|
ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ОСТЫВАНИЯ ПЕРЕНАЫЩЕННОГО РАСТВОРА НА ФОРМУ, РАЗМЕР И СКОРОСТЬ РОСТА КРИСТАЛЛОВ МЕДНОГО КУПОРОСА
Практические советы для выступления на конференции с докладом
В третьей четверти во многих школах проводятся научно-практические конференции. Поэтому мы решили предложить вам попробовать свои силы, выступить с докладом и показать свои достижения в любой интересной для вас области. Вам помогут в этом наши советы по подготовке и проведению такой работы. В первую очередь вы должны определимся с направлением исследования. Можно выбрать фантастическое, творческо-изобретательское, теоретическое или экспериментальное направления. Допускается их комбинация между собой.
Мы придумали эксперимент, связанный с выращиванием кристаллов, и на его примере, покажем вам, как подготовить работу для конференции. В любой экспериментальной работе должны быть такие пункты:
ЦЕЛЬ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ
МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
ЭКСПЕРИМЕНТ
ВЫВОДЫ
Красным цветом в тексте выделено то, что надо показать в своём докладе.
ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ОСТЫВАНИЯ ПЕРЕНАЫЩЕННОГО РАСТВОРА НА ФОРМУ, РАЗМЕР И СКОРОСТЬ РОСТА КРИСТАЛЛОВ МЕДНОГО КУПОРОСА
Прежде чем приступить к эксперименту, мы должны определить
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: что мы хотим получить или узнать в конце эксперимента?
Например, мы захотели узнать, как влияет скорость остывания перенасыщенных растворов на скорость зародышеобразования кристаллов и форму растущих кристаллов?
Сложная формулировка. Если объяснить простыми словами, то мы хотим узнать, что произойдёт с горячим перенасыщенным раствором, если его остудить сильно быстро, и что будет, если остудить медленно. В каком случае кристаллы выпадут быстрее? Какого размера они будут? Какой формы?
Затем мы мысленно продумываем сам эксперимент: "Надо сделать так, чтобы один сосуд с перенасыщенным раствором остывал быстро, а другой – медленно. Попробуем погрузить один сосуд в снег, а второй – в горячую воду с температурой не ниже 80 градусов, которая не позволит раствору быстро остыть ".
Придумав мысленно эксперимент, на следующем этапе мы ставим перед собой
ЗАДАЧИ: перечисляем последовательность действия эксперимента, которые нам позволят достигнуть поставленной цели:
1. Приготовить перенасыщенный горячий раствор из медного купороса.
2. Приготовить две пластмассовые банки: одну со снегом, другую – с горячей водой, в которые надо поставить пустые пластмассовые банки.
3. Налить в пустые банки горячий перенасыщенный раствор.
4. Наблюдать и фотографировать происходящие изменения?
5. Сделать выводы.
Теперь надо перечислить какие нам понадобятся предметы и вещества для постановки эксперимента? Называется это
МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ:
Нам потребуется вещество, из которого мы будем делать перенасыщенный раствор – медный купорос. Поначалу мы хотели взять алюмокалиевые квасцы, но остановили свой выбор на медном купоросе. Во-первых, исходя из опыта по выращиванию кристаллов, мы знаем, что его кристаллы растут быстрее, чем кристаллы квасцов. А его насыщенный синий цвет смотрится гораздо привлекательнее, чем бесцветные алюмокалиевые квасцы.
|
| Медный купорос
| Алюмокалиевые квасцы
|
Ещё нам понадобится сосуд, для приготовления перенасыщенного раствора, горячая вода (следовательно, нужен или водонагреватель или чайник), пластмассовые ложки для засыпания и размешивания вещества, четыре пластмассовых банки, сужающихся ко дну, стакан пластиковый мерный, перчатки, фотоаппарат, снег. Хорошо, что сейчас на улице зима. А летом можно было бы заранее наморозить лёд в морозильнике. Банки обязательно надо подписать, чтобы потом не запутаться, что в какой банке было. Для этого нам понадобится маркер.
Приступим к эксперименту!
ЭТАПЫ ЭКСПЕРИМЕНТА: выполняем действия, намеченные в задачах. Они могут отличаться, поскольку человек может столкнуться с трудностями, которые он не смог просчитать заранее.
На занятиях "Геошколы" мы с ребятами поставили этот эксперимент:
1. Приготовили перенасыщенный горячий раствор из медного купороса. (Растворяли медный купорос в горячей воде до тех пор, пока она не перестал растворяться).
2. Приготовили две пластмассовые банки: одну со снегом, другую – с горячей водой, внутрь которых поместили пустые пластмассовые банки. Банку, стоявшую в сосуде со снегом, назвали Банка №1, а вторую, стоявшую в горячей воде – Банка №2.
3. Налили в пустые банки горячий перенасыщенный раствор.
|
|
| Вид на банки сверху. Слева Банка № 1 с раствором, стоявшая в сосуде со снегом, справа – Банка № 2, стоявшая в сосуде с горячей водой
|
| Вид на банки сбоку. Спасибо Варе за то, что подсказала подписать банки, а то мы долго бы разбирались, где какие банки!
|
НАБЛЮДЕНИЯ: Нам осталось только следить за тем, что происходило в банках с раствором, и записывать всё, что наблюдали во время эксперимента. Можно зарисовать, а ещё лучше фотографировать этапы эксперимента. Фотографии очень выручают при подготовке презентации.
|
|
| Через 5 минут
| В Банке № 1 появились кристаллы медного купороса. Их размер меньше 1 мм.
|
| На дне Банки № 2, ничего пока не появилось.
|
|
|
| Через 10 минут
| В Банке № 1 количество кристаллов медного купороса увеличилось. Размер первых появившихся кристаллов увеличился до 2 мм
|
| На дне Банки № 2 появились очень мелкие кристаллы и их мало.
|
|
|
| Через 15 минут
| Банка № 1. Почти всё дно покрылось кристаллами
|
| Банка № 2. Кристаллы по размеру увеличились до 1 мм и появились новые кристаллы.
|
|
|
| Через 20 минут
| Банка № 1. Кристаллы перестали сдвигаться – они срослись друг с другом.
|
| Банка № 2. Размер первых выпавших кристаллов увеличился до 3 мм.
|
| Форма кристаллов в обеих банках одинаковая – в виде параллелограммов. В Банке №2, остывавшей медленно, количество кристаллов меньше, но размер их крупнее.
|
|
|
| Через 2 часа
| Банка № 1. Кристаллы мельче, чем в Банке № 2, но зато распределены они равномернее
|
| Банка № 2. Кристаллы, выпавшие в этой банке первыми по размеру крупнее, чем в Банке №1.
|
|
|
| Через 6 дней
| Мелкозернистые кристаллы распределены равномерно по дну Банки №1.
|
| Банка № 2. Кристаллы, выпавшие в этой банке первыми по размеру в два раза крупнее, чем в Банке №1.
| РАССУЖДЕНИЕ: попытаемся объяснить явления, которые мы наблюдали. Здесь мы можем обратиться к литературе или другим источникам информации по выращиванию кристаллов.
В обеих банках образовались кристаллы, только при резком охлаждении процессы кристаллизации стали происходить гораздо раньше. Значит при определённой высокой температуре растворимость вещества в воде выше, а при снижении температуры растворимость вещества падает. В этот самый момент мы наблюдали зародышеобразование кристаллов, но с разницей в 10 минут в разных банках. Вот здесь всплыл наш недочёт. Надо было использовать градусник, и тогда мы бы смогли указать точную температуру, при которой началось это самое зародышеобразование.
Форма кристаллов в обеих банках одинаковая, а вот размер разный. Значит скорость охлаждения, которая была у нас в опыте, не влияет на форму кристаллов медного купороса. А вот почему в банке, остывавшей медленнее, кристаллы оказались в два раза крупнее, несмотря на то, что образовываться они начали на 10 минут позже? Скорее всего, это произошло из-за того, что зародышей или другими словами центров кристаллизации, в медленно остывающем растворе было гораздо меньше, и всё вещество расходовалось на их рост. В другом растворе, остывавшем быстро, зародышей образовалось больше. Они заняли всё дно банки, и им некуда было расти. Да и вещество израсходовалось на образование такого количества кристаллов гораздо быстрее.
Для чего нужен был этот опыт? В природе нам часто встречаются породы с разным размером зёрен. И глядя на них, возникают вопросы, как они росли и почему такого разного размера? Ниже на фотографии приведены породы, одна из которых мелкозернистая – образовалась, быстро остывая на воздухе, а другая – крупнозернистая – кристаллизовалась, остывая медленно, в глубинах земной коры. Результат очень похож на тот, который получили мы в ходе нашего эксперимента. Разница лишь, в том, что данные породы образовались из расплава, а наши кристаллы – из раствора. И химический состав пород намного сложнее. Тем не менее, процессы зародышеобразования и роста кристаллов, по-видимому, и в расплавах и растворах очень схожи.
|
|
| Андезит – мелкозернистая порода
|
| Диорит – крупнозернистая порода
| ВЫВОДЫ:наше окончательное мнение, которое мы формулируем во время рассуждения о явлениях эксперимента.
при снижении температуры раствора растворимость вещества падает;
скорость охлаждения раствора в нашем опыте, не повлияла на форму образующихся кристаллов медного купороса;
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|