Презентация, доклад - проект Курс юного кристаллографа

купороса в домашних условиях.
 
Задачи проекта:
Изучить науку о кристаллах.
Изучить происхождение кристаллов, их разновидности.
Выяснить, где и как применяются кристаллы.
Описать физические и химические свойства кристаллов.
Выяснить, какие типы несовершенств встречаются в кристаллах и как они влияют на физические свойства кристаллов.
Описать методы выращивания кристаллов.
Узнать, как связана свободная энергия с выращиванием кристаллов.
Познакомиться с мерами безопасности при проведении опытов.
Изучить литературу по теме проекта.
Создать презентацию по теме проекта.
 
Гипотеза: Предположим, что, если кристаллы - это не только красивые минералы и драгоценные камни, может их больше, чем мы думаем. Они могут встречаться повсюду, играть важную роль в жизни человека, значит, их можно вырастить в домашних условиях. 

вначале называли прозрачный кварц (горный хрусталь), встречавшийся в Альпах. Горный хрусталь принимали за лед, затвердевший от холода до такой степени, что он уже не плавится. Первоначально главную особенность кристаллов видели в его прозрачности, и это слово употребляли в применении ко всем прозрачным твердым телам. Также особенностью горного хрусталя и многих других прозрачных минералов являются их гладкие плоские грани. В конце 17 века было подмечено, что имеется определенная симметрия в из расположении. В конце концов, кристаллами стали называть все твердые вещества, имеющие природную плоскую огранку.

область физики-физика твердого тела-занимается изучением строения и свойств твердых тел. Эта область физики является ведущей во всех физических исследованиях. Она составляет фундамент современной техники. Знать свойства твердых тел жизненно необходимо.

Кристаллы характеризуются наличием значительных сил межмолекулярного взаимодействия, вследствие чего они сохраняют постоянными не только свой объём, но и форму. Кристаллы различных веществ имеют различную форму.
Для наглядного представления внутренней структуры кристалла применяется способ изображения с помощью пространственно- кристаллической решетки, узлы которой совпадают с центрами атомов или молекул в кристаллах.

Кристаллическая решетка — это воображаемый геометрический образ для анализа строения кристаллов, который представляет собой объемно-пространственную сетчатую структуру, в узлах которой располагаются атомы, ионы или молекулы вещества.

Кристаллы. Кристаллическая решетка.

узлах решетки и связанные силами электростатического притяжения. Поэтому структура ионной кристаллической решетки должна обеспечить ее электронейтральность

Атомные решетки
Эти решетки  построены из атомов, соединенных между собой ковалентной связью. Они, в свою очередь, делятся на три типа: каркасные, слоистые и цепочечные структуры.

Металлические решетки
Эти кристаллические решетки содержат в узлах атомы и ионы металлов, между которыми свободно движутся общие для них всех электроны (электронный газ), которые образуют металлическую связь. 

ни постоянной, ни вечной. Присутствие элементов — примесей в химической формуле кристалла приводит к специфической окраске.

Прозрачность.
Прозрачность зависит от строения кристаллов — некоторые агрегаты и мелкие зерна гипса и слюды кажутся непрозрачными или просвечивающими, в то время как кристаллы прозрачны.

Твердость.
Довольно легко поцарапать кристалл кальцита кончиком ножа, но сделать это с кристаллом кварца вряд ли получится — лезвие скользнет по камню не оставив царапины. Значит, твердость у этих двух минералов различная.

Теплопроводность.
Если взять в руку кусок янтаря и кусок меди, покажется, что один из них теплее другого. Это впечатления обусловлено различной теплопроводностью данных кристаллов. Так можно различить стеклянные имитации драгоценных камней; для этого нужно приложить камушек к щеке, где кожа более чувствительна к теплу.

Магнетизм.
Фрагменты или порошок некоторых минералов, в основном имеющих повышенное содержания железа, можно отличить от других сходных минералов с помощью магнита. Магнит и пирротин сильно магнитны и притягивают железные опилки.

кристаллов как в промышленности, так и в домашних условиях. I. Хорошо и средне растворимые вещества
     1. Медленное испарение растворителя
Основной метод выращивания кристаллов в домашних условиях, в промышленности применяется намного реже - в основном из-за   того, что растворимые кристаллы имеют очень ограниченную сферу применения, а также из-за длительности процесса. II. Нерастворимые вещества    1. Охлаждение расплава
Используется в случае веществ, не разлагающихся при расплавлении и имеющих относительно низкую температуру плавления. 

Методы выращивания кристаллов.

любом хозяйственном магазине. Он активно применяется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями. Однако не следует забывать о том, что это вещество является токсичным.
При работе с медным купоросом в домашних условиях обязательно используйте резиновые перчатки и не допускайте его попадания в пищевод и на слизистые оболочки. По окончании работ тщательно мойте руки в проточной воде.
Для того что бы вырастить кристалл, вам понадобятся:
Вода ( лучше использовать дистиллированную воду или в крайнем случае кипячёную, т.к в сырой воде содержатся хлориды, которые в свою очередь вступят в реакцию с раствором и ухудшат его качество)
Медный купорос
Стакан ( или стеклянная банка)
Проволока
Нить из шерсти

Быстрый способ:
Возьмите стакан или банку объёмом 500 мл, добавьте 200 г сульфата меди ( медный купорос) Поставьте ёмкость на песчаную баню и начинайте разогревать постоянно помешивая. Кристаллы медного купороса должны полностью раствориться.
Уберите посуду с песчаной бани, поставьте на плоскость с прохладной поверхностью, например, керамическую плитку. Раствор должен немного остыть. Теперь в него нужно поместить затравку. Ею послужит кристаллик сульфата меди, который нужно выбрать предварительно — самый крупный и ровный.

если кристаллик растворится, не переживайте, — это не имеет значения. Охлаждаясь, насыщенный раствор отдаёт соли, которые оседают на нитке. Самое большое количество купороса сосредоточится на дне посуды, поскольку именно в этом месте стакан контактирует с прохладной поверхностью.

4. Извлеките нитку с образовавшимися кристаллами из ёмкости с раствором. Повторите процедуру: поставьте стакан на баню из песка и подогрейте так, чтобы осадок растворился. Отключите нагрев. Не снимая посуды с бани, накройте её подходящей по диаметру крышкой (например, чашкой Петри) и дайте раствору немного остыть.

5. Поместите нитку с кристаллами в раствор, закрепите её так, чтобы она не соприкасалась с дном и стенками. Накройте ёмкость и оставьте на ночь. Утром вы обнаружите в стакане большую гроздь прекрасных кристаллов необычной формы.

6. Вы можете попробовать придать скоплению кристаллов определённую форму. Для этого нужно вместо нити использовать проволоку. Согните её в виде квадрата, круга, сердечка или звезды. Проволока станет прочным устойчивым каркасом для будущего фигурного кристалла. Если при этом вам понадобится ограничить рост некоторых граней, смажьте их вазелином или жиром.

У вас должен получиться такой кристалл.

Помимо чисто внешних эффектов, эти опыты заставляют задумываться над тем, как устроены кристаллы и как они образуются, почему разные вещества дают кристаллы разной формы, а некоторые вовсе не образуют кристаллов, что надо сделать, чтобы кристаллы получились большими и красивыми.
На основании проделанной работы я сделала следующие выводы:
Кристаллы разных веществ отличаются друг от друга цветом и формой.
Разные кристаллы имеют разные направление роста и скорость роста.
Кристаллы лучше растут в сильно насыщенном растворе соли.
Рост кристаллов сильно зависит от температуры: чем выше температура, тем быстрее растут кристаллы.
Кристаллы медного и железного купороса хрупкие, при работе с ними надо быть аккуратной.
Результаты проекта:
Я училась работать с источниками информации из Интернета.
Освоила два способа выращивания кристаллов.
В течении нескольких дней наблюдала рост кристаллов.
Работа по этой теме еще незакончена. Можно исследовать и другие факторы, влияющие на рост кристаллов, выращивать кристаллы из других солей.
Можно попробовать вырастить сообщество разных кристаллов в одном сосуде. Все еще впереди! Приобретенные знания, умения и навыки обязательно пригодятся в дальнейшей учёбе.