Esperimenti Facile cristallo è possibile condividere con i tuoi figli

Per Aurora Lipper, sovralimentato Scienza

In questo articolo si insegna ai bambini sul Cristallo agricoltura e dà una manciata di attività totalmente divertenti da sperimentare con la loro scienza homeschool apprendimento ( compresi caramelle rock e geodi fatti in casa). E &'; s anche un bene per boy scout che lavorano su un distintivo, o per le bambini che amano esperimenti scientifici. Questi esperimenti fanno parte di un programma scientifico homeschool che io insegno, e prometto vostri bambini lo ameranno.
Cristalli si formano con gli atomi in fila nei modelli quando si solidifica sostanza (o il liquido evapora e lascia il resto alle spalle). Ci sono cristalli ovunque – sotto forma di sale, zucchero, sabbia, diamanti, quarzo, e molti altri ancora. Ma come fanno gli atomi sanno come e quando in fila (in una struttura cristallina)? Diamo &'; s un'occhiata più da vicino a atomi, mentre l'insegnamento delle scienze homeschool:
Supponiamo di avere una goccia d'acqua. Se guardiamo molto da vicino, abbiamo &'; vedremo una goccia d'acqua, bella e liscia. Se si afferra il microscopio e ingrandirla circa 2.000 volte (il calo è ora 40 piedi di diametro, la dimensione di una grande aula) e guarda molto da vicino, abbiamo &'; ll ancora vedere l'acqua relativamente liscia, ma ci sono cose sinuose galleggianti intorno (parameci ). Potremmo fermarci qui e studiare queste creature poco interessanti, ma poi, abbiamo &'; d side-track noi stessi in biologia. Quindi cerchiamo &'; s più attenzione sull'acqua

Let &';. S ingrandire l'acqua 2.000 volte di nuovo, in modo che &'; s circa 15 miglia. Quando guardiamo molto attentamente ora, vediamo quello che sembra una folla brulicante di tifosi del Super Bowl che si fanno strada verso l'uscita più vicina – un sacco di movimento, ma &'; s ancora confusa e difficile da distinguere. Ora noi &'; ll ingrandirla altri 250 volte (per un ingrandimento totale di circa 1 miliardo di volte), e ci &'; vedremo due tipi di “ blob &"; – atomi di idrogeno e atomi di ossigeno disposti in un piccolo gruppo come Topolino. Ogni piccolo gruppo di questi atomi si chiama una molecola

Questa immagine a destra è idealizzato in alcuni modi, ma cosa più importante, il doesn &';. T spostare sulla pagina, mentre i wiggles reale molecola e jiggles come lo guardiamo ingrandita 1 miliardo di volte. Un altro modo questa immagine non è giusto è che gli atomi sono davvero attaccati insieme come colla, più o meno le stesse magneti modo si attraggono. Ma a differenza di magneti, se si spremere questi atomi insieme troppo duro, si respingono.

Il movimento jiggling è ciò che chiamiamo calore. Quando aumentiamo la temperatura (ad esempio, l'acqua su una stufa calda), i jiggles aumentano e il volume tra gli atomi aumentano.
Supponiamo ora diminuiamo la temperatura del nostro goccia d'acqua, e troviamo il movimento jiggling diminuisce, e le forze di attrazione tra gli atomi riprende e a bassissime temperature, gli atomi blocco insieme in un nuovo modello chiamato ghiaccio. La cosa interessante è che ci sia un posto per ogni atomo nella sua forma solida (array cristallino). L'acqua è una delle poche molecole che si espande quando solidificato. Viene visualizzato il modello di cristallo di ghiaccio (a destra) – ha molti buchi. Questa struttura aperta crolla quando gli atomi jiggle abbastanza difficile per scuotere stessi sciolto (fusione) e fretta di colmare le lacune come la temperatura (e jiggling) aumenta.

Quanto è grande un atomo? Se un arancio viene ingrandita alle dimensioni della terra, le dimensioni degli atomi in arancione sono circa le dimensioni di arancione originale.

cristallo è fatto da una solidificazione (pensare i cristalli di ghiaccio nel congelatore ), o da “ crescita &"; li (come nelle homschool attività scientifiche noi &'; re per iniziare). Diamo &'; s saperne di più su come crescere (o “ fattoria &";). I propri cristalli

Quando si effettuano i cristalli, vi è un tipo molto speciale di una soluzione per fare. Si chiama una "soluzione solida super-satura". Che cosa significa? Ecco un esempio: se si aggiungono costantemente sale al cucchiaio a una tazza di acqua, si raggiunge un punto in cui il sale non scompare (dissolve) più e forma un grumo sul fondo del bicchiere.

Il punto in cui si inizia a formare un nodulo è appena passato il punto di essere una soluzione satura. Se si riscalda l'acqua salata, il grumo scompare. È ora possibile aggiungere più e più sale, fino a quando essa non può prendere più sale (vedrete un'altra pallina comincia a formare in basso). Questa è ora una soluzione solida super-satura. Mescolare in un po 'di acqua per fare il grumo scomparire. La soluzione è pronta per fare cristalli. Ma come?
Se si aggiunge qualcosa per i cristalli a cui aggrapparsi, come un sasso o un bastone, i cristalli possono ora crescere. Se si "seme" l'oggetto (cappotto con la roba che si formò la soluzione con, come il sale o zucchero), inizieranno la formazione più veloce Tip per Cristalli Speedy:. Se si mantiene la soluzione in un luogo caldo, cristalli può crescere più velocemente. Utilizzare il posto più alto nella vostra casa, una piastra elettrica, o scatola chiusa con una lampadina accesa (ad esempio un giro durante la notte nel forno).
Se hai troppo sale (o altro solido) mescolato, la soluzione si cristallizzano tutti allo stesso tempo e si otterrà un enorme roccia che non si può tirare fuori dal vaso. Se avete troppo poco sale Allora ti aspettare per sempre per i cristalli a crescere. Trovare la giusta quantità di mescolare richiede tempo e pazienza.
Geodes un geode è un deposito minerale cristallizzata, e sono di solito molto noioso e ordinario guardando all'esterno, fino a quando si crepa aprirli! Un guscio d'uovo sta per essere utilizzato per simulare una bolla di gas si trovano in lava che scorre. Sciogliendo allume in acqua (vita reale utilizza minerali disciolti nelle acque sotterranee) e l'immissione nel vostro guscio d'uovo (nella vita reale, it &'; sa di bolle di gas tasca), verrà lasciato con un geode. (Nota: questi cristalli non sono per mangiare, solo in cerca.)
Rendere il Geode Assicurarsi che i gusci d'uovo siano puliti. Riempire una piccola tazza con acqua tiepida e sciogliere tanto allume in acqua, come si può fare una soluzione satura (il che significa che se si aggiunge più di allume, sarà solo cadono sul fondo e si scioglie). Riempire i gusci d'uovo con la soluzione e mettere da parte. Osservare come la soluzione evapora nel corso dei prossimi giorni. Quando la soluzione è completamente evaporato, si avrà un geode fatto in casa. Se non formano cristalli, allora hai avuto troppa acqua e non abbastanza allume nella soluzione.
Gemme Riempire un barattolo di vetro pulito con una soluzione satura di fatto sopra e lasciare per due giorni. Scolare e salvare l'acqua per più tardi. Mantenere i cristalli!
Cristalli String Riempire un altro vaso di vetro con soluzione satura di ricambio, e di sospendere un cristallo (da esperimento sopra) con la stringa dal coperchio vaso. Abbassare nella soluzione e attendere diversi giorni. (. Seme la stringa per la crescita più veloce): profilo Rock Candy Noi &'; re andare a prendere vantaggio del processo di cristallizzazione per fare caramelle. Avete intenzione di fare una soluzione eccellente satura di zucchero e usarlo per far crescere i propri cristalli di zucchero candito fatti in casa. Una soluzione satura eccellente è uno che ha tanto zucchero disciolto in acqua possibile. (Se ci stava &'; t riscaldare l'acqua, abbiamo &'; la d finire con solo una soluzione satura.)
Fare Rock Candy bollire tre tazze di acqua in una grande pentola sul fornello. Aggiungere otto tazze di zucchero, una tazza alla volta, lentamente, mescolando, come si va. Il liquido deve essere spessa e giallastra. Spegnere il fuoco e lasciate riposare per quattro ore (o fino a quando la temperatura è inferiore a 120 ° F). Versare la soluzione di acqua e zucchero in vasetti di vetro puliti e aggiungere un paio di gocce di colorante alimentare (per cristalli colorati). Legare una stringa in uno spiedino, appoggiando lo spiedino orizzontalmente attraverso la bocca vaso.
Jelly Cristalli Questo cristallo gelatina di acqua (che si trova nella sezione di giardinaggio del vostro negozio di ferramenta, di solito chiamato "terra umida") crescerà più di 300 volte il proprio dimensioni quando idratata (aggiunta di acqua). Riempire ogni mezzo bicchiere pieno d'acqua. Aggiungere qualche goccia di colorante alimentare e mescolate. Aggiungere una manciata di cristalli e lasciar riposare 20 minuti. Li squish con le mani! Combinare diversi colori (a strati) in una bottiglia d'acqua vuota e guardare i colori si fondono l'uno nell'altro (provate stratificazione blu, giallo e rosso e guardare arancio e appaiono verde dal nulla!) Fare un enorme arcobaleno bacchetta con una fluorescente plastica cannello (dal negozio di ferramenta – sono disponibili in 4 a 8 sezioni '!) con tappi incollati alle estremità. Per riutilizzare i cristalli, giaceva su un tovagliolo di carta e lasciare asciugare (che possono macchiare sotto l'asciugamano, in modo da aggiungere una pellicola) in pochi giorni.
Sale Stalattiti Fai una soluzione satura di acqua tiepida e sali di Epsom. (Aggiungere abbastanza sale in modo che se si aggiunge più, non si dissolverà ulteriormente.) Riempire due vasetti di vetro vuota con la soluzione salina. Spazio le giare un piede a parte su uno strato di foglio o su una teglia. Sospendere un pezzo di filo o spago da un vaso all'altro. Attendere con impazienza per circa tre giorni. Una stalattite dovrebbe costituire a partire dalla metà della stringa
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