruke. To se može uraditi samo sa odraslima!

1. Pripremljen zasićeni rastvor bakar sulfata. Rastvorio sam i miješao prah u vrućoj vodi dok nije prestao da se otapa (Fot. br. 12,13).
2. Na drveni štap okačio sam konac sa kamenčićem (semenom) tako da je bio uronjen u rastvor, ali nije dodirivao dno (Fot. br. 14).
3. Posudu sa rastvorom ostavio sam dugo otvorenu na sobnoj temperaturi, prekrivši je listom folije - voda će polako ispariti i prašina neće ući u rastvor (Fot. br. 15).
4. Kako je rastvor isparavao, na njegovoj površini je počela da se formira kora, koja je puzala po zidovima posude preko njenog ruba (Fot. br. 16, 17).
5. Kada je dovoljno otopine isparilo, počeli su rasti prekrasni sjajni plavi kristali. Pomno sam pratio rast kristala iz dana u dan

Tri dana nakon početka eksperimenta, na niti se pojavio kristal bakar sulfata, i moje "seme" u obliku kamena počelo je da obraslo plavim kristalima sličnim dragom kamenu (Fotografija br. 18, 19) . Posle 3 nedelje izrastao mi je prilično veliki plavi kristal (Fotografija br. 20,21). U budućnosti ću također koristiti ovaj kristal za uzgoj mnogo većeg kristala!

3) Kristal sa seta mladog hemičara “Prvi časovi hemije”

Set se sastojao od:

1. Mješavina za uzgoj kristala. Amonijum dihidrogen fosfat (vrsta soli sa dodatkom prehrambene boje u prahu).
2. Osnovna stijena (kamenčići za “sjeme”).
3. Plastična posuda za uzgoj kristala sa mjernim podjelama i poklopcem.
4. Merni kontejner sa podelama.
5. Lupa.
6. Pinceta.
7. Lopatica za mešanje.

Iskustvo je bilo sljedeće:

1. Uz pomoć mjerne posude izmjerila sam 40 ml. vruća voda.
2. U posudu za merenje sipajte specijalnu mešavinu za uzgoj kristala. Smjesu sam otopio u vodi, lagano miješajući lopaticom (pazio sam da se supstanca otopi!) (Fot. br. 22).
3. Rasuti temeljni kamen na dnu posude za uzgoj kristala.
4. Pripremljeni rastvor sam sipao u posudu sa bazom (fotografija br. 23).
5. Kontejner postaviti na svetlo mesto sa dobrim protokom vazduha (prozorska daska) (Fotografija br. 24,25)

Kako je voda isparavala, pojavili su se igličasti kristali.

Dvije sedmice kasnije, nakon što je otopina potpuno isparila, dobio sam prilično velike kristale na dnu posude. Zidovi kontejnera su takođe bili prekriveni kristalima (fotografija br. 26,27,28,29).

GJ "Prosvjetni odjel"

Regionalna naučno-praktična konferencija

Školarci "Eureka, JUNIOR"

Uzgoj kristala kod kuće.

učenik 4.razreda

Privatna obrazovna ustanova "Gimnazija br.1"

Novorossiysk

Supervizor:

Privalova Lyudmila

Viktorovna učiteljica

Osnovni razredi

Novorosijsk - 2010

1. Sekcija "Sadržaj rada"

anotacija

Uvod, str. 4-5

1.2. "Istraživačka metodologija"

Metode uzgoja kristala bakar sulfata. str.6

Metode uzgoja kuhinjske soli.

Praktičan rad. Zapažanja. str.7-8

1.3. “Rezultati istraživanja” str.9

2. Odjeljak “Zaključak”. str.10

5. Odjeljak „Popis korištenih bibliografskih izvora“ str.12

6. Dodaci D (fotografije) str. 13-15

Odjeljak "Uvod"

Kristali nas svuda okružuju. Čvrste materije od kojih se grade kuće, prave mašine, materije koje koristimo u svakodnevnom životu, skoro sve su kristali.

Ideja starih o kristalima bila je slična legendama. Vjerovali su da je kristal nastao od leda, a dijamant od kristala. Kristali su bili obdareni mnogim misterioznim svojstvima: da liječe bolesti, štite od otrova i utiču na sudbinu osobe.

Mnogi kristali su savršeno čisti i providni, poput vode. Nije ni čudo što postoje izrazi: "proziran kao kristal", "kristalno čist".

Ponekad se kamenje nađe u zemlji u takvom obliku, kao da ga je neko pažljivo isekao, samleo i polirao. Ispravnost i savršenstvo oblika ovog kamenja i besprijekorna površina su zadivljujući. Teško je povjerovati da su se takvi poliedri sami formirali bez ljudske pomoći. Ovo kamenje prirodnog, odnosno ne napravljenog ljudskom rukom, pravilnog, višestrukog oblika naziva se kristalima.

Reč "kristal" dolazi od grčkog "krystallos", što znači "led".

Sjajni i glatki rubovi kristala izgledaju kao da ih je obradio vješti mlin. Pojedinačni dijelovi kristala se ponavljaju, formirajući lijep, pravilan oblik.

Ako bolje pogledamo, na primjer, uzgojene kristale soli, vidimo da su izgrađeni od "cigli" čvrsto pričvršćenih jedna za drugu. Nakon što smo razbili kristal, možemo primijetiti da će se raspasti na komade različitih veličina. Nakon što smo ih pažljivo ispitali, nalazimo da ovi komadi imaju pravilan oblik, prilično sličan obliku velikog kristala - njihovog roditelja. Tipičan oblik kristala kuhinjske soli su kocke.

Postoje posebni oblici kristala: iglice, perje, grane, cvijeće, drveće itd. Primjeri takvih fensi kristala su dobro poznati ledeni uzorci na prozorima.

Svi su mogli da posmatraju kako se kristali leda pojavljuju, rastu i postepeno menjaju svoj oblik na staklu zaleđenog prozora. Ako pročistite okruglo „oko“ u neprozirnom sloju leda koji prekriva prozor tako što ćete udahnuti staklo ili staviti prst na njega (toplina brzo topi led), a zatim prestanete zagrijavati, ponovo će se prekriti staklom. sloj leda. Prvo se tanke iglice, perje i zvjezdice razvlače od rubova do sredine. Sada je cijelo oko prekriveno njima, a s rubova oka raste novi sloj iglica i zvijezda, pojedine grane se spajaju jedna s drugom, stapajući se u kontinuirani sloj leda.

Sličan proces smo uočili kada smo čašu s otopinom soli stavili u zamrzivač.

Ponekad se na čokoladi pojavi bijeli premaz. Činjenica je da na niskim temperaturama voda počinje da se smrzava iz nje: na površini čokoladice pojavljuju se bijele mrlje, čokolada "posivi" - tu se oslobađaju kristali šećera.

Dakle, kristali imaju lijep pravilan oblik. Svaka supstanca ima svoj karakterističan kristalni oblik po kojem se može prepoznati.

Svijet kristala je nevjerovatan svijet poliedara koji privlače ljude savršenstvom i ljepotom svog oblika. To su kristali obične kuhinjske soli i dragog kamenja, kvarca i kristala mnogih drugih stijena.

Svi kristali koji nas okružuju nisu formirani jednom za svagda gotovi, već su postepeno rasli. U prirodi, u laboratoriju, u fabrici, kristali rastu iz rastvora, iz taline, iz para, iz čvrstih materija. Stoga se čini važnim i zanimljivim pokušati uzgojiti kristal kod kuće bez upotrebe posebnih uređaja. To je odredilo temu studije, “Uzgoj kristala kod kuće”.

hipoteza:

Kod kuće možete uzgajati različite kristale. Kristali različitih supstanci imaju različite oblike, boje i različito rastu.

Cilj rada:

Uzgajajte kristale bakrenog sulfata i kuhinjske soli kod kuće.

Zadaci

1. Provedite analizu literature o ovoj temi

2. Pripremite opremu i hemikalije

3. Provedite eksperiment i promatrajte rast kristala

4.Ocijeniti rezultate rada i izvesti zaključke.

Oprema:

Staklene tegle, gaza, drveni štapići, grubi konci, kuhinjska so, bakar sulfat, mala šerpa, kašika. Dodatak D (slika 1)

1.2. "Istraživačka metodologija"

Metode uzgoja kristala bakar sulfata

1. Pripremite zasićeni rastvor bakar sulfata.

2. Filtrirajte rastvor.

6. Provedite opservaciju.

Metode uzgoja kristala kuhinjske soli

1. Pripremite zasićeni rastvor kuhinjske soli.

2. Filtrirajte rastvor.

3. Sipajte rastvor u staklenu teglu.

4. Zakačite jak konac na drveni štap.

5.Umočite konac u teglu sa rastvorom.

6. Provedite opservaciju.

Priprema zasićene otopine:

Zbog nedostatka laboratorijskih vaga rješenje je pripremljeno na sljedeći način:

1. Otopiti sol (bakar sulfat) u vodi dok se ne prestane otapati.

2. Stavite u vodeno kupatilo.

3. Zagrijati na temperaturu od približno 50 0C.

4.Stalno mešajući dodati so (bakar sulfat) 1 kašiku. kašika.

5. Kada ponovo počnu slabo da se otapaju, rastvor je spreman.

6. Izvaditi iz vodenog kupatila i ostaviti da se ohladi.

Za uzgoj kristala važno je koristiti svježe pripremljenu otopinu.

Dodatak D (sl. 2,3,4)

1.3. "Rezultati istraživanja"

Odlučili smo zamijeniti rješenja svježim. Gornji ne baš lijepi kristali bakrenog sulfata uklonjeni su iz konca. Kristali soli nisu dirani. Dodatak D (sl. 14, 15)

Kraj eksperimenta 10. novembar 2009

Bakar sulfat: Kristali su narasli veliki, prelepe tamnoplave, u obliku „prizme“.

Kuhinjska so: Kristali soli su male, prozirne kocke.

Dodatak D (sl. 16, 17, 18, 19)

2. Odjeljak “Zaključak”

Hipoteza je potvrđena. Kod kuće možete uzgajati različite kristale. Kristali bakar sulfata su prozirni, plavi, izduženog oblika. Kristali soli nisu prozirni, bijeli, u obliku kocki.

Stvarno mi se svidio rad; bilo je zanimljivo gledati kako kristali rastu. U budućnosti ću moći uzgajati kristale oblika i veličine koji su mi potrebni, na primjer, ružu za poklon baki ili koleginici iz razreda.

Odjeljak "Popis korištenih bibliografskih izvora"

1., “Knjiga o hemiji za kućnu lektiru”, M., Hemija, 1994

2., “Enciklopedijski rečnik mladog hemičara”, M. 1982.

3. „Mineral priča o sebi“, M.: Nedra, 1985;

4. Olgin O. “Eksperimenti bez eksplozija”, M.; “Hemija”, 1995

5. Materijali sa internet stranica.

Dodatak D

Sl.1 Sl.2

https://pandia.ru/text/80/065/images/image002_296.gif" width="234" height="149 src=">

Sl.3 Sl.4

https://pandia.ru/text/80/065/images/image006_133.gif" width="196" height="147 src=">

Sl.5 Sl.6

https://pandia.ru/text/80/065/images/image010_85.gif" width="212" height="162 src=">

Cilj:

Obrazovni: formiranje koncepata "kristali, kristalno stanje materije" na osnovu istraživačkih i problemsko-tragačkih aktivnosti,
proučavanje uslova formiranja kristala
Razvojni: razvijanje praktičnih vještina i sposobnosti za rad sa hemikalijama i opremom; vještine primjene teorijskih znanja za objašnjenje uočenih pojava
Obrazovni: estetsko obrazovanje; obrazovanje kompetentne, komunikativne, svestrano razvijene ličnosti.

Oprema, reagensi: 2 čaše otporne na toplinu, debeo konac, sjeme, staklena šipka za miješanje, štap za fiksiranje konca, filter, lijevak, Petrijeva zdjelica, bakar sulfat u prahu, mikroskop, predmetno staklo, igla za seciranje, pinceta, kristal bakar sulfata.

Ciljevi istraživanja:

uzgajati kristale različitih soli;
proučavanje uslova za nastanak kristala;
analizirati dobijene rezultate.

Oprema: 2 čaše otporne na toplinu, debeli konac, staklena šipka za miješanje, šipka za fiksiranje konca, filter, lijevak, Petrijeva zdjelica, mikroskop, stakalce, igla za seciranje.

reagensi: prah bakar sulfata, destilovana voda

TOKOM NASTAVE

1. Organizacioni momenat. Najava teme, postavljanje cilja.

Uvodni dio, stvaranje motivacije za sagledavanje obrazovnog materijala

Ljudi, prije početka lekcije, želim provjeriti vaše emocionalno stanje. Na stolu imate natpise na kojima piše “Skala emocionalnog stanja”. Stavite kvačicu na tabelu sa 6 lica čiji izraz odražava vaše raspoloženje na početku lekcije.

Danas ćemo na lekciji izvoditi praktičan rad "Uzgajanje kristala"

KRISTALI

Rast kristala je kao čudo,
Kada obična voda
U jednom trenutku, odjednom, postalo je
Svetlucavi komad leda.
Zračak svjetlosti, izgubljen u rubovima,
Raspašće se u sve boje
I tada će nam biti jasnije,
Kakva je to ljepota.

Pavel Leontyev

Svrha današnje lekcije:

uzgajaju kristale bakar sulfata,
proučavaju uslove svog školovanja,
ispitati strukturu kristala pod mikroskopom
upoznajte raznolikost kristala i njihovu ljepotu

Kristali, kristali, cvatovi
u tami potonule zemlje.
Kad si procvjetao na svijetu
drugo cveće nije cvetalo.
Malo po malo naoštren
Iz tame blistavi kristal,
tako da kristal to može
prihvatiti nesagledivu udaljenost.
Prigušen na svjetlu, ali kao baklja
kristalna živa svijeća
sija u mraku...U tami -
početak bilo kojeg zraka.

(španski pjesnik i filozof Miguel de Unamuno)

Faza I: Uvod

Učitelj: Prije početka praktičnog rada, želim razgovarati s vama: Znate li šta su kristali? (Upoznali ste ih na fizici)

KRISTALI –(od grčkog krystallos, izvorno led), čvrste tvari čiji atomi ili molekuli formiraju uređenu periodičnu strukturu (kristalnu rešetku).

– Koje vrste kristalnih rešetki poznajete sa kursa hemije?
– Dakle, na koje se tipove sve kristale mogu podijeliti, ovisno o vrsti kristalne rešetke?

(Demonstracija kristalnih rešetki grafita, kuhinjske soli, bakra)

– Koja svojstva imaju kristali?

(Anizotropija i izotropija) Razlika u svojstvima kristala u različitim smjerovima naziva se anizotropno" to .

izotropija, izotropija (od iso... i grčki tropos - okret, pravac), ista fizička svojstva u svim pravcima (za razliku od anizotropija). Svi plinovi, tekućine i čvrste tvari u amorfnom stanju su izotropni po svim fizičkim svojstvima. Kod kristala, većina fizičkih svojstava je anizotropna. Međutim, što je simetrija kristala veća, to su njegova svojstva izotropnija. Dakle, u visoko simetričnim kristalima (dijamant, germanijum, kamena so), elastičnost, čvrstoća i elektrooptička svojstva su anizotropni, ali su indeks loma svetlosti, električna provodljivost, koeficijent toplotnog širenja itd. izotropni (u manje simetričnim kristala, ova svojstva su također anizotropna.

– Svi kristali imaju različita svojstva, zašto mislite da svi kristali imaju različita svojstva?

Grana fizike koja proučava kristale se zove kristalografija.
Kristale proučava grana fizike tzv fizika čvrstog stanja.
Svako ko će nakon škole studirati na tehničkom fakultetu i želi svoju sudbinu povezati sa tehnologijom, detaljno će proučiti ovaj odjeljak i naučiti mnogo zanimljivih stvari. (Fizika čvrstog stanja).

– Mislite li da je naš život povezan sa kristalima, imaju li oni praktičan značaj u prirodi i za ljude? Zašto su nam potrebni?

Živeći na Zemlji, hodamo po kristalima, gradimo kristalima, prerađujemo kristale u fabrikama, uzgajamo ih u laboratorijama, naširoko ih koristimo u tehnologiji i nauci, jedemo kristale, lečimo se sa njima...
Ali, pored toga, kristali su vrlo lijep, fascinantan prirodni fenomen - mislim da će se mnogi složiti s ovim. To su najneobičnije i najmisterioznije kamenje. Od davnina im se pripisuju magična, ljekovita svojstva. Naučnici tvrde da su kristali sposobni snimati i prenijeti bilo koju informaciju. U stanju da pričam.
Fjodor Mihajlovič Dostojevski je tvrdio da će lepota spasiti svet. Gledajući kristale i drago kamenje, doživite osjećaj likova i radosti.
Diveći se ljepoti, ljudi su naučili uzgajati umjetne dragulje i kristale, na primjer, dijamante, safire i kristale. U tu svrhu stvorena je sofisticirana oprema. Danas ćemo pokušati uzgajati kristale u laboratoriji, koristeći opremu na vašem stolu. Naravno, nećemo moći nabaviti dijamante ili safire, ali kristale bakrenog sulfata je vrlo lako nabaviti.

– Ljudi, na koja pitanja biste voljeli da čujete odgovore na današnjoj lekciji? (Zašto kristali rastu, gdje se koriste)
– Koji cilj ćemo postaviti sebi? (Uzgojite kristale, ispitajte njihovu strukturu pod mikroskopom, odgovorite na pitanje: zašto kristali rastu?)
– Mislim da ćemo na ova pitanja zajedno odgovoriti na kraju lekcije.
– Šta mislite zašto kristali rastu? Hajde da zapišemo temu.

Faza II: Završetak posla(Uputa za učenike - Aplikacija )

Cilj: uzgajati kristale bakrenog sulfata, proučavati uslove njihovog formiranja.

Problematično pitanje: zašto kristali rastu?

- Hajde da se upoznamo sa supstancom od koje ćemo dobiti kristale - bakar sulfat.

- Ljudi, ko se seća formule za bakar sulfat?
– Koje je hemijsko ime ove supstance? Prirodni mineral iz kojeg se dobija vitriol naziva se halkantit, koji sadrži bakar sulfat pentahidrat.
U prirodi se CuSO 4 5H 2 O javlja u obliku minerala halkantita. Paralelni agregati debljine do 1 cm, protkani žućkastim stijenama i pojedinačnim kristalima halkantita. Na dnu uzorka nalazi se sitnozrnati sulfidni agregat.
A evo pojave bakar sulfata, u vašim čašama sa brušenim poklopcima. Bakar sulfat- pentahidrat bakar (II) sulfat CuSO 4 5H 2 O. U antičko doba zvao se vitriol (od latinske riječi vitrum- staklo), jer veliki kristali podsjećaju na obojeno plavo staklo.

Bakar sulfat je toksična hemikalija klase opasnosti II, odnosno niskotoksična supstanca. Koristi se za suzbijanje gljivičnih i bakterijskih bolesti biljaka: paradajz se prska protiv plamenjače, voćke i bobičasto drveće, ukrasno drveće i grmlje prskaju protiv krastavosti, monilioze, antraknoze i drugih bolesti, a također i dezinficiraju rane. Čak se bore protiv gljivičnih bolesti riba. (Akvaristi koriste bakreni sulfat za liječenje riba s branhiomikozom, girodaktilozom, daktilogirozom, kostiozom i odinozom).
Osim toga, koristi se u industriji u proizvodnji umjetnih vlakana, organskih boja, mineralnih boja, za obogaćivanje rude tokom flotacije, za modrenje čelika i u galvanizaciji.

Faza III: Završetak posla

– Rad će biti problemski i istraživački i odvijaće se u grupama od 2 osobe. Svaka grupa ima uputstva za proučavanje. (Upišite temu i svrhu u svoju bilježnicu)
– Pročitajte uputstva. (5 min.) Pročitajte i istaknite glavne faze rada.
– Koje ste glavne faze rada identifikovali:

priprema zasićene otopine;
filtracija;
sjeme;
uzgoj jednog kristala.
dodavanje rastvora

– Šta mislite koje metode ćemo koristiti na lekciji?

Kristalizacija se može izvesti na različite načine. Jedan od njih je hlađenje zasićene vruće otopine. Ova metoda nije primjenjiva na tvari čija rastvorljivost malo ovisi o temperaturi. Takve tvari uključuju, na primjer, natrijum i aluminij kloride, kalcijum acetat.
Isparavanje vode.
Kristali također mogu rasti kada se para kondenzira, stvarajući snježne pahulje i šare na hladnom staklu.
Treća metoda je uzgoj kristala iz rastopljenih supstanci uz njihovo polagano hlađenje.

Faza 1: priprema prezasićenog rastvora.

Dakle, idemo na 1. fazu rada, pripremajući prezasićenu otopinu.

Recite nam proceduru.

– Koji rastvor se naziva zasićenim?
- Prezasićeno?
– Šta mislite zašto smo zagrejali vodu?
– Šta je raspuštanje?
– Koju opremu ćemo koristiti?
– Koja pravila se moraju poštovati pri obavljanju bilo kakvog praktičnog rada?
– Ponovimo sigurnosna pravila koja se moraju poštovati pri radu u kabinetu za hemiju

– Koju ćemo hemijsku opremu koristiti u praktičnom radu?
– Možemo li sada utvrditi jedan od razloga rasta kristala? (Hlađenje, kristalizacija, odnosno kada se ohlade, čestice postaju teške)
– Koji primjer možete dati iz života, u prirodi, o stvaranju kristala?
– Na primjer, zamislimo jesen, pada kiša, odjednom je temperatura pala, pala je -1 o C i počeo je da pada snijeg.
- Zašto? Šta se dogodilo u prirodi? (Došlo je do kristalizacije. Formiranje pahuljica - kristala)

To. Čim se temperatura promijeni, dolazi do kristalizacije - višak tvari kristalizira iz otopine.

Zapamtite: Kako bi kristali rasli što pravilnije, kristalizacija mora teći polako.
Sa fizičke tačke gledišta, kristal raste jer to zahtijeva drugi zakon termodinamike: slobodna energija sistema se smanjuje.

Kada se ohladi, otopina proizvodi višak čvrstih tvari. Čestice materije imaju određeni oblik, energiju i privlače se što jače što bliže uspevaju da priđu jedna drugoj.

Faza 2: filtriranje

– Zašto je dosadno filtrirati višak supstance? (To će ometati formiranje kristala.) Za filtriranje koristimo filter koji smo sami napravili od salvete.
– Ko se sjeća kako smo to radili u 8. razredu? (Filter)
– Ljudi, pratim vaš rad, da li pravilno izvodite praktične radnje, procjena će se sastojati od ukupne procjene: teorijskog dijela, praktičnog dijela i mjera opreza.
– Vidim da su mnogi već filtrirali rešenje.
– Koja će biti sljedeća faza rada?

Faza 3: sjetva

- Seme. Šta je seme? (Za sjeme sam vam pripremio dugme. Neko može napraviti svoje sjeme).
– Zavežite ga za konac i spustite u rastvor tako da ne dodiruje dno i zidove posude.
– Sada ćemo posmatrati rast kristala i beležiti zapažanja u tabelu.
– Ljudi, šta mislite da li kristali treba da imaju određeni oblik ili ne?
– Svaka supstanca formira kristal određenog oblika.

zaključak: kristali rastu iz rastvora hlađenjem, isparavanjem vode, a na formiranje kristala utiče energija privlačenja čestica. Slobodna energija sistema se smanjuje ( Iz zakona fizike).

Faza IV: Projekat na temu “Ekspedicija u svijet kristala.”(Prezentacije učenika)

Za današnji čas grupa od 3 učenika pripremila je projekat na temu “Ekspedicija u svijet kristala” i sprovela svoje istraživanje. Poslušajmo ih.
Sve dok imamo kristale koji rastu.

Faza V: Kristali pod mikroskopom

Da vidimo da li imate kristala u vašim posudama?
Pogledajmo kristale pod mikroskopom i vidimo kakvu strukturu imaju.
– Dakle, jeste li našli odgovore na pitanja postavljena na početku lekcije? (Zašto kristali rastu?)
– Pripremite mikroskop za upotrebu. Stavite kristal na staklo i pregledajte ga prvo pri malom povećanju, a zatim pri velikom povećanju, ako vaš mikroskop dozvoljava.
– Kakav je oblik kristala bakar sulfata? (Bakar vitriol forme lijepo uređene kristali V formu kosi paralelepipedi).

VI faza: pogledajmo najnovija dostignuća nauke u našoj zemlji.(Pogledajte video)

VII faza: zaključci:

– Cilj časa je postignut. Učili smo o metodama proizvodnje kristala, razlozima njihovog rasta, raznolikosti kristala i njihovoj primjeni.

– Dakle, svijet učenja o kristalima u današnjoj lekciji je završen, ali će se nastaviti i na sljedećim časovima, posmatrat ćemo rast kristala. Ako neko želi da stekne dublje znanje o kristalima, može pročitati literaturu, sažetke koje je pripremio Kupčenko.

Sažetak lekcije: Ocjene.

– Svi će dobiti dobre ocjene za sigurnosne mjere. Hvala na radu.

Provjera vašeg emocionalnog stanja.

– Označite svoje emocionalno stanje na kraju lekcije na crtežima.

U školskoj laboratoriji i kod kuće možete nabaviti prekrasne monokristale ili grozdove malih kristala, te njima obložiti razne predmete (spajalice, figure od konca, papir). Kako uzgajati kristale iz soli otopljene u vodi? Svako ko želi da izvede ovaj zanimljiv eksperiment moraće da bude pažljiv, pažljiv i da tačno sledi uputstva.

Šta je kristalizacija?

Kada je supstanca otopljena u vodi, njene čestice prelaze u rastvor. Suprotan fenomen se naziva "kristalizacija". Ovaj proces je povezan s promjenom rastvorljivosti tvari na različitim temperaturama. Postepenim hlađenjem kristali ispadaju iz zasićenog rastvora. Oblik nastalih čestica je sličan kockama, rombovima sa oštrim, ravnim rubovima i glatkim stranicama. Za eksperiment su pogodna različita jedinjenja: natrijum hlorid, šećer, kalijum dihromat, bakar sulfat i druge supstance. Proizvode kristale različitih oblika i boja. Najpristupačnije od jedinjenja rastvorljivih u vodi je kuhinjska so. Supstanca je sigurna za ljude i ne izaziva opekotine ako dođe u dodir s kožom ili unutar tijela. Hajde da saznamo kako brzo uzgajati kristale soli.

Prilikom izvođenja eksperimenta morat ćete slijediti jednostavna pravila. Ovo će vam omogućiti da dobijete velike kristale pravilnog oblika u kratkom vremenu:

koristiti demineraliziranu ili destilovanu vodu;

uzgajati kristale supstanci dobre topljivosti;

provesti eksperiment u čistim posudama;

filtrirajte otopinu (možete koristiti papirni ubrus).

Možete posmatrati proces, ali ne treba tresti ili pomerati posudu. Mnoge ljude zanima kako uzgajati kristale iz soli tako da budu određene veličine. Sve zavisi od temperature na kojoj se nalazi zasićeni rastvor, kao i od prisustva neotopljenih čestica i nečistoća.

Slagam hlađenjem ispadaju veliki kristali, a brzim hlađenjem ispadaju mnogi srednji i mali kristali. Da se ohladi, ostavite teglu sa rastvorom u hladnoj prostoriji ili je stavite u posudu sa vodom i komadićima leda.

Koja će oprema biti potrebna za eksperiment?

Laboratorijski rad “Uzgoj kristala soli” može se uspješno završiti kod kuće. Trebat će vam vrlo jednostavne stvari i tvari:

staklena tikvica ili staklo (možete uzeti staklenku);

posuda za zagrijavanje u vodenom kupatilu;

posuda s hladnom vodom u kojoj će se zasićeni rastvor ohladiti;

štap za miješanje (staklo ili drvo);

lijevak i filter papir (papirni ubrus);

termometar za vodu;

bakrena žica, spajalica;

konci;

štapić za sladoled ili olovka;

pola čaše kuhinjske soli;

demineralizovana voda.

Kako napraviti kristale od soli? Uputstvo za laboratorijske radove

Unaprijed odaberite najveće kristale kuhinjske soli; Zavežite ih na konac i omotajte oko štapića za sladoled (olovka). Odložite ovaj komad za sada i pripremite zasićeni rastvor. Bit će potrebna upotreba uređaja za grijanje. Pazite da ne prolijete toplu vodu ili da vas gorionik ne opeče.

prezentacija u školi na temu “Rješenja”;
izrada izvještaja o laboratorijskom radu;
ukrašavanje svečanih zidnih novina;
izrada novogodišnjih igračaka za božićno drvce;
pokloni za prijatelje, nastavnike, roditelje;
stvaranje kolekcije uzgojenih kristala.

Kućni laboratorijski rad na temu “Uočavanje rasta kristala iz rastvora”

Laboratorijski rad je namijenjen studentima prve godine srednjeg stručnog obrazovanja.

Pogledajte sadržaj dokumenta
“Kućni laboratorijski rad na temu “Uočavanje rasta kristala iz rastvora””

Kućni laboratorijski rad

ODJELJAK 2. MOLEKULARNA FIZIKA. TERMODINAMIKA

Tema 2.2. Agregatna stanja materije i fazni prelazi

Predmet " Posmatranje rasta kristala iz otopine»

1) formiranje pozitivne motivacije za samostalnu aktivnost;

2) razvoj kreativnih sposobnosti, kognitivnog interesovanja;

3) razvijanje sposobnosti samostalnog sticanja i primene znanja, uočavanja i objašnjavanja pojava, razvijanja eksperimentalnih veština, korišćenja instrumenata, instrumenata, referentne literature, rezultata posmatranja procesa;

4) formiranje naučnih saznanja o eksperimentalnim činjenicama, konceptima, metodama.

Postupak organizovanja praktičnog rada

1. Pripremna faza

1.1. Uputstvo za učenje.

Zadatak se daje studentima dva mjeseca prije predaje rada na ocjenu.

Tema: “Uočavanje rasta kristala iz rastvora”

Oprema: destilovana voda, staklo, posuda za bakar sulfat, staklena šipka, zasićeni rastvor soli, bakar sulfat.
Svrha: istražiti metodu uzgoja kristala soli, bakar sulfata, na bazi isparavanja zasićenog rastvora na konstantnoj temperaturi; sticanje vještina uzgoja kristala.

Eksperimentalna shema za rast kristala za bakar sulfat i kuhinjsku sol je identična, pa je ispod prikazan algoritam koji se može koristiti za oba eksperimenta.

1 . Uzmite bakar sulfat u prahu (natrijum hlorid) i čistu čašu vruće destilovane (skoro kipuće) vode.

2 . Sipajte prah bakar sulfata (natrijum hlorida) u vodu, mešajući staklenom šipkom. Zatim dodajte još i ponovo promiješajte. I tako sve dok prah ne prestane da se otapa. Po potrebi filtrirajte dobivenu otopinu.

3 . Zavežite čvor na kraju konca (ili zavežite perlu), zavežite drugi kraj konca za drveni štap i spustite čvor u vodu tako da ne dodiruje dno.

4. Stavite na mjesto gdje će se otopina polako hladiti (tada će kristali biti pravilnog oblika). Kada se rastvor potpuno ohladi, stavite ga na hladno i tamno mesto. Nakon nekoliko dana, na niti će se pojaviti mali kristali sjemena.

5 . Izvadite kristale. Ako vam je veličina dovoljna, tretirajte ih bezbojnim lakom kako biste spriječili uništenje. Ako nije, onda izlijte stari rastvor i ponovite postupak sa čašom i rastvorom ponovo, kada se rastvor ohladi, u ovaj novi rastvor stavite male kristale i sačekajte da dalje rastu.

Treba napomenuti da veličina kristala zavisi od zapremine stakla i količine praha.

1.2. Analitičko čitanje u svrhu sistematizacije.

1.3. Pitanja i zadaci za samotestiranje.

1.Kako se zove kristal?

2. Koja svojstva imaju kristali?

3. Šta se zove kristalna rešetka?

4. Kakvu ulogu kristali igraju u našim životima?

5. Šta su tečni kristali?

6. Koji faktori mogu uticati na rast kristala kod kuće?

1. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. fizika. Udžbenik za 10. razred. – M. Prosveshcheniye, 2014. str. 238-242

2. Ždanov L.S., Ždanov G.L. fizika. Udžbenik za srednje specijalno obrazovanje

obrazovne institucije. – M.: Viša škola, 1990

3. Velika ilustrovana enciklopedija “Nauka i tehnologija”. sa engleskog A. V. Nemirova.
4. Dječija enciklopedija „Šta je to? Ko je?" Tom 2. Izdavačka kuća "Pedagogija"

Glavna faza je izvođenje praktičnog rada kod kuće

2.1. Obuka o zdravlju i sigurnosti

o zaštiti rada tokom laboratorijskog rada

i laboratorijsku radionicu iz fizike

Sigurnosni zahtjevi prije početka rada

2.1. Pažljivo proučite sadržaj i proceduru izvođenja laboratorijskog rada ili laboratorijske prakse, kao i sigurne tehnike za njegovo izvođenje.

2.2. Pripremite radno mjesto za rad, uklonite strane predmete. Postavite uređaje i opremu na način da spriječite njihovo padanje ili prevrtanje.

Sigurnosni zahtjevi tokom rada.

3.1. Nemojte okusiti otopinu za rast kristala.

3.2. Reprodukcija algoritma za izvođenje praktičnog rada i identifikacija problematičnih područja.

3.3. Samostalno izvođenje praktičnog rada.

3.4. Priprema izvještaja.

3. Refleksija o postignutim rezultatima. Analiza učinjenih grešaka i predviđanje daljih akcija.

4.Laboratorijska procjena:

Kao izvještaj o obavljenom poslu možete dostaviti video ili foto izvještaj (prezentaciju).

Laboratorijski rad mora uključivati:

— Naziv laboratorijskog rada (LR)

— Uređaji i materijali

— Opis toka rada i praćenje procesa

— Tabela rezultata posmatranja

— Nivo nezavisnosti (2b)

— Ispravnost i valjanost zaključaka, objašnjenja i opisa rada. (3b)

— Uzgojeni kristal (8b)

— Upotreba teorijskog materijala (2b)

Laboratorijski rad na uzgoju kristala soli

14. Uzgajanje kristala bakar sulfata, hrom-kalijum stipse i kuhinjske soli

Hemija u kuhinji: naši prvi hemijski eksperimenti

Pažljivo pročitajte opis iskustva koje ćemo imati. praktično izvesti (eksperimentalni rad ćemo nazvati novom riječju “PRAKTIKUM”). Da bismo zabilježili naša zapažanja, pripremit ćemo bilježnicu (“LABORATORIJSKI ŽURNAL”). U ovoj bilježnici možete skicirati ono što ste dobili kao rezultat iskustva, a zatim skenirati crteže i poslati ih svom nastavniku putem e-pošte. Ako imate na raspolaganju digitalni fotoaparat, onda uz njegovu pomoć možete fotografisati sve faze eksperimenta, a zatim slike poslati i nastavniku.

Uzgajanje kristala bakar sulfata, hrom-kalijum stipse i kuhinjske soli.

Ako ne čekate vrijeme i promjenu godišnjih doba uz more, prekrasne kristale soli možete uzgajati kod kuće za dvije do tri sedmice. Da biste to učinili, trebat će vam staklena posuda, žica i konac, kao i potrebna zaliha soli, čije kristale ćete uzgajati. “Domaći” kristali jarko plavog bakar sulfata i hrom-kalijum stipse (ljubičaste) izgledaju vrlo impresivno i bezbojne kocke kuhinjske soli.

Prvo pripremite najkoncentriraniju otopinu odabrane soli dodavanjem soli u čašu vode sve dok sljedeći dio soli ne prestane da se otapa kada se miješa. Nakon toga lagano zagrijte smjesu kako biste osigurali potpuno otapanje soli. Da biste to učinili, stavite čašu u šerpu sa toplom vodom.

Dobivenu koncentriranu otopinu ulijte u staklenku ili čašu; Tamo, pomoću žičanog skakača (možete napraviti i kratkospojnik od jezgre hemijske olovke), okačimo kristalno „sjeme“ na konac - mali kristal iste soli - tako da je uronjeno u otopinu. Na tom "sjemenu" će izrasti budući eksponat vaše kristalne kolekcije.

Čaša sa zasićenim rastvorom kuhinjske soli i konac sa "sjemenom" za rast kristala. Tri dana nakon početka eksperimenta (slika desno), nit, spuštena u zasićenu otopinu, pretvorila se u "ogrlicu" od kristala natrijevog klorida.

Čaša s otopinom bakar sulfata i konac sa "sjemenom" za uzgoj kristala. Tri dana nakon početka eksperimenta, na niti se pojavio kristal bakrenog sulfata, sličan vrijednom kamenu.

Stavite posudu sa otvorenim rastvorom na toplo mesto. Kada kristal dovoljno naraste, izvadite ga iz otopine, osušite mekom krpom ili papirnatom salvetom, odrežite konac i prekrijte rubove kristala bezbojnim lakom kako biste ga zaštitili od “trošenja” na zraku.

Ovako će izgledati kristal bakar sulfata izrastao iz otopine.

Slijedite korake opisane ovdje eksperimenti kod kuće, a zatim napiši pismo svom učitelju. U ovom pismu opišite sve što je bilo uspješno posmatrati, i dati odgovore na ovdje data pitanja. Uz pismo priložite crteže ili fotografije, uvijek s objašnjenjem onoga što je na njima prikazano i naznakom datuma kada je eksperiment izveden.

Praktični rad iz hemije “Uzgoj kristala”

Odjeljci: hemija

Cilj:

Obrazovni: formiranje koncepata "kristali, kristalno stanje materije" na osnovu istraživačkih i problemsko-tragačkih aktivnosti,
proučavanje uslova formiranja kristala
Razvojni: razvijanje praktičnih vještina i sposobnosti za rad sa hemikalijama i opremom; vještine primjene teorijskih znanja za objašnjenje uočenih pojava
Obrazovni: estetsko obrazovanje; obrazovanje kompetentne, komunikativne, svestrano razvijene ličnosti.

Ciljevi istraživanja:

uzgajati kristale različitih soli;
proučavanje uslova za nastanak kristala;
analizirati dobijene rezultate.

Oprema: 2 čaše otporne na toplinu, debeli konac, staklena šipka za miješanje, šipka za fiksiranje konca, filter, lijevak, Petrijeva zdjelica, mikroskop, stakalce, igla za seciranje.

reagensi: prah bakar sulfata, destilovana voda

1. Organizacioni momenat. Najava teme, postavljanje cilja.

Uvodni dio, stvaranje motivacije za sagledavanje obrazovnog materijala

Fig.1. Odredite svoje emocionalno stanje

Danas ćemo na lekciji izvoditi praktičan rad "Uzgajanje kristala"

KRISTALI

Rast kristala je kao čudo,
Kada obična voda
U jednom trenutku, odjednom, postalo je
Svetlucavi komad leda.
Zračak svjetlosti, izgubljen u rubovima,
Raspašće se u sve boje
I tada će nam biti jasnije,
Kakva je to ljepota.

Svrha današnje lekcije:

uzgajaju kristale bakar sulfata,
proučavaju uslove svog školovanja,
ispitati strukturu kristala pod mikroskopom
upoznajte raznolikost kristala i njihovu ljepotu

Kristali, kristali, cvatovi
u tami potonule zemlje.
Kad si procvjetao na svijetu
drugo cveće nije cvetalo.
Malo po malo naoštren
Iz tame blistavi kristal,
tako da kristal to može
prihvatiti nesagledivu udaljenost.
Prigušen na svjetlu, ali kao baklja
kristalna živa svijeća
sija u mraku...U tami -
početak bilo kojeg zraka.

(španski pjesnik i filozof Miguel de Unamuno)

Faza I: Uvod

Učitelj: Prije početka praktičnog rada, želim razgovarati s vama: Znate li šta su kristali? (Upoznali ste ih na fizici)

KRISTALI –(od grčkog krystallos, izvorno led), čvrste tvari čiji atomi ili molekuli formiraju uređenu periodičnu strukturu (kristalnu rešetku).

– Koje vrste kristalnih rešetki poznajete sa kursa hemije?
– Dakle, na koje se tipove sve kristale mogu podijeliti, ovisno o vrsti kristalne rešetke?

(Demonstracija kristalnih rešetki grafita, kuhinjske soli, bakra)

– Koja svojstva imaju kristali?

(Anizotropija i izotropija) Razlika u svojstvima kristala u različitim smjerovima naziva se anizotropija .

izotropija, izotropija (od iso. i grčki tropos - okret, pravac), ista fizička svojstva u svim pravcima (za razliku od anizotropija). Svi plinovi, tekućine i čvrste tvari u amorfnom stanju su izotropni po svim fizičkim svojstvima. Kod kristala, većina fizičkih svojstava je anizotropna. Međutim, što je simetrija kristala veća, to su njegova svojstva izotropnija. Dakle, u visoko simetričnim kristalima (dijamant, germanijum, kamena so), elastičnost, čvrstoća i elektrooptička svojstva su anizotropni, ali su indeks loma svetlosti, električna provodljivost, koeficijent toplotnog širenja itd. izotropni (u manje simetričnim kristala, ova svojstva su također anizotropna.

– Svi kristali imaju različita svojstva, zašto mislite da svi kristali imaju različita svojstva?

– Mislite li da je naš život povezan sa kristalima, imaju li oni praktičan značaj u prirodi i za ljude? Zašto su nam potrebni?

Živeći na Zemlji, hodamo po kristalima, gradimo kristalima, obrađujemo kristale u fabrikama, uzgajamo ih u laboratorijama, naširoko ih koristimo u tehnologiji i nauci, jedemo kristale i liječimo se s njima.
Ali, pored toga, kristali su vrlo lijep, fascinantan prirodni fenomen - mislim da će se mnogi složiti s ovim. To su najneobičnije i najmisterioznije kamenje. Od davnina im se pripisuju magična, ljekovita svojstva. Naučnici tvrde da su kristali sposobni snimati i prenijeti bilo koju informaciju. U stanju da pričam.
Fjodor Mihajlovič Dostojevski je tvrdio da će lepota spasiti svet. Gledajući kristale i drago kamenje, doživite osjećaj likova i radosti.
Diveći se ljepoti, ljudi su naučili uzgajati umjetne dragulje i kristale, na primjer, dijamante, safire i kristale. U tu svrhu stvorena je sofisticirana oprema. Danas ćemo pokušati uzgajati kristale u laboratoriji, koristeći opremu na vašem stolu. Naravno, nećemo moći nabaviti dijamante ili safire, ali kristale bakrenog sulfata je vrlo lako nabaviti.

Faza II: Završetak posla (Uputa za učenike - Aplikacija )

Cilj: uzgajati kristale bakrenog sulfata, proučavati uslove njihovog formiranja.

Problematično pitanje: zašto kristali rastu?

- Hajde da se upoznamo sa supstancom od koje ćemo dobiti kristale - bakar sulfat.

Faza III: Završetak posla

priprema zasićene otopine;
filtracija;
sjeme;
uzgoj jednog kristala.
dodavanje rastvora

– Šta mislite koje metode ćemo koristiti na lekciji?

Faza 1: priprema prezasićenog rastvora.

Dakle, idemo na 1. fazu rada, pripremajući prezasićenu otopinu.

Recite nam proceduru.

To. Čim se temperatura promijeni, dolazi do kristalizacije - višak tvari kristalizira iz otopine.

Kada se ohladi, otopina proizvodi višak čvrstih tvari. Čestice materije imaju određeni oblik, energiju i privlače se što jače što bliže uspevaju da priđu jedna drugoj.

Faza 2: filtriranje

Faza 3: sjetva

zaključak: kristali rastu iz rastvora hlađenjem, isparavanjem vode, a na formiranje kristala utiče energija privlačenja čestica. Slobodna energija sistema se smanjuje ( Iz zakona fizike).

Faza IV: Projekat na temu “Ekspedicija u svijet kristala.” (Prezentacije učenika)

Za današnji čas grupa od 3 učenika pripremila je projekat na temu “Ekspedicija u svijet kristala” i sprovela svoje istraživanje. Poslušajmo ih.
Sve dok imamo kristale koji rastu.

Faza V: Kristali pod mikroskopom

VI faza: pogledajmo najnovija dostignuća nauke u našoj zemlji. (Pogledajte video)

VII faza: zaključci:

– Cilj časa je postignut. Učili smo o metodama proizvodnje kristala, razlozima njihovog rasta, raznolikosti kristala i njihovoj primjeni.

Sažetak lekcije: Ocjene.

– Svi će dobiti dobre ocjene za sigurnosne mjere. Hvala na radu.

Provjera vašeg emocionalnog stanja.

– Označite svoje emocionalno stanje na kraju lekcije na crtežima.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Posmatranje rasta kristala u laboratorijskim uslovima

Odjeljci: fizika

Kristali se nalaze posvuda kod ljudi. Hoda po kristalima, gradi kristalima, obrađuje kristale u fabrikama, uzgaja ih u laboratorijskim i fabričkim uslovima, stvara uređaje i proizvode od kristala, široko ih koristi u tehnici i nauci, jede kristale, leči se njima, nalazi ih u živim organizmima , prodire u tajne strukture kristala, ulazi u prostranstva svemira koristeći kristalne instrumente i uzgaja kristale u svemirskim laboratorijama.

Dakle, kristali su posvuda. Raznovrsne su, lepe, tajanstvene (Aneks 1). Pa, ko se od nas, na primjer, nije divio pahuljama? Oblici pahuljica su beskrajno raznoliki. Američki prirodnjak Bentley fotografirao je pahulje pod mikroskopom više od 50 godina. Sastavio sam atlas od nekoliko hiljada fotografija pahuljica i sve su različite, tamo nećete naći niti jedan identičan par (Dodatak 2).

Posebno mjesto među kristalima zauzima drago kamenje koje je od davnina privlačilo ljudsku pažnju. Dijamant, rubin, safir, smaragd su najskuplje i omiljeno kamenje. Dragoceno kamenje služilo je kao mjera bogatstva prinčeva i careva (Dodatak 3).

Željeli smo saznati više o kristalima, kako nastaju, kakav oblik i boju imaju, a pokušali smo i sami uzgajati kristale. Stoga je cilj našeg rada bio posmatranje rasta kristala u laboratorijskim uslovima.

Ciljevi posla:

proučiti literaturu na ovu temu i metode uzgoja kristala;
izbor soli za uzgoj kristala;
priprema zasićenih otopina;
izvođenje praktičnog dijela.

Proučavanje članaka o formiranju kristala, njihovom rastu u umjetnim uvjetima i provođenje jednostavnih eksperimenata omogućilo nam je da napišemo ovaj rad.

Pregled literature

Karakteristike kristala

Ponekad se kamenje nađe u zemlji u takvom obliku, kao da ga je neko pažljivo isekao, samleo i polirao. To su poliedri sa ravnim i sjajnim rubovima. Teško je povjerovati da su se takvi idealni poliedri formirali sami, bez ljudske pomoći. Takvo kamenje pravilnog, simetričnog, višestrukog oblika nazivamo kristalima. Kristali koji se nalaze u zemlji su beskrajno raznoliki. Veličine prirodnih poliedara ponekad dosežu ljudsku visinu ili više. Postoje slojevi kristala debljine nekoliko metara. Ima kristala koji su mali, uski i oštri, kao igle, a ima i ogromnih, poput stubova. (Dodatak 4). U nekim oblastima Španije, takvi kristalni stubovi se koriste kao stubovi za kapije. U Muzeju trkačkog instituta u Sankt Peterburgu se nalazi kristal od gorskog kristala visok oko metar i težak više od tone, koji je dugi niz godina služio kao štand na kapiji jedne od kuća u Jekaterinburgu.

Mnogi kristali su savršeno čisti i providni, poput vode. Nije ni čudo što kažu "proziran kao kristal", "kristalno čist" (Dodatak 5).

Pogledajmo pobliže kristale različitih supstanci. Kako ih možete razlikovati? Po boji? Po sjaju? Ne, ovo su nepouzdani znakovi. Na primjer, kristali kvarca mogu biti bezbojni, zlatni, smeđi, crni, lila, ljubičasti. Različiti nazivi, ali mineral je isti, kvarc, jedan od najčešćih minerala na Zemlji, jedan od najkorištenijih u industriji (Dodatak 6). Istovremeno, na primjer, kvarc, topaz i mnogi drugi minerali mogu biti prozirni. Osim toga, različiti uzorci istog minerala mogu imati potpuno različite boje i nijanse.

Ako bolje pogledamo kristale, nije teško uočiti da je njihova karakteristika mnogo karakterističnija: kristali različitih supstanci razlikuju se jedni od drugih po svojim oblicima. Kocke kristala kamene soli ne mogu se pomiješati sa stupovima berila ili tabletama bakrenog sulfata (Dodatak 7). Dakle, da li svaka supstanca ima svoj karakterističan oblik po kojem se može prepoznati? Da i ne. Da, svaka tvar ima karakteristične kristalne oblike. Međutim, kristalni oblici različitih supstanci mogu biti vrlo slični. Ali to nije glavna stvar. Na kraju krajeva, kristal ne raste uvijek kao poliedar; on uspijeva samo pod povoljnim uvjetima, kada ništa ne ometa njegov rast. Koja je najkarakterističnija, najosnovnija karakteristika kristala? Odgovor je: najkarakterističnija karakteristika kristala je njegova atomska struktura, ispravan simetričan, pravilan raspored atoma. Ali ovu osobinu ćemo razmotriti u narednim radovima.

Kako kristali rastu u prirodi

Kristali rastu. Uvijek rastu u pravilnim, simetričnim poliedrima ako ništa ne ometa njihov rast. Kako kristali rastu u prirodi?

Stvrdnjavanje magme je proces rasta kristala iz taline. Magma je mješavina mnogih tvari. Sve ove supstance imaju različite temperature kristalizacije, a temperatura kristalizacije svake supstance se menja u zavisnosti od uslova u kojima se magma trenutno nalazi i od toga koje se druge supstance nalaze u njoj. Stoga se pri hlađenju i skrućivanju magma dijeli na dijelove: prvi koji se pojavljuju u magmi i počinju rasti su kristali tvari s najvišom temperaturom kristalizacije. Što se magma sporije učvršćuje, to više vremena imaju kristalna zrna minerala koji su u njoj sastavljeni. Stoga, kada se magma polako stvrdnjava, formiraju se krupnozrne stijene, a kada se magma brzo stvrdnjava, formiraju se sitnozrnate stijene; međutim, veličina kristala zavisi i od mnogih drugih razloga.

Pre više od pet stotina godina, drevni ruski proizvođači soli naučili su da vade so iz slanih izvora. Voda u slanim izvorima je gorko slana; Ljeti, kada voda iz jezera brzo ispari pod zracima užarenog sunca, iz nje počinju ispadati kristali soli. Ovi kristali plutaju na površini jezera i talože se na dnu, na obalnom kamenju, na daskama ili na bilo kojem čvrstom predmetu koji padne u jezero. Čak i ruka uronjena u jezero na nekoliko minuta postaje prekrivena tankim slojem soli. Sila kristalizacije slojeva soli je tolika da se, šireći, istiskuju iz zemlje, stojeći na svojim rubovima.

Obična kuhinjska so, natrijum hlorid, bez kojeg čovjek ne može, u obliku je vrlo sitnih kristala, dok se u mljevenoj soli ponekad nalazi u obliku vrlo krupnih kristala - takozvana kamena sol. Lomonosov u svojoj knjizi „O slojevima zemlje“ definiše: „Kamena so je čista planinska so, slična kristalu“. (Dodatak 8).

Da li ste primetili da se na zidovima kotlova i lonaca u kojima se kuva voda stvara takozvani kamenac? Sastružite skalu i pregledajte je pod mikroskopom: vidjet ćete da je to skup vrlo malih kristala. Oni sjede na dnu i zidovima čajnika baš kao kristali soli taloženi iz vode jezera, ili kao kristali minerala na zidovima "kristalnih podruma". Kako se formiraju kristali? Prirodna voda gotovo uvijek sadrži neke otopljene minerale; kada voda proključa i ispari, oslobađaju se u obliku kristala i talože se na zidovima posude, formirajući sloj kamenca. Što je više stranih tvari otopljeno u vodi, to je deblji sloj kamenca i brže se taloži. Kamenac je štetna i ponekad opasna pojava. Svi znaju da se kotlić s debelim slojem kamenca zagrijava sporije od novog kotlića. Sloj kristala na zidovima parnog kotla ometa njegov rad. Kamenac podebljava zidove, smanjuje korisnu zapreminu kotla i povećava potrošnju goriva. Sada su razvijene metode za suzbijanje kamenca koristeći takozvana sredstva protiv kamenca, koja se u malim količinama dodaju u vodu u kotlu. Karakteristično svojstvo sredstava protiv kamenca je njihova sposobnost da obmotaju male kristalne čestice prašine tankim filmom. Bez obzira koliko je tanak ovaj film, on ne dozvoljava kristalu da raste dalje. Umjesto gustog sloja koji pokriva cijelu unutrašnju površinu kotla, na njegovom dnu se taloži labav talog koji nije teško ukloniti.

Posebno je zanimljiva kristalizacija podzemnih voda u pećinama. Kap po kap, voda curi i pada iz pećinskih lukova. Svaka kap djelomično ispari i ostavi supstancu koja je u njoj otopljena na stropu pećine. Tako se na stropu špilje postupno formira mali tuberkul koji potom prerasta u ledenicu. Ove ledenice su napravljene od kristala. Jedna za drugom, kapi padaju neprestano, dan za danom, godinu za godinom, vek za vekovima. Ledenice se razvlače i protežu, a isti dugi stupovi ledenica sa dna pećine počinju da rastu prema njima. Ponekad se ledenice koje rastu odozgo (stalaktiti) i odozdo (stalagmiti) sretnu, srastu i formiraju stupove. Ovako se u podzemnim pećinama pojavljuju šareni, upleteni vijenci i bizarne kolonade. Podzemne palate su fantastične, nesvakidašnje lepe, ukrašene fantastičnim gomilama stalaktita i stalagmita, podeljenih na lukove stalaktitnim rešetkama. (Dodatak 9).

U ekstremnoj hladnoći, "para izlazi iz nečijih usta". To je para koju osoba izdahne koja se kristalizira u bijeli mraz. Na hladnoći se trepavice, brkovi i brada ljudi prekrivaju mrazom: ovo je također prevlaka snježnih kristala. Na poklopcu čajnika ili tiganja možete vidjeti kako se vodena para, koja pada na hladnu površinu, kondenzira u kapljice tekuće vode. Ako je temperatura ispod nule, tada se vodena para, hlađenjem, ne pretvara u tečnost, već odmah u čvrsto stanje, tj. u kristale leda ( Dodatak 10). Oblaci na nebu nisu ništa drugo do nakupine takvih ledenih kristala ili kapi vode nastalih od vodene pare koja se diže iz zemlje. Kada zamrznuti kristali vode u oblacima rastu, postaju teži i na kraju padaju na tlo: pada snijeg. Kristali leda, čijim se zamršenim šarama divimo u pahuljama, mogu uništiti avion za nekoliko minuta. Zaleđivanje, strašni neprijatelj aviona, takođe je rezultat rasta kristala.

Žučni kamenac u jetri, kamenac u bubrezima i bešici i sitne naslage u uvei oka koje izazivaju ozbiljne ljudske bolesti su kristali.

U ćelijama krompira mogu se naći kristali proteinskih supstanci, a u nekim algama kristali gipsa. Čak iu najjednostavnijem životinjskom organizmu - amebi - postoje kristali kalcijum oksalata.

Neki živi organizmi su prave “tvornice” kristala. Koralji, na primjer, formiraju čitava ostrva napravljena od mikroskopskih malih kristala vapnenog karbonata.

Biserni dragi kamen je također napravljen od malih kristala koje proizvodi mekušac biserne kamenice. Ako zrno pijeska ili kamenčić uđe u školjku biserne kamenice, mekušac počinje taložiti sedef oko pridošlice. Sloj po sloj, sedef raste na zrnu pijeska, formirajući biserne kuglice.

U Kini, gdje je ribolov bisera posebno razvijen, limene slike Bude, sitni predmeti od kosti i metala stavljaju se u školjke bisernih mekušaca; Nakon nekoliko godina, ovi proizvodi su prekriveni slojem sedefa.

Glavni dio

Metoda uzgoja kristala u laboratorijskim uslovima

Zašto stvaraju i umjetne kristale, ako gotovo sva čvrsta tijela oko nas imaju kristalnu strukturu?

Prije svega, prirodni kristali nisu uvijek dovoljno veliki, često nisu homogeni i sadrže nepoželjne nečistoće. Kada se uzgaja umjetno, moguće je dobiti veće i čistije kristale nego u prirodi.

Postoje i kristali koji su rijetki i visoko cijenjeni u prirodi, ali su vrlo potrebni u tehnici. Stoga su razvijene laboratorijske i fabričke metode za uzgoj kristala dijamanata, kvarca i korunda. U laboratorijama se uzgajaju veliki kristali neophodni za tehnologiju i nauku, veštački dragulji i kristalni materijali za precizne instrumente; Tamo nastaju i ti kristali i proučavaju ih kristalografi, fizičari, hemičari, metalurzi i mineralozi, otkrivajući u njima nove izuzetne pojave i svojstva. I što je najvažnije, umjetnim uzgojem kristala stvaraju tvari koje uopće ne postoje u prirodi, mnoge nove tvari sa svojstvima potrebnim tehnologiji, da tako kažemo kristale „za mjerenje“, ili „na oko“.

U laboratorijama se kristali uzgajaju iz talina i rastvora, iz para i iz čvrstih materija. Postoji mnogo genijalnih načina, složenih uređaja i instalacija za to. Rast velikih homogenih i čistih kristala ponekad traje više mjeseci.

Kristali se uzgajaju na različite načine. Na primjer, hlađenje zasićene otopine. Kako temperatura pada, rastvorljivost većine supstanci se smanjuje i one se talože. Prvo se u rastvoru i na zidovima posude pojavljuju sićušne kristalne jezgre. Kada je hlađenje sporo, formira se nekoliko jezgara, koje se postepeno pretvaraju u prekrasne kristale pravilnog oblika. Brzim hlađenjem nastaju mnogi kristalizacijski centri, sam proces postaje aktivniji, a ispravni kristali se neće dobiti: na kraju krajeva, mnogi brzo rastući kristali ometaju jedni druge.

Druga metoda uzgoja kristala je postepeno uklanjanje vode iz zasićene otopine. I u ovom slučaju, što se voda sporije uklanja, to se dobijaju bolji kristali. Otvorenu posudu s otopinom možete ostaviti na sobnoj temperaturi dugo vremena; Pogotovo ako na vrh stavite list papira, koji će također zaštititi rješenje od prašine. Kako voda isparava iz otvorene posude, zasićeni rastvor postaje prezasićen. I kristali počinju rasti u njemu. Kristal koji raste može se objesiti na niti u zasićenom rastvoru ili staviti na dno posude.

Brzina rasta kristala također ovisi o količini soli u otopini. Otopina u kojoj se uzgajaju kristali mora biti zasićena. Kada se kristalna jezgra već formira i počne rasti, dio otopljenog materijala prelazi iz otopine u kristal i koncentracija otopine u blizini kristala opada, on postaje nezasićen. Čini se da bi u ovom trenutku rast kristala trebao prestati, ali tvar iz udaljenih područja otopine s višom koncentracijom počinje teći do kristalnih površina i proces se nastavlja.

Praktični dio

Za uzgoj kristala koristit ćemo tablicu rastvorljivosti tvari u 100 grama vode.

Broj grama rastvorljivosti neke supstance u 100 g vode. Tabela 1.

Prije početka rada pažljivo pročitajte njegov opis do kraja. Prije svega, odaberite pravu sol za eksperiment. Za uzgoj kristala pogodna je bilo koja sol koja je visoko topiva u vodi (bakar ili željezni sulfat, alum, itd.). Kuhinjska so - natrijum hlorid - takođe će raditi.

Oprema koja će vam trebati:

litarsku teglu ili malu šerpu, u kojoj ćete pripremati rastvor soli;
drvena kašika ili štap za mešanje;
lijevak s vatom za filtriranje otopine;
termos sa širokim vratom kapaciteta 1 litra (potrebno je da se otopina polako hladi, tada će narasti veliki kristali).

Ako nemate lijevak ili potrebnu termosicu, možete ih napraviti sami.

Da biste napravili lijevak, uzmite plastičnu bocu za piće i makazama pažljivo odrežite gornju 1/3 puta kao što je prikazano na slici 92.

Rice. 92.
Izrada lijevka od plastične boce

Umjesto termosice, poslužit će obična staklena tegla od litara.

Stavite ga u kartonsku ili stiropor kutiju. Nije potrebno uzimati veliku kutiju, glavna stvar je da u potpunosti stane u teglu. Čvrsto zatvorite praznine između kutije i tegle komadima krpe ili vate. Da biste teglu dobro zatvorili, trebat će vam plastični poklopac.

Pripremite toplu zasićenu otopinu soli. Da biste to učinili, napunite staklenku do pola vrućom vodom (ne morate koristiti kipuću vodu da se ne biste opekli). Posolite u porcijama i promiješajte. Kada se sol prestane otapati, ostavite otopinu jednu ili dvije minute kako bi neotopljeni kristali imali vremena da se slegnu. Filtrirajte otopinu kroz lijevak napunjen vatom u čistu termosicu. Termosicu zatvorite poklopcem i ostavite da se rastvor polako hladi dva do tri sata.

Rešenje se malo ohladilo. Sada u njega unesite sjeme - kristal soli zalijepljen na vrh konca. Nakon unošenja sjemena posudu poklopite poklopcem i ostavite da odstoji. Biće potrebno nekoliko dana da veliki kristal izraste.

Obično nekoliko kristala raste na niti. Potrebno je povremeno uklanjati višak kako bi narastao jedan veliki kristal.

Važno je zabilježiti uslove eksperimenta i njegov rezultat u našem slučaju, to su karakteristike rezultirajućeg kristala. Ako se dobije nekoliko kristala, onda se daje opis najvećeg.

Nacrtajte ili fotografirajte dobijeni kristal (sl. 93, 94). Pregledajte svoj kristal i odgovorite na pitanja.

Rice. 93. Kristal kuhinjske soli
Rice. 94. Kristali bakar sulfata

Koliko dana ste uzgajali kristal?
Kakav je njegov oblik?
Koje je boje kristal?
Je li transparentno ili ne?
Koje su dimenzije kristala: visina, širina, debljina?
Kolika je masa kristala?

Praktični rad br. 5
Kuhinjska so za čišćenje

Svrha ovog rada je prečišćavanje kuhinjske soli kontaminirane riječnim pijeskom.

Kontaminirana kuhinjska so koja vam se nudi je heterogena mješavina kristala natrijum hlorida i pijeska. Da biste ga odvojili, potrebno je iskoristiti razliku u svojstvima komponenti smjese, na primjer, različitu topljivost u vodi. Kao što znate, kuhinjska sol se dobro otapa u vodi, dok je pijesak u njoj praktično nerastvorljiv.

Kontaminiranu so koju je dao nastavnik stavite u čašu i sipajte u 50-70 ml destilovane vode. Miješajte sadržaj staklenom šipkom dok se sol potpuno ne otopi u vodi.

Otopina soli se može odvojiti od pijeska filtriranjem. Da biste to učinili, montirajte instalaciju kao što je prikazano na slici 95. Koristeći staklenu šipku, pažljivo izlijte sadržaj stakla na filter. Prozirni filtrat će teći u čisto staklo, dok nerastvorljive komponente originalne mješavine ostaju na filteru.

Rice. 95.
Instalacija filtracije

Tečnost u čaši je vodeni rastvor kuhinjske soli. Čista sol se može izdvojiti iz nje isparavanjem. Da biste to učinili, sipajte 5-7 ml filtrata u porculansku čašu, stavite je u obruč stativa i pažljivo zagrijte na plamenu alkoholne lampe, neprestano miješajući sadržaj staklenom šipkom dok se tekućina potpuno ne isprazni. ispario. Uporedite kristale soli dobijene nakon isparavanja rastvora sa originalnom kontaminiranom solju. Navedite tehnike i postupke koje ste koristili za čišćenje kontaminirane soli.