Кристаллы. Рост кристаллов. Выполнил: Ганов Роман Анатольевич, Ученик 10 класса МОУ «Марушинская средняя (полная) общеобразовательная школа» Целинного. - презентация

1

2 Кристаллы. Рост кристаллов. Выполнил: Ганов Роман Анатольевич, Ученик 10 класса МОУ «Марушинская средняя (полная) общеобразовательная школа» Целинного района Алтайского края

3

4 Находка возрастом в 250 млн. лет. 4-июля 2008 года, я прочитал статью в « КОМСОМОЛЬСКОЙ ПРАВДЕ », о Находке возрастом 250 млн. лет. Оказалось, в палеозойский период на этой территории был океан, который занимал большую часть современной России. Открытие заключалось в том, что состав этого минерала чрезвычайно близок по своему ионному составу к плазме крови человека. Уникальный факт – это то, что минерал содержит внутрикристаллическую неиспаряемую воду – ту самую воду, которая была в юном девственном чистом древнем океане!

5 Актуальность темы «Кристаллы. Рост кристаллов» Кристаллы вокруг нас: - в природе - в физике, химии - в науке и технике - в быту

6 Поисково- исследовательская работа Цели исследования: выяснить зависимость роста кристаллов от температуры, от концентрации раствора, от рода вещества. Задачи исследования: 1.Выяснить структуру строения кристаллов. 2. Установить зависимость свойств кристаллов от их строения. 3. Выявить закономерность роста кристаллов от рода вещества, от концентрации раствора, от температуры. Объект исследования: процесс роста кристаллов. Предмет исследования: кристаллы. Гипотеза: так как, строение кристаллов различно, то их рост должен зависеть от рода кристаллов, от температуры, от концентрации раствора.

7

8 Состояния вещества. 1. Твёрдое состояние: Сохраняет объем, форму, средняя кинетическая энергия движения молекул намного меньше средней потенциальной энергии взаимодействия молекул. Молекулы колеблются около положения равновесия, имеют пространственную решётку. 2. Жидкое состояние : сохраняет объем но не сохраняют форму, кинетическая энергия движения молекул меньше или равна потенциальной энергии взаимодействия молекул.Могут совершать перескок. Жидкость несжимаема не имеет кристаллической решётки. 3. Газ: не сохраняет ни объема, ни формы, средняя кинетическая энергия движения молекул меньше средней потенциальной энергии и их взаимодействия, расстояние между молекулами во много раз больше самих молекул. 4. Плазма: частично или полностью ионизированный газ. Плазма представляет собой смесь ионов и свободных электронов.

9 Твёрдые тела. Кристаллические : Монокристаллы – тела, представляющие собой один кристалл. Монокристаллы анизотропны ( не одинаковость свойств по различным направлениям). Поликристаллические – это тела состоящие из множества безпорядочно расположенных мелких кристаллов, сросшихся между собой. Они изотропны ( одинаковые свойство по всем направлениям. Аморфные: Аморфные тела изотропны, признаком аморфного тела является не правильная форма поверхности при изломе. Они не устойчивы могут переходить в кристаллическое состояние. Композиты : Созданы композиционные материалы, механические свойство которых превосходят естественные материалы. Композиционные материалы состоят из матрицы и наполнителей. Жидкие кристаллы. Это необычные вещества, которые совмещают в себе свойства кристаллического твёрдого тела и жидкости. Подобно жидкостям они текучи, подобно кристаллам обладают анизотропией. Строение молекул жидких кристаллов таково, что концы молекул очень слабо взаимодействуют друг с другом, в то же время боковые поверхности взаимодействуют очень сильно и могут прочно удерживать молекулы в едином ансамбле.

10

11 Применение некоторых кристаллов. Алмазы.Около 80% всех добываемых природных алмазах и все искусственные алмазы используются в промышленности. Алмазные инструменты используют для обработки деталей из самых твёрдых материалов, для бурения скважин при разведке и добыче полезных ископаемых, служат опорными камнями в хронометрах высшего класса для морских судов и других, особо точных приборах. На алмазных подшипниках не обнаруживается никакого износа даже после 25 млн. оборотов.Алмазы используют и в ювелирных изделиях – это бриллианты. Рубин. Высокая твёрдость рубинов, или корундов, обусловлена их широкое применение в промышленности. Из 1 кг. Синтетического рубина получается около опорных камней для часов. Новые перспективы для широкого применения рубинов в научных исследованиях и в технике открылись с изобретением рубинового лазера, в котором рубиновый стержень служит мощным источником света, испускаемого в виде тонкого луча.

12 Жидкие кристаллы. Наибольший интерес для техники представляет холестерические жидкие кристаллы. В них направление осей молекул в каждом слое немного отличаются друг от друга. Углы поворота осей зависят от температуры, а от угла поворота зависит окраска кристалла. Наиболее широкое применение жидкие кристаллы получили в буквенно - цифровых индикаторах электронных часов, микрокалькуляторов и т.д. Жидкие кристаллы применяются в различного рода управляемых экранах, оптических затворах, плоских телевизионных экранах. Полупроводники. Многие вещества в кристаллическом состоянии не являются такими хорошими проводниками электричества, как металлы, но их нельзя отнести и к диэлектрикам, т.к. они не являются и хорошими изоляторами. Такие вещества относятся к полупроводникам. Это большинство веществ, их общая масса составляет 4\5 массы земной коры: германий, кремний, селен др., множество минералов, различные оксиды, сульфиды и др.

13 ЭСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Проведём эксперимент по выращиванию кристаллов из раствора различной концентрации. Приготовим раствор, и в домашних условиях будем выращивать кристалл из медного купороса концентрации 25%, 28%, 50%. Отфильтруем раствор. Наблюдаем за ростом кристаллов в течении 30 дней. Растворы находятся в одинаковых условиях.

14 Выращивание кристаллов. Самый простой способ выращивание кристаллов – выращивание из растворов, путём снижения температуры раствора. Метод хорош тем, что не требует сложной аппаратуры и позволяет выращивать кристаллы очень многих веществ но пригоден только для хорошо растворимых соединений. Другой способ испарение растворителя, при этом создаётся небольшое пересыщение раствора.

15 Графики роста кристаллов.

16

17

18

19 Выводы Изучив литературу о строении кристаллов, их свойствах, применении, проделав практическую работу по выращиванию кристаллов, я зделал вывод: 1.Рост кристаллов зависит от концентрации раствора. 2. Быстрота роста кристаллов прямопропорциональна температуре раствора. 3. Скорость роста кристаллов зависит от рода вещества. 4. Теоретические знания о кристаллах и их росте подтвердились эксперементальным путём.