制取硫酸铜大晶体探究实验报告 - 图文

制取硫酸铜大晶体

学校：广州大学附属中学 班级：初三（4）班

组员：丘子贞、郑康维、谢广俊 作品名称：《蓝色妖姬》

实验探究报告

实验名称：制取硫酸铜大晶体实验探究

实验目的：①培养化学实验中的动手能力和简单分析能力 ②探究如何制取形状规则的硫酸铜大晶体

实验用品：250ml烧杯两个、碗、玻璃棒、医用纱布、小水盆、保鲜膜、棉线、头发、笔、小刀、小盒子、透明指甲油、五水硫酸铜（分析纯）试剂一瓶（500g/瓶） 前期实验记录（准备期）：

实验步骤 STEP 1. 往烧杯内加入实验现象 实验分析与结论 ①在蒸馏水中加入硫酸铜后，①五水硫酸铜为蓝色固体，易溶于水。 100ml常温蒸馏水，并加入蒸馏水变成蓝色，颜色随搅拌②根据书本，在升高温度的情况下，原来五水硫酸铜（以下称作硫酸逐渐加深。溶液无臭。 的饱和溶液可以变成不饱和溶液。溶质不铜），配置成硫酸铜溶液。②随着温度上升，硫酸铜溶解能继续溶解时所得溶液即为饱和溶液。 把装有硫酸铜溶液的烧杯速率加快。溶液达到一定浓度③咨询老师得，该白色粉末是五水硫酸铜（以下称作溶液烧杯）放入时，硫酸铜不再溶解。不能溶失去结晶水后形成的无水硫酸铜。无水硫装有沸水的小水盆中，隔水解的硫酸铜粉末悬浮在溶液酸铜具有极强吸水性，吸水反应后能生成加热溶液。加热过程中不断中，使溶液变浑浊。重复加热五水硫酸铜。其具体化学方程式为：搅拌溶液，直到有少量硫酸后剩余粉末溶解，溶液再次变CuSO4+5H2O= CuSO4·5H2O(反应条件铜不能再溶解，形成热饱和澄清。 为加热) 溶液。 ③烧杯壁上残留的硫酸铜溶结论: 液蒸发后形成白色粉末，附在①配置硫酸铜溶液时应先查阅硫酸铜的杯壁上。 溶解度，按照比硫酸铜常温下溶解度多2~3克的剂量添加试剂。 ②持续搅拌至只有少量硫酸铜不能溶解时溶液即饱和，不应再加热。 无①不经过滤的溶液中杂质较多。STEP 2(1). 趁热直接将溶溶液在碗底析出大量碎晶，根据结晶液倒入碗中，碗放在水盆中法析出一定大小的完整晶体。 原理，溶液中的固体杂质、微粒等都会诱保温，等待溶液缓慢冷却，发结晶。 静置一天。 ②将碗直接放在水盆外降温会使溶液冷却过快，饱和溶液会有大量微小晶体迅速STEP(2). 趁热用医用纱布将溶液过滤到碗中，将碗放在水盆外降温冷却，附上保鲜膜，防震防尘，静置一天。 析出。 失败。 ③过多的晶体会互相粘连，导致培育晶种STEP 2(3). 趁热用医用纱溶液析出的晶体重叠在碗底，溶液会在已形成的晶体表面上析出晶布将溶液过滤到普通饭碗中，碗放在水盆中保温 ，等待溶液缓慢冷却，覆上保鲜膜，防震防尘，静置一天。 形成一整块饼状晶体，很难拣体。 出形状完整晶体。 STEP 2(4). 趁热用医用纱①碗底出现许多完整的蓝色布将溶液过滤到底部直径较大的、洁净的面碗中，碗菱形小晶体，长约1.2cm。 ①溶液温度降低时，硫酸铜溶液重新达到饱和，多余的即不能溶解的溶质就以②小晶体似玻璃光泽，呈半透晶体方式慢慢析出。 放在水盆中保温 ，等待溶明。 ②溶液受外界杂质、振动干扰越少，析液缓慢冷却，覆上保鲜膜，出的晶体形状就越规则。 防震防尘，静置一天。 ③硫酸铜的晶体属于三斜晶系 结论： ①制作晶核时应控制溶液降温速度，使 其缓慢冷却。 ②冷却后的溶液一定要进行过滤。 ③在溶液析晶的过程中要意防尘。 ④尽量选用底部直径较大的碗培养晶核。 STEP 3. 从碗中选取2颗形状完整的小晶体作为晶核，分别用棉线和头发绑紧。棉线（头发）另一头拴在笔杆中间。 后期实验记录（培养期）：

实验步骤 STEP 4. 用STEP1方法配 置培养硫酸铜大晶体用的硫酸铜热饱和溶液200ml。将溶液过滤到另一烧杯（以下称作培养烧杯）中。培养烧杯放在热水盆中保温。 溶液在晶核表面析出细①溶液在降温过程中，析晶速率较快，细STEP 5(1). 在热饱和溶液不久，冷却的过程中把用棉线拴住的晶核悬挂在溶液中，覆小晶体。一颗颗细小晶体逐渐小晶体会在晶核表面迅速析出。且降温过长大，覆盖晶核，形成一个不程中的溶液温度分布不均匀，即各处析晶实验现象 实验分析与结论 上保鲜膜，防震防尘，静置。 规则的晶体。棉线上也出现大速率不平均，破坏粒子原来的有序排列，量碎晶，与不规则晶体大部分晶核表面的细小晶体以各自为中心各自上表面粘连。一夜过后不规则生长，导致晶体失去原有的规则形状。 晶体明显变大。 ②棉线上细小的突起较多，容易诱发结晶。棉线上的碎晶与主晶体粘连后会影响主晶体的形状。 一夜过后晶体①溶液完全冷却后析晶速率较慢，STEP 5(2). 待热饱和溶液晶体慢慢生长。硫酸铜完全冷却后，把用棉线拴住变大。晶体表面只有有几个突分子有充足时间进行有序排列。且完全冷的晶核悬挂在溶液中，覆上起的薄片状小晶体。棉线上出却后的溶液温度分布较均匀，各处析晶速保鲜膜，防震防尘，静置。 现一些碎晶，与晶体小部分上率也较平均。虽然生长缓慢，但是基本能表面粘连。 够以原有晶核为中心生长。 ②棉线上细小的突起较多，容易诱发结晶。棉线上的碎晶与主晶体粘连后会影响主晶体的形状。 一夜过后晶体头发表面比棉线光滑，细小的突起相对较STEP 5(3). 待热饱和溶液晶体慢慢生长。完全冷却后，把用头发拴住变大。晶体表面只有有几个突少，不易诱发结晶，即不易使碎晶影响主的晶核悬挂在溶液中，覆上起的薄片状小晶体。头发上出晶体形状。 保鲜膜，防震防尘，静置。 现很少碎晶，基本不与晶体上结论： 表面粘连。 ①等待热饱和溶液完全冷却后再把晶核放入。 ②用头发绑晶核。 STEP 6(1). 将已形成的小晶体和其表面突起的薄片状根据结晶原理，晶体的生长是溶质在外界晶体从溶液中轻轻取出。重小一起长大，晶体不再保持原加入的晶种表面不断堆积的结果。原有晶复STEP5(3)操作。 有菱形形状。体形状不规则，溶质不断堆积后形成的晶体也不规则。 STEP 6(2). 将已形成的小①晶体表面突起的薄片状小晶体从溶液中轻轻取出。用晶体被轻易切除 小刀轻轻将晶体表面突起的薄片状小晶体切除、磨平后再重复STEP5(3)操作。 现疑似铁锈的痕迹。①硫酸铜的晶体硬度不大 ②咨询老师得知硫酸铜属于盐类，遇见化应，置换出溶液中的铜。疑似锈迹的物质应该就是置换出的铜，但仍需实验检验。 ③打磨晶体后刀刃变浅红，出学性质比铜活泼的金属就会发生化学反结论： ①要及时清理晶体上的各种突起。 ④晶体继续按菱形轮廓慢慢生长。 STEP 7. 坚持每天重复STEP6（2）的操作，共重复一周。 晶体慢慢长大。到第7天时晶 体长约4.5cm。 不硫酸铜晶体在干燥空气中会缓缓风化。 STEP 8(1). 取出晶体，把几天后晶体表面开始泛白，晶体直接放在盒子中保存。 再具有光泽。 指甲油将晶体和空气隔绝，能够很好地防STEP 8(2). 取出晶体，在几天后晶体仍保持原有光泽。晶体的表面涂上一层薄薄的透明指甲油，再把晶体放入小盒子中保存。 止晶体风化。 结论： ①保存硫酸铜晶体前要做好防止晶体风化的措施。 实验结论：

硫酸铜晶体的形状是一定的，但是在实际培养过程中，由于实验设备有限和外界影响等各种因素，想要培养出完全规则的硫酸铜晶体非常困难。我们只能尽自己所能，培养出形状相对规则的硫酸铜晶体。

实际形成的晶体形状受多方面因素的影响。经过归纳总结，想要培养出形状相对规则的硫酸铜晶体，在操作过程中需要注意以下几点：

①尽量挑选形状完整的小晶体作为晶核； ②使用头发绑晶核；

③等待热饱和溶液完全冷却并进行过滤后再把晶核放入； ⑤在溶液析晶的过程中要意防震防尘； ⑥取出晶体后要及时清理晶体上的各种突起。

制取硫酸铜晶体是一个繁琐的过程，只有具有持之以恒的毅力和耐心的操作，才有可能培养出理想的晶体。 实验体会：

Part1：做探究实验最重要的就是多做对比实验。在实验过程中，我们应多留意细微

的现象，做好实验记录并进行简单分析。遇到不懂的问题要及时通过咨询老师、查阅资料等方法解决。只有具有格物致知的精神和勤于动手动脑的意识，我们才能在实践中逐步提高自己的动手能力和分析能力。

Part2：本次探究实验耗时近一个月，期间我们因经验不足、操作疏忽等因素，经历

了数十次失败。但我们不抛弃不放弃、不断总结经验，最终取得了一定的实验成果。这次探究实验经历也让我们懂得了：任何的成功都需要科学的方法和不懈的坚持。 改进建议：

①着手做实验前应先查阅大量资料，多向有经验的前辈请教，以免在实验前期因经验不足耗费大量时间；

②实验过程中应更加严格把控外界因素介入，以免影响晶体生长； ③实验过程中应更勤于拍照记录。 成果展示：

作品名称：蓝色妖姬

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