Презентация "Кристаллы" по химии – проект, доклад

14.02.2019

МОУ "Поярковская СОШ №1"

КРИСТАЛЛЫ - ПРИРОДНЫЕ МНОГОГРАННИКИ

Выполнил ученик 10Б класса Мозговой Иван Учитель: Холявка Н.В.

Цель презентации:

Выяснить: Как возникли кристаллы? Почему они имеют форму многогранников? Чем определяются свойства кристаллов? Где применяются кристаллы?

Многие формы многогранников изобрел не сам человек, а их создала природа в виде кристаллов. Внешняя форма кристаллов — это лишь проявление их внутренних физических и химических свойств. С некоторыми из них вы знакомитесь на уроках физики и химии. Они объясняются особенностями геометрического строения кристаллов, в частности симметричным расположением атомов в кристаллической решетке. Так, куб передает форму кристаллов поваренной соли NaCl, монокристалл алюминиево- калиевых квасцов (KAlSO4)2 12Н2О имеет форму октаэдра, кристалл сернистого колчедана FeS имеет форму додекаэдра, сурьмянистый сернокислый натрий - тетраэдра, бор - икосаэдра. Правильные многогранники определяют форму кристаллических решеток некоторых химических веществ.

Кристаллы

Кристаллы – это вещества, в которых составляющие их частицы (атомы, ионы, молекулы) расположены правильными симметричными, периодически повторяющимися рядами, решётками. Кристаллы растут из паров, расплавов и вырастают в виде удивительно правильных многогранников. В земле вырастают кристаллы природных минералов. На заводах, в лабораториях выращивают синтетические кристаллы. Свойства вещества зависят от состава, от строения и от того как расположены атомы. Если атомы выстраиваются правильным строем перед нами кристалл с его прекрасными геометрическими формами.

Удивительное сходство кристаллов льда и горного хрусталя было подмечено очень давно. В древности и в средние века думали, что кристаллы льда и горного хрусталя — одно и то же, только лед замерзает у нас на глазах, а горный хрусталь лишь при особенно сильном морозе. Само слово «кристалл» происходит от греческого «кристаллос», т. е. лед.

Гранат — один из основных породообразующих минералов, встречаются огромные скалы, которые сложены гранатовыми породами, называемыми скарнами. Однако драгоценные, красиво окрашенные и прозрачные камни встречаются далеко не часто. Несмотря на это, как раз именно гранат — кроваво-красный пироп — археологи считают самым древним украшением, так как он был обнаружен в Европе в древнем неолите на территории современных Чехии и Словакии, где он и в настоящее время пользуется особой популярностью. О том, что гранат, т. е. и ромбододекаэдр, был известен с глубокой древ­ности, можно судить по истории происхождения его названия, которое в переводе в древнегреческого языка означало «красная краска». При этом название связывалось с красным цветом — наиболее часто встречающейся окраской гранатов.

Поговорим о гранате

Гранат высоко ценится знатоками драгоценных камней. Он применяется для изготовления первоклассных ювелирных изделий. До нас дошло опи­сание древнейшего из известных крупных исторических ювелирных изделий — эфуда, нагрудника древнееврейских первосвященников (около 2000 лет до нашей эры), украшенного двенадцатью камнями, среди кото­рых был и гранат. Художественные изделия из гранатов были обнаружены в неополите Египта и в могильниках додинастического периода (свыше двух тысячелетий до нашей эры). В коллекциях Эрмитажа особым вниманием пользуются золотые украшения древних скифов. Необычайно тонка художественная работа золотых венков, диадем, сплетенных из листьев и веточек с плодами оливкового де­рева и украшенных драгоценными красно-фиолетовыми гранатами. Сохранились интересные письменные материалы, например, так называемый «папирус Эберса», который содержит описание методов лечения камнями с особыми ритуалами и заклинаниями, где драгоценным камням приписываются таинственные силы. Считалось, что кристалл граната приносит счастье в январе. Это камень-талисман для людей, родившихся в этом месяце.

С драгоценными камнями связано много увлекательных преданий. Например, А. И. Куприн в повести «Гранатовый браслет» говорит о том, что гранат имеет свойство сообщать дар предвидения носящим его женщинам и отгоняет от них тяжелые мысли, мужчин же охраняет от насильственной смерти. Гранаты подчеркивают необычность ситуации, неординарность поступков героев, подчеркивают чистоту и возвышенность их чувств. Тот же прием использован и в повести И. С. Тургенева «Вешние воды», где девушка дарит на память герою маленький гранатовый крестик. Часто люди, рассматривая чудесные, сверкающие, переливав многогранники кристаллов, не могут поверить, что их создала природа, а не человек. Именно поэтому родилось так много удивительных народных сказаний о кристаллах. Несколько таких легенд, рассказанных старыми уральскими мастерами, собрано П. П. Бажовым в сборнике «Малахитовая шкатулка». Известный любитель и знаток камня академик А. Е. Ферсман в книге «Рассказы о самоцветах» тоже поведал много народных легенд о драгоценных камнях. Он ярко и красочно повествует о том, какие красивые самоцветы находят у нас в России, в частности о месторождениях граната на Урале.

Предания и сказания о кристаллах

В древности кристаллам приписывались всякие необыкновенные свойства. Считали, например, что кристалл аметиста предохраняет от пьянства и навевает счастливые сны, изумруд спасает мореплавателей от бурь, сапфир помогает при укусах скорпионов, алмаз бережет от болезней топаз приносит счастье в ноябре, а гранат — в январе и т. д.

Необыкновенные свойства кристаллов

Есть в природе одна очень хрупкая «штука»…

Да, есть в природе одна очень хрупкая "штука", которая "сама" (в очень точно контролируемых условиях) растет в виде додекаэдра. Создатели (видимо в насмешку) назвали эту вещь "квази-кристалл", хотя кристаллом там и не пахнет. Больше всего эта вещь похожа на металлическое стекло, только атомы расположены не в случайных позициях, а в более-менее определенных (но не повторяющихся периодически), расположенных как узлы в покрытии Пенроуза. Сразу оговорюсь, что явно отказывая этой вещи в статусе кристалла, ничуть не хочу принизить ее потенциальную полезность (аморфные металлические стекла, где атомы расположены вообще случайно, вон как полезны оказались, целая индустрия родилась). Просто не кристалл это и все. (дельный обзор квази-кристаллов.

Применение кристаллов в технике

Вся часовая промышленность работает на искусственных руби­нах. На полупроводниковых заводах тончайшие схемы рисуют ру­биновыми иглами. В текстильной и химической промышленности рубиновые нитеводители вытягивают нити из искусственных воло­кон, из капрона, из нейлона. Новая жизнь рубина - это лазер или, как его называют в науке, оптический квантовый генератор (ОКГ), чудесный прибор наших дней. В 1960г. был создан первый лазер на рубине. Оказалось, что кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц. Мощный луч лазера громадный мощностью. Он легко прожига­ет листовой металл, сваривает металлические провода, прожигает металлические трубы, сверлит тончайшие отверстия в твердых спла­вах, алмазе. Эти функции выполняет твердый лазер, где использует­ся рубин, гранат с неодитом. В глазной хирургии применяется чаще всего неодиновые лазеры и лазеры на рубине. В наземных системах ближнего радиуса действия часто используются инжекционные ла­зеры на арсениде галлия. Полупроводниковые приборы, революционизировавшие электронику, изготавливаются из кристаллических веществ, главным образом кремния и германия. При этом важную роль играют легирующие примеси, которые вводятся в кристаллическую решетку. Полупроводниковые диоды используются в компьютерах и системах связи, транзисторы заменили электронные лампы в радиотехнике, а солнечные батареи, помещаемые на наружной поверхности космических летательных аппаратов, преобразуют солнечную энергию в электрическую. Полупроводники широко применяются также в преобразователях переменного тока в постоянный.

Вывод:

Кристаллы создала природа Свойства кристаллов зависят от состава, от строения и от того как расположены атомы Можно выращивать кристаллы в искусственных условиях Кристаллы находят широкое применение в нашей жизни

Литература

И.М. Смирнова, В.А. Смирнов Многогранники Элективный курс Москва Мнемозина, 2007 г Н.П. Долбилин Жемчужины теории многогранников. – Москва МЦНМО, 200 г Р.В. Галиулин Как устроены кристаллы. Квант. – 1983 г №11 Г. Вейль Симметрия. – Москва Наука, 1968 г Шаскольская М.П. Кристаллы.- М.: Наука, 1985 г