Tinh thể là những vật thể được cấu tạo từ các ion, các nguyên tử hoặc phân tử theo một trật tự nhất định. Chúng chiếm đến khoảng 99% của lớp vỏ Trái Đất ở dạng vô sinh (khoáng vật, kim loại,….) hay hữu sinh (cây, tế bào sinh vật, ADN,…). Việc nuôi tinh thể còn khá mới mẻ với học sinh, đòi hỏi các em phải vậng dụng kiến thức của nhiều môn khoa học như: Toán học, Hoá học, Vật lí,…
Hoạt động STEAM nuôi tinh thể là một hoạt động hấp dẫn giúp học sinh thử nghiệm và tạo ra các tinh thể với hình dạng, kích thước, màu sắc khác nhau. Từ đó, giúp các em hiểu sâu hơn về cấu trúc của vật chất, từ những tinh thể nhỏ cho tới các tinh thể cấp lớn hơn, giúp các em dễ hình dung hơn về các kiến thức lý thuyết đã học trong môn Hóa học. Học sinh có thể sử dụng sản phẩm tinh thể thu được để làm đồ trang trí hoặc phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu khoa học của các em.
Một trong những cách đơn giản để nuôi tinh thể hiện nay đó là sử dụng phèn chua. Để tìm hiểu về quy trình nuôi tinh thể, đầu tiên học sinh phải nghiên cứu các tài liệu, bài viết hoặc các giáo trình liên quan. Sau đó, giáo viên hướng dẫn học sinh chia nhóm và phân nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhóm. Các nhóm tìm hiểu và lên ý tưởng vẽ bản thiết kế quy trình nuôi
tinh thể từ phèn chua.
Hình ảnh bản thiết kế quy trình nuôi tinh thể từ phèn chua
Sau khi thiết kế xong quy trình, học sinh thực hành nuôi tinh thể từ phèn chua. Học sinh phải chuẩn bị đầy đủ nguyên liệu, dụng cụ nuôi tinh thể gồm:
+ Phèn chua
+ Keo dán
+ Vỏ quả trứng hoặc khuôn
+ Màu thực phẩm
+ Phễu lọc, cốc, thìa, đũa thủy tinh
+ Dây chỉ
+ Cốc nhựa
Hình ảnh nguyên liệu, dụng cụ nuôi tinh thể
Quy trình nuôi tinh thể từ phèn chua được tiến hành theo các bước sau:
Bước 1: Nghiền phèn chua thành bột, ray mịn để chúng dễ hoà tan. Chuẩn bị vỏ trứng bằng cách tách đôi trứng sao cho vỏ trứng không bị vỡ nát. Sau đó rửa sạch vỏ trứng này, lau khô và quét keo dán lên lòng vỏ trứng.
Hình ảnh học sinh thực hành nuôi tinh thể từ phèn chua
Bước 2: Rắc đều bột phèn chua vào lòng vỏ trứng ngay sau khi quét keo dán và chờ chúng khô lại.
Hình ảnh học sinh thực hành nuôi tinh thể từ phèn chua
Bước 3: Tiếp tục dùng một phần bột phèn chua khác hoà tan với nước sôi và cho màu thực phẩm mà bạn thích vào. Sau đó cho hỗn hợp này vào một cốc có diện tích đủ lớn để có thể chứa được vỏ trứng.
Bước 4: Ngay sau đó, từ từ cho vỏ trứng đã được rắc bột phèn chua và để khô vào. Khi cho vỏ trứng vào, lòng vỏ trứng phải hướng lên trên bề mặt cốc và vỏ trứng phải chìm đến đáy cốc.
Hình ảnh nuôi tinh thể phèn chua
Bước 5: Đặt cốc trên ở nơi yên tĩnh trong vòng 24 giờ. Sau đó lấy tinh thể đã được hình thành trong cốc ra ngoài và để chúng khô ráo và thu tinh thể.
Hình ảnh tinh thể phèn chua
Quá trình nuôi tinh thể đã mang đến cho các em học sinh rất nhiều kiến thức bổ ích. Các lí thuyết trừu tượng được các em cụ thể hóa bằng các sản phẩm tinh thể thật đơn giản, gần gũi. Trên cơ sở học đi đôi với hành, lí thuyết gắn liền với thực nghiệm, học sinh được lĩnh hội, khắc sâu kiến thức một cách nhẹ nhàng, chủ động. Ngoài ra, học sinh còn được rèn luyện về sự khéo léo, tỉ mỉ và tính sáng tạo của mình. Mỗi giờ học môn Hóa học sẽ không còn khô khan với những phương trình, những bài tập tính toán đơn thuần. Sự hứng thú, niềm yêu thích với bộ môn sẽ được các em nuôi dưỡng từng ngày, tạo động lực để các em học tập và tiến bộ.
Nguyễn Phượng Huế – Giáo viên Hóa học