Исследовательский проект "Лучистые Кристаллы"

Актуальность

Мир вокруг нас полон тайн и загадок. С одной из таких загадок мы встретились однажды вечером, дожидаясь когда за нами в детский сад придут родители. Мы посмотрели на окно и увидели , что оно было таким нарядным и блестящим. Тут и еловые ветви, и снежные равнины, и заросли папоротника, и сосновые леса. Я спросила у воспитателя : «Из чего состоит морозный узор?» И выяснили из снежинок. А снежинки - это кристаллы замерзшей воды. Стало еще интересней, что такое кристаллы и как они образовываются? Так и родилась тема исследования: «Лучистые кристаллы?»

Объект исследования: кристаллы соли,сахара,медного купороса.

Предмет исследования: процесс кристаллизации.

Цель исследования: провести исследование по выращиванию кристаллов соли, сахара, медного купороса и лучистых кристаллов из набора в условиях детского сада.

Задачи:

§узнать, что такое кристалл, изучить литературу по теме

§познакомиться со способами выращивания кристаллов

§создать условия для роста кристаллов и провести эксперимент

§провести наблюдения за процессом образования кристаллов (кристаллизации);

§сделать выводы и обобщить результат наблюдений.

Гипотеза: предположим, что кристаллы можно вырастить в условиях детского сада.

Знакомство с кристаллами.

Детские вопросы

Что такое кристаллы?

Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) «лёд». Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Их можно вырастить из растворов разных веществ.

В природе существуют сотни веществ, образу­ющих кристаллы. Вода — одно из самых распро­страненных из них. Замерзающая вода превраща­ется в кристаллы льда или снежинки. Снежинки – это тоже кристаллы.

Детские вопросы

Какие бывают кристаллы? Что такое дендриты?

Кристаллы бывают разной формы. Иногда образуются дендриты - это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые. Многие кристаллы имеют очень интересную структуру.

Существует даже специальный Минералогический музей, посвящённый дендритам и драгоценным камням. Многие кристаллы возникли из пересыщенных водных растворов. Первым среди них следует назвать каменную соль, являющуюся одним из наиболее знакомых каждому человеку минералов.

Детские вопросы

Какой формы бывают кристаллы?

Кристаллы очень разнообразны и по величине и по форме. Одни из них — маленькие, узкие, острые, как иголки; другие — как столбы, достигают нескольких метров в длину; бывают кристаллы в виде лепестков тоньше листа бумаги и в виде пластов в метр толщиной.

Все металлы сложены из кристаллов. В этом можно убедиться, если посмотреть в лупу или в микроскоп на свежий излом металла.

Детские вопросы

Что ещё состоит из кристаллов?

Наши дома,города из чего построены?

Оказалось, что из кристаллов состоят не только почти все минералы, но также многие другие тела, относительно которых никому и в голову не приходило, что они могут быть кристаллами. В глине, каучуке, саже, костях, волосах, волокнах шерсти, шелка, целлюлозы найдены мельчайшие, даже в микроскоп не различимые зерна кристаллического строения.

Мы живем в мире кристаллов. Наши дома и города построены из камня и металла, т. е. в основном из кристаллов. Самолеты, мосты, рельсы, паровозы, пароходы, станки, тракторы, автомобили, крыши зданий, инструменты, гвозди, ножи и многие другие вещи тоже сделаны из кристаллических металлов.

Детские вопросы

Сахар и соль-это тоже кристаллы? Где встречается соль?

Мы каждый день едим кристаллы. Сахар, соль — это тоже кристаллы; их легко различить даже невооруженным глазом.

Столовую соль мы привыкли употреблять в виде мелкокристаллического порошка. В природе же она встречается и в виде крупных кристаллов, даже в виде громадных кристаллических глыб.

Однажды в пустыне Сахаре нашли развалины древнего города, в котором все постройки оказались сложенными… из глыб каменной соли! В этой местности ничего не было, кроме песка и соли. Из песка дом не построишь, вот и пришлось строить из кристаллов соли. У нас такой город растаял бы в первый же дождливый день. Но в Сахаре дождей почти не бывает, и поэтому соляной город простоял там несколько сот лет.

Детские вопросы

Живые организмы могут создать кристаллы?

Некоторые живые организмы оказываются настоящими «фабриками» кристаллов: кораллы, например, образуют целые острова, сложенные из мельчайших кристаллов кальцита.

Нет такого места на Земле, где бы не было кристаллов. И не только на Земле! Из межпланетного пространства иногда прилетают к нам осколки небесных тел — метеориты. Оказалось, что их строение ничем не отличается от строения наших земных минералов и горных пород: они тоже состоят из кристаллов.

Детские вопросы

Где применяют кристаллы?

Применение кристаллов в науке и технике очень разнообразны. Например, каменная соль давно вошла в жизнь человека. Мы называем ее в быту просто солью. Невозможно представить, как бы мы без нее обходились. В древности страны, куда ее завозили, платили цену, равную золоту: за килограмм соли – килограмм золотого песка.

Самый твердый из природных минералов – алмаз. Благодаря своей твердости алмаз играет большую роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. Рубин применят при создании лазера. Оказывается, кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц!

Новая жизнь рубина - это, чудесный прибор наших дней. В 1960г. был создан

первый лазер на рубине. Оказалось, что кристалл рубина усиливает свет.

Лазер светит ярче тысячи солнц. Мощный луч лазера громадный мощностью.

Он легко прожигает листовой металл, сваривает металлические провода,

прожигает металлические трубы, сверлит тончайшие отверстия в твердых

сплавах, алмазе. Эти функции выполняет твердый лазер, где используется

рубин, гранат с неодитом. В глазной хирургии применяется чаще всего

неодиновые лазеры и лазеры на рубине. В наземных системах ближнего

радиуса действия часто используются инжекционные лазеры на арсениде

галлия.

Появились и новые лазерные кристаллы: флюорит, гранаты, арсенид

галлия и др.

Сапфир прозрачен, поэтому из него делают пластины для оптических

приборов.

Основная масса кристаллов сапфира идет в полупроводниковую

промышленность.

Кристаллы широко применяются для вос

Новая жизнь рубина - это, чудесный прибор наших дней. В 1960г. был создан

первый лазер на рубине. Оказалось, что кристалл рубина усиливает свет.

Лазер светит ярче тысячи солнц. Мощный луч лазера громадный мощностью.

Он легко прожигает листовой металл, сваривает металлические провода,

прожигает металлические трубы, сверлит тончайшие отверстия в твердых

сплавах, алмазе. Эти функции выполняет твердый лазер, где используется

рубин, гранат с неодитом. В глазной хирургии применяется чаще всего

неодиновые лазеры и лазеры на рубине. В наземных системах ближнего

радиуса действия часто используются инжекционные лазеры на арсениде

галлия.

Появились и новые лазерные кристаллы: флюорит, гранаты, арсенид

галлия и др.

Сапфир прозрачен, поэтому из него делают пластины для оптических

приборов.

Основная масса кристаллов сапфира идет в полупроводниковую

промышленность.

Кристаллы широко применяются для восп

Новая жизнь рубина - это лазер или, как его называют в науке, оптический квантовый генератор (ОКГ), чудесный прибор наших дней. В 1960г. был создан первый лазер на рубине. Оказалось, что кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц.

Мощный луч лазера громадной мощностью. Он легко прожига­ет листовой металл, сваривает металлические провода, прожигает металлические трубы, сверлит тончайшие отверстия в твердых спла­вах, алмазе. Эти функции выполняет твердый лазер, где использует­ся рубин, гранат с неодитом. В глазной хирургии применяется чаще всего неодиновые лазеры и лазеры на рубине. В наземных системах ближнего радиуса действия часто используются инжекционные ла­зеры на арсениде галлия.

Появились и новые лазерные кристаллы: флюорит, гранаты, арсенид галлия и др.

Сапфир прозрачен, поэтому из него делают пластины для опти­ческих приборов.

Основная масса кристаллов сапфира идет в полупроводниковую промышленность.

Кремень, аметист, яшма, опал, халцедон — все это разновидно­сти кварца. Мелкие зернышки кварца образуют песок. А самая кра­сивая, самая чудесная разновидность кварца - это и есть горный хрусталь, т.е. прозрачные кристаллы кварца. Поэтому из прозрачно­го кварца делают линзы, призмы и др. детали оптических приборов.

Особенно удивительны электрические свойства кварца. Если сжимать или растягивать кристалл кварца, на его гранях возникают электрические заряды.

Перечень видов применения кристаллов уже достаточно длинен и непрерывно растёт.

Кристаллы применяют при создании телефонов, фото и видео камер, жидкокристаллических телевизоров.

Детские исследования

Практическая часть. Опыт № 1

Выращивание кристалла из медного купороса

Медный купорос – это фунгицид, он применяется против грибковых заболеваний растений: плодовых деревьев, цветов, ягдников, овощей. После обработки защищает растение в течение месяца.

Медный купорос является одновременно и некорневой подкормкой для растений, которые испытывают дефицит меди.

А еще медный купорос применяется на деревянных конструкциях, защищая их от гнили и плесени. Также медным купоросом обеззараживают грунт.

Ход работы:

1.Высыпаем порошок медного купороса в пластиковый стакан. Кипятим 200 мл воды и выливаем кипяток в стакан.

2.В течение 2-3 минут интенсивно мешаем пластиковой ложкой горячую воду до полного растворения порошка.

3.Опускаем основу для роста кристалла на дно стакана (нитку с привязанным к концу кристаллом медного купороса), накрываем сверху салфеткой,ставим раствор охлаждаться.

4.Через 2 недели у нас вырос кристалл медного купороса.

5.Аккуратно извлекаем нитку с кристаллами из стакана. Высушиваем их.

Детские открытия

Кристалл медного купороса вырос быстрее,чем кристалл соли. Кристалл красивый с чёткими гранями.

Детские исследования

Опыт № 2 Сахарные кристаллы на палочке.

Ход работы:

1. Для начала мы сделали заготовку: приготовили сахарный сироп (1/4 часть стакана воды и 2 столовые ложки сахара) и обмакнули в него деревянные палочки. Затем палочки обсыпали сахарным песком и оставили сохнуть на ночь.

2.Н а следующий день мы приготовили сахарный сироп (2 стакана воды и 5 стаканов сахара), остудили его, а затем разлили в стаканы.

3. Добавили пищевые красители.

4. В стаканы поставили заготовленные палочки,накрыли ёмкость салфеткой и оставили на 14 дней наблюдать.

Детские открытия

Мы получили леденец необычным способом: вырастили кристалл из сах ара, при этом мы использовали натуральные красители.

Детские исследования

Опыт № 3 Выращивание кристаллов поваренной соли.

Ход работы:

1.Для эксперимента мы сделали фигурки из синельной проволоки.

2.Приготовили перенасыщенный,горячий раствор соли.

3.Раствор процедили и погрузили наши фигурки в ёмкость.

4.Накрываем стаканы сверху салфеткой.

5.Поставили раствор охлаждаться.Чем медленнее он будет остывать,тем крупнее получатся кристаллы.

6.Через 2 недели у нас кристаллы приняли красивый вид.

Детские открытия

Кристалл можно вырастить, используя насыщенный раствор соли;

Можно создавать декоративные украшения, используя рост кристаллов;

Если погрузить кристалл в слабый солевой раствор, кристалл, к сожалению, разрушается.

Детские исследования

Опыт № 4

Выращивание лучистых кристаллов из набора.

Ход работы:

1.Установить поддон на ровной поверхности в теплом сухом месте.

2.Разрезать картонную заготовку по линии перфорации.

3.Собрать картонный каркас основы кристалла и вставить его в пластиковую подставку.

4.Зафиксировать картон между выступами в углублениях.

5.Вылить раствор в подставку.

6.Оставить на дне баночки и крышки немного раствора.

7.Дать ему полностью высохнуть.

8.Через 12 часов на верхних гранях основы появляются первые кристаллы.

9.Раствор полностью растворяется в течение 1-2 дней.

Детские открытия

Кристаллы из химических веществ растут быстрее, но делать их можно только с помощью взрослых.

В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристалл из поваренной соли, кристалл из медного купороса,сахарные кристаллы на палочках,лучистые кристаллы из набора в условиях детского сада.

Заключение

В ходе нашего проекта мы узнали что такое кристаллы и процесс кристаллизации где они встречаются,какими бывают и как их можно вырастить.

В ходе работы выяснили, что мир кристаллов красив и разнообразен. Каждый его представитель уникален по своим свойствам, размерам и особенностям строения. Наблюдение за процессом кристаллизации было интересным. Нам понравилось выращивать и наблюдать за чудо-кристаллами.

Список литературы:

1. Большая энциклопедия знаний. Жизнь на Земле. «РОСМЭН- ПРЕСС», 2008.

2. Что такое. Кто такой: детская энциклопедия – М.: Астрель, 2008.

3. Большая энциклопедия начальной школы. Вопрос – ответ. – М.: ЗАО «ОЛМА Медиа Групп», 2011.

4. Петров К.Н. « Кристаллизация» - Москва, Просвещение,2010.

5.. Шалаева Г.П. «Справочник школьника»- Форум, 2009.

6. Интернет ресурсы.