Question

实验一 晶体的形成

Answer 1

一、目的要求

1.通过人工晶体的培养和观察，了解从溶液中形成晶体的过程及影响晶体生长的因素。

2.加深对晶体生长理论的理解。

二、难点

溶液的配制和对实验结果的解释。

三、内容和方法

在不同浓度和有杂质的条件下，培养明矾、胆矾等晶体，观察它们的生长过程和结果。其步骤是:

(1)配制过饱和溶液，此时应了解培养晶体的溶解度，据其溶解度来配制;

(2)放入晶芽;

(3)观察培养过程和结果。

(一)明矾晶体的培养

1.配制过饱和溶液:在四个100ml烧杯中分别加入30g、30g、20g、15g明矾，其中一个30g杯中再加入5g硼砂，并分别加入100mL开水搅拌，使明矾、硼砂全部溶解，稍静置后过滤到另一个杯中，即可用于培养晶体。

2.放入晶芽:用发丝或尼龙细线拴上一小块明矾(晶芽)后，系在玻璃棒上，放入培养液中。

3.进行观察和记录:

(1)晶体形态的观察:①在不同浓度的溶液中，明矾晶体的形态有何不同;②观察有杂质(硼砂)和无杂质明矾晶体的形态有何不同;

(2)观察、记录晶体生长过程中的涡流并对此现象加以说明;

(3)观察对比杯底晶体和悬挂晶体的形态;

(4)观察晶体的晶面、晶棱是否平直?晶体间对应晶面夹角是否相等?有无带状构造或生长锥?试以所学知识作一解释。

图1在不同过饱和度的溶液中生长的明矾晶体

(二)硫酸铜(胆矾)晶体的培养

1.配制过饱和溶液，将20g硫酸铜放入烧杯中，加50mL开水搅拌;

2.冷至室温后放入晶芽;

3.观察实验结果:实习内容与明矾实验相同。

图2明矾、硫酸铜溶解度曲线

图3晶芽颗粒悬挂于相应物质的溶液中

图4在不同位置生长的晶体形态和涡流

图5硫酸铜晶体

四、作业

以2～3人为一组进行明矾、胆矾晶体的培养实验，描述实验中所见到的晶体生长现象，并运用所学知识对观察到的实验现象加以解释。

五、思考题

1.为什么明矾和胆矾具有不同的晶体形态?

2.为什么晶体生长会出现涡流现象?

3.为什么在液面和杯底会优先析出晶体?