大晶体的制作实验报告

1区县编号：B001_作品名称：蓝矾大晶体的制作区县：白云区学校：三元里中学研究小组成员：李俊裕、钟朗涛、江浩贤年级：初三级指导教师：徐云云联系电话：[phone]蓝矾晶体制作实验步骤[实验目的]：硫酸铜大晶体的制作[实验用品]：仪器：烧杯，表面皿，铁架台，酒精灯，石棉网，漏斗，量筒，玻璃棒，镊子，三角架。用品：滤纸，细线。药品：硫酸铜。[实验步骤]：【１】选用纯净胆矾在洁净的烧杯里制作饱和溶液：在50mL的烧杯里盛30mL水，水温：45°C，将硫酸铜加入水中，以玻璃棒不断搅拌，当所加入的硫酸铜完全溶解时，再重复相同的动作，至无法再溶解为止。【２】过滤：为防止晶体在长成过程中因杂质而受到影响，用滤纸将上述饱和溶液趁热过滤，滤液流入一洗净并用热水加温过的50mL烧杯里。【３】等待晶种：将过滤好的饱和溶液（注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体）在50mL小烧杯里静置、室温下自然冷却，经一夜，烧杯底出现小晶体。从结晶出来的晶体中选择一块晶形比较好的硫酸铜晶体，作为晶种。【4】晶体生长：用200mL的烧杯按照【1】、【2】的步骤制作更多的饱和溶液（为了节约、注意步骤【3】剩余的溶液要一并使用）。拣取一颗晶形比较完整的晶体，用细线系住，悬挂在盛饱和硫酸铜溶液的烧杯里（注意：晶核不能碰到烧杯壁或者烧杯底），并加盖，静置在阴凉、灰尘少的地方，等待晶核长大。待晶体不再长大时，取出，测量尺寸。【5】大晶体的长成：根据晶体的大小，选用合适体积的烧杯，重复【4】的步骤，使晶体长大。烧杯分别根据需要取用体积为500mL、900mL、1000mL的，后因烧杯体积不够大，临时用了体积大约3000mL的玻璃水槽，但水槽深度不够，又找不到合适的玻璃仪器，所以有几天没有做实验。另外因为没有及时清理掉玻璃水槽底的小晶体，大晶体又碰底了，于是粘着了一些小晶体在大晶体上。悬着大晶体的棉线靠近溶液表面的位置也长出了一些小晶体，因为几天没有实验、没有及时清除，导致也长到了大晶体上。后来买到了3000mL的烧杯，于是将在水槽里培养过的晶体表面附生的一些小晶体溶解掉，放在3000mL的大烧杯里培养。经过几次实验，大晶体上溶解掉小晶体后留下的3小缺口逐渐长齐了。现在换了5000mL的烧杯继续在培养。蓝矾晶体制作实验过程记录：（第1页）日期2012.10.16-10.1710.17-10.18制成的热饱和溶液的温度/℃55℃58℃热饱和溶液的体积/mL30ml900ml晶体生长结束时的温度/℃27℃26℃晶体生长时间22小时27小时照片长成的晶体的尺寸0cm×0cm0.9cm×1.1cm(作为晶核)生长过程的现象烧杯底部生成很多小晶体。烧杯底部生成很多小晶体。其中有一颗比较规则的小晶体。解释和结论、成败关键、改进建议因为晶体生长过程中没有受到震动，并且盖上了滤纸，所以全部是碎晶可能因为制取的饱和溶液的温度过高导致的。所以烧杯里的硫酸铜溶液温度要适当，最好能控制在超过室温15℃左右。这样生成的晶体就不会很分散而且不会很小。将硫酸铜溶液中较为规则的一颗小晶体作为晶核。为防止晶体在长成过程中因杂质而受到影响，用滤纸将上述饱和溶液趁热过滤。但过滤后烧杯中已经生成少量晶体，需要将烧杯加热至晶体恰好完全溶解时，再将作为晶核的晶体用绳子绑在长木条中吊在加热后的滤液中。防止晶体在长成过程中因杂质而受到影响，应该盖上干净的纸防止空中的灰尘掉进烧杯。4实验过程记录：（第2页）日期10.17-10.192012.10.19-10.22制成的热饱和溶液的温度/℃47℃45℃热饱和溶液的体积/mL200mL1000ml晶体生长结束时的温度/℃26℃27℃晶体生长时间48小时96小时照片长成的晶体的尺寸（失败）1.1cm×0.6cm生长过程的现象在作为晶核的晶体上生成了很多的小晶体，烧杯底下也生成了很多小晶体。趁热过滤时，一边过滤滤纸上也会长出很多小晶体，影响过滤速度。生成了三块连在一起的晶体，掰开后只有一块是规则的。解释和结论、成败关键、改进建议硫酸铜溶液温度太高，在常温条件下一开始冷却速度很快，在烧杯底部和作为晶核的晶体上生成了少量晶体。在过滤之前将漏斗烘至漏斗壁温度和要过滤的硫酸铜溶液大概相同。过滤时如果滤纸没有贴近漏斗壁，过滤速度会很慢，在过滤过程中，饱和溶液就已经冷却了，有时在过滤过程中就要更换滤纸重新加热再过滤。5实验过程记录：（第3页）日期10.22-10.2310.23-10.25制成的热饱和溶液的温度/℃50℃49℃热饱和溶液的体积/mL2000ml2000ml晶体生长结束时的温度/℃27℃26℃晶体生长时间25小时47小时照片长成的晶体的尺寸2.5cm×2.2cm3.5cm×2.9cm生长过程的现象拴住晶体的绳子基本上在外面看不见了，但在晶体上方的绳子处生出了很多小晶体，在烧杯底部也有少量的小晶体。烧杯底部没有生成小晶体，拴住晶种的绳子上结出的晶体也变少了。但晶体出现了裂痕。解释和结论、成败关键、改进建议烧杯在装入过滤后的硫酸铜溶液时一定要洗干净，不然在烧杯底部会生出很多小晶体。栓晶核的绳子也要干净，绳子尽量不要浸入硫酸铜溶液中，这样绳子上就能不长出晶体了。晶体在成长时要确保放置晶体的容器足够晶体生长，起码离烧杯壁要有3~5cm的距离，离烧杯底部的距离也要大些。晶种最好能过吊在烧杯的中心，这样生长得越好。6实验过程记录：（第4页）日期2012.10.25-10.2610.26-10.29制成的热饱和溶液的温度/℃45℃45℃热饱和溶液的体积/mL2000ml3000ml晶体生长结束时的温度/℃27℃28℃晶体生长时间25小时72小时照片长成的晶体的尺寸5.1cm×4.5cm7.2cm×2.8cm生长过程的现象在栓晶种的绳子上长出了很多晶体，和大晶体连在了一起。大晶体上有很多裂痕，有几颗晶体长在了大晶体上，和大晶体长在了一起，烧杯底部有少量晶体。长在大晶体上的小晶体融掉后再次生长，绳子上也长出了很多小晶体。大晶体上的裂痕越来越深，逐渐出现分层生长。烧杯底部生成少量晶体。解释和结论、成败关键、改进建议大晶体上有很多裂缝，有小晶体长在了大晶体上。栓晶体的绳子上也长出了很多晶体。在大晶体和绳子上长的小晶体要用水融掉，但要注意水不能浸到大晶体的表面。每次再次生长前要先将在大晶体上生长的小晶体融掉，如果不容掉的话，大晶体生长后小晶体也会跟着生长，那时想融掉小晶体就不那么容易了。大晶体上的裂缝就没办法融掉了，只好每次将大晶体放进过硫酸铜溶液里生长前尽量充分搅拌溶液，使溶液每个7地方的饱和度尽量平衡，尽量将大晶体的裂痕长齐。实验过程记录：（第5页）日期10.29-10.3010.30-10.31制成的热饱和溶液的温度/℃51℃52℃热饱和溶液的体积/mL3500ml4000ml晶体生长结束时的温度/℃20℃18℃晶体生长时间共24h共24h照片长成的晶体的尺寸11.5cm×8cm13cm×8cm生长过程的现象大晶体的裂缝逐渐形成分层，晶体的边上形成了很多分层，在大晶体上生长的小晶体被融掉后，连同嵌进大晶体的一部分也融掉了，形成了一个凹洞。大晶体的两旁生成很多小晶体、裂痕。大晶体上的凹洞被补齐，表面比较平整。在大晶体的一边生长得比较快，另外一边生长得比较慢，开始变得不规则。解释和结论、成败关键、改进建议融掉在大晶体上生长的小晶体时要注意不能把大晶体也浸入到了水中。如果大晶体也浸入了水中，浸入水中大晶体上的凹洞在生长过程中已经被补齐，但两旁的小晶体和分层还是继续生长。由于倒硫酸铜溶液进大烧8的那部分也会被水融掉，融掉小晶体后，本来小晶体嵌入大晶体的部分也会随着小晶体一起融掉，会形成凹洞。融小晶体的水温度就好比室温高，温度越高溶解度越高，融掉晶体的速度越快。杯时没有充分搅拌，所以导致大晶体生长时两边生长速度不同，所以生长后的大晶体两边的长度和宽度不一致，变得不规则。[实验体会]（李俊裕）我在硫酸铜晶体的创这个实验中，看见硫酸铜晶核在硫酸铜饱和溶液中一点一点变大，感觉新奇有趣。在从结成的晶体成平行四边的硫酸铜晶体，感受到物质组成的奇妙！在实验后，我总结出实验的成败关键：（1）所用试剂必须纯净，如含有杂质就很难获得完整的晶形。（2）控制溶液的浓度，如果溶液过浓，析晶速率太快，不易形成晶形完整的晶体；如超过饱和溶液浓度不大，结晶速率太慢，小晶体慢慢长大。制备小晶体时，用高于室温20℃—30℃的饱和溶液；以后添加的饱和溶液应是高于室温15℃—20℃的溶液，每次加入量约为原溶液的1／10，添加时要把晶体取出，等溶液温度均匀后再把晶体浸入。（3）注意环境温度的变化，应使饱和溶液缓慢冷却，可用布或棉花把烧杯包好。白天温度较高时可把晶体取出，到晚上再放回溶液中。（4）所用容器必须洁净，要加盖以防灰尘落入。在这次实验中，我体验到了化学实验的严谨性和学习化学的乐趣，也知道了科学家们做科学研究的辛苦。在自己千辛万苦终于成功的实验中，我感受到了经过失败后成功的艰辛和喜悦。虽然实验的过程要经历重重的磨难才能成功，但我没有在失败面前投降，并坚强地打败了它。这次实验后我不仅收获到了知识、经验，也懂得了很多人生的道理。实验让我懂得了团结的重要性，应该怎样面对挫折和失败，也让我收获了和同学、伙伴之间的友谊。我以后一定会继续用心学习化学方面的知识、研究更多的实验。