Easy Crystal Eksperimenter Du kan dele med Kids

Av Aurora Lipper, Supercharged Science

Denne artikkelen lærer barna om Crystal Farming og gir en håndfull av totalt morsomme aktiviteter for å eksperimentere med for deres homeschool vitenskap læring (inkludert stein godteri og hjemmelagde geodes). Det &'; s også bra for speidere som jobber på et merke, eller for eventuelle barn som elsker vitenskap eksperimenter. Disse eksperimentene er en del av en homeschool vitenskap program som jeg underviser, og jeg lover at barna vil elske den.
Krystaller dannes med atomer stille opp i mønstre når stoffet størkner (eller væsken fordamper og etterlater resten bak). Det er krystaller overalt – i form av salt, sukker, sand, diamanter, kvarts, og mange, mange flere. Men hvordan atomene vite hvordan og når man skal stille opp (i en krystallinsk struktur)? La &'; s ta en nærmere titt på atomer mens undervisning homeschool vitenskap:
Anta at vi har en dråpe vann. Hvis vi ser på det veldig nøye, vi &'; ll se en dråpe vann, fin og glatt. Hvis du ta din mikroskop og foredle det omtrent 2000 ganger (fallet er nå 40 fot over, på størrelse med en stor klasserommet) og ser veldig nøye, vi &'; ll fortsatt ser relativt glatt vann, men det er uregelmessige ting flyter rundt (paramecia ). Vi kunne stoppe her og studere disse interessante små gnagerne, men da vi &'; d side-spore oss inn i biologi. Så la &'; s fokus mer på vannet

La &'; s. Foredle vann 2000 ganger igjen, så det &'; s omtrent 15 miles over. Når vi ser på det veldig tett nå, ser vi det som ser ut som en yrende mobb av Super Bowl fans på vei til nærmeste avkjørsel – masse, masse bevegelse, men det &'; s fortsatt uklar og vanskelig å få ut. Nå er vi &'; ll foredle det ytterligere 250 ganger (for en total forstørrelse på rundt 1 milliard ganger), og vi &'; ll se to typer “ blobs &"; – hydrogenatomer og oksygenatomer ordnet i en liten gruppe som Mikke Mus. Hver liten gruppe av disse atomene kalles et molekyl

Dette bildet til høyre idealisert på noen måter, men viktigst av alt, spiller det &';. T flytte på siden, mens de virkelige molekylet Wiggles og jiggles som vi se det forstørret 1 milliard ganger. En annen måte dette bildet er ikke helt riktig er at atomene er egentlig henger sammen som lim, mye på samme måte magneter tiltrekker hverandre. Men i motsetning til magneter, hvis du klemmer disse atomene sammen for hardt, frastøte de.

jiggling bevegelse er det vi kaller varme. Når vi øker temperaturen (si, vann over en varm ovn), de jiggles øker og volumet mellom atomene øke.
Anta nå vi senke temperaturen på vår dråpe vann, og vi finner den vibrerende bevegelse avtar, og de tiltrekkende kreftene mellom atomene overtar og ved meget lave temperaturer, atomene låses sammen til et nytt mønster kalt is. Det interessante er at det er et sted for hvert atom i fast form (krystallinsk array). Vann er en av de eneste molekyler som utvider seg når størknet. Krystallen mønster av is er vist (høyre) – den har mange hull i den. Denne åpne strukturen kollapser når atomene jiggle hardt nok til å riste seg løs (smelting) og jag for å fylle hullene som temperatur (og jiggling) øker.

Hvor stort er et atom? Hvis en appelsin er forstørret til størrelsen på jorden, størrelsen på atomene i den oransje er omtrent på størrelse med det opprinnelige oransje.

Crystals laget av enten størkn (tenke på iskrystallene i fryseren ), eller ved å “ voksende &"; dem (som i homschool vitenskap aktiviteter vi &'; re i ferd med å starte). La &'; s finne ut mer om hvordan å vokse (eller “ gård &";). Dine egne krystaller

Når du lager krystaller, det er en veldig spesiell type løsning for å gjøre. Det kalles en "super mettet solid løsning". Hva betyr det? Her er et eksempel: Hvis du stadig legger salt med skje til en kopp vann, kommer du til et punkt der saltet ikke forsvinner (oppløses) lenger, og danner en klump på bunnen av glasset.

Det punktet hvor det begynner å danne en klump er bare forbi poenget med å være en mettet løsning. Hvis du varmer opp saltvann, forsvinner klump. Du kan nå legge mer og mer salt, til den ikke kan ta lenger salt (du vil se en annen klump begynner å danne nederst). Dette er nå en super mettet fast oppløsning. Bland i litt vann for å få klump forsvinne. Løsningen er klar for fremstilling av krystaller. Men hvordan?
Hvis du legger noe for krystallene å klamre seg til, som en stein eller en pinne, krystaller kan nå vokse. Hvis du "frø" objektet (strøk den med ting du dannet løsningen med, som salt eller sukker), vil de begynne å danne raskere
TIPS: Speedy Crystals. Hvis du holder løsningen på et varmt sted, krystaller kan vokse raskere. Bruk den høyeste plass i huset, en varmepute, eller lukket boks med en tent lyspære (for eksempel en overnatting turen i ovnen).
Hvis du har for mye salt (eller annen solid) blandet i, din løsning vil utkrystallisere alt på samme tid, og du får en stor stein som du ikke kan trekke ut av glasset. Hvis du har for lite salt, så vil du vente evig krystaller til å vokse. Finne riktig mengde til å blande i tar tid og tålmodighet
. Geodes En Geode er en krystallisert mineralforekomst, og er vanligvis svært kjedelig og ordinært utseende på utsiden, før du sprekk dem åpne! Et eggeskall skal brukes til å simulere en gassboble som finnes i flytende lava. Ved oppløsning av alun i vann (det virkelige liv bruker mineraler oppløst i grunnvann) og plassere det inn i eggeskallet (i det virkelige liv, det &'; s gassboble pocket), vil du sitte igjen med en geode. (Merk: Disse krystallene er ikke for å spise, bare ute.)
Gjøre Geode Sørg for at eggeskall er rene. Fyll en liten kopp med varmt vann og oppløses så mye alum i vannet som du kan for å gjøre en mettet løsning (som betyr at hvis du legger noe mer alum, vil det bare falle til bunnen og ikke oppløses). Fyll eggeskall med løsningen og sett til side. Observer som løsningen fordamper i løpet av de neste dagene. Når løsningen er helt fordampet, vil du ha en hjemmelaget Geode. Hvis ingen krystaller dannet, så du hadde for mye vann og ikke nok alum i din løsning.
Edelstener Fyll en ren glasskrukke med mettet løsning laget over og la det stå i to dager. Sil den og spare vannet til senere. Hold krystallene!
String Crystals Fyll en annen glasskrukke med reservehjul mettet løsning, og suspendere en krystall (fra eksperimentet ovenfor) med hyssing fra glasset lokket. Senk den ned i løsningen og vente flere dager. (. Seed strengen for raskere vekst)
Rock Candy Vi &'; re kommer til å dra nytte av prosessen med krystallisering å lage godteri. Du kommer til å gjøre en super mettet løsning av sukker og bruke den til å dyrke dine egne hjemmelagde sukker godteri krystaller. En super mettet oppløsning er en som har så mye sukker oppløst i vannet som mulig. (Hvis vi gjorde &'; t varme opp vann, vi &'; d ende opp med bare en mettet løsning.)
Making Rock Candy Kok tre kopper vann i en stor gryte på komfyren. Legg åtte kopper sukker, en kopp om gangen, sakte omrøring mens du går. Væsken skal være tykk og gulaktig. Slå av varmen og la den sitte i fire timer (eller til temperaturen er under 120 grader F). Hell sukkervann i rene glasskrukker og legge til et par dråper konditorfarge (for fargede krystaller). Knytt en snor til et spyd, hviler skewer horisontalt over glasset munnen Jelly
. Crystals Dette vannet gelé krystall (finnes i hage delen av jernvarehandel, vanligvis kalt "Jord Moist") vil vokse over 300 ganger sin egen størrelse når hydrert (tilsette vann). Fyll hver kopp halvfull av vann. Tilsett noen dråper konditorfarge og rør. Legg til en håndfull av krystaller og lar stå 20 minutter. Squish dem med hendene! Kombiner flere forskjellige farger (i lag) i en tom vannflaske og se fargene smelter inn i hverandre (prøv lagdeling blå, gul og rød og se oransje og grønt vises ut av ingensteds!) Lag en stor regnbue tryllestaven med en plast fluorescerende tube casing (fra jernvarehandelen – de kommer i 4 til 8 'seksjoner!) med stoppere limt til endene. Å gjenbruke krystaller, lå på et papirhåndkle og la tørke (de kan sette flekker under håndkle, så legg et lag med folie) over et par dager.
Salt Stalaktitter Lag en mettet løsning fra varmt vann og Epsom salter. (Legg nok salt, slik at hvis du legger til mer, vil det ikke løse seg opp ytterligere.) Fyll to tomme glasskrukker med saltløsning. Space glassene en fot fra hverandre på et lag med folie eller på en cookie ark. Suspendere et stykke garn eller hyssing fra ett kar til det andre. Vent utålmodig på ca tre dager. En stalakitt bør danne fra midten av strengen
_____________________________________________________________
 !;