Выращивание кристаллов медного купороса и определение их плотности 7 класс

(Исследовательская работа)



Бельзер Вячеслав
(ученик 7 А класса)
Киселев Роман
(ученик 7 А класса)
Научный руководитель
учитель физики
Н. А. Тычкова

мы решили вырастить кристаллы медного купороса, для последующего изучения

их физических свойств.

и рассчитать их плотность.
Задачи:
провести анализ научно – популярной

литературы по теме исследования;
вырастить кристаллы медного купороса в лабораторных условиях;
выявить изменения, происходящие с кристаллами при одинаковых условиях выращивания в зависимости от различной концентрации раствора;
определить плотность кристаллов медного купороса;

проблемы;
практические: выполнение работ по выращиванию кристаллов медного купороса; определение

плотности кристаллов.

Базой исследования являлась: лаборатория кабинета физики МОУ СОШ № 91.

кристаллы
1.2. Образование и рост кристаллов
1.3. Методы выращивания кристаллов
1.4. Кристаллизация из

растворов
1.5. Медный купорос и его применение

кристаллы, хорошо растворимые в воде. Одно из свойств медного купороса

– это способность поглощать воду даже из влажного воздуха. При этом бесцветные кристаллы окрашиваются в голубой цвет.
Медный купорос служит для покрытия медью металлов и окраски золота.
Безводный сульфат меди можно использовать как индикатор влажности, с его помощью в лаборатории проводят осушку этанола и некоторых других веществ.
Наибольшее количество непосредственно применяемого медного купороса расходуется на борьбу с вредителями в сельском хозяйстве, от грибковых заболеваний и виноградной тли, а также для протравливания хлебных зерен и других семян перед посевом - для уничтожения плесневого грибка, т. к. купорос ядовит, особенно для низших организмов.
Для консервирования древесины, чтобы она не подвергалась гниению.
Как удобрение для подкормки растений.
В медицине медный купорос употребляется во многих случаях как внутреннее и наружное средство.

выращивания кристаллов
В работе использовалось оборудование: химические стаканы, стеклянные палочки, деревянные

палочки, х/б нить, фильтровальная бумага, стеклянная воронка.
Реактивы: сульфат меди CuSO4 ∙ 5H2O (медный купорос); вода Н2О (кипяченная)

стакан и залили горячей водой (60-70С), тщательно перемешивая. На дне

стакана осталась нерастворившаяся соль.
Отделили раствор от не растворившейся соли и профильтровали его через фильтровальную бумагу.
Охладили отфильтрованный раствор до комнатной температуры (20С). Разлили в три стакана. Привязали затравочный кристаллик медного купороса к хлопчатобумажной нити. Прикрепили нить с кристалликом на деревянную палочку и погрузили кристаллик в охлажденный перенасыщенный раствор соли.

(20 С), другой поместили на подоконник, третий установили возле батареи

отопления(30-35С).
При выращивании кристаллов поддерживали постоянную температуру и насыщение раствора. Испарение раствора быстро происходило при повышенной температуре, поэтому приходилось доливать раствор.
Процесс кристаллизации происходил ровно, При температуре 20 С на нити образовалось три кристалла, а на дне мелкие сросшиеся кристаллики. При температуре 30-35С кристалл рос неправильной формы, вокруг него образовалось много мелких кристалликов, на дне стакана образовалось много сросшихся кристаллов, происходило быстрое испарение раствора.

концентрации, происходило следующее: при пересыщенном растворе кристаллов на нити было

5, на дне и на стенках стакана образовались мелкие кристаллики. Во втором стакане – раствор не насыщенный – кристалл не рос. В третьем стакане при малой концентрации раствора – «затравка» растворилась через час.
В конце эксперименты выбрали кристаллы для определения их плотности.

медного купороса использовались ученические весы с набором гирь.
2. Определение объёма

кристаллов:
Так как кристалл представляет собой прямоугольный параллелепипед, то его объём определяется по формуле: V = a∙b∙h, где а - длина кристалла, b - ширина кристалла, h - толщина кристалла. Измерения были проведены при помощи штангенциркуля с ценой деления 0,05 мм. Результаты измерений представлены в таблице №1.

кристаллов использовали формулу:

- относительная погрешность массы

- относительная
погрешность объема

- относительная погрешность
плотности
ξ( ) = ξ(m) + ξ(V)

Таблица 1.

гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристаллы медного купороса и

определить их плотность. Причём результаты наших измерений практически совпадают с табличными данными.
В ходе наблюдений за ростом кристаллов мы выяснили, Их рост зависит от условий выращивания: от температуры окружающей среды и концентрации раствора.
Замечено, что верхняя грань кристалла вырастает меньше нижней. Это можно объяснить тем, что насыщенный раствор (более тяжелый) опускается в низ, а менее насыщенный после выпадения из него вещества на кристалл поднимается вверх. Для получения правильного по форме кристалла необходимо постоянное перемешивание раствора.

исключить попадание данного вещества на руки. Готовить растворы лучше всего

в резиновых перчатках.
Для приготовления раствора использовать кипяченную или дисцелированную воду.
Использовать свежеприготовленные, насыщенные растворы.
Обязательно фильтровать раствор.
Чтобы получить монокристалл необходимо удалять образовавшиеся сросшиеся мелкие кристаллы.
Полученные кристаллы тщательно покрывать бесцветным лаком против выветривания.
Продолжить работу по выращиванию и исследованию кристаллов других солей.

Мир, 1969г.;
Блудов М.И. Беседы по физике // Книга для учащихся

старших классов средней школы. – М.: Просвещение, 1992г.;
Квант: научно-популярный физико-математический журнал. М.: Наука. 1974 г.
Кристаллы. Рост. Структура. Свойства.- М.: «Наука», 1993г.;
Ландау Л.Д., Китайгородский А.И. Физика для всех, Книга 2. Молекулы.- М.:1978г.;
Пёрышкин А.В., Каменецкий С.Е., Факультативный курс физики. - М.: «Просвещение»,1976г.;
http://www.kristallikov.net/page6.html