Исследовательский проект "Кристаллы в окружающем мире"

Кристаллы

в окружающем мире.

Автор работы: Зощик Александр,

ученик 9 класса

Руководитель:

Барковская Наталья Александровна,

учитель физики

Цель работы:

изучить теоретический материал о кристаллах, процесс их роста, вырастить самостоятельно кристаллы в домашних условиях.

Задачи исследования:

1. Изучить литературу и другие источники информации о кристаллах и методах их выращивания.

2. Вырастить кристаллы в домашних условиях, изучить условия образования кристаллов.

3. Проанализировать полученные результаты.

Гипотеза исследования :

я предположил, что кристаллы могут появляться при создании определенных условий; изменяя условия кристаллизации, можно получить кристаллы разной формы, размера и цвета в домашних условиях.

• Кристаллы - это твердые тела природного происхождения либо образованные в лабораторных условиях, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве. Они образуют кристаллическую решетку.
• Жидкий кристалл - это специфическое агрегатное состояние вещества, в котором оно проявляет одновременно свойства кристалла и жидкости. Подобно жидкостям они текучи, подобно кристаллам обладают анизотропией.

Строение твердых кристаллов:

Строение жидких кристаллов:

а ) смектические;  б ) нематические; 

в ) холестерические.

Физические свойства твёрдых кристаллов.

Температура плавления.

Процесс плавления любого кристалла происходит при определенной постоянной температуре, называемой температурой плавления.

Симметрия.

В кристаллах можно найти различные элементы симметрии: ось симметрии, плоскость симметрии, центр симметрии.

Элементы симметрии кристаллов

Физические свойства твёрдых кристаллов.

Постоянство углов.

В кристаллах одного вещества углы между соответственными гранями всегда одинаковы.

Все кристаллы имеют кристаллическую решётку.

Равные (одинаковые) грани

Физические свойства кристаллов.

Полиморфизм – свойство вещества иметь две (или несколько) различные кристаллические структуры.

Анизотропия - физические свойства кристаллов (твердость, прочность, теплопроводность, электропроводность, скорость распространения света) неодинаковы по разным направлениям.

Способность к самогранению - любой обломок кристалла в соответствующей среде с течением времени покрывается характерными для данного кристалла гранями.  

Прозрачность.

Применение твёрдых кристаллов

Кристалл

Алмаз

Отрасль

Пример применения

Разведка и добыча полезных ископаемых

Буровые инструменты

Ювелирная промышленность

Украшения

Контрольно-измерительные приборы

Морские хронометры – особо точные приборы

Обрабатывающая промышленность

Рубин

Приборостроение

Алмазные подшипники

Опорные камни для часов

Химическая промышленность

Фильеры для протяжки волокна

Научные исследования

Германий, кремний

Ювелирная промышленность

Рубиновый лазер

Украшения

Электронная промышленность

Флюорит, турмалин, исландский шпат

Полупроводниковые схемы и устройства

Опто-электронная промышленность

Кварц, слюда

Оптические приборы

Электронная промышленность

Сапфир, аметист

Электронные приборы (конденсаторы и т. д.)

Ювелирная промышленность

Графит

Украшения

Машиностроение

Графитовая смазка

В медицине

Мониторы

ЖК

На производстве

В микросхемах

11

Выращивание кристаллов сахара

в домашних условиях

Шаг 1

Подготовьте все необходимые ингредиенты для выращивания кристаллов на палочке.

11

Шаг 2

Для начала отлейте 1/4 стакана воды от общего количества в кастрюлю и добавьте 2 столовые ложки сахара с горкой. Поставьте на средний огонь и доведите до кипения. Варите до полного растворения сахара, остудите.

11

Шаг 3

Опустите подготовленные шпажки (у меня короткие деревянные шпажки для шашлыка) и обваляйте их в сахарном песке. Песок должен плотно и ровно распределиться на палочке. Положите заготовки на блюдо и оставьте до высыхания в течение суток.

11

Шаг 4

В кастрюлю влейте оставшуюся воду и добавьте один стакан сахара. Перемешивая доведите до растворения сахара. Всыпьте оставшийся сахар, перемешайте и доведите до полного растворения сахара. Снимите с плиты и остудите до комнатной температуры.

11

Шаг 5

Возьмите высокие стаканы и насыпьте немного пищевых красителей. Чем больше добавите, тем ярче будут ваши кристаллы.

11

Шаг 6

Влейте сахарный сироп и перемешайте до однородного цвета. Из листа плотной бумаги вырежьте круги побольше, чем диаметр стаканов. Проткните круги посередине и опустите сахарной стороной в стаканы. Палочки не должны соприкасаться дна и стенок. Оставляем их так на две недели. Только смотрите, чтобы верх не покрылся коркой, при необходимости разбивайте ее.

11

Шаг 7

А вот такие они получаются через две недели. Аккуратно вынимаем и раскладываем их на тарелку на расстоянии друг от друга. В начале с них будут стекать остатки сиропа, и они могут перепачкаться другими цветами. Оставляем их так до полного высыхания.

Вот так выглядят палочки через неделю.

11

Конец работы.

кристаллы на палочке готовы.

11

Заключение

Работая над проектом, я:

• Изучил литературу о кристаллах.
• Выяснил, что кристалл – это твердое состояние вещества, имеет определенную форму, цвет и определенное количество граней.
• Познакомился с разнообразием и применением кристаллов.
• Освоил способы выращивания кристаллов.

Я считаю, что цель и задачи, поставленные в начале работы, достигнуты. Гипотеза исследования полностью подтвердилась: кристаллы можно вырастить в домашних условиях.

Литература:

1. Белов Н.В. Энциклопедия драгоценных камней и кристаллов.- Минск: «Харвест», 2009 г.

2. Большая книга эксперимента для школьников. – М.: Росмен, 2001.

3. Кабардин О.Ф., Кабардина С.И. Факультативный курс физики 9 класс. М., Просвещение, 1974.

4. Мякишев Г.Я. Учебник «Физика-10». – М., Просвещение, 2008.

5. Перышкин А.В., Каменецкий С.Е. Факультативный курс физики 9 класс. М., Просвещение, 1976.

6. http://facty.by/iskopaemye/85-fakty-o-kristallakh - Интересные факты о кристаллах

7. http://lara1972kav.blogspot.com/2012/12/blog-post.html - Мир кристаллов. Применение кристаллов

8.https://pikabu.ru/story/vyirashchivanie_kristallov_podrobnoe_opisanie_dlya_novichkov_6819754 - выращивание кристаллов соли

11