Презентация "Кристаллы" по химии – проект, доклад

КРИСТАЛЛЫ

ЦЕЛЬ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА:

Выращивание монокристаллов поваренной соли, медного купороса, алюмокалиевых квасцов из перенасыщенных водных растворов. Наблюдение за скоростью роста монокристаллов, в зависимости от частоты приготовления новых перенасыщенных растворов. Изучение особенностей роста монокристаллов правильной формы. Изучение формы полученных кристаллов и определение видов дефектов структуры реальных кристаллов.

Примеры применения монокристаллов:

КРИСТАЛЛЫ:

- это твердые тела, в которых атомы или молекулы расположены в пространстве упорядочено. Каждому химическому веществу соответствует определенная атомно-кристаллическая структура. Крупные одиночные кристаллы называются М О Н О К Р И С Т А Л Л А М И.

ГЕОМЕТРИЯ КРИСТАЛЛОВ

Выросшие в равновесных условиях кристаллы имеют форму правильных многогранников . Симметричные тела имеют следующие элементы: плоскость симметрии, ось симметрии, центр симметрии. Существует 14 типов решеток Бравэ, они образуют 7 кристаллических систем.

Семь кристаллических систем:

Триклинная (a ≠b ≠ c, α ≠ β ≠ γ) Моноклинная (a ≠ b ≠ c, α = β = 90° ≠ γ) Ромбическая (a ≠ b ≠ c, α = β = γ = 90 °) Тетрагональная (a = b ≠ c, α = β = γ = 90 °) Ромбоэдрическая (a = b = c, α = β = γ≠90 °) Гексагональная (a=b ≠ c, α=β=90 °, γ=60 °) Кубическая (a = b = c, α = β = γ = 90 °)

Элементарная ячейка кристаллической решетки

Выдающийся русский кристаллограф Евграф Степанович Федоров установил, что в природе может существовать 230 различных кристаллических решеток. Кристаллы могут иметь форму различных призм и пирамид, в основании которых могут лежать только правильный треугольник, квадрат, параллелограмм и шестиугольник.

Простые формы кристаллов

Получение монокристаллов.

Крупные совершенные монокристаллы выращивают из пересыщенных растворов и перегретых расплавов, вводя в них небольшие затравочные кристаллики, не допуская самопроизвольного зарождения.

Получение перенасыщенного раствора и выращивание кристалла.

При выращивании кристалла необходимо поддерживать постоянную температуру и насыщение раствора.

Работа по насыщению раствора: Вытащить кристалл. В раствор добавить избыток соли и нагреть его на водяной бане (см. рисунок). Отделить раствор от избытка соли и охладить его. Внести в раствор кристалл на нити.

Выращивание кристаллов:

Кристалл хлорида натрия [NaCl] – поваренная соль кристаллизуется в форме куба.

2. Кристалл алюмокалиевых квасцов [KAl(SO4)2·12H2O] – кристаллизуется в форме октаэдра.

3. Кристалл сульфата меди [CuSO4·5H2O] – медный купорос образует кристалл, имеющий только один центр симметрии.

Для выращивания этих кристаллов медного купороса потребовалось 1,2 кг CuSO4 .

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫРАЩЕННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ:

Для NaCl наиболее развитые грани имеют форму куба; рост граней кристалла поваренной соли шел послойно; незавершенные слои имеют ступенчатый вид; ступени, находящиеся по краям граней имеют большую высоту, чем ступени в центре граней.

Кристалл квасцов имеет форму октаэдра; форма октаэдра сильнее выражена в той части кристалла, которая находилась в нижней части перенасыщенного раствора; вершины и рёбра кристалла опередили рост плоских граней; плоские грани исчезли из-за ступенчатого роста кристалла. Монокристалл квасцов имеет скелетный характер.

Монокристалл более правильной формы получен от затравки без видимых дефектов строения; на плоских гранях хорошо видна слоистость роста кристалла;

Замеченные выступы второй затравки были «наследованы» вторым монокристаллом; выступы развивались в различных направлениях, отвечающих максимальной скорости роста и образовали многолучевую звезду, каждый луч которой повторяет правильное строение кристалла сульфата меди.