学生分组实验:硫酸铜晶体的生长

【学习目标】

1.练习用结晶方法制备晶体。

2.掌握搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作技能。

3.了解结晶。

【课堂学习设计】

引入：

1.结晶是 固体溶质 从 饱和溶液 中析出的过程。

2.结晶的方法通常有两种:(1)是 蒸发溶剂 法；(2)是 冷却热饱和溶液 法。前者一般用来得到 溶解度随温度变化较小 的固体溶质，如得到 氯化钠晶体 ，实例 海水晒盐 。后者一般用来得到 溶解度随温度变化较大 的固体溶质，如得到 硝酸钾晶体 。

[科学探究]

一、制备硫酸铜晶体的原理

1.硫酸铜的溶解度是随温度升高而逐渐增大的，冷却硫酸铜的热饱和溶液可制得硫酸铜晶体。

2.冷却硫酸铜的热饱和溶液，会打破原来的溶解平衡，过剩的溶质就以晶体形式析出。晶体的析出生长必须要有一个核心(即晶核、晶种)，这样才能使粒子一层一层地有规则地建筑起来。反复进行结晶，可以使晶体越长越大，成为大晶体。析晶时，如果开始晶种很少，过剩的溶质都能集中在少数的晶种上，获得的晶体就越大。振动会妨碍粒子的有序排列，使晶形不完整。晶形还与降温快慢有关。

3.制备较大颗粒的晶体需控制的条件:晶种少，晶形完整，防震防尘，降温要缓慢。

二、硫酸铜晶体的生长

1.制备小晶体。

烧杯中加入50毫升蒸馏水，在另一只较大的烧杯中加入100毫升左右的蒸馏水，小烧杯放在大烧杯中，使大烧杯内液面略高于小烧杯内液面。将大烧杯放在石棉网上加热，到比室温高出70℃时停止加热，向小烧杯内加入研细的硫酸铜晶体粉末，搅拌，配成饱和溶液。趁热过滤，得到澄清的硫酸铜溶液。在装有澄清硫酸铜溶液的烧杯上盖上干净的白纸，烧杯外壁围上棉花保温(或放在泡沫塑料盒中)，静置一夜，便可制得晶形完整的小晶体。

2.小晶体“长大”为大晶体。

晶形完整的小晶体用线系住，放人温度略高于常温的硫酸铜澄清饱和溶液中，保温，缓慢冷却，小晶体慢慢长大。反复操作，小晶体便“成长”为大晶体。

三、实验成功的关键

制备较大颗粒的晶体需要反复进行操作，获得形状完整的晶体的关键是控制实验条件。操作中应注意以下几点:

(1)制备饱和溶液时，防止过饱和而析出晶体；

(2)过滤速度要快，防止饱和溶液迅速冷却析出晶体；

(3)冷却速度要缓慢，用棉花或塑料泡沫保温，让饱和溶液缓慢冷却；

(4)晶种的选择是关键，要获得形状完整的晶种，应使用纯净的硫酸铜，防止灰尘落入溶液；饱和溶液要静置，避免振动；

(5)晶体的“成长”需要进行多次结晶，整个过程中在线上只留一粒晶体，多余的晶体要去掉，每次取出后要修改其外形，使其保持完整的(三斜晶系)形状。

【课时小结】

重点:1.搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作技能。 2.了解用结晶的方法制备晶体。 难点:掌握规范的实验操作的技能。

 

第二篇：硫酸铜晶体的生长

硫酸铜晶体的生长

实验目标:

1.练习用结晶方法制备晶体。

2.掌握搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作技能。

3.了解结晶。即结晶是固体溶液从饱和溶液中析出的过程。结晶的方法通常有两种:(1)是蒸发溶剂法；(2)是冷却热饱和溶液法。前者一般用来得到溶解度随温度变化较小的固体溶质

原理：

1.硫酸铜的溶解度是随温度升高而逐渐增大的，冷却硫酸铜的热饱和溶液可制得硫酸铜晶体。

2.冷却硫酸铜的热饱和溶液，会打破原来的溶解平衡，过剩的溶质就以晶体

形式析出。晶体的析出生长必须要有一个核心(即晶核、晶种)，这样才能使粒子一层一层地有规则地建筑起来。反复进行结晶，可以使晶体越长越大，成为大晶体。析晶时，如果开始晶种很少，过剩的溶质都能集中在少数的晶种上，获得的晶体就越大。振动会妨碍粒子的有序排列，使晶形不完整。晶形还与降温快慢有关。

实验器材与药品：

药品：硫酸铜晶体、蒸馏水

器材：线、三脚架、烧杯、玻璃棒、量筒、酒精灯、石棉网