Интересные факты. Творческая работа о кристаллах Интересные факты о кристаллизации тел

Твердые тела разделяют на аморфные тела и кристаллы. Отличие вторых от первых состоит в том, что атомы кристаллов располагаются согласно некоторому закону, образуя тем самым трехмерную периодическую укладку, что называется – кристаллическая решетка.

Примечательно, что название кристаллов происходит от греческих слов «застывать» и «холод», и во времена Гомера этим словом называли горный хрусталь, который тогда считался «застывшим льдом». Сперва данным термином называли лишь ограненные прозрачные образования. Но позже, кристаллами стали звать также непрозрачные и не ограненные тела природного происхождения.

Кристаллическая структура и решетка

Идеальный кристалл представляется в виде периодически повторяющихся одинаковых структур – так называемых элементарных ячеек кристалла. В общем случае, форма такой ячейки – косоугольный параллелепипед.

Следует различать такие понятия как кристаллическая решетка и кристаллическая структура. Первая – это математическая абстракция, изображающая регулярное расположение неких точек в пространстве. В то время как кристаллическая структура – это реальный физический объект, кристалл, в котором с каждой точкой кристаллической решетки связана определенная группа атомов или молекул.

Кристаллическая структура граната — ромб и додекаэдр

Основным фактором, определяющим электромагнитные и механические свойства кристалла, является строение элементарной ячейки и атомов (молекул), связанных с ней.

Анизотропия кристаллов

Главное свойство кристаллов, отличающее их от аморфных тел – это анизотропия. Это означает, что свойства кристалла различны, в зависимости от направления. Так, например, неупругая (необратимая) деформация осуществляется лишь по определенным плоскостям кристалла, и в определенном направлении. В связи с анизотропией кристаллы по-разному реагируют на деформацию в зависимости от ее направления.

Однако, существуют кристаллы, которые не обладают анизотропией.

Виды кристаллов

Кристаллы разделяют на монокристаллы и поликристаллы. Монокристаллами называют вещества, кристаллическая структура которых распространяется на все тело. Такие тела являются однородными и имеют непрерывную кристаллическую решетку. Обычно, такой кристалл обладает ярко выраженной огранкой. Примерами природного монокристалла являются монокристаллы каменной соли, алмаза и топаза, а также кварца.

Немало веществ имеют кристаллическую структуру, хотя обычно не имеют характерной для кристаллов формы. К таким веществам относятся, например, металлы. Исследования показывают, что такие вещества состоят из большого количества очень маленьких монокристаллов — кристаллических зерен или кристаллитов. Вещество, состоящее из множества таких разноориентированных монокристаллов, называется поликристаллическим. Поликристаллы зачастую не имеют огранки, а их свойства зависят от среднего размера кристаллических зерен, их взаимного расположения, а также строения межзеренных границу. К поликристаллам относятся такие вещества как металлы и сплавы, керамики и минералы, а также другие.

Детей завораживает всё необычное, а что может быть удивительней растущих кристаллов! Особенно, когда за их ростом можно наблюдать. Благо, что на сегодняшний день у родителей есть достаточно возможностей провести подобные опыты дома. Выращивание кристаллов, для детей является настоящим путешествием в начальную химию и познание природных явлений. Сегодня я вам покажу какие красавцы выросли из нашего набора, расскажу какой цвет повел себя лучше, разберем несколько интересных фактов об объекте изучения.

Здравствуйте уважаемые читатели блога, уверена, что ни одного из вас не оставят равнодушными правильные грани кристаллов. Они как будто кем-то специально выточены в ровные многогранники. Моего сына, которому сейчас 6 лет 3 месяца, всегда восхищали прозрачные камни в моих украшениях, он как Кай из “Снежной королевы”, мог часами рассматривать их огранку. Исходя из этого интереса, мы уже выращивали , а также ко дню Святого Валентина. И хотя у нас еще осталось немного буры, хотелось продолжить опыты с этими великолепными твердыми телами. Для этого я приобрела набор Удивительные кристаллы (наш в американском варианте Crystal Growing). Похожий той же марки имеется в Озон .

Набор для детей

В него входит:

1. 3 пакета Фосфорнокислого аммония.
2. 3 маленьких упаковки:
   белый порошок (Алюминиевый сульфат калия);
   голубой (Алюминиевый сульфат калия, хлорид натрия и искрящийся синий краситель);
   красный (Алюминиевый сульфат калия и амарант).
3. Контейнер для кипятка.
4. Прозрачные контейнеры 3 размеров для выращивания, а в дальнейшем защиты от пыли.
5. Крышки для установки готовых твердых тел.
6. Картонные кольца.
7. Мерная ложечка.
8. Инструкция.

Выращивание кристаллов для детей – инструкция

Итак, действуем по инструкции:

Помощь взрослого обязательна!

1. Берем 200мл чистой воды, от ее чистоты зависит прозрачность конечного продукта, доводим до 100 градусов или просто до кипения. Выливаем кипяток в специально отведенный для этого контейнер (можно использовать обычный стакан).
2. Высыпать в емкость с кипятком содержимое одного большого пакета и мешать до тех пор пока всё не растворится. Дать 15 минут остыть, лучше использовать термометр для воды. Идеальной считается температура 40 градусов Цельсия.
3. Перелить остывшую жидкость в шестиугольный контейнер, в нем и будем выращивать. Подождать еще 30 минут, чтобы смесь стабилизировалась.
4. Теперь выбираем цвет, который нам хотелось бы иметь: в брошюре есть отдельный пункт, где описывается как можно смешать цвета, чтобы получить фиолетовый, розовый, нежно-голубой. Или выбираем основные. На этом этапе нужно учитывать, что контейнер должен находиться в месте, где удобно наблюдать за ростом и не будет надобности передвигать его в течении 4-7 дней. Для правильного формирования, нужна температура около 20 градусов Цельсия. Поэтому стоит выбрать теплую комнату или поставить контейнер на холодильник, где также будет тепло.
5. Аккуратно, при помощи мерной ложечки, насыпаем содержимое маленького пакетика, распределяя равномерно по всей поверхности воды. НЕ ПЕРЕМЕШИВАТЬ!
6. Наблюдаем за процессом каждые 2-3 часа. Если условия соблюдены, в первый день кристаллы вырастут примерно на 50мм. И станут выше около 40мм через 4-7 дней. Размер зависит от среды в которой они содержатся, в холоде процесс займет больше времени, в единичных случаях может затянуться до нескольких недель.
7. Если через 2-3 дня, мелкие кристаллические образования появятся на стенках контейнера, нужно положить сверху картонное кольцо, которое входит в набор. Оно поможет прекратить “побег” материала.
8. Как только кристаллы выросли, нужно вылить жидкость из контейнера, придерживая содержимое рукой. Второй раз жидкость использовать не получится, поэтому удостоверьтесь, что процесс завершен. Чтобы рассмотреть какой размер вырос в цветной воде, посветите на нее фонариком.
9. Аккуратно сполосните чистой водой готовые экземпляры. Не лейте много, это может их повредить! Вымойте контейнеры, в которых они находились, насухо вытрите. Возьмите крышки-подставки, которые до этого не использовались. Установите своих красавцев на подставку и накройте контейнером шестиугольной формы сверху.
10. Теперь можно любоваться!

Наш опыт

Помимо имеющегося в наборе, мы с сыном использовали кухонные часики с таймером и термометр. Это помогло нам засекать точное время ожидания, не отвлекаясь от других занятий. Определять температуру воды, моему мальчику уже приходилось, но повторение не повредит в обучающем процессе.

Выбрали цвета белый (основной) для большой емкости, синий (основной) для среднего размера и еще один смешали (красный и синий), в надежде получить фиолетовый. На этой фотографии видно, что в прозрачной воде через 45-50 минут уже появились образования. С емкости среднего размера цветное содержимое только что высыпано и постепенно опускается на дно.

А через 2 часа стало понятно, что в “фиолетовом”, делаю кавычки, так как он таковым не стал, рассмотреть ничего невозможно. В связи с этим, советую не смешивать краски, если хотите наблюдать за процессом формирования. Зато в белом, рост был виден отлично!

Наши баночки стояли около стеклянной двери на террасу. В Доминиканской республике, где мы проживаем, практически всегда жарко. Но этот январь выдался прекрасным! Температура практически весь месяц держалась в районе +20+28 по Цельсию. И всё же солнечные лучи периодически “устраивали нам шоу”. Вот так голубой растущий кристалл выглядел через 2 дня.

Затем мы уехали на три дня к морю и по возвращении сразу занялись “купанием” наших красавцев. Небольшой парад звезд:

Вот что получилось при смешивании красного с синим:

Сейчас они стоят под колпачками, в которых росли, и сын может рассматривать их, любоваться сколько душе угодно.

Вам также могут быть интересны наборы:

И вот этот , его содержимое можно посмотреть в видео:

Как это работает?

Когда мы высыпаем кристаллический комплекс в очень горячую воду, он разбивается на крошечные частицы. Эти частицы намного меньше, чем может видеть наш глаз. Теперь мы имеем кристаллический раствор, он настолько плотен, что если бы мы насыпали в него больше порошка, тот уже не смог бы раствориться.

Медленно вода остывает, какая-то ее часть испаряется. Теперь она не может держать содержимое растворенным и частицы начинают собираться в группы. Со временем другие также прикрепляются к ним и группы объединяются. Соединение происходит организованным способом, делая кристаллы, которые мы видим, с прямыми, плоскими краями.

Дорогие родители, надеюсь моя статья оказалась для вас интересной, и вызвала желания повторить опыт. Выращивание кристаллов, для детей – это поистине интересное занятие, и что немаловажно, совместное времяпровождение с родителем. Поделитесь, пожалуйста, со мной в комментариях, если вы уже пробовали выращивать кристаллы в домашних условиях? Из чего они были? Какой формы? А я на этом прощаюсь с вами, до следующих интересных статей. И не забудьте подписаться, чтобы не пропустить их!

Исполняется 121 год, а их изобретателю - Даниэлю Сваровски исполнился бы 151 год!

Кристаллы Сваровски - это стекло, но из обычного стекла таких кристаллов не сделаешь. Сваровски - это хрусталь. Если обычное стекло состоит из песка, соды и мела, то в хрустале присутствует еще сурик или оксид свинца. Благодаря ему, хрустальное стекло приобретает твердость, необходимую для огранки и прозрачность, похожую на «бриллиантовый» блеск. Точный состав хрусталя, который используют в мастерских Сваровски, по понятным причинам, не разглашается.

Даниель Сваровски родился 24 октября 1862 года в небольшой деревне в Северной Богемии (тогда принадлежала Австро-Венгрии). Северная Богемия славилась своими мастерами в обработке стекла. Его отец был владельцем небольшой мастерской. Даниель ему помогал.

Вскоре он отправился в Париж получать образование. Там Сваровски попал на Всемирную выставку электричества, где познакомился с современными технологиями и достижениями науки. Больше всего его внимание привлекла возможность использовать электрический ток для шлифования стекла. Сказывалось детство, проведенное за этой работой.

Сваровски разработал первую в мире машину для электрической шлифовки стекла и запатентовал ее. В этот момент Даниель понял, что следует попробовать себя на ниве предпринимательства. Даниель отправился в деревушку Ваттенс, располагавшуюся рядом с Тиролем (Австрия). В 1895 году там была основана первая фабрика Swarovski.

Изначально у компании было название «D.S. & Co», что означает «Даниель Сваровски и компания». Это по одной версии. Есть и другая, согласно которой компания была основана Даниелем вместе с партнером из Франции, и имя этого партнера шло первым. Возможно, так и было, но подтверждений этому факту не так много.

К работе в компании подключилось три сына Даниеля, что сделало его предприятие поистине семейным. Вместе со своими сыновьями Сваровски проводил много времени в работе, пытаясь создать абсолютно новую технику изготовления хрусталя. Во время первой мировой войны ювелирная продукция стала терять спрос по всей Европе, а до американского рынка Swarovski тогда еще не добралась. Именно тогда было открыто дочернее предприятие компании под названием Tyrolit, которое производило различные материалы для точильных и гранильных станков. Эта компания существует и в настоящее время.

В начале 20-х годов компания занималась в первую очередь производством хрусталя по новой технологии. Творения Сваровски отличались от всего остального, что предлагалось в мире. Мир моды стал особенно активно жаловать Swarovski, когда на компанию обратила внимание знаменитая Коко Шанель, использующая стразы австрийцев в своих нарядах.

Работы Сваровски превосходили конкурентов во многом благодаря ряду патентов и секретной формуле, которую не разгадали до сих пор, и которая является ключевым фактором успеха продукции компании. Стразы Swarovski ярче блистают и трудноотличимы от бриллиантов.

Компания сосредоточена не только на предметах роскоши. Так, в 1929 году появился бренд Swareflex, под которым выходили специальные стекла-отражатели для автомобилей. Прошло немного времени, и у компании появился свой бренд для целого ряда оптических приборов, среди которых были и бинокли. А затем началась Вторая Мировая война. Но деятельность компании не прекращалась, так как Swarovski открыла для себя новый рынок сбыта - США.

Война закончилась, жизнь потихоньку стабилизировалась, и спрос на роскошную продукцию стал восстанавливаться. К тому времени Swarovski занималась выпуском не только массовой продукции, но и по-настоящему индивидуальных изделий.

А в 1956 году этот мир покинул Даниель Сваровски. Но семейный бизнес был поставлен настолько хорошо, что эта потеря не помешала дальнейшему развитию компании.

Одним из самых значимых для нее событий стало изобретение Манфредом Сваровски (это уже был внук Даниеля) технологии, которая позволяла создавать цветные кристаллы. До Swarovski этого не делал никто. Так что это была своего рода революция. Разноцветные изделия, основанные на технологии Манфреда Сваровски, достаточно быстро стали пользоваться спросом у состоятельных людей.

Интересные факты

В 1976 году компания «Сваровски» открыла новую линию под названием «Серебряный кристалл». Из нескольких подвесок для люстры сделали маленькую хрустальную мышку. Мышка получилась такая прехорошенькая, что через некоторое время появились черепашки, ёжики, олени, лебеди и другие зверушки и птички. Многие почитатели роскошных кристаллов Сваровски начали коллекционировать таких зверушек. К этому компания отнеслась чрезвычайно серьёзно. Специально для коллекционеров изготавливаются фигурки, эскизы которых и даже инструменты, с помощью которых они были изготовлены, затем уничтожаются. Ведь они должны быть только в малом количестве, на то они и коллекционные.

Многие звёзды Голливуда и королевы подиума имеют в своём гардеробе одежду, украшенную хрустальными кристаллами. Бижутерию и наряды с кристаллами Сваровски носили Марлен Дитрих, Мерилин Монро, Тина Тёрнер. На праздновании 45-летнего юбилея Джона Кеннеди Монро надела длинное платье из прозрачного маркизета, сплошь расшитого кристаллами. Когда в вечерних сумерках вспыхнули прожекторы, ткань «растворилась», а её тело оказалось окутано бриллиантовым сиянием. Сверкающие кристаллы были кристаллами Сваровски.

Об этой уникальной компании повествование будет неполным, если не рассказать, какой музей создан в 1995 году к её столетию. Музей называется «Хрустальный мир». В Тироле, недалеко от Инсбрука, в подземной пещере, состоящей из лабиринтов и нескольких комнат, связанных лестницами и коридорами, располагаются уникальные экспонаты из коллекции Сваровски. Охраняет эту пещеру в свете прожекторов огромный великан с горящими глазами, у которого из открытого рта низвергается водопад. Свет преломляется в каплях воды, и, кажется, что водопад тоже сделан из кристаллов, которые играют всеми цветами радуги. В музее можно увидеть кристаллы, занесённые в Книгу рекордов Гиннесса: самый огромный кристалл диаметром в 40см, весом в 62 кг и самый маленький, который легче увидеть под микроскопом, диаметром 0,8 мм.

Ольга Сиротенко
Детский исследовательский проект «Волшебный мир кристаллов»

Актуальность проекта : Выращивание кристаллов - очень увлекательное занятие. Я люблю узнавать всё новое и интересное, а ещё мне нравиться наблюдать и экспериментировать. Однажды моя подруга Злата принесла в детский сад коллекцию камней. мы с ребятами рассматривали их, какие они разные и необычные : малахит, горный хрусталь, янтарь. Оказывается камни- это кристаллы . Мне стало интересно узнать можно вырастить кристаллы дома или нет ?

Цель проекта :

1. Доказать, что кристаллы можно выращивать в домашних условиях.

2. Наблюдение за ростом кристаллов .

3. Получение общих сведений о кристаллах .

Что такое кристалл ? С этим вопросом я обратилась к маме. Мама рассказала мне, что кристаллы – поразительные создания природы. Многие из самых обычных веществ вокруг нас - это кристаллы . Вода - одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки . Каждая отдельная частица соли или сахара- кристалл .

Камни- тоже кристаллы . Людей всегда восхищали их яркие цвета и прозрачность. Они завораживают нас и уводят в волшебную сказку . Я очень люблю сказы П. Бажова : «Малахитовая шкатулка» , «Серебряное копытце» и др., в которых описывается красота кристаллов . Кристаллы могут иметь разнообразную форму : пирамиды, призмы и другие.

Из энциклопедии я узнала, что кристаллы могут расти как в природе, так и в искусственных условиях. Кристаллизацию можно вести разными способами :

Замораживание жидкости.

Постепенное удаление воды из насыщенного раствора.

Охлаждение насыщенного горячего раствора.

Итак, сначала я решила посмотреть, как же быстро можно получить кристаллы льда , замораживая жидкость. Для эксперимента нам нужно :

2. Ёмкость для кристаллов .

3. Фильтрованная вода.

5. Ёмкость для смешивания воды и краски.

Опыт №1 Самый простой способ получения кристаллов - замораживание обыкновенной воды. Чтобы кристаллы льда получились яркими, я решила добавить в воду цветную краску.

Полученную разноцветную воду я поместила в ёмкость для замораживания льда и отправила в холодильник. Через 1 час я достала формочку и разноцветные ледяные кристаллы , которые на свету играли всеми цветами радуги, чем не драгоценные камни, правда они быстро растаяли…. А жаль….

Папа рассказал мне, что очень красивые кристаллы можно вырастить из медного купороса, который применяют для борьбы с вредителями. А почему бы мне не поэкспериментировать, решила я, ведь медный купорос я видела у нас в гараже. Папа поддержал мою идею, потому что он у меня просто замечательный. И работа закипела…. Можно вырастить кристаллы , которые не тают? Опыт №2 .Начинаем эксперимент. Нам понадобится : 1. Медный купорос. 2.Ёмкость для выращивания кристаллов . 3. Теплая вода.

4. Инструмент для размешивания раствора.

5. Затравка (кристалл )

6. Нитка и прищепки.

7. Перчатки

Соблюдая все меры безопасности, под руководством папы я провела опыт. Насыпаем медный купорос в ёмость, заливаем теплой водой и хорошо размешиваем.

В получившийся раствор синего цвета опускаем затравку (кристалл медного купороса , которая закрепляется на нитке. И отправляем раствор в тёплое место (на батарею) . Ждём…ждём. И вот что получилось через 5 дней. Вот так чудо – мой кристалл вырос . И он не тает. Здорово!

Я решила вырастить кристаллы соли .

Опыт №3 Для проведения эксперимента необходимо :

2. Ёмкость для выращивания кристаллов .

3. Теплая вода.

4. Инструмент для размешивания раствора.

5. Затравка (кристалл соли ) .

6. Нитка и прищепки.

В стеклянном прозрачном стакане с тёплой водой растворяем соль, добавляя её всё больше и больше. Тщательно размешиваем соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Опускаем в солёный раствор маленький кристалл соли , привязав его к нитке. Отправляем раствор на батарею, в тепло и ….наблюдаем. Через месяц проведения эксперимента на ниточке вырос кристалл соли небольшого размера.

Почему мой солёный кристалл не хочет расти ? Мама прочла в энциклопедии, что соль для эксперимента надо брать без примесей и добавок, только тогда можно вырастить большой и красивый кристалл . Значит соль, которую я выбрала для эксперимента, содержала разные примеси и добавки.

1. Вырастить кристаллы в домашних условиях возможно.

2. Быстрее всего можно получить кристаллы льда .

3. Кристаллы медного купороса растут медленнее 5- 7 дней и имеют более насыщенный цвет, чем раствор.

4. Кристаллы соли растут очень медленно : для того, чтобы их вырастить нужно брать соль без примесей.

5. Проводя этот эксперимент, я решила поставленную задачу по выращиванию кристаллов в домашних условиях .

Мне очень понравилось проводить эксперименты. Возможно, когда я вырасту, я смогу вырастить драгоценные кристаллы . Но это впереди.

Спасибо за внимание.

Публикации по теме:

Детский исследовательский проект «Что такое ДСП?» Актуальность проекта: Каждый день мы сидим за столом: кушаем, рисуем, лепим, играем. «А из чего же сделан сам стол?» Спросил Ваня у Гульназ.

Детский исследовательский проект «Что такое муфта?» Актуальность проекта: Читая детям сказку «Снежная королева» и рассматривая иллюстрации к ней, мы с детьми бурно обсуждали героев сказки.

"Волшебная соль" Руководитель проекта: Одинцова Елена Александровна, воспитатель МДОУ «Детский сад комбинированного вида №222" Саратов.

Детский исследовательский проект «Волшебная соль» ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ г. Москвы СРЕДНЯЯОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №668 им. ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА В. П. КИСЛЯКОВА.

Детский исследовательский проект «Зимняя одежда земли» Зимняя одежда земли. Исследовательский проект. Я Дроздов Денис. Мне шесть лет. Я посещаю детский сад «Теремок» группу№10, которая называется.

Всероссийская Интернет-олимпиада школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем , наноматериалов и нанотехнологий "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!"

ГБОУ лицей № 1575, Москва

Творческая работа
О кристаллах
Работу выполнили учащиеся ГБОУ лицея 1575, Москва:

Логвинова София, 8 класс

Чопорова Жанна Владиславовна, учитель физики, завкафедрой естественных наук лицея 1575,

Аннотация
О кристаллах
Цель работы: изучить, что такое природный кристалл, его свойства, вырастить кристаллы из монофосфата аммония .
Актуальность: Кристаллы издавна привлекали внимание людей своей красотой, правильной формой, загадочностью. Эти тела окружают нас всю жизнь, ведь это и лёд, и снег, и снежинки и многие драгоценные и полудрагоценные камни, а так же твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя кристаллическую решётку. Интерес к кристаллам проявлял даже такой известный учёный как Ломоносов: «...Одно любопытство довольно побуждает, чтобы знать внутренность российской подземной натуры и оную, для общего приращения наук описав, показать учёному совету».

Задачи: 1.Найти информацию о том, что такое кристалл и минерал

2. Собрать коллекцию песка

3. Рассказать о том, что такое песок

4. Провести опыты по выращиванию кристалла

Результаты:

1. 
   Мы узнали, что кристаллы помнят предысторию роста
2. 
   Вырастили кристаллы из фосфата аммония, а так же кристаллы на картоне за счет капиллярного роста
3. 
   Составили мини-коллекцию песка

алмаз и графит наноалмаз 7

3.Свойства кристаллов. 8

5. Теоретическая часть: «выращивание кристаллов». 12

Кристаллы образуются: 13

Список литературы. 15

«Почти весь мир кристалличен.

В мире царит кристалл и его твердые,

прямолинейные законы»

Академик Ферсман А.Е.

1. Введение.

2.1 Виды кристаллов.

Ионные кристаллы построены из чередующихся катионов (положительно заряженный ион) и анионов (отрицательно заряженный ион), которые удерживаются в определенном порядке силами электростатического притяжения и отталкивания. Ионные кристаллы образуют большинство солей неорганических и органических кислот, оксиды, гидроксиды, соли. В ковалентных кристаллах (их еще называют атомными) в узлах кристаллической решетки находятся атомы, одинаковые или разные, которые связаны ковалентными (образованные перекрытием пары валентных электронных облаков) связями. Эти связи прочные и направлены под определенными углами. Типичным примером является алмаз; в его кристалле каждый атом углерода связан с четырьмя другими атомами, находящимися в вершинах тетраэдра.

Молекулярные кристаллы построены из изолированных молекул, между которыми действуют сравнительно слабые силы притяжения. В результате такие кристаллы имеют намного меньшие температуры плавления и кипения, твердость их низка. Из неорганических соединений молекулярные кристаллы образуют многие неметаллы (благородные газы, водород, азот, белый фосфор, кислород, сера, галогены), соединения, молекулы которых образованы только ковалентными связями. Этот тип кристаллов характерен также почти для всех органических соединений.

Металлические кристаллы образуют чистые металлы и их сплавы. Такие кристаллы можно увидеть на изломе металлов, а также на поверхности оцинкованной жести. Кристаллическая решетка металлов образована катионами, которые связаны подвижными электронами («электронным газом»). Такое строение обусловливает электропроводность, ковкость, высокую отражательную способность (блеск) кристаллов.

Следует разделить идеальный и реальный кристалл.

2.2 Идеальный кристалл.

2.3 Реальный кристалл.

Для наглядного представления таких структур используются кристаллические решётки, в узлах которых располагаются центры атомов или молекул (или ионов) вещества. Структурный элемент решётки минимального размера называется элементарной ячейкой. Вся кристаллическая решётка может быть построена путём параллельного переноса элементарной ячейки по некоторым направлениям.

В момент образования вещества в результате химической реакции

При присоединении к молекуле солей молекулы воды

При осаждении растворённого вещества из раствора

При переходе газообразного или жидкого вещества в твёрдое
При росте кристаллов атомы располагаются в определенном порядке. В это время происходит внешнее воздействие (меняется температура, давление). из-за этого возникают дислокации, из-за них атомы располагаются в ином порядке. Получается, что по дислокации можно понять откуда этот кристалл, как он образовался, что происходит рядом. например снежинки не могут быть одинаковыми, потому что не может быть абсолютно идентичных условий образования, примесей, но все они имеют шестиугольную форму, поскольку имеют схожий основной состав и условия тоже ограничены (температура ниже 0 и т.д.).
Алмаз, графит и наноалмаз являются примером того, что не обязательно кристаллы разные по свойствам состоят из разных веществ . Эти вещества одинаковы по составу и различаются они только строением кристаллической решетки. Наноалмазы были обнаружены в природе в кратерах, образовавшихся от падения метеоритов. Наноалмазы находят применение при создании элементов наноэлектроники.

алмаз и графит наноалмаз

к
ристаллическая решётка алмаза и графита

1. Свойства кристаллов.

3.1 Симметрия.

Закономерность атомного строения (кристалл может быть совмещён сам с собой путём преобразований симметрии). В природе существует только 230 различных пространственных групп, охватывающих все возможные кристаллические структуры (это установил русский учёный Фёдоров Е.С.)

3.2Анизотропия.

Анизотропия - неодинаковость свойств кристаллов по различным направлениям. Анизотропия является характерным свойством кристаллических тел. При этом свойство анизотропии в простейшем виде проявляется только у монокристаллов. У поликристаллов анизотропия тела в целом может не проявляться вследствие беспорядочной ориентировки микрокристаллов, или даже не проявляется, за исключением случаев специальных условий кристаллизации, специальной обработки и т. п.

Причиной анизотропности кристаллов является то, что при упорядоченном расположении атомов, молекул или ионов силы взаимодействия между ними и межатомные расстояния оказываются неодинаковыми по различным направлениям. Причиной анизотропии молекулярного кристалла может быть также асимметрия его молекул. Макроскопически эта неодинаковость проявляется как правило лишь если кристаллическая структура не слишком симметрична.

1. 
   Кристаллы песка.

Природная коллекция
Из песка получаются красивые природные коллекции.

Когда в пустыне выпадают осадки, вода быстро впитывается в песок. Если в песке много гипса, частицы его вымываются и уходят с водой вглубь. От сильной жары вода поднимается снова к поверхности. Когда происходит полное испарение воды, образуются новые гипсовые кристаллы. Так как формирование минерала происходит в слое песка , песок становится частью кристалла. И туристы, побывавшие в Сахаре с удовольствием берут эти камни- розы пустыни- в свои коллекции. Диаметр лепестков «розы пустыни» бывает от 2-3 миллиметров до нескольких дециметров. Окраска кристаллов целиком зависит от цвета песка, в котором они формировались. Белые «розы пустыни» находят в тунисской Сахаре, черные – в пустынях Аргентины .

Фото Чопорова А. Пустыня Сахара. Природная коллекция. “Роза пустыни”- песчаник

В наше время коллекционирование песка с разных пляжей и вулканов не редкость. Но мало кто знает, что коллекция песка это еще и коллекция кристаллов. Каждая песчинка это маленький кристалл кварца!

Песок из карьера в основном состоит из желтых кристалликов кварца, примеси содержит в минимальном количестве . В Песке из вулкана Гозо может попадаться обсидиан или вулканическое стекло. В песке из Греции многие песчинки не кристаллы кварца, а маленькие минералы других веществ. Белый песок с пляжей Туниса практически не содержит посторонних веществ. Он весь из белых кристаллов кварца. Песчаник является цельным камнем, состоящим из «слепленных» между собой песчинок. Горный хрусталь имеет много общего с песком. Это тоже кристаллики кварца , но только горный хрусталь крупнее по размерам.

Фото 1.Обычный песок из карьера. Фото 2. Песок с белых пляжей Туниса

Фото 3. Вулканический песок

из Греции. Фото 4. Рождение обсидиана

Фото 5. Песок с острова Гозо.
Фото сделаны в микроскоп с увеличением 10.

5. Теоретическая часть: «выращивание кристаллов».

5.1 Зачем выращивают кристаллы

Прежде всего природные кристаллы не всегда достаточно крупны, часто они неоднородны, в них имеются нежелательные примеси. При искусствен­ном выращивании можно получить кристаллы крупнее и чище, чем в природе.

Есть и такие кристаллы, которые в природе редки и ценятся дорого , а в технике очень нужны. Поэтому разработаны лабораторные и заводские методы выращивания кристаллов алмаза, кварца, корунда. В лабораториях выращивают большие кристаллы, необходимые для техники и науки, искусственные драгоценные камни, кристаллические материалы для точных приборов; там создают и те кристаллы, которые изу­чают кристаллографы, физики, химики, металловеды, минералоги, открывая в них новые замечательные яв­ления и свойства. А самое главное - искусственно вы­ращивая кристаллы, создают вещества, каких вообще нет в природе, множество новых веществ. По словам академика Николая Васильевича Белова, крупный кристалл - это объект проявления , изучения и ис­пользования поразительных свойств кристалла, непре­рывно революционизирующих науку и технику.

В лабораториях и на заводах все более совершен­ствуют методы создания искусственных кристаллов с нужными для техники свойствами, так сказать, кри­сталлов «по мерке», или «на заказ».

Так же, когда мы выращиваем кристаллы, мы будто бы создаем кусочек сказки. Будто по волшебству из порошка и воды вырастают кристаллы. Интерес также состоит в том, что узнавая научное объяснение «сказки», нам кажется, что все, что окружает нас – сказка. Только не волшебники, а химики, не магический порошок, а монофосфат аммония, не волшебный кристалл со своими магическими свойствами и красотой, а обычный, но обязательно красивый.

6.Самостоятельное выращивание кристаллов

Кристаллы образуются:

1. 
   В момент образования вещества в результате химической реакции
2. 
   При присоединении к молекуле солей молекулы воды
3. 
   При осаждении растворённого вещества из раствора
4. 
   При переходе газообразного или жидкого вещества в твёрдое

1. 
   Подготовка материалов. Нам понадобится: фосфат аммония, мерный стакан, горячая вода, палочка для перемешивания, ёмкость для кристаллов (для выращивания второго типа ещё и камни).

1. 
   Добавляем 70 мл горячей воды на 25 г фосфата аммония и тщательно размешиваем, пока фосфат аммония не растворится.

1. 
   А) полученный раствор выливаем в ёмкость и ждём около суток.

Б) 1. В ёмкость для кристаллов насыпаем камни.

2. в ёмкость наливаем раствор и ждём около недели.

3.А другим раствором пропитываем кусок зелёной бумаги.

Можно вырастить кристаллы и на картоне (картон – пористая структура). Нужно натереть наждачкой края картонки и поставить ее в раствор. На схеме можно увидеть как происходит этот процесс. По капиллярам раствор попадает к краям картонки, происходит испарение и процесс кристаллизации, из раствора вырастают кристаллики.

Схема процесса роста кристалла:капилляры- испарение-кристаллизация

Результаты: (кристаллы фосфата аммония) : (Фото автора)

В этой системе кристаллов есть кристаллы дигидрофосфата аммония, это перспективный материал с нелинейными электрическими свойствами.

Выводы:

1.Мы узнали, что кристаллы помнят предысторию роста

2.Вырастили кристаллы из фосфата аммония, а так же кристаллы на картоне за счет капиллярного роста

3.Составили мини-коллекцию песка

Список литературы.

2. «Горные породы и минералы» Научно- поп. издание. Москва, Мир, 1986
2011 -> Рефлексотерапия невралгии тройничного нерва
2011 -> С. Ж. Асфендияров атындағЫ
2011 -> Методические рекомендации государственное образовательное
2011 -> Рабочая программа по элективному курсу Фитотерапия, общая гомеопатия, клиническая фармакология косметических лекарственных