πρακτική δουλειά

1.3 Πειράματα για την ανάπτυξη κρυστάλλων

Στόχος: να αποκτήσετε ένα κορεσμένο διάλυμα επιτραπέζιου αλατιού.

Εξοπλισμός: αλάτι, νερό, ποτήρι.

Πρόοδος:

Ετοίμασα ένα γυάλινο δοχείο και μέτρησα δύο μέρη νερό και ένα μέρος επιτραπέζιο αλάτι. Ζήτησα από έναν ενήλικα να μου ζεστάνει δύο μέρη νερού. Ρίξτε ένα μέρος επιτραπέζιου αλατιού σε ένα ποτήρι με ζεστό νερό και ανακατέψτε μέχρι να σταματήσει να διαλύεται. Μόνο ένα μέρος του αλατιού έχει διαλυθεί στο ποτήρι. Περαιτέρω προσθήκες αλατιού δεν διαλύθηκαν και έπεσαν στον πυθμένα του γυαλιού με τη μορφή ιζήματος. Όταν το αλάτι σταμάτησε τελείως να διαλύεται, έβαλα το διάλυμα που προέκυψε σε ένα άλλο ποτήρι για να μην πέσει ούτε ένας κόκκος στον πάτο του ποτηριού με το διάλυμα.

Συμπέρασμα: Έλαβα ένα κορεσμένο διάλυμα για το πείραμα.

Σκοπός: καλλιέργεια κρυστάλλων.

Εξοπλισμός: δύο ποτήρια: ποτήρι Νο. 1 με κορεσμένο διάλυμα επιτραπέζιου αλατιού, ποτήρι Νο. 2 με ασθενές (ακόρεστο) διάλυμα επιτραπέζιου αλατιού, δύο κλωστές με κρυστάλλους «σπόρους».

Πρόοδος:

Τοποθετούμε σε κάθε ποτήρι κλωστές με σπόρους κρυστάλλους και αρχίζουμε να παρατηρούμε.

Ημερολόγιο παρατήρησης:

1. Είναι ακόμα δύσκολο να προσδιοριστεί τι συμβαίνει στο ποτήρι Νο. 1.

2. Στο ποτήρι Νο. 2, γίνεται η διαδικασία διάλυσης του κρυστάλλου —του «σπόρου»—, αφού το ποτήρι περιέχει ένα ακόρεστο διάλυμα αλατιού.

1. Στο ποτήρι Νο 1 βρίσκεται σε εξέλιξη η διαδικασία κρυστάλλωσης.

2. Στο ποτήρι Νο 2, ο κρύσταλλος «σπόρων» έχει διαλυθεί, δηλαδή έχει τελειώσει η διαδικασία διάλυσης.

3. Η μείωση της στάθμης του διαλύματος στα ποτήρια οφείλεται στην εξάτμιση του νερού.

1. Η εξάτμιση του νερού συνεχίζεται.

Συμπεράσματα: 1. Στο ποτήρι Νο. 1, η διαδικασία κρυστάλλωσης βρίσκεται σε εξέλιξη.

2. Και στα δύο ποτήρια η εξάτμιση του νερού συνεχίζεται.

3. Στο ποτήρι Νο 2 ξεκίνησε και η διαδικασία της κρυστάλλωσης, αλλά αργότερα, όταν το διάλυμα κορέστηκε, και εκφράστηκε με το σχηματισμό πλάκας στα τοιχώματα του γυαλιού.

1. Γυαλί Νο. 1. Η διαδικασία κρυστάλλωσης έχει περάσει, που εκφράζεται με το σχηματισμό κρυστάλλων στο νήμα και στα τοιχώματα του ποτηριού.

2. Γυαλί Νο 2. Σχηματισμός κρυστάλλων στα τοιχώματα του ποτηριού.

Γενικά συμπεράσματα:

1. Το επιτραπέζιο αλάτι αποτελείται από κρυστάλλους.

2.Όταν οι κρύσταλλοι αλατιού έρχονται σε επαφή με το νερό, διαλύονται.

3. Οι κρύσταλλοι αλατιού μπορούν να σχηματιστούν πιο γρήγορα σε ένα κορεσμένο διάλυμα επιτραπέζιου αλατιού.

4. Καθώς το νερό εξατμίζεται, το αλάτι σχηματίζει ξανά κρυστάλλους.

5.Οι κρύσταλλοι μπορούν να καλλιεργηθούν στο σπίτι υπό τις απαραίτητες συνθήκες. Οι προϋποθέσεις για το σχηματισμό κρυστάλλων αλατιού στο σπίτι είναι:

Α) η παρουσία κορεσμένου αλατούχου διαλύματος.

Β) κλωστές με σπόρο.

Κρυστάλλωση διαλυμάτων χρησιμοποιώντας το παράδειγμα καλλιέργειας κρυστάλλων επιτραπέζιου αλατιού

Πείραμα 1. Σκοπός: να μελετηθεί η δομή του αλατιού εξετάζοντάς το κάτω από μεγεθυντικό φακό. Εξοπλισμός: μεγεθυντικός φακός, πρέζα αλάτι. Πρόοδος εργασίας: Έριξα μια πρέζα αλάτι σε ένα πιατάκι, έφερα ένα μεγεθυντικό φακό στο αλάτι και είδα μικρούς κρυστάλλους. Συμπέρασμα: το επιτραπέζιο αλάτι αποτελείται από κρυστάλλους...

Στη φύση, οι κρύσταλλοι σχηματίζονται κατά τη διάρκεια διαφόρων γεωλογικών διεργασιών από διαλύματα, τήγματα, αέριες ή στερεές φάσεις. Ένα σημαντικό μέρος των ορυκτών ειδών προέκυψε με κρυστάλλωση από υδατικά διαλύματα...

Κρυσταλλογένεση - η εμφάνιση, η ανάπτυξη και η καταστροφή των κρυστάλλων

Σημαντική συνεισφορά στη λύση των ερωτημάτων σχετικά με τον μηχανισμό της ανάπτυξης των κρυστάλλων είχαν οι ανεπτυγμένες θεωρίες για την ανάπτυξη ιδανικών κρυστάλλων. Στα τέλη του 19ου αι. Ο Αμερικανός φυσικός J. Gibbs (1839-1903), ο Γάλλος φυσικός P. Curie και ο Ρώσος κρυσταλλογράφος G.V...

Κρυσταλλογένεση - η εμφάνιση, η ανάπτυξη και η καταστροφή των κρυστάλλων

Κάτω από διάφορες αποκλίσεις από τις ιδανικές συνθήκες κρυστάλλωσης (για παράδειγμα, σε παχύρρευστα, μολυσμένα ή εξαιρετικά υπερκορεσμένα μέσα), αναπτύσσονται εξωτικοί σχηματισμοί. Η εμπειρία δείχνει...

Κρυσταλλογένεση - η εμφάνιση, η ανάπτυξη και η καταστροφή των κρυστάλλων

Παραβίαση της ορθότητας στη διάταξη των σωματιδίων που συνθέτουν τη δομή πραγματικών κρυστάλλων, δηλ. αποκλίσεις από την ιδανική δομή τους προκαλούν ελαττώματα. Για έναν ερευνητή, ένα ελάττωμα είναι μια πηγή πληροφοριών για γεγονότα που συνέβησαν στον κρύσταλλο...

Lavoisier - ένας από τους ιδρυτές της επιστημονικής χημείας

Ένα από τα πρώτα και πιο σημαντικά έργα του Lavoisier ήταν αφιερωμένο στην επίλυση του ζητήματος εάν το νερό μπορεί να μετατραπεί σε γη. Αυτό το ερώτημα απασχόλησε πολλούς ερευνητές εκείνη την εποχή και παρέμεινε άλυτο όταν ο Λαβουαζιέ άρχισε να το αντιμετωπίζει...

Μικροκρυσταλλοσκόπηση

Σε χαμηλές συγκεντρώσεις του επιθυμητού ιόντος (μικροσυστατικό), μπορεί να μην σχηματιστεί ίζημα. Σε αυτή την περίπτωση, μπορείτε να προσθέσετε ένα κατάλληλο ιόν (μακροσυστατικό) που θα αντιδράσει με το αντιδραστήριο...

Τα περισσότερα φυσικά ή βιομηχανικά στερεά υλικά είναι πολυκρυσταλλικά, δηλ. αποτελούνται από πολλούς μεμονωμένους, τυχαία προσανατολισμένους, μικρούς κρυσταλλικούς κόκκους, που μερικές φορές ονομάζονται κρυσταλλίτες...

Περιγραφή, παρουσίαση, σχηματισμός κρυστάλλων και δομή ιδιοτήτων στον τομέα εφαρμογής κρυστάλλων

Κανείς δεν έχει δει πώς σχηματίζεται ένας κρυσταλλικός πυρήνας σε διάλυμα ή τήγμα. Μπορεί να προταθεί ότι τα τυχαία κινούμενα άτομα ή μόρια μπορούν να τακτοποιηθούν τυχαία με αυτή τη σειρά...

Περιγραφή, παρουσίαση, σχηματισμός κρυστάλλων και δομή ιδιοτήτων στον τομέα εφαρμογής κρυστάλλων

Η ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας έχει οδηγήσει στο γεγονός ότι πολλοί πολύτιμοι λίθοι ή απλώς κρύσταλλοι που σπάνια βρίσκονται στη φύση έχουν γίνει πολύ απαραίτητοι για την κατασκευή εξαρτημάτων για συσκευές και μηχανές, για επιστημονική έρευνα...

Περιγραφή, παρουσίαση, σχηματισμός κρυστάλλων και δομή ιδιοτήτων στον τομέα εφαρμογής κρυστάλλων

Κοιτάζοντας διάφορους κρυστάλλους, βλέπουμε ότι όλοι έχουν διαφορετικό σχήμα, αλλά καθένας από αυτούς αντιπροσωπεύει ένα συμμετρικό σώμα. Πράγματι, η συμμετρία είναι μια από τις κύριες ιδιότητες των κρυστάλλων. Τα σώματα τα λέμε συμμετρικά...

Περιγραφή, παρουσίαση, σχηματισμός κρυστάλλων και δομή ιδιοτήτων στον τομέα εφαρμογής κρυστάλλων

Ο πρώτος που ανακάλυψε υγρούς κρυστάλλους ήταν ο Αυστριακός βοτανολόγος Reinitzer. Μελετώντας τη νέα ουσία βενζοϊκή χοληστερίνη που συνέθεσε, ανακάλυψε ότι σε θερμοκρασία 145°C οι κρύσταλλοι αυτής της ουσίας λιώνουν, σχηματίζοντας ένα θολό...

Περιγραφή, παρουσίαση, σχηματισμός κρυστάλλων και δομή ιδιοτήτων στον τομέα εφαρμογής κρυστάλλων

Ανάλογα με τον τύπο της διάταξης των μοριακών αξόνων, οι υγροί κρύσταλλοι χωρίζονται σε τρεις τύπους: νηματικούς, σμηκτικούς και χοληστερικούς. Νηματικοί κρύσταλλοι. Σε μόρια που έχουν έντονο ανισότροπο σχήμα...

Προσδιορισμός ασκορβικού οξέος σε πραγματικό παρασκεύασμα

Για ανάλυση, έκανα πειράματα που περιγράφουν δύο μεθόδους: ιωδομετρία και κουλομετρία. 1) Ιωδομετρία. Το ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C, C6H8O6, που αναφέρεται παρακάτω ως AscH2) είναι ένα ασθενές οξύ που διασπάται σε δύο στάδια: AscH2 AscH; + H+ Ka1 = 6...

Διαδικασία καλλιέργειας κρυστάλλων

Υπάρχουν τρεις τρόποι σχηματισμού κρυστάλλων: κρυστάλλωση από τήγμα, από διάλυμα και από αέρια φάση. Ένα παράδειγμα κρυστάλλωσης από τήγμα είναι ο σχηματισμός πάγου από νερό (εξάλλου το νερό είναι λιωμένος πάγος)...

Στόχος της εργασίας:παρατήρηση της διαδικασίας ανάπτυξης ενός κρυστάλλου χλωριούχου νατρίου και σύγκριση των κρυστάλλων που προκύπτουν με μοντέλα κρυσταλλικών δικτυωμάτων, έλεγχος της ανισοτροπίας της αντοχής με διάσπαση.

Πρόοδος:

Για να καλλιεργήσετε κρυστάλλους στο σπίτι, πρέπει να προετοιμάσετε ένα διάλυμα υπερκορεσμένου αλατιού Η αρχική ουσία ήταν το αλάτι, το οποίο οι άνθρωποι χρησιμοποιούν πολύ συχνά, αυτό είναι το επιτραπέζιο αλάτι.

Έριξε ζεστό νερό σε ένα ποτήρι και πασπαλίστηκε με επιτραπέζιο αλάτι, ανακατεύοντας όλη την ώρα, ώσπου το αλάτι σταμάτησε να διαλύεται και σχηματίστηκε ένα ίζημα στο κάτω μέρος, το οποίο δεν εξαφανίστηκε με το ανακάτεμα Το τύλιξα με μια μάλλινη κλωστή στο ποτήρι και κρέμασα ένα τυλιγμένο σύρμα σε μια κλωστή από αυτό. , έβγαλα το σύρμα Το αλάτι κατακάθισε στις τρίχες σε μικρούς, κανονικούς κύβους.

Είναι απαραίτητο να μετράτε περιοδικά τα μεγέθη ορισμένων όψεων Οι όψεις των κρυστάλλων αλλάζουν τα μεγέθη τους, μεγαλώνουν, οι γωνίες μεταξύ των αντίστοιχων όψεων παραμένουν σταθερές.

Τα σχήματα των ληφθέντων κρυστάλλων συγκρίθηκαν με τα σχήματα μοντέλων κρυσταλλικού πλέγματος. Το επιτραπέζιο αλάτι NaCl θα πρέπει να έχει όψεις που είναι τετράγωνες και κρυστάλλους που είναι κύβοι Ο αναπτυσσόμενος κρύσταλλος πληροί αυτές τις απαιτήσεις

συμπέρασμα

Διάλεξα την πιο βολική, αποδεκτή μέθοδο καλλιέργειας κρυστάλλων στο σπίτι και μεγάλωσα κρυστάλλους επιτραπέζιου αλατιού Καθώς οι κρύσταλλοι μεγάλωναν, παρατήρησα. Σύγκρισα τα σχήματα των κρυστάλλων που προέκυψαν με τα σχήματα των κρυσταλλικών τους πλεγμάτων που αντιστοιχούν στα σχήματα των κρυστάλλων κύβου.

Οι ελκτικές δυνάμεις που προκύπτουν μεταξύ επιπέδων που αποτελούνται από έναν μόνο τύπο ιόντων Na+ ή Cl- (που σχηματίζουν τις όψεις του οκταέδρου) είναι πέντε φορές μεγαλύτερες από ό,τι μεταξύ επιπέδων παράλληλων προς τις επιφάνειες του κύβου, καθένα από τα οποία περιέχει και τα δύο ιόντα, τόσο Na+ όσο και Για αυτό είναι πολύ πιο εύκολο να χωρίσουμε έναν κρύσταλλο NaCl κατά μήκος των επιπέδων ενός κύβου, γι' αυτό κρυσταλλώνεται, σχηματίζοντας κύβους.

συμπέρασμα

Οι μονοκρυστάλλοι είναι στερεά των οποίων τα σωματίδια σχηματίζουν ένα μονοκρυσταλλικό πλέγμα.

Το εξωτερικό σχήμα των μονοκρυστάλλων του ίδιου τύπου μπορεί να είναι διαφορετικό, αλλά οι γωνίες μεταξύ τους

Οι αντίστοιχες όψεις τους παραμένουν σταθερές. Αυτός ο νόμος σταθερότητας των γωνιών διατυπώθηκε από τον Γάλλο φυσιοδίφη J.B. Romeu de Lisle Είναι μονοκρυστάλλοι Ωστόσο, οι μεγάλοι φυσικοί μονοκρυστάλλοι είναι αρκετά συνηθισμένοι.

Οι κρύσταλλοι χαρακτηρίζονται από την παρουσία σημαντικών δυνάμεων διαμοριακής αλληλεπίδρασης. Τα ιόντα του ίδιου τύπου είναι πέντε φορές μεγαλύτερες από τις δυνάμεις μεταξύ των επιπέδων παράλληλα με τον κύβο, το καθένα από τα οποία περιέχει και τα δύο ιόντα, Na+ και Cl- Σε αυτό μπορούμε να εντοπίσουμε τη δράση του νόμου της ανισοτροπίας ότι πολλές ιδιότητες των στερεών εξαρτώνται από την κατεύθυνση με την οποία μετρώνται αυτές οι ιδιότητες Μελετήσαμε την ανισοτροπία της αντοχής στο επιτραπέζιο αλάτι. Εάν οι κρύσταλλοι επιτραπέζιου αλατιού σε σχήμα κύβου χωριστούν, τα μικρά θραύσματα θα έχουν κυρίως σχήμα ορθογώνιων παραλληλεπίπεδων. Αυτό σημαίνει ότι σε κατευθύνσεις παράλληλες με τις όψεις, η ισχύς ενός κρυστάλλου επιτραπέζιου αλατιού είναι πολύ μικρότερη από ό,τι σε διαγώνιες και άλλες κατευθύνσεις. Δεν μπορέσαμε να μελετήσουμε άλλες φυσικές ιδιότητες λόγω των περιορισμών των οργάνων και των υλικών. Για παράδειγμα, η θερμική αγωγιμότητα ενός κρυστάλλου που μετράται σε διαφορετικές κατευθύνσεις μπορεί να μην είναι η ίδια μόνο σε παράλληλες και συμμετρικές κατευθύνσεις. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για την ηλεκτρική αγωγιμότητα, τη σκληρότητα και άλλες ιδιότητες. Με άλλα λόγια, η συμμετρία της εξωτερικής μορφής συνοδεύεται από τη συμμετρία των φυσικών ιδιοτήτων των κρυστάλλων.

Δημοτικό εκπαιδευτικό ίδρυμα "Pechnikovskaya Secondary School"

Συνοικία Καργκόπολη

Περιοχή Αρχάγγελσκ

Επιστημονική και πρακτική εργασία

«Κρύσταλλοι. Καλλιέργεια κρυστάλλων».

Συμπληρώνεται από μαθητές της 8ης τάξης

Επιστημονικός Διευθυντής

Καθηγητής Φυσικής

Kolegicheva M.A.

Pechnikovo

1. 
   Εισαγωγή. Τι γνωρίζαμε για τους κρυστάλλους; 3
   1. 
      1.1. Συνάφεια της εργασίας
   2. 
      1.2. Σκοπός και στόχοι της εργασίας
   3. 
      1.3. Πρακτική σημασία της εργασίας

1. 
   Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας
   1. 
      2.1. Τι είναι οι κρύσταλλοι 3
   2. 
      2.2. Κρυσταλλική δομή 4
   3. 
      2.3. Κρύσταλλοι στο Σύμπαν 4
   4. 
      2.4. Εφαρμογές κρυστάλλων 4
   5. 
      2.5. Κρύσταλλοι πάγου και νερού 5
2. 
   Πρακτικό μέρος

3.2.Ανάπτυξη κρυστάλλων νερού 6

1. 
   Συμπεράσματα 6

Εισαγωγή. Τι γνωρίζαμε για τους κρυστάλλους;
Κρύσταλλοι... αλλά πρόκειται για όμορφες, σπάνια πέτρες. Έρχονται σε διάφορα χρώματα, τα περισσότερα είναι διάφανα και, το καλύτερο από όλα, έχουν ένα όμορφο, κανονικό σχήμα. Τυπικά, οι κρύσταλλοι είναι πολύεδροι, οι πλευρές τους (πρόσωπα) είναι τελείως επίπεδες και οι άκρες τους είναι αυστηρά ευθείες. Απολαμβάνουν το μάτι με το υπέροχο παιχνίδι του φωτός στις άκρες τους, την εκπληκτική ορθότητα της δομής τους...

Όλα όσα λέγονται είναι πραγματικά αληθινά, αλλά... τα κρύσταλλα δεν είναι καθόλου μουσειακή σπανιότητα. Κρύσταλλοι μας περιβάλλουν παντού. Τα στερεά από τα οποία χτίζουμε σπίτια και φτιάχνουμε μηχανές, οι ουσίες που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή ζωή - σχεδόν όλες ανήκουν σε κρυστάλλους.

Η σύγχρονη επιστήμη προσπαθεί να μάθει νέα πράγματα, να κοιτάξει πέρα ​​από το Σύμπαν και να ξετυλίξει τα μυστικά του μικροκόσμου. Όμως, πίσω από μεγάλους στόχους, ξεχνάμε αυτό που βρίσκεται κοντά, χωρίς το οποίο δεν μπορούμε να κάνουμε, και χρησιμοποιούμε καθημερινά. Η συνάφεια της εργασίας έγκειται στην εύρεση ενδιαφέροντων και ασυνήθιστων πραγμάτων κοντά, σε ό,τι είναι διαθέσιμο για παρατήρηση και μελέτη και δεν απαιτεί ιδιαίτερη προσπάθεια ή έξοδα. Για παράδειγμα, αλάτι. Αλάτι, που υπάρχει σε κάθε τραπέζι, σε κάθε σπίτι, γνωστό και οικείο, άγνωστο και μυστηριώδες! Ή χιόνι. Το χιόνι που βρίσκεται κάτω από τα πόδια μας.

Στόχος της εργασίας:

μάθετε πώς να καλλιεργείτε κρύσταλλα στο σπίτι.

· Μάθετε τι είναι οι κρύσταλλοι και πού βρίσκονται.

Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας.

1. 
   Τι είναι οι κρύσταλλοι

Τον πικρό αλπικό χειμώνα, ο πάγος γίνεται πέτρα.

Ο ήλιος τότε δεν μπορεί να λιώσει μια τέτοια πέτρα.

Ένα παρόμοιο συμπέρασμα έγινε στην αρχαιότητα στην Κίνα και την Ιαπωνία - ο πάγος και ο βράχος κρύσταλλος ονομάζονταν εκεί με την ίδια λέξη. Και μάλιστα τον 19ο αιώνα. οι ποιητές συχνά συνδύαζαν αυτές τις εικόνες μαζί. Για παράδειγμα, ο A.S. Pushkin έγραψε στο έργο του "To Ovid":

Ελάχιστα διαφανής πάγος, που θαμπώνει πάνω από τη λίμνη,

Το κρύσταλλο σκέπασε τους ακίνητους πίδακες.

1. 
   Κρυσταλλική δομή

Η τρισδιάστατη περιοδική χωρική διάταξη ονομάστηκε κρυσταλλικό πλέγμα.

Το κύριο χαρακτηριστικό της κρυσταλλικής δομής είναι η επαναληψιμότητα της σε αυστηρά πανομοιότυπες αποστάσεις. Τα κρυσταλλικά πλέγματα είναι πολύ διαφορετικά. Ωστόσο, οι ιδιότητες που είναι κοινές σε όλους τους κρυστάλλους εξηγούνται τέλεια από τη δομή του πλέγματος των κρυστάλλων.

Κρύσταλλοι στο Σύμπαν

Στα σύννεφα, στα βάθη της Γης, στις κορυφές των βουνών, σε αμμώδεις ερήμους, σε λίμνες, θάλασσες και ωκεανούς, σε υψικάμινους, σε χημικά εργοστάσια, σε επιστημονικά εργαστήρια, σε φυτικά κύτταρα, σε ζωντανούς και νεκρούς οργανισμούς - βρίσκουμε κρυστάλλους παντού. Πολλοί κρύσταλλοι είναι προϊόντα της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών. Μερικοί τύποι μαλακίων έχουν την ικανότητα να αναπτύσσουν μαρκάρισμα σε ξένα σώματα που πιάνονται στο κέλυφος. Μετά από 5-10 χρόνια, σχηματίζονται μαργαριτάρια. Οι κρύσταλλοι περιλαμβάνουν διαμάντια, ρουμπίνια, ζαφείρια και άλλους πολύτιμους λίθους. Δεν υπάρχει μέρος στη Γη όπου δεν υπάρχουν κρύσταλλοι, όπου η εμφάνιση, η ανάπτυξη και η καταστροφή κρυστάλλων δεν συμβαίνουν συνεχώς. Οι μετεωρίτες, αγγελιοφόροι από τον έναστρο κόσμο, αποτελούνται επίσης από κρυστάλλους. Στους εξωγήινους του διαστήματος - μετεωρίτες - υπάρχουν κρύσταλλοι γνωστοί στη Γη, και κρύσταλλοι ορυκτών που δεν βρίσκονται στη Γη.

1. 
   Εφαρμογή κρυστάλλων.

• 
  Οι φυσικοί κρύσταλλοι ανέκαθεν προκαλούσαν την περιέργεια των ανθρώπων. Το χρώμα, η λάμψη και το σχήμα τους άγγιξαν την ανθρώπινη αίσθηση ομορφιάς και οι άνθρωποι διακοσμούσαν τον εαυτό τους και τα σπίτια τους με αυτά. Για πολύ καιρό, οι δεισιδαιμονίες έχουν συνδεθεί με τους κρυστάλλους. σαν φυλαχτά, έπρεπε όχι μόνο να προστατεύουν τους ιδιοκτήτες τους από τα κακά πνεύματα, αλλά και να τους προικίζουν με υπερφυσικές δυνάμεις.
• 
  Αργότερα, όταν τα ίδια ορυκτά άρχισαν να κόβονται και να γυαλίζονται σαν πολύτιμοι λίθοι, πολλές δεισιδαιμονίες διατηρήθηκαν σε «τυχερά» φυλαχτά και «δικές τους πέτρες» που αντιστοιχούσαν στον μήνα γέννησης. Όλοι οι φυσικοί πολύτιμοι λίθοι εκτός από το οπάλιο είναι κρυσταλλικοί και πολλοί από αυτούς, όπως το διαμάντι, το ρουμπίνι, το ζαφείρι και το σμαράγδι, βρίσκονται ως όμορφα κομμένα κρύσταλλα. Τα κρυστάλλινα κοσμήματα είναι τόσο δημοφιλή τώρα όσο ήταν κατά τη νεολιθική περίοδο.
• 
  Με βάση τους νόμους της οπτικής, οι επιστήμονες έψαχναν για ένα διαφανές, άχρωμο και χωρίς ελαττώματα ορυκτό από το οποίο θα μπορούσαν να κατασκευαστούν φακοί με λείανση και γυάλισμα. Οι άχρωμοι κρύσταλλοι χαλαζία έχουν τις απαραίτητες οπτικές και μηχανικές ιδιότητες και οι πρώτοι φακοί, συμπεριλαμβανομένων αυτών για γυαλιά, κατασκευάστηκαν από αυτούς. Ακόμη και μετά την εμφάνιση του τεχνητού οπτικού γυαλιού, η ανάγκη για κρυστάλλους δεν εξαφανίστηκε εντελώς. Κρύσταλλοι χαλαζία, ασβεστίτη και άλλες διαφανείς ουσίες που μεταδίδουν υπεριώδη και υπέρυθρη ακτινοβολία εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πρισμάτων και φακών για οπτικές συσκευές.
• 
  Οι κρύσταλλοι αποτελούν τη βάση πολλών σύγχρονων συσκευών: υπολογιστές, γεννήτριες και δέκτες ακτινοβολίας, συσκευές μαγνητικής καταγραφής, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, ηλιακά πάνελ τοποθετημένα στην εξωτερική επιφάνεια του διαστημόπλοιου, για τεχνολογία λέιζερ κ.λπ.
• 
  Οι κρυσταλλικές σκόνες (αλάτι, ζάχαρη, φάρμακα, ορυκτά λιπάσματα, εκρηκτικά κ.λπ.) χρησιμοποιούνται ευρέως στα τρόφιμα, τις φαρμακευτικές βιομηχανίες, τη γεωργία, τη μεταλλουργία και άλλους τομείς.
• 
  Τεχνητοί κρύσταλλοι. Για πολύ καιρό, ο άνθρωπος ονειρευόταν να συνθέσει πέτρες που είναι τόσο πολύτιμες όσο αυτές που βρίσκονται στη φύση. Μέχρι τον 20ο αιώνα τέτοιες προσπάθειες ήταν ανεπιτυχείς. Όμως το 1902 κατέστη δυνατό να αποκτηθούν ρουμπίνια και ζαφείρια που έχουν τις ιδιότητες των φυσικών λίθων. Αργότερα, στα τέλη της δεκαετίας του 1940, συντέθηκαν σμαράγδια και το 1955, η εταιρεία General Electric και το Φυσικό Ινστιτούτο της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ ανέφεραν την παραγωγή τεχνητών διαμαντιών, τα οποία δεν υπάρχουν καθόλου στη φύση. Για παράδειγμα, κυβικά ζιρκονία - το όνομά τους προέρχεται από τη συντομογραφία FIAN - Φυσικό Ινστιτούτο της Ακαδημίας Επιστημών, όπου αποκτήθηκαν για πρώτη φορά. Οι κυβικές ζιρκονίες είναι κρύσταλλοι κυβικού οξειδίου του ζιρκονίου ZrO2, οι οποίοι μοιάζουν πολύ στην εμφάνιση με τα διαμάντια.

Κρύσταλλοι πάγου και χιονιού

Κρύσταλλοι παγωμένου νερού, δηλ. ο πάγος και το χιόνι είναι γνωστά σε όλους. Αυτοί οι κρύσταλλοι καλύπτουν τεράστιες εκτάσεις της Γης για σχεδόν έξι μήνες (και στις πολικές περιοχές όλο το χρόνο), βρίσκονται στις κορυφές των βουνών και γλιστρούν από αυτές σε παγετώνες και επιπλέουν σαν παγόβουνα στους ωκεανούς.

Το κάλυμμα πάγου ενός ποταμού, ενός ορεινού όγκου ενός παγετώνα ή ενός παγόβουνου δεν είναι, φυσικά, ένας μεγάλος κρύσταλλος, αποτελείται από πολλούς μεμονωμένους κρυστάλλους. Δεν μπορείς πάντα να τα ξεχωρίσεις γιατί είναι μικρά και είναι όλα λιωμένα μεταξύ τους. Μερικές φορές αυτοί οι κρύσταλλοι μπορούν να διακριθούν στο λιώσιμο των πάγων, για παράδειγμα, στους πάγους της άνοιξης του πάγου που παρασύρονται σε ένα ποτάμι. Στη συνέχεια, μπορείτε να δείτε ότι ο πάγος αποτελείται, σαν να λέγαμε, από "μολύβια" λιωμένα μεταξύ τους, όπως σε ένα διπλωμένο πακέτο μολυβιών:

Οι βελόνες πάγου φτάνουν σε μήκος 1-2 cm και μερικές φορές φτάνουν τα 10-12 cm.

Τις παγωμένες μέρες, όταν ο ήλιος δεν έχει ακόμη προλάβει να καταστρέψει τα ίχνη των νυχτερινών παγετών, τα δέντρα και οι θάμνοι καλύπτονται από παγετό. Στα κλαδιά μπορείτε να δείτε τσαμπιά από λεπτές εξαγωνικές βελόνες - παγοκρυστάλλους. Το δάσος είναι διακοσμημένο με έναν υπέροχο πλούτο κρυστάλλων και μια κρυστάλλινη στολή. Κάθε μεμονωμένος κρύσταλλος πάγου, κάθε νιφάδα χιονιού είναι εύθραυστη και μικρή.

Παγωμένα σχέδια στο τζάμι παραθύρου- αυτό είναι ουσιαστικά το ίδιο με τον παγετό που σχηματίζεται στο έδαφος και στα κλαδιά των δέντρων. Ο μηχανισμός σχηματισμού παγετού και αυτά τα μοτίβα είναι ο ίδιος.

Τα σχέδια στο γυαλί εμφανίζονται λόγω του σχηματισμού κρυστάλλων από υπερψυγμένα σταγονίδια νερού.

Η ποιότητα και η εμφάνιση του προκύπτοντος σχεδίου εξαρτάται από την υγρασία του αέρα, τις διαφορές και τις αλλαγές θερμοκρασίας μέσα και έξω, την επιφάνεια του γυαλιού, την κατεύθυνση, τη δύναμη και την ταχύτητα του ανέμου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα σχέδια είναι πάντα διαφορετικά και όχι παρόμοια μεταξύ τους.

Οι επιστήμονες έχουν μετρήσει έναν τεράστιο αριθμό τύπων μοτίβων πάγου. Πολύ κοινά μοτίβα είναι οι δενδρίτες και οι τριχίτες. Οι δενδρίτες στα παράθυρα αναπτύσσονται σε σχήματα που μοιάζουν με δέντρα. Με τη σειρά τους, τα σχέδια πάγου - τριχίτες μοιάζουν με ινώδεις σχηματισμούς.

Δενδριτικά σχέδια εμφανίζονται στα παράθυρα υπό συνθήκες υψηλής υγρασίας και θετικής εσωτερικής θερμοκρασίας. Αρχικά, μια λεπτή μεμβράνη νερού εμφανίζεται στο ποτήρι και στη συνέχεια εμφανίζεται κρυστάλλωση. Δεδομένου ότι το πάχος της μεμβράνης νερού είναι μεγαλύτερο στο κάτω μέρος των παραθύρων, ο σχηματισμός «δέντρων» πάγου εμφανίζεται εδώ. Αλλά με έλλειψη υγρασίας, εμφανίζονται μικροσκοπικοί δενδρίτες στα παράθυρα

Στις αιχμηρές άκρες του γυαλιού, όπου συχνά σχηματίζονται τσιπς και ρωγμές, σχηματίζονται συνήθως σχέδια τριχίτη. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τόσο η κύρια ίνα όσο και οι παρακείμενες λεπτές λωρίδες παγετού είναι ελαφρώς κυρτές.

Πρακτικό μέρος

1. Καλλιέργεια κρυστάλλων αλατιού

Πολλές τεχνολογικές ανάγκες για κρυστάλλους έχουν τονώσει την έρευνα για μεθόδους καλλιέργειας κρυστάλλων με προκαθορισμένες χημικές, φυσικές και ηλεκτρικές ιδιότητες. Οι προσπάθειες των ερευνητών δεν ήταν μάταιες και βρέθηκαν μέθοδοι για την ανάπτυξη μεγάλων κρυστάλλων από εκατοντάδες ουσίες, πολλές από τις οποίες δεν έχουν φυσικό ανάλογο. Στο εργαστήριο, οι κρύσταλλοι αναπτύσσονται υπό προσεκτικά ελεγχόμενες συνθήκες για να διασφαλιστούν οι επιθυμητές ιδιότητες, αλλά κατ 'αρχήν, οι εργαστηριακοί κρύσταλλοι σχηματίζονται με τον ίδιο τρόπο όπως στη φύση - από διάλυμα, τήγμα ή ατμό. Τα πιο απλά πειράματα για την καλλιέργεια κρυστάλλων μπορούν να γίνουν με επιτραπέζιο αλάτι.

Τα πιο απλά πειράματα για την καλλιέργεια κρυστάλλων μπορούν να γίνουν με επιτραπέζιο αλάτι. Αυτό κάναμε.

Φτιάξαμε ένα κορεσμένο διάλυμα επιτραπέζιου αλατιού: για να το κάνετε αυτό, προσθέστε αλάτι στο ζεστό νερό και ανακατέψτε μέχρι το αλάτι να μην διαλύεται πλέον και να κατακαθίσει στον πάτο της κούπας. Βουτούσαν μια μάλλινη κλωστή στην κούπα και την έβαζαν σε ζεστό μέρος.

Οι κρύσταλλοι αλατιού άρχισαν να αναπτύσσονται. Αλάτι σχηματίστηκε ακόμη και στο εξωτερικό της κούπας, αλλά δεν έμοιαζε πολύ με κρύσταλλα. Όμορφοι κρύσταλλοι σχηματίστηκαν στο κορδόνι και στο κάτω μέρος της κούπας

Οι κρύσταλλοι μπορούν να αναπτυχθούν παίρνοντας έναν σπόρο. δηλαδή ένα μικρό κρύσταλλο και δένοντάς το σε μια κλωστή, χαμηλώνουμε σε διάλυμα αλατιού.

Κρύσταλλοι αλατιού μπορούν επίσης να καλλιεργηθούν σε κλαδιά πεύκου. Για να γίνει αυτό, πρέπει να βυθιστούν σε διάλυμα αλατιού και στη συνέχεια μετά από λίγο να αφαιρεθούν και να αφεθούν να στεγνώσουν. Στα κλαδιά σχηματίζεται κρυσταλλικός παγετός από το αλάτι. Αυτά τα κλαδιά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ανθοδεσμών.

2. Καλλιέργεια κρυστάλλων πάγου

Εμπειρία 1. Ρίξτε νερό σε ένα μικρό βαθύ πιατάκι τσαγιού. Τοποθετήστε το πιατάκι στο χιόνι. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, η θερμοκρασία του νερού θα γίνει ίση με 0°C, αλλά το νερό θα συνεχίσει να εκπέμπει θερμότητα. Χάνοντας τη θερμότητα, το νερό στους 0°C στο πιατάκι θα αρχίσει να παγώνει. Διαφανείς, επιμήκεις παγοκρύσταλλοι σε σχήμα βελόνας θα εμφανιστούν στην επιφάνεια του νερού. Εμφανίζονται χωριστά, γρήγορα ενώνονται σε ομάδες και σχηματίζουν μια σκληρή κρούστα πάγου στην επιφάνεια του νερού. Όταν βλέπουμε μέσα από μεγεθυντικό φακό, οι παγοκρύσταλλοι έχουν το σχήμα εξαιρετικά επιμήκων εξαγωνικών πρισμάτων. Υπάρχουν πολλά εξάκτινα "αστέρια" μεταξύ τους. Αυτές είναι βελόνες διατεταγμένες σε μια ιδιότροπη ομάδα και σχηματίζουν μια λεπτή δομή αστεριού. Αυξάνονται και μεγαλώνουν, οι βελόνες πάγου συναντώνται μεταξύ τους και διακλαδίζονται. Έτσι σχηματίζονται τα σχέδια παγετού στο τζάμι. Η ταχεία ψύξη είναι απαραίτητη για το σχηματισμό δενδρίτη.

Εμπειρία 2. Τοποθετήστε μια μεγάλη σταγόνα νερού σε ένα μικρό καθαρό κομμάτι γυαλιού. Ψύξτε πολύ το ποτήρι πιέζοντάς το πάνω στο χιόνι ή το μείγμα ψύξης. Όταν παγώσει, μια σταγόνα νερό θα δώσει όμορφους κρυστάλλους με τη μορφή διαφόρων αστεριών. Τέτοια κρυσταλλικά αστέρια σχηματίζονται σε σταγονίδια νερού που παρασύρονται από την κίνηση του αέρα σε σημαντικό ύψος. Κατά τη διάρκεια της κρύας εποχής, τα αστέρια από νιφάδες χιονιού πέφτουν και φτάνουν στο έδαφος. Λέμε: «Χιονίζει».
συμπεράσματα.Έτσι, κατά τη διάρκεια της δουλειάς μας, μάθαμε περισσότερα για τους κρυστάλλους, ανακαλύψαμε ότι υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα και ασυνήθιστα πράγματα γύρω μας, και αυτό είναι προσβάσιμο για παρατήρηση και μελέτη και δεν απαιτεί μεγάλη προσπάθεια ή έξοδα. Προσπαθήσαμε να καλλιεργήσουμε κρύσταλλα και τα καταφέραμε.

Βιβλιογραφία.

1. 
   Μεγάλη Ρωσική Εγκυκλοπαίδεια 16 τόμος. M - Επιστημονικός εκδοτικός οίκος "Big Russian Encyclopedia" 2010.
2. 
   M.P. Shaskolskaya. Κρύσταλλοι. M- "Science" 1985.

4. http://course-crystal.narod.ru/p36aa1.html

5. http://www.novate.ru/blogs/131008/10496/

6. Σύγχρονη κρυσταλλογραφία. M., 1979-1981.T.1-4 Chuprunov E.V., Khokhlov A.F., Fadeev M.A. Κρυσταλλογραφία. Μ., 2000;

Στο εργαστήριο του σχολείου και στο σπίτι, μπορείτε να αποκτήσετε όμορφα μονοκρύσταλλα ή συστάδες μικρών κρυστάλλων και να καλύψετε με αυτά διάφορα αντικείμενα (κλιπ, φιγούρες από νήματα, χαρτί). Πώς να καλλιεργήσετε κρυστάλλους από αλάτι διαλυμένο στο νερό; Όποιος θέλει να πραγματοποιήσει αυτό το ενδιαφέρον πείραμα θα πρέπει να είναι προσεκτικός, προσεκτικός και να ακολουθεί ακριβώς τις οδηγίες.

Τι είναι η κρυστάλλωση;

Όταν μια ουσία διαλύεται στο νερό, τα σωματίδια της μεταφέρονται σε διάλυμα. Το αντίθετο φαινόμενο ονομάζεται «κρυστάλλωση». Αυτή η διαδικασία σχετίζεται με μια αλλαγή στη διαλυτότητα μιας ουσίας σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Με σταδιακή ψύξη, οι κρύσταλλοι πέφτουν έξω από το κορεσμένο διάλυμα. Το σχήμα των σωματιδίων που προκύπτουν είναι παρόμοιο με κύβους, ρόμβους με αιχμηρές, ευθείες άκρες και λείες πλευρές. Διάφορες ενώσεις είναι κατάλληλες για το πείραμα: χλωριούχο νάτριο, ζάχαρη, διχρωμικό κάλιο, θειικός χαλκός και άλλες ουσίες. Παράγουν κρυστάλλους διαφορετικών σχημάτων και χρωμάτων. Η πιο προσιτή από τις υδατοδιαλυτές ενώσεις είναι το επιτραπέζιο αλάτι. Η ουσία είναι ασφαλής για τον άνθρωπο και δεν προκαλεί εγκαύματα εάν έρθει σε επαφή με το δέρμα ή μέσα στο σώμα. Ας μάθουμε πώς να καλλιεργούμε γρήγορα κρυστάλλους αλατιού.

Κατά την εκτέλεση του πειράματος, θα πρέπει να ακολουθείτε απλούς κανόνες. Αυτό θα σας επιτρέψει να αποκτήσετε μεγάλους, κανονικού σχήματος κρυστάλλους σε σύντομο χρονικό διάστημα:

Μπορείτε να παρατηρήσετε τη διαδικασία, αλλά δεν πρέπει να ανακινήσετε ή να μετακινήσετε το δοχείο. Πολλοί άνθρωποι ενδιαφέρονται για το πώς να καλλιεργούν κρυστάλλους από αλάτι, ώστε να έχουν συγκεκριμένο μέγεθος. Όλα εξαρτώνται από τη θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται το κορεσμένο διάλυμα, καθώς και από την παρουσία αδιάλυτων σωματιδίων και ακαθαρσιών.

Με αργή ψύξη πέφτουν μεγάλοι κρύσταλλοι και με γρήγορη ψύξη πέφτουν πολλοί μεσαίοι και μικροί κρύσταλλοι. Για να κρυώσει, αφήστε το βάζο με το διάλυμα σε ένα κρύο δωμάτιο ή τοποθετήστε το σε ένα μπολ με νερό και κομμάτια πάγου.

Τι εξοπλισμός θα χρειαστεί για το πείραμα;

Η εργαστηριακή εργασία «Καλλιέργεια κρυστάλλων αλατιού» μπορεί να ολοκληρωθεί με επιτυχία στο σπίτι. Θα χρειαστείτε πολύ απλά αντικείμενα και ουσίες:

Πώς να φτιάξετε κρύσταλλα από αλάτι; Οδηγίες για εργαστηριακές εργασίες

Επιλέξτε εκ των προτέρων τους μεγαλύτερους κρυστάλλους επιτραπέζιου αλατιού. Τα δένουμε σε μια κλωστή και την τυλίγουμε γύρω από ένα ξυλάκι παγωτού (μολύβι). Αφήστε αυτό το κομμάτι στην άκρη προς το παρόν και ετοιμάστε ένα κορεσμένο διάλυμα. Θα απαιτηθεί η χρήση συσκευής θέρμανσης. Προσέξτε να μην χυθεί ζεστό νερό ή καείτε από τον καυστήρα.

• παρουσίαση στο σχολείο με θέμα "Λύσεις"
• προετοιμασία έκθεσης για εργαστηριακές εργασίες·
• διακόσμηση μιας εορταστικής εφημερίδας τοίχου.
• φτιάχνοντας παιχνίδια της Πρωτοχρονιάς για το χριστουγεννιάτικο δέντρο.
• δώρα για φίλους, δάσκαλο, γονείς.
• δημιουργία μιας συλλογής καλλιεργημένων κρυστάλλων.

Εργαστήριο στο σπίτι με θέμα "Παρατήρηση της ανάπτυξης κρυστάλλων από διάλυμα"

Οι εργαστηριακές εργασίες απευθύνονται σε πρωτοετείς μαθητές της δευτεροβάθμιας επαγγελματικής εκπαίδευσης.

Προβολή περιεχομένων εγγράφου
«Εργαστηριακή εργασία στο σπίτι με θέμα «Παρατήρηση ανάπτυξης κρυστάλλων από διάλυμα»

Εργαστήριο στο σπίτι

ΕΝΟΤΗΤΑ 2. ΜΟΡΙΑΚΗ ΦΥΣΙΚΗ. ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

Θέμα 2.2. Συγκεντρωτικές καταστάσεις ύλης και μεταπτώσεις φάσεων

Θέμα " Παρατήρηση ανάπτυξης κρυστάλλων από διάλυμα»

1) σχηματισμός θετικών κινήτρων για ανεξάρτητη δραστηριότητα.

2) ανάπτυξη δημιουργικών ικανοτήτων, γνωστικό ενδιαφέρον.

3) ανάπτυξη δεξιοτήτων για ανεξάρτητα απόκτηση και εφαρμογή γνώσεων, παρατήρηση και επεξήγηση φαινομένων, ανάπτυξη πειραματικών δεξιοτήτων, χρήση οργάνων, οργάνων, βιβλιογραφίας αναφοράς, επεξεργασίας αποτελεσμάτων παρατήρησης.

4) σχηματισμός επιστημονικής γνώσης για πειραματικά γεγονότα, έννοιες, μεθόδους.

Η διαδικασία οργάνωσης πρακτικής εργασίας

1. Προπαρασκευαστικό στάδιο

1.1. Οδηγίες για μελέτη.

Η εργασία δίνεται στους μαθητές δύο μήνες πριν την υποβολή της εργασίας για αξιολόγηση.

Θέμα: «Παρατήρηση ανάπτυξης κρυστάλλων από διάλυμα»

Εξοπλισμός: απεσταγμένο νερό, γυαλί, δοχείο για θειικό χαλκό, γυάλινη ράβδος, κορεσμένο διάλυμα αλατιού, θειικός χαλκός.
Σκοπός: να διερευνηθεί μια μέθοδος για την ανάπτυξη κρυστάλλων αλατιού, θειικού χαλκού, με βάση την εξάτμιση ενός κορεσμένου διαλύματος σε σταθερή θερμοκρασία. αποκτώντας δεξιότητες καλλιέργειας κρυστάλλων.

Το πειραματικό σχήμα για την ανάπτυξη κρυστάλλων για θειικό χαλκό και επιτραπέζιο αλάτι είναι πανομοιότυπο, επομένως παρακάτω είναι ένας αλγόριθμος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για τα δύο πειράματα.

1 . Πάρτε σκόνη θειικού χαλκού (χλωριούχο νάτριο) και ένα καθαρό ποτήρι ζεστό απεσταγμένο (σχεδόν βραστό) νερό.

2 . Ρίξτε σκόνη θειικού χαλκού (χλωριούχο νάτριο) στο νερό, ανακατεύοντας με μια γυάλινη ράβδο. Στη συνέχεια προσθέστε κι άλλο και ανακατέψτε ξανά. Και ούτω καθεξής μέχρι να σταματήσει να διαλύεται η σκόνη. Εάν είναι απαραίτητο, διηθήστε το διάλυμα που προκύπτει.

3 . Δέστε έναν κόμπο στην άκρη της κλωστής (ή δέστε μια χάντρα), δέστε την άλλη άκρη της κλωστής σε ένα ξύλινο ραβδί και κατεβάστε τον κόμπο στο νερό για να μην ακουμπήσει στον πάτο.

4. Τοποθετούμε σε μέρος όπου το διάλυμα θα κρυώσει αργά (τότε οι κρύσταλλοι θα έχουν το σωστό σχήμα). Όταν το διάλυμα κρυώσει τελείως, τοποθετήστε το σε δροσερό, σκοτεινό μέρος. Μετά από μερικές μέρες, θα εμφανιστούν μικροί κρύσταλλοι σπόρων στο νήμα.

5 . Βγάλτε τα κρύσταλλα. Εάν το μέγεθος είναι αρκετό για εσάς, τότε περιποιηθείτε τα με άχρωμο βερνίκι για να αποφύγετε την καταστροφή. Εάν όχι, τότε αδειάστε το παλιό διάλυμα και επαναλάβετε τη διαδικασία με το ποτήρι και το διάλυμα ξανά, όταν το διάλυμα κρυώσει, τοποθετήστε μικρούς κρυστάλλους σε αυτό το νέο διάλυμα και περιμένετε να αναπτυχθούν περαιτέρω.

Πρέπει να σημειωθεί ότι το μέγεθος του κρυστάλλου εξαρτάται από τον όγκο του ποτηριού και την ποσότητα της σκόνης.

1.2. Αναλυτική ανάγνωση με σκοπό τη συστηματοποίηση.

1.3. Ερωτήσεις και εργασίες για αυτοέλεγχο.

1.Τι ονομάζεται κρύσταλλος;

2. Τι ιδιότητες έχουν οι κρύσταλλοι;

3. Τι ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα;

4. Τι ρόλο παίζουν οι κρύσταλλοι στη ζωή μας;

5. Τι είναι οι υγροί κρύσταλλοι;

6. Ποιοι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη των κρυστάλλων στο σπίτι;

1. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. Η φυσικη. Το εγχειρίδιο για τη 10η τάξη. – M. Prosveshcheniye, 2014.σελ. 238-242

2. Zhdanov L.S., Zhdanov G.L. Η φυσικη. Εγχειρίδιο για τη δευτεροβάθμια ειδική εκπαίδευση

Εκπαιδευτικά ιδρύματα. – Μ.: Ανώτατο Σχολείο, 1990

3. Μεγάλη εικονογραφημένη εγκυκλοπαίδεια «Επιστήμη και Τεχνολογία». από τα Αγγλικά A. V. Nemirova.
4. Παιδική εγκυκλοπαίδεια «Τι είναι; Ποιος;» Τόμος 2. Εκδοτικός οίκος "Παιδαγωγική"

Το κύριο στάδιο είναι η πραγματοποίηση πρακτικής εργασίας στο σπίτι

2.1. Εκπαίδευση σε θέματα υγείας και ασφάλειας

για την προστασία της εργασίας κατά την εργαστηριακή εργασία

και εργαστήριο φυσικής

Απαιτήσεις ασφαλείας πριν από την έναρξη της εργασίας

2.1. Μελετήστε προσεκτικά το περιεχόμενο και τη διαδικασία διεξαγωγής εργαστηριακών εργασιών ή εργαστηριακών πρακτικών εργασιών, καθώς και ασφαλείς τεχνικές για την υλοποίησή τους.

2.2. Προετοιμάστε το χώρο εργασίας για εργασία, αφαιρέστε ξένα αντικείμενα. Τοποθετήστε τις συσκευές και τον εξοπλισμό με τέτοιο τρόπο ώστε να μην πέσουν ή να ανατραπούν.

Απαιτήσεις ασφαλείας κατά τη λειτουργία.

3.1. Μην δοκιμάσετε το διάλυμα ανάπτυξης κρυστάλλων.

3.2. Αναπαραγωγή του αλγορίθμου για την εκτέλεση πρακτικής εργασίας και τον εντοπισμό προβληματικών περιοχών.

3.3. Ανεξάρτητη εκτέλεση πρακτικής εργασίας.

3.4. Προετοιμασία έκθεσης.

3. Προβληματισμός για τα επιτευχθέντα αποτελέσματα. Ανάλυση λαθών και πρόβλεψη περαιτέρω ενεργειών.

4.Εργαστηριακή αξιολόγηση:

Μπορείτε να υποβάλετε ένα βίντεο ή μια φωτογραφική αναφορά (παρουσίαση) ως αναφορά για την εργασία που έγινε.

Οι εργαστηριακές εργασίες πρέπει να περιλαμβάνουν:

— Όνομα εργαστηριακής εργασίας (LR)

— Συσκευές και υλικά

— Περιγραφή της προόδου των εργασιών και παρακολούθηση της διαδικασίας

— Πίνακας αποτελεσμάτων παρατήρησης

— Επίπεδο ανεξαρτησίας (2β)

— Ορθότητα και εγκυρότητα των συμπερασμάτων, των επεξηγήσεων και των περιγραφών της εργασίας. (3β)

— Καλλιεργημένο κρύσταλλο (8β)

— Χρήση θεωρητικού υλικού (2β)

Εργαστήριο καλλιέργειας κρυστάλλων αλατιού



14. Καλλιέργεια κρυστάλλων θειικού χαλκού, στυπτηρίας χρωμίου-καλίου και επιτραπέζιου αλατιού

Χημεία στην κουζίνα: τα πρώτα μας χημικά πειράματα

Διαβάστε προσεκτικά την περιγραφή της εμπειρίας που πρόκειται να ζήσουμε. πρακτικάπραγματοποιήσει (την πειραματική εργασία θα την ονομάσουμε τη νέα λέξη «PRACTICUM»). Για να καταγράψουμε τις παρατηρήσεις μας, θα ετοιμάσουμε ένα τετράδιο («ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ»). Μπορείτε να σκιαγραφήσετε σε αυτό το σημειωματάριο τι αποκτάτε ως αποτέλεσμα της εμπειρίας και, στη συνέχεια, να σαρώσετε τα σχέδια και να τα στείλετε στον δάσκαλό σας μέσω email. Εάν έχετε μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή στη διάθεσή σας, τότε μπορείτε να φωτογραφίσετε όλα τα στάδια του πειράματος με τη βοήθειά της και στη συνέχεια να στείλετε τις εικόνες στον δάσκαλο.

• Καλλιέργεια κρυστάλλων θειικού χαλκού, στυπτηρίας χρωμίου-καλίου και επιτραπέζιου αλατιού.

Αν δεν περιμένετε τον καιρό και την αλλαγή των εποχών δίπλα στη θάλασσα, μπορείτε να καλλιεργήσετε όμορφους κρυστάλλους αλατιού στο σπίτι σε δύο έως τρεις εβδομάδες. Για να το κάνετε αυτό, θα χρειαστείτε ένα γυάλινο βάζο, σύρμα και κλωστή, καθώς και την απαραίτητη προμήθεια αλατιού, τους κρυστάλλους του οποίου πρόκειται να μεγαλώσετε. Οι «οικιακόι» κρύσταλλοι από φωτεινό μπλε θειικό χαλκό και στυπτηρία χρωμίου-καλίου (μωβ) φαίνονται πολύ εντυπωσιακοί άχρωμοι κύβοι επιτραπέζιου αλατιού.

Αρχικά, ετοιμάστε το πιο συμπυκνωμένο διάλυμα του επιλεγμένου αλατιού προσθέτοντας το αλάτι σε ένα ποτήρι νερό έως ότου η επόμενη μερίδα αλατιού σταματήσει να διαλύεται όταν ανακατεύεται. Μετά από αυτό, θερμαίνετε ελαφρά το μείγμα για να διασφαλίσετε την πλήρη διάλυση του αλατιού. Για να το κάνετε αυτό, τοποθετήστε το ποτήρι σε ένα τηγάνι με ζεστό νερό.

Ρίξτε το προκύπτον συμπυκνωμένο διάλυμα σε ένα βάζο ή ποτήρι. Εκεί, χρησιμοποιώντας ένα συρμάτινο βραχυκυκλωτήρα (μπορείτε επίσης να φτιάξετε ένα βραχυκυκλωτήρα από τον πυρήνα ενός στυλό), κρεμάμε έναν κρυσταλλικό "σπόρο" σε μια κλωστή - ένα μικρό κρύσταλλο από το ίδιο αλάτι - έτσι ώστε να βυθιστεί στο διάλυμα. Πάνω σε αυτόν τον «σπόρο» θα αναπτυχθεί η μελλοντική έκθεση της κρυσταλλικής συλλογής σας.

Ένα ποτήρι ζέσεως με κορεσμένο διάλυμα επιτραπέζιου αλατιού και ένα νήμα με «σπόρο» για ανάπτυξη κρυστάλλων. Τρεις ημέρες μετά την έναρξη του πειράματος (φωτογραφία στα δεξιά), το νήμα, χαμηλωμένο σε κορεσμένο διάλυμα, μετατράπηκε σε ένα «κολιέ» κρυστάλλων χλωριούχου νατρίου.







Ένα ποτήρι ζέσεως με διάλυμα θειικού χαλκού και ένα νήμα με «σπόρο» για την καλλιέργεια κρυστάλλων. Τρεις ημέρες μετά την έναρξη του πειράματος, ένας κρύσταλλος θειικού χαλκού εμφανίστηκε στο νήμα, παρόμοιος με μια πολύτιμη πέτρα.







Τοποθετήστε το δοχείο με το διάλυμα ανοιχτό σε ζεστό μέρος. Όταν ο κρύσταλλος μεγαλώσει αρκετά, αφαιρέστε τον από το διάλυμα, στεγνώστε τον με ένα μαλακό πανί ή χαρτοπετσέτα, κόψτε το νήμα και καλύψτε τις άκρες του κρυστάλλου με άχρωμο βερνίκι για να το προστατέψετε από τις καιρικές συνθήκες στον αέρα.

Έτσι θα μοιάζει ένας κρύσταλλος θειικού χαλκού που αναπτύσσεται από ένα διάλυμα.



Ακολουθήστε τα βήματα που περιγράφονται εδώ πειράματαστο σπίτι και μετά γράψε ένα γράμμα στον δάσκαλό σου. Σε αυτό το γράμμα, περιγράψτε όλα όσα ήταν επιτυχημένα παρατηρώ, και δώστε απαντήσεις στις ερωτήσεις που δίνονται εδώ. Επισυνάψτε σχέδια ή φωτογραφίες στο γράμμα, πάντα με επεξήγηση του τι απεικονίζεται σε αυτά και υποδεικνύοντας την ημερομηνία διεξαγωγής του πειράματος.

Πρακτική εργασία στη χημεία «Αναπτύσσοντας κρυστάλλους»

Ενότητες:Χημεία

Στόχος:

• Εκπαιδευτικός: σχηματισμός των εννοιών των «κρύσταλλων, κρυσταλλική κατάσταση της ύλης» με βάση δραστηριότητες έρευνας και αναζήτησης προβλημάτων,
• μελέτη των συνθηκών σχηματισμού κρυστάλλων
• Αναπτυξιακή: ανάπτυξη πρακτικών δεξιοτήτων και ικανοτήτων για εργασία με χημικά και εξοπλισμό. δεξιότητες εφαρμογής της θεωρητικής γνώσης για την εξήγηση παρατηρούμενων φαινομένων
• Εκπαιδευτικός: αισθητική αγωγή; εκπαίδευση ικανής, επικοινωνιακής, ολοκληρωμένα ανεπτυγμένης προσωπικότητας.

Εξοπλισμός, αντιδραστήρια: 2 θερμοανθεκτικά ποτήρια, ένα χοντρό νήμα, ένας σπόρος, μια γυάλινη ράβδος ανάδευσης, μια ράβδος για τη στερέωση του νήματος, ένα φίλτρο, ένα χωνί, ένα τρυβλίο Petri, σκόνη θειικού χαλκού, ένα μικροσκόπιο, μια γυάλινη πλάκα, μια βελόνα ανατομής, τσιμπιδάκια, ένα κρύσταλλο θειικού χαλκού.

Στόχοι της έρευνας:

• καλλιεργούν κρυστάλλους διαφορετικών αλάτων.
• μελετήστε τις συνθήκες για το σχηματισμό κρυστάλλων.
• αναλύσει τα αποτελέσματα που προέκυψαν.

Εξοπλισμός: 2 θερμοανθεκτικά ποτήρια ζέσεως, χοντρό νήμα, γυάλινη ράβδος ανάδευσης, ράβδος στερέωσης νήματος, φίλτρο, χωνί, τρυβλίο Petri, μικροσκόπιο, διαφάνεια, βελόνα ανατομής.

Αντιδραστήρια:σκόνη θειικού χαλκού, απεσταγμένο νερό

1. Οργανωτική στιγμή. Ανακοίνωση του θέματος, καθορισμός στόχου.

Εισαγωγικό μέρος, δημιουργία κινήτρων για αντίληψη εκπαιδευτικού υλικού

Παιδιά, πριν ξεκινήσω το μάθημα, θέλω να ελέγξω τη συναισθηματική σας κατάσταση. Έχετε πινακίδες στο γραφείο σας που γράφουν «Κλίμακα συναισθηματικής κατάστασης». Τοποθετήστε ένα σημάδι επιλογής στον πίνακα των 6 προσώπων των οποίων η έκφραση αντικατοπτρίζει τη διάθεσή σας στην αρχή του μαθήματος.

Εικ.1. Προσδιορίστε τη συναισθηματική σας κατάσταση



Σήμερα στο μάθημα θα κάνουμε πρακτική εργασία "Αυξάνονται Κρύσταλλοι"

ΚΡΥΣΤΑΛΛΑ

Η ανάπτυξη ενός κρυστάλλου μοιάζει με θαύμα,
Όταν το συνηθισμένο νερό
Σε μια στιγμή, ξαφνικά, έγινε
Ένα σπινθηροβόλο κομμάτι πάγου.
Μια αχτίδα φωτός, χαμένη στις άκρες,
Θα θρυμματιστεί σε όλα τα χρώματα
Και τότε θα μας γίνει πιο ξεκάθαρο,
Τι ομορφιά υπάρχει.

Σκοπός του σημερινού μαθήματος:

• καλλιεργούν κρυστάλλους θειικού χαλκού,
• μελέτη των συνθηκών εκπαίδευσής τους,
• εξετάστε τη δομή των κρυστάλλων στο μικροσκόπιο
• εξοικειωθείτε με την ποικιλία των κρυστάλλων και την ομορφιά τους

Κρύσταλλοι, κρύσταλλα, ταξιανθίες
στο σκοτάδι της βυθισμένης γης.
Πότε άνθισες στον κόσμο
κανένα άλλο λουλούδι δεν άνθισε.
Ακονίστηκε σιγά σιγά
Από το σκοτάδι λαμπερό κρύσταλλο,
για να το κάνει ο κρύσταλλος
φιλοξενούν την ασύλληπτη απόσταση.
Αχνό στο φως, αλλά σαν δάδα
κρυστάλλινο ζωντανό κερί
λάμπει στο σκοτάδι...Στο σκοτάδι -
η αρχή κάθε ακτίνας.

(Ισπανός ποιητής και φιλόσοφος Miguel de Unamuno)

Στάδιο Ι: Εισαγωγή

Δάσκαλος:Πριν ξεκινήσω την πρακτική εργασία, θέλω να σας μιλήσω: Ξέρετε τι είναι οι κρύσταλλοι; (Τους γνώρισες στη φυσική)

ΚΡΥΣΤΑΛΛΑ –(από το ελληνικό κρυστάλλος, αρχικά πάγος), στερεά των οποίων τα άτομα ή τα μόρια σχηματίζουν μια διατεταγμένη περιοδική δομή (κρυσταλλικό πλέγμα).

– Τι είδους κρυσταλλικά πλέγματα γνωρίζετε από το μάθημα της χημείας σας;
– Επομένως, σε ποιους τύπους μπορούν να χωριστούν όλοι οι κρύσταλλοι, ανάλογα με τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος;

(Επίδειξη κρυσταλλικών δικτυωμάτων από γραφίτη, επιτραπέζιο αλάτι, χαλκό)

– Τι ιδιότητες έχουν οι κρύσταλλοι;

(Ανισοτροπία και ισοτροπία)Η διαφορά στις ιδιότητες ενός κρυστάλλου σε διαφορετικές κατευθύνσεις ονομάζεται ανισοτροπία .

Ισοτροπία,ισοτροπία (από iso.και ελληνικά tropos - στροφή, κατεύθυνση), τις ίδιες φυσικές ιδιότητες προς όλες τις κατευθύνσεις (σε αντίθεση με ανισοτροπία). Όλα τα αέρια, τα υγρά και τα στερεά σε άμορφη κατάσταση είναι ισότροπα σε όλες τις φυσικές ιδιότητες. Στους κρυστάλλους, οι περισσότερες φυσικές ιδιότητες είναι ανισότροπες. Ωστόσο, όσο μεγαλύτερη είναι η συμμετρία του κρυστάλλου, τόσο πιο ισότροπες είναι οι ιδιότητές του. Έτσι, σε εξαιρετικά συμμετρικούς κρυστάλλους (διαμάντι, γερμάνιο, αλάτι), η ελαστικότητα, η αντοχή και οι ηλεκτροοπτικές ιδιότητες είναι ανισότροπες, αλλά ο δείκτης διάθλασης του φωτός, η ηλεκτρική αγωγιμότητα, ο συντελεστής θερμικής διαστολής κ.λπ. είναι ισότροπες (σε λιγότερο συμμετρικές κρύσταλλοι αυτές οι ιδιότητες είναι επίσης ανισότροπες.

– Όλοι οι κρύσταλλοι έχουν διαφορετικές ιδιότητες, γιατί πιστεύετε ότι όλοι οι κρύσταλλοι έχουν διαφορετικές ιδιότητες;

Ο κλάδος της φυσικής που μελετά τους κρυστάλλους ονομάζεται κρυσταλλογραφία.
Οι κρύσταλλοι μελετώνται από έναν κλάδο της φυσικής που ονομάζεται φυσική στερεάς κατάστασης.
Όποιος θα σπουδάσει σε ένα τεχνικό πανεπιστήμιο μετά το σχολείο και θέλει να συνδέσει τη μοίρα του με την τεχνολογία, θα μελετήσει λεπτομερώς αυτήν την ενότητα και θα μάθει πολλά ενδιαφέροντα πράγματα. (Φυσική Στερεάς Κατάστασης).

– Πιστεύετε ότι η ζωή μας είναι συνδεδεμένη με τους κρυστάλλους, έχουν κάποια πρακτική σημασία στη φύση και στους ανθρώπους; Γιατί τα χρειαζόμαστε;

Ζώντας στη Γη, περπατάμε πάνω σε κρυστάλλους, χτίζουμε με κρυστάλλους, επεξεργαζόμαστε κρυστάλλους σε εργοστάσια, τους καλλιεργούμε σε εργαστήρια, τους χρησιμοποιούμε ευρέως στην τεχνολογία και την επιστήμη, τρώμε κρυστάλλους και θεραπεύουμε με αυτούς.
Αλλά, επιπλέον, οι κρύσταλλοι είναι ένα πολύ όμορφο, συναρπαστικό φυσικό φαινόμενο - νομίζω ότι πολλοί θα συμφωνήσουν με αυτό. Είναι οι πιο ασυνήθιστες και μυστηριώδεις πέτρες. Από την αρχαιότητα, τους αποδίδονται μαγικές, θεραπευτικές ιδιότητες. Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι οι κρύσταλλοι είναι ικανοί να καταγράφουν και να μεταδίδουν οποιαδήποτε πληροφορία. Ικανός να μιλήσει.
Ο Φιόντορ Μιχαήλοβιτς Ντοστογιέφσκι υποστήριξε ότι η ομορφιά θα σώσει τον κόσμο. Κοιτάζοντας κρύσταλλα και πολύτιμους λίθους, νιώθεις ένα αίσθημα αγαλλίασης και χαράς.
Θαυμάζοντας την ομορφιά, οι άνθρωποι έχουν μάθει να καλλιεργούν τεχνητούς πολύτιμους λίθους και κρυστάλλους, για παράδειγμα, διαμάντια, ζαφείρια και κρύσταλλα. Για το σκοπό αυτό δημιουργήθηκε εξελιγμένος εξοπλισμός. Σήμερα θα προσπαθήσουμε να καλλιεργήσουμε κρύσταλλα στο εργαστήριο, χρησιμοποιώντας τον εξοπλισμό στο γραφείο σας. Φυσικά, δεν θα μπορούμε να πάρουμε διαμάντια ή ζαφείρια, αλλά οι κρύσταλλοι θειικού χαλκού είναι πολύ εύκολο να αποκτηθούν.

– Παιδιά, ποιες ερωτήσεις θα θέλατε να απαντηθούν στο σημερινό μάθημα; (Γιατί μεγαλώνουν οι κρύσταλλοι, πού χρησιμοποιούνται)
– Τι στόχο θα βάλουμε στον εαυτό μας; (Αναπτύξτε τους κρυστάλλους, εξετάστε τη δομή τους κάτω από ένα μικροσκόπιο, απαντήστε στην ερώτηση: γιατί αναπτύσσονται οι κρύσταλλοι;)
– Νομίζω ότι θα απαντήσουμε μαζί σε αυτές τις ερωτήσεις στο τέλος του μαθήματος.
– Γιατί πιστεύεις ότι μεγαλώνουν οι κρύσταλλοι; Ας γράψουμε το θέμα.

Στάδιο II: Ολοκλήρωση της εργασίας (Κάρτα οδηγιών για μαθητές - Εφαρμογή )

Στόχος:αναπτύσσουν κρυστάλλους θειικού χαλκού, μελετούν τις συνθήκες σχηματισμού τους.

Προβληματική ερώτηση:γιατί μεγαλώνουν οι κρύσταλλοι;

- Ας εξοικειωθούμε με την ουσία από την οποία θα αποκτήσουμε κρυστάλλους - θειικό χαλκό.



- Παιδιά, ποιος θυμάται τη φόρμουλα για τον θειικό χαλκό;
– Ποια είναι η χημική ονομασία αυτής της ουσίας; Το φυσικό ορυκτό από το οποίο λαμβάνεται το βιτριόλη ονομάζεται χαλκανθίτης, που περιέχει πενταένυδρο θειικό χαλκό.
Στη φύση, το CuSO 4 5H 2 O εμφανίζεται με τη μορφή του ορυκτού χαλκανθίτη. Παράλληλα αδρανή πάχους έως 1 cm, διακλαδισμένα με κιτρινωπό βράχο και μεμονωμένους κρυστάλλους χαλκανθίτη. Στο κάτω μέρος του δείγματος υπάρχει ένα λεπτόκοκκο θειούχο αδρανή.
Και εδώ είναι η εμφάνιση του θειικού χαλκού,στα ποτήρια σας με αλεσμένα καπάκια. Θειικός χαλκός- πενταένυδρος θειικός χαλκός (II) CuSO 4 5H 2 O. Στην αρχαιότητα ονομαζόταν βιτριόλιο (από τη λατινική λέξη vitrum- γυαλί), καθώς οι μεγάλοι κρύσταλλοι μοιάζουν με χρωματιστό μπλε γυαλί.

Ο θειικός χαλκός είναι μια τοξική χημική ουσία κατηγορίας ΙΙ κινδύνου, δηλαδή μια ουσία χαμηλής τοξικότητας. Χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση μυκητιασικών και βακτηριακών ασθενειών των φυτών: οι ντομάτες ψεκάζονται κατά της όψιμης προσβολής, τα οπωροφόρα δέντρα και τα μούρα, τα καλλωπιστικά δέντρα και οι θάμνοι ψεκάζονται κατά της ψώρας, της μονηλίωσης, της ανθρακώσεως και άλλων ασθενειών και επίσης απολυμαίνονται πληγές. Καταπολεμούν ακόμη και μυκητιασικές ασθένειες των ψαριών. (Οι Υδροχόοι χρησιμοποιούν θειικό χαλκό για τη θεραπεία των ψαριών με βραχυομυκητίαση, γυροδακτυλίωση, δακτυλόγυρωση, κοστίωση και οδίνωση).
Επιπλέον, χρησιμοποιείται στη βιομηχανία για την παραγωγή τεχνητών ινών, οργανικών βαφών, ορυκτών χρωμάτων, για εμπλουτισμό μεταλλεύματος κατά την επίπλευση, για μπλέινγκ χάλυβα και ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση.

Στάδιο III: Ολοκλήρωση της εργασίας

– Η εργασία θα είναι προβληματική και ερευνητική και θα πραγματοποιηθεί σε ομάδες των 2 ατόμων. Κάθε ομάδα έχει οδηγίες για τη μελέτη. (Γράψτε το θέμα και το σκοπό στο τετράδιό σας)
- Διαβάστε τις οδηγίες. (5 λεπτά) Διαβάστε και επισημάνετε τα κύρια στάδια της εργασίας.
– Ποια κύρια στάδια εργασίας έχετε εντοπίσει:

• προετοιμασία ενός κορεσμένου διαλύματος.
• διήθηση;
• σπόρος;
• αναπτύσσοντας έναν μόνο κρύσταλλο.
• προσθήκη διαλύματος

– Ποιες μεθόδους πιστεύετε ότι θα χρησιμοποιήσουμε στο μάθημα;

Η κρυστάλλωση μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορους τρόπους. Ένα από αυτά είναι η ψύξη ενός κορεσμένου θερμού διαλύματος. Αυτή η μέθοδος δεν εφαρμόζεται σε ουσίες των οποίων η διαλυτότητα εξαρτάται ελάχιστα από τη θερμοκρασία. Τέτοιες ουσίες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, χλωριούχα νάτριο και αργίλιο, οξικό ασβέστιο.
Εξάτμιση νερού.
Οι κρύσταλλοι μπορούν επίσης να αναπτυχθούν όταν οι ατμοί συμπυκνώνονται, δημιουργώντας νιφάδες χιονιού και σχέδια σε κρύο γυαλί.
Η τρίτη μέθοδος είναι η ανάπτυξη κρυστάλλων από τηγμένες ουσίες ενώ τους ψύχονται αργά.

Στάδιο 1: παρασκευή υπερκορεσμένου διαλύματος.

Ας προχωρήσουμε λοιπόν στο 1ο στάδιο της εργασίας, ετοιμάζοντας ένα υπερκορεσμένο διάλυμα.

Πες μας τη διαδικασία.

– Ποιο διάλυμα λέγεται κορεσμένο;
- Υπερκορεσμένος;
– Γιατί πιστεύεις ότι ζεστάναμε το νερό;
– Τι είναι η διάλυση;
– Τι εξοπλισμό θα χρησιμοποιήσουμε;
– Ποιοι κανόνες πρέπει να τηρούνται κατά την εκτέλεση οποιασδήποτε πρακτικής εργασίας;
– Ας επαναλάβουμε τους κανόνες ασφαλείας που πρέπει να τηρούνται όταν εργάζεστε σε αίθουσα χημείας

– Τι χημικό εξοπλισμό θα χρησιμοποιήσουμε στην πρακτική εργασία;
– Μπορούμε τώρα να προσδιορίσουμε έναν από τους λόγους για την ανάπτυξη των κρυστάλλων; (Ψύξη, κρυστάλλωση, δηλαδή όταν κρυώσουν τα σωματίδια γίνονται βαριά)
– Τι παράδειγμα μπορείτε να δώσετε από τη ζωή, στη φύση, για το σχηματισμό κρυστάλλων;
– Για παράδειγμα, ας φανταστούμε το φθινόπωρο, βρέχει, ξαφνικά η θερμοκρασία έπεσε, έγινε -1 ο C και άρχισε να χιονίζει.
- Γιατί; Τι συνέβη στη φύση; (Έχει συμβεί κρυστάλλωση. Σχηματισμός νιφάδων χιονιού - κρυστάλλων)

Οτι. Μόλις αλλάξει η θερμοκρασία, εμφανίζεται κρυστάλλωση - η περίσσεια ουσία κρυσταλλώνεται έξω από το διάλυμα.

Θυμάμαι:Για να αναπτυχθούν οι κρύσταλλοι όσο το δυνατόν σωστά, η κρυστάλλωση πρέπει να προχωρήσει αργά.
Από φυσική άποψη, ο κρύσταλλος μεγαλώνει επειδή ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής το απαιτεί: η ελεύθερη ενέργεια του συστήματος μειώνεται.

Όταν ψυχθεί, το διάλυμα παράγει περίσσεια στερεών. Τα σωματίδια της ύλης έχουν ορισμένο σχήμα, ενέργεια και έλκονται όσο πιο δυνατά καταφέρνουν να έρθουν το ένα στο άλλο.

Στάδιο 2: φιλτράρισμα

– Γιατί είναι κουραστικό να φιλτράρουμε την περίσσεια ουσία; (Θα παρεμποδίσει τον σχηματισμό κρυστάλλων.) Για το φιλτράρισμα, χρησιμοποιούμε ένα φίλτρο φτιαγμένο μόνοι μας από χαρτοπετσέτα.
– Ποιος θυμάται πώς το κάναμε αυτό στην 8η δημοτικού; (Φίλτρο)
– Παιδιά, παρακολουθώ τη δουλειά σας, αν κάνετε σωστά τις πρακτικές ενέργειες, η αξιολόγηση θα αποτελείται από μια συνολική αξιολόγηση: το θεωρητικό μέρος, το πρακτικό μέρος και τις προφυλάξεις ασφαλείας.
– Βλέπω ότι πολλοί έχουν ήδη φιλτράρει τη λύση.
– Ποιο θα είναι το επόμενο στάδιο της δουλειάς;

Στάδιο 3: σπορά

- Σπόρος. Τι είναι ο σπόρος; (Για τον σπόρο, σας έχω ετοιμάσει ένα κουμπί. Κάποιος μπορεί να φτιάξει το δικό του σπόρο).
– Δέστε το σε μια κλωστή και χαμηλώστε το μέσα στο διάλυμα για να μην ακουμπήσει στον πάτο και τα τοιχώματα του δοχείου.
– Τώρα θα παρατηρήσουμε την ανάπτυξη των κρυστάλλων και θα καταγράψουμε παρατηρήσεις σε έναν πίνακα.
– Παιδιά, τι πιστεύετε, πρέπει να έχουν κάποιο σχήμα τα κρύσταλλα ή όχι;
– Κάθε ουσία σχηματίζει έναν κρύσταλλο συγκεκριμένου σχήματος.

Συμπέρασμα:Οι κρύσταλλοι αναπτύσσονται από διαλύματα κατά την ψύξη, η εξάτμιση του νερού επηρεάζεται από την ενέργεια έλξης των σωματιδίων. Η ελεύθερη ενέργεια του συστήματος μειώνεται ( Από το νόμο της φυσικής).

Στάδιο IV: Έργο με θέμα «Αποστολή στον κόσμο των κρυστάλλων». (Παρουσίαση μαθητών)

Για το σημερινό μάθημα, μια ομάδα 3 μαθητών ετοίμασε μια εργασία με θέμα «Αποστολή στον κόσμο των κρυστάλλων» και πραγματοποίησαν την έρευνά τους. Ας τους ακούσουμε.
Αρκεί να έχουμε κρυστάλλους που αναπτύσσονται.

Στάδιο V: Κρύσταλλοι σε μικροσκόπιο

Ας δούμε αν έχετε κρυστάλλους στα αγγεία σας;
Ας δούμε τους κρυστάλλους κάτω από ένα μικροσκόπιο και ας δούμε τι δομή έχουν.
– Λοιπόν, βρήκατε τις απαντήσεις στις ερωτήσεις που τέθηκαν στην αρχή του μαθήματος; (Γιατί μεγαλώνουν οι κρύσταλλοι;)
– Προετοιμάστε το μικροσκόπιο για χρήση. Τοποθετήστε τον κρύσταλλο σε μια γυάλινη πλάκα και εξετάστε τον πρώτα σε χαμηλή μεγέθυνση και μετά σε υψηλή μεγέθυνση, εάν το μικροσκόπιό σας το επιτρέπει.
– Ποιο είναι το σχήμα ενός κρυστάλλου θειικού χαλκού; (Χαλκός βιτριόλιφόρμες όμορφα διακοσμημένες κρυστάλλους V μορφήλοξά παραλληλεπίπεδα).

Στάδιο VI: ας δούμε τα τελευταία επιτεύγματα της επιστήμης στη χώρα μας. (Δες το βίντεο)

VII στάδιο: συμπεράσματα:

– Ο στόχος του μαθήματος επετεύχθη. Μάθαμε για τις μεθόδους παραγωγής κρυστάλλων, τους λόγους ανάπτυξής τους, την ποικιλία των κρυστάλλων και τις εφαρμογές τους.

– Λοιπόν, ο κόσμος της εκμάθησης για τους κρυστάλλους στο σημερινό μάθημα τελείωσε, αλλά θα συνεχιστεί στα επόμενα μαθήματα, θα παρατηρήσουμε την ανάπτυξη των κρυστάλλων. Αν κάποιος θέλει να αποκτήσει βαθύτερες γνώσεις για τους κρυστάλλους, μπορεί να διαβάσει τη βιβλιογραφία, τις περιλήψεις που ετοίμασε ο Kupchenko.

Περίληψη μαθήματος: Βαθμοί.

– Όλοι θα λάβουν καλούς βαθμούς για προφυλάξεις ασφαλείας. Ευχαριστώ για τη δουλειά.

Έλεγχος της συναισθηματικής σας κατάστασης.

– Σημειώστε τη συναισθηματική σας κατάσταση στο τέλος του μαθήματος στις ζωγραφιές.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Παρατηρώντας την ανάπτυξη των κρυστάλλων σε εργαστηριακές συνθήκες

Ενότητες:Η φυσικη

Οι κρύσταλλοι βρίσκονται παντού στους ανθρώπους. Περπατάει πάνω σε κρυστάλλους, χτίζει με κρύσταλλα, επεξεργάζεται κρυστάλλους σε εργοστάσια, τους καλλιεργεί σε εργαστηριακές και εργοστασιακές συνθήκες, δημιουργεί συσκευές και προϊόντα από κρυστάλλους, τους χρησιμοποιεί ευρέως στην τεχνολογία και την επιστήμη, τρώει κρυστάλλους, αντιμετωπίζεται με αυτούς, τους βρίσκει σε ζωντανούς οργανισμούς , διεισδύει σε μυστικά τη δομή των κρυστάλλων, εισέρχεται στις τεράστιες εκτάσεις του διαστήματος χρησιμοποιώντας κρυστάλλινα όργανα και αναπτύσσει κρυστάλλους σε διαστημικά εργαστήρια.

Έτσι, οι κρύσταλλοι είναι παντού. Είναι διαφορετικοί, όμορφοι, μυστηριώδεις (Παράρτημα 1).Λοιπόν, ποιος από εμάς, για παράδειγμα, δεν έχει θαυμάσει τις νιφάδες χιονιού; Τα σχήματα των νιφάδων χιονιού ποικίλλουν απείρως. Ο Αμερικανός φυσιοδίφης Bentley φωτογράφιζε νιφάδες χιονιού κάτω από μικροσκόπιο για περισσότερα από 50 χρόνια. Συνέταξα έναν άτλαντα με πολλές χιλιάδες φωτογραφίες νιφάδων χιονιού και είναι όλες διαφορετικές, δεν θα βρείτε ούτε ένα πανομοιότυπο ζευγάρι εκεί (Παράρτημα 2).

Ξεχωριστή θέση μεταξύ των κρυστάλλων καταλαμβάνουν οι πολύτιμοι λίθοι, οι οποίοι έχουν τραβήξει την προσοχή του ανθρώπου από την αρχαιότητα. Διαμάντι, ρουμπίνι, ζαφείρι, σμαράγδι είναι οι πιο ακριβές και αγαπημένες πέτρες. Οι πολύτιμοι λίθοι χρησίμευαν ως μέτρο του πλούτου των πρίγκιπες και των αυτοκρατόρων (Παράρτημα 3).

Θέλαμε να μάθουμε περισσότερα για τους κρυστάλλους, πώς σχηματίζονται, τι σχήμα και χρώμα έχουν και προσπαθήσαμε να καλλιεργήσουμε κρυστάλλους μόνοι μας. Ως εκ τούτου, στόχος της εργασίας μας ήταν να παρατηρήσουμε την ανάπτυξη των κρυστάλλων σε εργαστηριακές συνθήκες.

Στόχοι εργασίας:

• μελετήστε τη βιβλιογραφία σχετικά με αυτό το θέμα και τις μεθόδους καλλιέργειας κρυστάλλων.
• επιλογή αλάτων για την καλλιέργεια κρυστάλλων.
• προετοιμασία κορεσμένων διαλυμάτων.
• εκτέλεση του πρακτικού μέρους.

Η μελέτη άρθρων για το σχηματισμό κρυστάλλων, την ανάπτυξή τους υπό τεχνητές συνθήκες και η διεξαγωγή απλών πειραμάτων μας επέτρεψαν να γράψουμε αυτό το έργο.

1. Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας
1. Χαρακτηριστικά των κρυστάλλων

Μερικές φορές οι πέτρες βρίσκονται στο έδαφος με τέτοιο σχήμα, σαν κάποιος να τις είχε κόψει προσεκτικά, να τις αλέσει και να τις γυαλίσει. Αυτά είναι πολύεδρα με επίπεδες και γυαλιστερές άκρες. Είναι δύσκολο να πιστέψει κανείς ότι τέτοια ιδανικά πολύεδρα σχηματίστηκαν από μόνα τους, χωρίς ανθρώπινη βοήθεια. Τέτοιες πέτρες με κανονικό, συμμετρικό, πολύπλευρο σχήμα ονομάζονται κρύσταλλα. Οι κρύσταλλοι που βρίσκονται στη γη είναι απείρως διαφορετικοί. Τα μεγέθη των φυσικών πολύεδρων μερικές φορές φτάνουν το ανθρώπινο ύψος ή και περισσότερο. Υπάρχουν κρυστάλλινα στρώματα πάχους πολλών μέτρων. Υπάρχουν κρύσταλλοι μικροί, στενοί και κοφτεροί, σαν βελόνες, και υπάρχουν τεράστιοι, σαν κολώνες (Παράρτημα 4). Σε ορισμένες περιοχές της Ισπανίας, τέτοιες κρυστάλλινες στήλες χρησιμοποιούνται ως στύλοι πυλών. Το Μουσείο του Ινστιτούτου Ιπποδρομιών στην Αγία Πετρούπολη φιλοξενεί έναν βράχο κρύσταλλο ύψους περίπου ένα μέτρο και βάρος μεγαλύτερο από έναν τόνο, ο οποίος για πολλά χρόνια χρησίμευε ως βάση στην πύλη ενός από τα σπίτια στο Αικατερινούπολη.

Πολλοί κρύσταλλοι είναι απόλυτα καθαροί και διαφανείς, όπως το νερό. Δεν είναι περίεργο που λένε "διαφανές σαν κρύσταλλο", "πεντακάθαρο" (Παράρτημα 5).

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στους κρυστάλλους διαφορετικών ουσιών. Πώς μπορείς να τα ξεχωρίσεις; Με χρώμα; Με λάμψη; Όχι, αυτά είναι αναξιόπιστα σημάδια. Για παράδειγμα, οι κρύσταλλοι χαλαζία μπορεί να είναι άχρωμοι, χρυσοί, καφέ, μαύροι, λιλά, μοβ. Διαφορετικά ονόματα, αλλά το ορυκτό είναι το ίδιο, χαλαζίας, ένα από τα πιο κοινά ορυκτά στη Γη, ένα από τα πιο χρησιμοποιούμενα στη βιομηχανία (Παράρτημα 6).Ταυτόχρονα, για παράδειγμα, ο χαλαζίας, το τοπάζι και πολλά άλλα ορυκτά μπορούν να είναι διαφανή. Επιπλέον, διαφορετικά δείγματα του ίδιου ορυκτού μπορεί να έχουν εντελώς διαφορετικά χρώματα και αποχρώσεις.

Αν κοιτάξουμε πιο προσεκτικά τους κρυστάλλους, δεν είναι δύσκολο να δούμε το χαρακτηριστικό τους είναι πολύ πιο χαρακτηριστικό: οι κρύσταλλοι διαφορετικών ουσιών διαφέρουν μεταξύ τους ως προς το σχήμα τους. Οι κύβοι κρυστάλλων ορυκτού αλατιού δεν μπορούν να συγχέονται με στήλες βηρυλίου ή δισκία θειικού χαλκού (Παράρτημα 7).Άρα, κάθε ουσία έχει το δικό της χαρακτηριστικό σχήμα με το οποίο μπορεί να αναγνωριστεί; Ναι και ΟΧΙ. Ναι, κάθε ουσία έχει χαρακτηριστικά κρυσταλλικά σχήματα. Ωστόσο, τα κρυσταλλικά σχήματα διαφορετικών ουσιών μπορεί να είναι πολύ παρόμοια. Αλλά αυτό δεν είναι το κύριο πράγμα. Άλλωστε, ένας κρύσταλλος δεν αναπτύσσεται πάντα ως πολύεδρος, επιτυγχάνει μόνο υπό ευνοϊκές συνθήκες, όταν τίποτα δεν παρεμβαίνει στην ανάπτυξή του. Ποιο είναι το πιο χαρακτηριστικό, το πιο βασικό χαρακτηριστικό ενός κρυστάλλου; Η απάντηση είναι: το πιο χαρακτηριστικό γνώρισμα ενός κρυστάλλου είναι η ατομική του δομή, η σωστή συμμετρική, κανονική διάταξη των ατόμων. Αλλά αυτό το χαρακτηριστικό θα ληφθεί υπόψη από εμάς σε επόμενες εργασίες.

1. Πώς μεγαλώνουν οι κρύσταλλοι στη φύση

Οι κρύσταλλοι μεγαλώνουν. Αναπτύσσονται πάντα σε κανονικά, συμμετρικά πολύεδρα αν τίποτα δεν παρεμποδίζει την ανάπτυξή τους. Πώς αναπτύσσονται οι κρύσταλλοι στη φύση;

Η στερεοποίηση του μάγματος είναι η διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων από τήγματα. Το μάγμα είναι ένα μείγμα πολλών ουσιών. Όλες αυτές οι ουσίες έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες κρυστάλλωσης και η θερμοκρασία κρυστάλλωσης κάθε ουσίας αλλάζει ανάλογα με τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται το μάγμα αυτή τη στιγμή και με το ποιες άλλες ουσίες βρίσκονται σε αυτό. Επομένως, κατά την ψύξη και τη στερεοποίηση, το μάγμα χωρίζεται σε μέρη: οι πρώτοι που εμφανίζονται στο μάγμα και αρχίζουν να αναπτύσσονται είναι οι κρύσταλλοι της ουσίας με την υψηλότερη θερμοκρασία κρυστάλλωσης. Όσο πιο αργά στερεοποιείται το μάγμα, τόσο περισσότερο χρόνο έχουν να αναπτυχθούν οι κρυσταλλικοί κόκκοι των ορυκτών που το αποτελούν. Επομένως, όταν το μάγμα στερεοποιείται αργά, σχηματίζονται πετρώματα με χονδρόκοκκο, και όταν το μάγμα στερεοποιείται γρήγορα, σχηματίζονται λεπτόκοκκα πετρώματα. Ωστόσο, το μέγεθος των κρυστάλλων εξαρτάται επίσης από πολλούς άλλους λόγους.

Πάνω από πεντακόσια χρόνια πριν, οι αρχαίοι Ρώσοι αλατοποιοί έμαθαν να εξάγουν αλάτι από πηγές αλατιού. Το νερό στις αλμυρές πηγές είναι πικρά αλμυρό. Το καλοκαίρι, όταν το νερό της λίμνης εξατμίζεται γρήγορα κάτω από τις ακτίνες του καυτό ήλιου, κρύσταλλοι αλατιού αρχίζουν να πέφτουν έξω από αυτό. Αυτοί οι κρύσταλλοι επιπλέουν στην επιφάνεια της λίμνης και εγκαθίστανται στον πυθμένα, σε παράκτιες πέτρες, σε σανίδες ή σε οποιοδήποτε στερεό αντικείμενο που πέφτει στη λίμνη. Ακόμη και ένα χέρι που βυθίζεται στη λίμνη για λίγα λεπτά καλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα αλατιού. Η δύναμη της κρυστάλλωσης των στρωμάτων αλατιού είναι τόσο μεγάλη που, διαστέλλονται, συμπιέζονται έξω από το έδαφος, στέκονται στις άκρες τους.

Το συνηθισμένο επιτραπέζιο αλάτι, το χλωριούχο νάτριο, το οποίο δεν μπορεί κανείς να κάνει χωρίς, έχει τη μορφή πολύ μικρών κρυστάλλων, ενώ στο αλεσμένο αλάτι βρίσκεται μερικές φορές με τη μορφή πολύ μεγάλων κρυστάλλων - το λεγόμενο ορυκτό αλάτι. Ο Lomonosov στο βιβλίο του "On the Layers of the Earth" ορίζει: "Το αλάτι βράχου είναι καθαρό αλάτι του βουνού, παρόμοιο με το κρύσταλλο". (Παράρτημα 8).

Έχετε παρατηρήσει ότι τα λεγόμενα άλατα εναποτίθενται στα τοιχώματα των βραστών και των δοχείων στα οποία βράζεται νερό; Ξύστε την ζυγαριά και εξετάστε την με μικροσκόπιο: θα δείτε ότι είναι ένα σύμπλεγμα πολύ μικρών κρυστάλλων. Κάθονται στον πάτο και στα τοιχώματα της τσαγιέρας ακριβώς όπως οι κρύσταλλοι αλάτων που εναποτίθενται από τα νερά μιας λίμνης ή σαν κρύσταλλοι ορυκτών στα τοιχώματα των «κρυστάλλων κελαριών». Πώς σχηματίζονται οι κρύσταλλοι αλάτων; Το φυσικό νερό περιέχει σχεδόν πάντα κάποια μέταλλα διαλυμένα. όταν το νερό βράζει και εξατμίζεται, απελευθερώνονται με τη μορφή κρυστάλλων και κατακάθονται στα τοιχώματα του αγγείου, σχηματίζοντας ένα στρώμα αλάτων. Όσο περισσότερες ξένες ουσίες διαλυθούν στο νερό, τόσο πιο παχύ είναι το στρώμα αλάτων και τόσο πιο γρήγορα εναποτίθεται. Η ζυγαριά είναι ένα επιβλαβές και μερικές φορές επικίνδυνο φαινόμενο. Όλοι γνωρίζουν ότι ένας βραστήρας με παχύ στρώμα αλάτων θερμαίνεται πιο αργά από έναν νέο βραστήρα. Ένα στρώμα κρυστάλλων στα τοιχώματα του λέβητα ατμού παρεμποδίζει τη λειτουργία του. Η ζυγαριά πυκνώνει τα τοιχώματα, μειώνει τον χρήσιμο όγκο του λέβητα και αυξάνει την κατανάλωση καυσίμου. Τώρα έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι για την καταπολέμηση των αλάτων με τη βοήθεια των λεγόμενων παραγόντων κατά των αλάτων, οι οποίοι προστίθενται στο νερό του λέβητα σε αμελητέες ποσότητες. Μια χαρακτηριστική ιδιότητα των παραγόντων κατά των αλάτων είναι η ικανότητά τους να τυλίγουν μικρά κρυσταλλικά σωματίδια σκόνης με το λεπτότερο φιλμ. Όσο λεπτό κι αν είναι αυτό το φιλμ, δεν επιτρέπει στον κρύσταλλο να αναπτυχθεί περαιτέρω. Αντί για ένα πυκνό στρώμα που καλύπτει ολόκληρη την εσωτερική επιφάνεια του λέβητα, στον πυθμένα του κατακάθεται χαλαρό ίζημα, το οποίο δεν είναι δύσκολο να αφαιρεθεί.

Ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα είναι η κρυστάλλωση των υπόγειων υδάτων σε σπηλιές. Σταγόνα σταγόνα, το νερό διαρρέει και πέφτει κάτω από τις καμάρες του σπηλαίου. Κάθε σταγόνα εξατμίζεται εν μέρει και αφήνει την ουσία που διαλύθηκε σε αυτήν στο ταβάνι του σπηλαίου. Έτσι, σχηματίζεται σταδιακά ένα μικρό φυμάτιο στην οροφή του σπηλαίου, το οποίο στη συνέχεια μεγαλώνει σε παγάκι. Αυτά τα παγάκια είναι φτιαγμένα από κρυστάλλους. Η μία μετά την άλλη, οι σταγόνες πέφτουν σταθερά, μέρα με τη μέρα, χρόνο με το χρόνο, αιώνες μετά από αιώνες. Τα παγάκια απλώνονται και απλώνονται, και οι ίδιες μακριές στήλες από παγάκια από το κάτω μέρος της σπηλιάς αρχίζουν να μεγαλώνουν προς τα πάνω προς αυτά. Μερικές φορές τα παγάκια που αναπτύσσονται από πάνω (σταλακτίτες) και από κάτω (σταλαγμίτες) συναντώνται, αναπτύσσονται μαζί και σχηματίζουν στήλες. Κάπως έτσι εμφανίζονται σε υπόγειες σπηλιές διαμορφωμένες, στριμμένες γιρλάντες και περίεργες κιονοστοιχίες. Τα υπόγεια ανάκτορα είναι υπέροχα, εξαιρετικά όμορφα, διακοσμημένα με φανταστικούς σωρούς σταλακτιτών και σταλαγμιτών, χωρισμένα σε καμάρες από σταλακτιτικά πλέγματα. (Παράρτημα 9).

Σε υπερβολικό κρύο, «βγαίνει ατμός από το στόμα ενός ανθρώπου». Είναι ο ατμός που εκπνέει ένα άτομο που κρυσταλλώνεται σε λευκό παγετό. Στο κρύο, οι βλεφαρίδες, τα μουστάκια και τα γένια των ανθρώπων καλύπτονται με παγετό: αυτό είναι επίσης μια επίστρωση από κρυστάλλους χιονιού. Στο καπάκι ενός βραστήρα ή ενός τηγανιού μπορείτε να δείτε πώς οι υδρατμοί, που πέφτουν σε μια κρύα επιφάνεια, συμπυκνώνονται σε σταγόνες υγρού νερού. Εάν η θερμοκρασία είναι κάτω από το μηδέν, τότε οι υδρατμοί, ψύχοντας, δεν μετατρέπονται σε υγρό, αλλά αμέσως σε στερεή κατάσταση, δηλ. σε κρυστάλλους πάγου ( Παράρτημα 10).Τα σύννεφα στον ουρανό δεν είναι τίποτα άλλο από συσσωρεύσεις τέτοιων κρυστάλλων πάγου ή σταγόνες νερού που σχηματίζονται από υδρατμούς που αναδύονται από το έδαφος. Όταν οι παγωμένοι κρύσταλλοι νερού στα σύννεφα μεγαλώνουν, γίνονται βαρύτεροι και τελικά πέφτουν στο έδαφος: χιονίζει. Οι κρύσταλλοι πάγου, τα περίπλοκα σχέδια των οποίων θαυμάζουμε στις νιφάδες χιονιού, μπορούν να καταστρέψουν ένα αεροπλάνο μέσα σε λίγα λεπτά. Το πάγο, ένας τρομερός εχθρός των αεροσκαφών, είναι επίσης αποτέλεσμα της ανάπτυξης των κρυστάλλων.

Οι πέτρες στη χολή στο συκώτι, οι πέτρες στα νεφρά και στην ουροδόχο κύστη και μικροσκοπικές εναποθέσεις στον ραγοειδές χιτώνα του ματιού που προκαλούν σοβαρές ανθρώπινες ασθένειες είναι κρύσταλλοι.

Κρύσταλλοι πρωτεϊνικών ουσιών μπορούν να βρεθούν στα κύτταρα πατάτας και κρύσταλλοι γύψου σε ορισμένα φύκια. Και ακόμη και στον πιο απλό ζωικό οργανισμό -την αμοιβάδα- υπάρχουν κρύσταλλοι οξαλικού ασβεστίου.

Μερικοί ζωντανοί οργανισμοί είναι πραγματικά «εργοστάσια» κρυστάλλων. Τα κοράλλια, για παράδειγμα, σχηματίζουν ολόκληρα νησιά φτιαγμένα από μικροσκοπικούς μικρούς κρυστάλλους ανθρακικού ασβέστη.

Ο πολύτιμος λίθος μαργαριταριού είναι επίσης κατασκευασμένος από μικρούς κρυστάλλους που παράγονται από το μαλάκιο μαργαριταριού στρειδιού. Εάν ένας κόκκος άμμου ή ένα βότσαλο μπει στο κέλυφος ενός μαργαριταριού στρείδι, το μαλάκιο αρχίζει να εναποθέτει μαργαριτάρι γύρω από το νεοφερμένο. Στρώμα-στρώμα, το μαργαριτάρι μεγαλώνει πάνω σε έναν κόκκο άμμου, σχηματίζοντας μπάλες από μαργαριτάρι.

Στην Κίνα, όπου το ψάρεμα μαργαριταριών είναι ιδιαίτερα ανεπτυγμένο, εικόνες από κασσίτερο του Βούδα, μικροαντικείμενα από κόκαλο και μέταλλο τοποθετούνται στα κελύφη των μαργαριταριών μαλακίων. Μετά από μερικά χρόνια, τα προϊόντα αυτά καλύπτονται με ένα στρώμα από φίλντισι.

1. Κύριο μέρος
2. Μέθοδος καλλιέργειας κρυστάλλων σε εργαστηριακές συνθήκες

Γιατί δημιουργούν επίσης τεχνητούς κρυστάλλους, αν σχεδόν όλα τα στερεά σώματα γύρω μας έχουν κρυσταλλική δομή;

Πρώτα απ 'όλα, οι φυσικοί κρύσταλλοι δεν είναι πάντα αρκετά μεγάλοι, συχνά δεν είναι ομοιογενείς και περιέχουν ανεπιθύμητες ακαθαρσίες. Όταν καλλιεργείται τεχνητά, είναι δυνατό να αποκτηθούν μεγαλύτεροι και καθαρότεροι κρύσταλλοι από ό,τι στη φύση.

Υπάρχουν επίσης κρύσταλλοι που είναι σπάνιοι και εκτιμώνται ιδιαίτερα στη φύση, αλλά είναι πολύ απαραίτητοι στην τεχνολογία. Ως εκ τούτου, έχουν αναπτυχθεί εργαστηριακές και εργοστασιακές μέθοδοι για την καλλιέργεια κρυστάλλων διαμαντιών, χαλαζία και κορουνδίου. Μεγάλοι κρύσταλλοι απαραίτητοι για την τεχνολογία και την επιστήμη, τεχνητούς πολύτιμους λίθους και κρυσταλλικά υλικά για όργανα ακριβείας καλλιεργούνται σε εργαστήρια. Αυτοί οι κρύσταλλοι δημιουργούνται επίσης εκεί και μελετώνται από κρυσταλλογράφους, φυσικούς, χημικούς, μεταλλουργούς και ορυκτολόγους, ανακαλύπτοντας νέα αξιοσημείωτα φαινόμενα και ιδιότητες σε αυτούς. Και το πιο σημαντικό, με την τεχνητή ανάπτυξη κρυστάλλων, δημιουργούν ουσίες που δεν υπάρχουν καθόλου στη φύση, πολλές νέες ουσίες με τις απαραίτητες για την τεχνολογία ιδιότητες, ας πούμε, κρυστάλλους «για μέτρηση» ή «με το μάτι».

Στα εργαστήρια, οι κρύσταλλοι αναπτύσσονται από τήγματα και διαλύματα, από ατμούς και από στερεά. Υπάρχουν πολλοί έξυπνοι τρόποι, πολύπλοκες συσκευές και εγκαταστάσεις για αυτό. Η ανάπτυξη μεγάλων ομοιογενών και καθαρών κρυστάλλων μερικές φορές διαρκεί για πολλούς μήνες.

Οι κρύσταλλοι καλλιεργούνται με διαφορετικούς τρόπους. Για παράδειγμα, ψύξη ενός κορεσμένου διαλύματος. Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η διαλυτότητα των περισσότερων ουσιών μειώνεται και καθιζάνουν. Αρχικά, μικροσκοπικοί κρυσταλλικοί πυρήνες εμφανίζονται στο διάλυμα και στα τοιχώματα του αγγείου. Όταν η ψύξη είναι αργή, σχηματίζονται λίγοι πυρήνες και σταδιακά μετατρέπονται σε όμορφους κρυστάλλους κανονικού σχήματος. Με την ταχεία ψύξη, σχηματίζονται πολλά κέντρα κρυστάλλωσης, η ίδια η διαδικασία γίνεται πιο ενεργή και δεν θα ληφθούν σωστοί κρύσταλλοι: τελικά, πολλοί ταχέως αναπτυσσόμενοι κρύσταλλοι παρεμβαίνουν μεταξύ τους.

Μια άλλη μέθοδος καλλιέργειας κρυστάλλων είναι η σταδιακή απομάκρυνση του νερού από ένα κορεσμένο διάλυμα. Και σε αυτή την περίπτωση, όσο πιο αργά αφαιρείται το νερό, τόσο καλύτερα λαμβάνονται οι κρύσταλλοι. Μπορείτε να αφήσετε ένα ανοιχτό δοχείο με διάλυμα σε θερμοκρασία δωματίου για μεγάλο χρονικό διάστημα, το νερό θα εξατμιστεί αργά. Ειδικά αν βάλετε ένα φύλλο χαρτιού από πάνω, το οποίο θα προστατεύει επίσης το διάλυμα από τη σκόνη. Καθώς το νερό εξατμίζεται από ένα ανοιχτό δοχείο, το κορεσμένο διάλυμα γίνεται υπερκορεσμένο. Και οι κρύσταλλοι αρχίζουν να αναπτύσσονται σε αυτό. Ο αναπτυσσόμενος κρύσταλλος μπορεί να κρεμαστεί σε κλωστές σε κορεσμένο διάλυμα ή να τοποθετηθεί στον πυθμένα ενός δοχείου.

Ο ρυθμός ανάπτυξης κρυστάλλων εξαρτάται επίσης από την ποσότητα του άλατος στο διάλυμα. Το διάλυμα στο οποίο αναπτύσσονται οι κρύσταλλοι πρέπει να είναι κορεσμένο. Όταν ένας κρυσταλλικός πυρήνας έχει ήδη σχηματιστεί και αρχίσει να αναπτύσσεται, μέρος του διαλυμένου υλικού περνά από το διάλυμα στον κρύσταλλο και η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον κρύσταλλο πέφτει, γίνεται ακόρεστο. Φαίνεται ότι αυτή τη στιγμή η ανάπτυξη των κρυστάλλων θα πρέπει να σταματήσει, αλλά μια ουσία από απομακρυσμένες περιοχές του διαλύματος με υψηλότερη συγκέντρωση αρχίζει να ρέει προς τις όψεις των κρυστάλλων και η διαδικασία συνεχίζεται.

1. Πρακτικό μέρος

Για την καλλιέργεια κρυστάλλων, θα χρησιμοποιήσουμε τον πίνακα διαλυτότητας των ουσιών σε 100 γραμμάρια νερού.

Ο αριθμός των γραμμαρίων διαλυτότητας μιας ουσίας σε 100 g νερού. Τραπέζι 1.