В 2022 г. обязательное введение стандартов предусмотрено для первых и пятых классов. Завершение перехода всех школ на обновлённые ФГОС планируется в 2025 г.
Представленные в этом разделе методические рекомендации помогут учителю выстроить образовательный процесс в логике обновлённых стандартов с использованием учебников, в отношении которых Приказом Минпросвещения России от 21.09.2022 № 8585 установлены предельные сроки использования. 222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:
«Выращивание кристаллов из соли»
Зимой я часто любовался покрытыми инеем деревьями, внимательно рассматривал снежинки во время снегопада. И на одном из уроков окружающего мира я узнал, что снежинки-это кристаллы, которые образовываются из паров воды. И мне стало интересно, из чего ещё могут образовываться кристаллы. В настоящее время изучением многообразия кристаллов занимается наука Кристаллография. Изучив литературу, я узнал, что кристаллы можно выращивать самостоятельно! Меня очень заинтересовала эта тема, и я решил выращивать кристаллы из обычной поваренной соли и медного купороса. Но я не знал, как это сделать и какие меры предосторожности предпринять. Поэтому я решил изучить этот процесс. Именно так была выбрана тема исследования: «Выращивание кристаллов в домашних условиях».
Актуальность исследования определяется тем, что работа интересная и познавательная. Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека. Они обладают оптическими и механическими свойствами, именно поэтому первые линзы, в том числе и для очков, изготавливались из них. Кристаллы до сих пор применяются для изготовления призм и линз оптических приборов. Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках XX века.
Предмет исследования: Кристаллы медного купороса.
Цель исследования: Вырастить кристаллы медного купороса в домашних условиях.
Задачи исследования:
узнать происхождение слова «КРИСТАЛЛ» ;
выяснит
ь какие разновидности кристаллов бывают;
узнать где используются кристаллы в жизни человека;
изучить и использовать необходимые меры
безопасности и защиты при проведении эксперимента;
вырастить кристаллы медного купороса;
изучить условия образования кристаллов, их фо
рмы, цвета;
проанализировать полученные результаты
.
Объект исследования: Кристаллы медного купороса.
Этапы работы:
Накопление теоретического материала;
Проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллoв из медногo купороса;
Анализ полученных результатов исследования.
Гипотеза:
Мы предположили, что кристаллы могут появляться при создании определенных условий; значит, если изменять условия и растворять медный купорос в воде, то можно получать кристаллы в домашних условиях.
Что такое кристаллы. Разнообразие кристаллов
.
От греческого «кристаллос»- лед, горный хрусталь.
Кристалл- твердое тело, имеющее упорядоченное, симметрическое строение. (Толковый словарь Ожегова). Бывают природные и искуственно созданные.
Применение кристаллов:
В пище.
В науке и технике:
В компьютерах и мобильных телефонах,
Аудио- и видеотехнике.
Без кристаллов не могут работать многие сложные современные устройства для обработки, передачи и хранения информации,
Кристаллы применяются для трансформации одного вида энергии в другой
Кристаллы нужны для создания когерентных источников света и управления ла
зерным излучением
Кристаллы необходимы для обработки поверхностей.
3. Великолепие кристаллов издревле вдохновляет людей на создание красивейших ювелирных украшений и декоративных изделий.
И это еще далеко не полный список!
Практическая часть (опыт)
Выращивание кристаллов медного купороса.
Выращивание кристаллов-очень интересное занятие. Но для того, чтобы результат был действительно красивым, нужно тщательно выполнять все действия и быть терпеливым.
С целью соблюдения техники безопасности при работе с химическими веществами я надел защитные очки и перчатки.
Затем я налил в высокий стакан кипяченую воду, добавил
медный купорос
, тщательно перемешал, пока он не перестал
растворяться.
Затем процедил
через марлю в чистую емко
сть, в процессе чего вода начала
менять цвет-от светло-голубого до темно-синего.
Убрал
в темное место
. Через 1 день на
дне
стакана
образовались маленькие кристаллики.
С каждым днем вода в стакане испарялась, а кристаллов становилось больше.
Результат:
мы получили кристалл
ы
медного купороса.
«Выращивание кристаллов из поваренной соли».
Процесс выращивания не требует каких-либо специальных химических веществ. У всех нас есть пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Чтобы вырастить кристалл, нужно приготовить: соль, воду, кастрюлю, ложку для перемешивания раствора, емкость, в которой будет находиться раствор. Раствор соли разбавить следующим образом: залить водой (не более 50 °С-60 °С). Насыпьте пищевую соль в стакан и оставьте на 5 минут, предварительно помешав. За это время соль растворится. Затем добавьте еще соли и снова перемешайте. Повторяйте этот шаг до тех пор, пока соль больше не растворится и не осядет на дно стакана. Мы получили насыщенный солевой раствор. Перелейте его в чистую емкость такого же объема, одновременно избавившись от излишков соли на дне. Выберите любой более крупный кристалл соли, который вам нравится, и поместите его на дно стакана с насыщенным раствором. Вы можете связать Кристалл ниткой и повесить его так, чтобы он не касался стенок стекла. Перенесите емкость с насыщенным раствором и кристаллом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света. Накройте чем-нибудь сверху контейнер с кристаллом от попадания пыли и мусора. Через пару дней можно заметить значительный рост кристалла.
Результат: мы получили кристалл поваренной соли.
Вывод:
при благоприятных услoвиях поваренная сoль, медный купoрос принимают форму кристаллoв;
кристаллы различных веществ имеют разную форму;
кристаллы различных веществ имеют различные свойства (oдни кристаллы окрашиваются, другие – бесцветны; oдни кристаллы растут хoрошo, другие – плoхо).
быстрее и легче кристалл растёт тoгда, кoгда в насыщенный раствор помещается кристалл- «затравка».
Глава 1. Теоритическая часть.
Что такое кристалл ?
Что же такое кристаллы?
Слово “кристаллос” у древних греков обозначало лед. Кристаллами обычно называют твердые предметы, образующиеся в природных или лабораторных условиях и имеющие вид многогранников.
Кристаллы образуются чаще всего из растворов или расплавов. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами. Поликристаллы состоят из отдельных мелких кристалликов (кристаллитов), а монокристалл – это крупный одиночный Почти все минералы представляют собой кристаллы. Некоторые минералы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа.
Кристаллы характеризуются строгими геометрическими формами и ограничены преимущественно гладкими плоскими гранями. В большинстве своем кристаллы мелки, отчасти даже микроскопически малы; но встречаются и гигантские экземпляры.
Форма кристалла зависит от его внутреннего строения.
В течение долгих столетий жизнь кристаллов казалась таинственной и неразрешимой загадкой.
В 1619 г. великий немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер (1571-1630) обратил внимание на шестерную симметрию снежинок. Он попытался объяснить её тем, что кристаллы построены из мельчайших одинаковых шариков, теснейшим образом присоединенных друг к другу (вокруг центрального шарика можно вплотную разложить только шесть таких же шариков). Кристалл чудодейственен своими свойствами, он выполняет самые разные функции.
Кристаллография – наука не новая. У её истоков стоит М. В. Ломоносов. А вот выращивание искусственных кристаллов дело более позднее.
Всем известно, что издавна люди научились выращивать искусственные кристаллы — рубины. И используют их для изготовления ювелирных украшений и в качестве опор для вращающихся деталей в часовом механизме. А еще выращивают самые твердые на свете кристаллы — алмазы. В домашних условиях можно вырастить кристаллы из соли, сахара или медного купороса.
.
1.2. Как растет кристалл.
Для образования кристаллов необходимо, чтобы ничто не мешало им свободно и всесторонне развиваться, не теснило бы их и не препятствовало их росту.
Одни вещества образуют кристаллы легко, другие с большим трудом или вовсе не образуют кристаллов.
Если охлаждение раствора медленное, то кристаллов образуется мало, и, постепенно обрастая частичками вещества со всех сторон, они превращаются в красивые кристаллики правильной формы. При быстром же охлаждении образуется много центров кристаллизации, и кристаллы получатся неправильной формы, и к тому же слишком мелкие.
Ещё очень важно, чтобы раствор не содержал посторонних частичек (пылинок и т. д.), иначе в растворе на них начнется кристаллизация, и в результате получится то же самое, что и при быстром охлаждении раствора.
Применение
кристаллов.
Применяют кристаллы в разных областях. Самый твердый и самый редкий из природных минералов – алмаз. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Сам алмаз можно резать, шлифовать и гравировать тоже только алмазом. Наиболее ответственные детали двигателей в автомобильном и авиационном производстве обрабатывают алмазными резцами и сверлами.
Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней.
Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. На полупроводниковых заводах тончайшие схемы рисуют рубиновыми иглами. В текстильной и химической промышленности рубиновые нитеводители вытягивают нити из искусственных волокон, из капрона, из нейлона.
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 воспроизведения, записи и передачи звука.
И это ещё не всё. Применение кристаллов очень разнообразно.
Глава 2. Практическая часть.
2.1 Выращивание кристаллов в искусственных условиях
Чтобы вырастить кристаллы соли, мы налили в стакан не очень горячей воды и стали насыпать в воду соль по 1 чайной ложке, помешивая, чтобы соль быстрее растворялась. Добавляли соль в воду до тех пор, пока она не перестала растворяться. Когда заметили, что кристаллы больше не растворяются, добавили последнюю ложечку соли. Раствор процедили через фильтр (мы воспользовались салфеткой, можно взять промокашку или вату). Процеживать раствор обязательно, потому что соринки могут помешать росту красивых кристаллов. Поставили раствор охлаждаться. Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получатся кристаллы.
Для того чтобы кристалл вырос крупным и ровным, потребовалось много времени, терпения и осторожности. За месяц - полтора можно вырастить довольно крупный кристалл. Для начала берут затравку - маленький кристаллик, который и станет центром кристаллизации. Но мы поступили проще: ниточку с маленькой гаечкой или камешком повесили на карандаше так, чтобы она погрузилась в раствор, но не касалась дна.
Поставили стакан и банку с раствором в место, где нет сквозняков. Уже через 2-3 дня грузик оброс кристаллами. Мы внимательно следили, чтобы раствора в банке хватило, для того, чтобы закрыть им кристалл: кристалл должен все время находиться в растворе. Кристаллы выросли за 2-3 недели, но их можно было бы выращивать и дольше.
Красивые кристаллы получались не сразу. Из книг мы узнали, что во время роста можно корректировать рост кристаллов, удаляя некрасивые наросты. Это делали ножом, соскабливая лишнее. Первые кристаллы, которые мы достали из раствора, очень быстро подсохли, через час покрылись белым налетом соли, а через несколько дней разрушились.
После неудачного первого опыта мы стали осторожнее. Когда кристаллы приняли красивый вид, вынули их из раствора.
Потом мы решили продолжать свои опыты по кристаллизации на всём, что попадалось под руки!
В раствор соли опустили сухие веточки растений, нитки, цепочки …
2.2 Результаты эксперимента
Делая опыты с солью, мы пришли к следующим результатам:
Кристалл можно вырастить, используя насыщенный раствор соли;
Можно создавать декоративные украшения, используя рост кристаллов;
Если погрузить кристалл в слабый солевой раствор, или в раствор, который не успел остыть, кристалл, к сожалению, разрушается.
Заключение.
В нашей работе мы попытались вырастить кристаллы в домашних условиях и открыть для себя этот удивительный мир кристаллов.
Мы рассмотрели вопрос о том, как растут кристаллы в природе и как можно вырастить их в домашних условиях (на примере выращивания кристаллов соли). Изменяя внешние условия выращивания можно получить кристаллы разной формы, что было подтверждено экспериментально.
Наша тема оказалась очень интересной, и если её изучать глубже, то она будет интересна каждому. Кристаллы загадочные и очень красивые. В нашей работе мы рассказали лишь малую часть того, что известно о кристаллах и их применении в настоящее время.
