范文一:制取食盐的晶体
制取食盐的晶体
我在上三年级下册单元中的《食盐的提取》一课时,为了观察食盐晶体,倒了一些浓盐水在玻璃片上,一天后发现载玻片上留下了许多食盐晶体,我用放大镜仔细观察,发现这些晶体虽然大小不一,但都是两个面是正方形的长方体,是扁平的。
是哪些条件影响了食盐晶体的生成,我猜想可能是食盐水蒸发的速度或者是水的多少影响了食盐结晶。
为了证明我的猜测,第一次我准备了A、B、c、D四个同样的小烧杯,每杯倒上30毫升相同浓度的盐水。然后将A杯放在铁架台的石棉网上,用酒精灯加热,使水很快地蒸发;B杯放在铁架台的石棉网上,用较小的蜡烛火焰加热,使水较快地蒸发;c杯放在饮水机上,利用饮水机的余热让水缓慢蒸发;D杯放在桌上,自然蒸发。很快用酒精灯加热的烧杯中的盐水开始沸腾,不多时水面上开始出现一层薄薄的盐花,约5分钟后,杯底有白色颗粒出现,去少量白色颗粒在显微镜下观察,发现大多数颗粒是不规则的,只有少数几粒呈金字塔形,也有一些极小的正方体。用蜡烛火焰加热的一杯情况和用酒精灯加热的一杯相同,只不过花时稍长。3天后,另外两个烧杯的底部开始出现了透明的颗粒,
经观察都是比较规则的立方体。第二次我准备了两只培养皿,分别倒上10毫升和50毫升同样浓度的盐水,放在桌上,自然蒸发。两天后,培养皿的底部开始出现食盐晶体,而且都是立方体的。随着水分的减少,两个培养皿里的晶体越来越大,但第一个培养皿里生成的是薄片状的晶体,而第二个培养皿里生成的是立方体。
我的解释和发现:
1、用酒精灯或者蜡烛加热的由于水对流较快,使食盐晶体难以生成(长大)。
2、第一个培养皿里由于水较少,食盐晶体已经露出水面,结晶只能向四面发展,而不能垂直发展,所以形成了扁平的薄片。第二个培养皿里由于水较多,食盐晶体可以向四面发展,也可以向上发展,所以生成的是比较规则立方体的。
3、要得到较大的、规则的立方体的食盐晶体,可以先找一颗较大的食盐颗粒,用502胶水粘一根细线,把它悬挂在浓食盐水中,静止几天,让食盐晶体慢慢长大。
范文二:食盐晶体的性质分析
食盐晶体的性质分析
PB1320063 曾宝
食盐,又称餐桌盐,是对人类生存最重要的物质之一,也是烹饪中最常用的调味料。盐的主要化学成份氯化钠(化学式NaCl)在食盐中含量为99%,部分地区所出品的食盐加入氯化钾以降低氯化钠的含量以降低高血压发生率。同时世界大部分地区的食盐都通过添加碘来预防碘缺乏病,添加了碘的食盐叫做碘盐。
食盐的物理性质:NaCl, 食盐的主要成分,离子型化合物。纯净的氯化钠晶体是无色透明的立方晶体,由于杂质的存在使一般情况下的氯化钠为白色立方晶体或细小的晶体粉末,比重为2.165(25/4?),熔点801?,沸点1442?,相对密度为2.165克/立方厘米,味咸,含杂质时易潮解;溶于水或甘油,难溶于乙醇,不溶于盐酸,水溶液中性并且导电。固态的氯化钠不导电,但熔融态的氯化钠导电。在水中的溶解度随着温度的升高略有增大。当温度低于0.15 ?时可获得二水合物NaCl?2H2O。氯化钠大量存在于海水和天然盐湖中,可用来制取氯气、氢气、盐酸、氢氧化钠、氯酸盐、次氯酸盐、漂白粉及金属钠等,是重要的化工原料;可用于食品调味和腌鱼肉蔬菜,以及供盐析肥皂和鞣制皮革等;经高度精制的氯化钠可用来制生理食盐水,用于临床治疗和生理实验,如失钠、失水、失血等情况。可通过浓缩结晶海水或天然的盐湖或盐井水来制取氯化钠。
一?Nacl晶体结构
在氯化钠晶体中,每个氯离子的周围都有6个钠离子,每个钠离子的周围也有6个氯离子。钠离子和氯离子就是按照这种排列方式向空间各个方向伸展,形成氯化钠晶体。
Cl-离子做立方最紧密堆积,Na+离子充填于所有的八面体空隙中,立方对称。因为n个球形成的八面体空隙也为n个,所以阴、阳离子数量比为1:1
二?Nacl晶体的结合
结合类型:离子结合
结合力:静电库仑力提供吸引力,靠近到一定程度,由于泡利不相容元原理,两个离子
的闭合壳层电子云的交叠产生强大的排斥力,当吸引力与排斥力相平衡,形成稳定的离子晶
体。
结合模式;Na+离子与Cl-离子两套面心立方套构而成。配位数为6. Nacl晶体数据(10e(10)帕斯卡下):
晶格常数a:2.82*10e(-10)米
马德隆常数α:1.748
d,2 U体变量k=(v)|V0:2.40 dV,2
,(n,1)q,2K,4,,0*18r0,4
体变量可由实验给出,利用体变量与n,r0的关系可计算每对离子的结合能。
,q,21N,,1-,,结合能W=-U(r0)=,其中排斥能只占库伦能的1/n。 ,,40r0n,,
理论计算得u(库伦 10e(-18J/每对离子))=-1.43 与实验对照:n=7.77
u(理论)=-1.25
u(实验)=-1.27
三?Nacl晶体的晶格振动
色散图形:
已知Nacl的色散曲线,就知道了各个振动模式在各频率间隔内的分布,也就能确定态
g(,)密度函数。
V,(q),
(2,),3在q空间振动模式密度为,态密度的表达式为
VdSq,(g),,,(2,),3,q*,(q)sw
利用Nacl的色散关系,即可求出态密度关系。
Nacl晶体的红外光学性质:
大多数离子晶体在可见光谱区域是透明的,但在光谱的红外区存在强烈的反射和吸收现象,这些红外光学性质是由离子晶体光学支声子决定的。和离子晶体光学声子典型频率相近的红外光对应的波长(10 m)远比原子间 距大得多,所以可能和红外光发生作用的只能是长波光学声子,即Brilouin 区中心附近的光学声子。所以研究离子晶体的红外光学性质要从分析长光学波运动的特点,求解长光学波的宏观运动方程出发。
电磁波色散关系贴近纵轴,所以光学支色散关系只会和 q?0的光学支耦合。当电磁波垂直入射到离子晶体表面时。如果它的频率和横光声子频率相同,就能激发TO声子,因声学支色散关系为二者都是横波,它们会耦合在一起。但横光子不与纵光学声子发生耦合作用,垂直入射不能激发LO声子。
Nacl长光学波的特点:
长光学波描述的是原胞内正负离子之间的相对运动,因此在波长较大时,半个波长范围内可以包含许多个原胞,在两个波节之间同种电荷的离子位移方向相同,异性电荷离子位移方向相反,因此波节面就将晶体分成许多薄层,在每个薄层里由于异性电荷离子位移方向相反而形成了退极化场 E ,所以又叫极化波。
长光学波的极化对纵波和横波的影响是不同的,纵波的极化场增大了原子位移的恢复力,从而提高了振动频率,而横波的极化场对频率基本无影响。
所以Nacl晶体中ωL0 > ωT0
大块NaCl 晶体的反射率和波长关系:在频率禁区内的电磁波不能在晶体中传播,在这个
频率区间内反射率最大。ΩL , ωT 分别为38*10^(-6)m 61*10^(-6)m
不同厚度的Nacl薄膜的红外透射谱
薄膜厚分别为:
? 只有衬底
+膜厚0.07μm
?膜厚0.11μm
×膜厚0.17μm
?膜厚0.26μm
四?Nacl晶体的能带
引用文献(1)中利用扩展休克尔方法计算Nacl的能带结构
计算得晶体价带图
晶体导带图
理论与实验数据对比:
结论:理论得出的价带跃迁的结果与实验符合的相当好,价带宽度与实验较为符合,计算得到的能隙高于实验值。
引用文献:
(1)Nacl晶体的能带结构。 星玉婷
(2)固体物理学 黄昆
(3)Nacl晶体晶格波中声学模和光学模的运动方式 傅军
范文三:从食盐认识晶体的外形
你见过大块的食盐吗?有些自然博物馆里就陈列着大块的食盐,你看那大块立方体的食
盐晶体,竟是如此晶莹剔透,如此完好,充分地体现出大自然界具有的非凡能力。实际上,
自然界形成的晶体还有许多,例如:雪花、冰糖、方解石、水晶……,只是你平常不太注意
和关心它们。
我国的青海等省有许多盐湖,湖水里含有大量的氯化钠(食盐的主要成分),由于盐湖
中的水分蒸发,氯化钠的含量超过饱和状态,湖中的食盐便结晶析出,成为大大小小的立方
晶体沉积在湖底。当地的食盐很多,因此,由外界通往盐湖的有些公路并不是用沥清或水泥
铺成的,而是用食盐的晶体块铺成的。
除了盐湖出的食盐以外,自然界这位造物主还造就了许多岩矿,其中就有以氯化钠为成
分的岩矿——岩盐,这里的食盐(被称为岩盐)也是一块块大小不同的立方体。
岩盐和盐湖中析出的食盐都是立方体,我们平常吃的食盐也并不是一种粉末,不管它们
的颗粒有多细,都能够闪闪发光,如果把食盐放在显微镜下仔细观察,你就会发现,每一小
颗食盐也都是立方体。
人类从食盐、方解石、水晶以及各种宝石认识到,自然界的一些物质,它们具有规则的
外形,于是,人们把这些有规则外形的固体物质叫做晶体。
随着时间的推移,人们发现的有规则外形的晶体的种类越来越多。有的大到像粗壮的圆
柱;有的小到像尖尖的细针;有的薄到即使由许多层晶体重叠到一起,也只有一张纸厚。
晶体的形状可以是立方体、柱状体、角锥体、菱面体,例如岩盐是立方体,金刚石是八
面体,绿柱石是柱状的,胆矾是板状的,方解石是斜方块状的,云母是层状的薄片。
(摘自素质教育新学案)
范文四:家庭小实验:食盐晶体的生长
科学小实验 http://www.bayney.com
我在商店里看到有那种“晶体生长”的科学套件,看说明书说可以生长出漂亮的彩色晶体来。我想:为什么要花钱买那个东西呢,用自己家里的食盐不是一样可以做类似的实验吗,既不用花钱,还更有意义。说做就做,厨房里找出一袋精盐,开始我的生长晶体的实验。
食盐的化学名称是氯化钠(NaCl),它的晶体结构是立方体:
下图是它的分子结构,两种离子紧密结合,形成了特殊的晶体结构:
实验方法非常简单:
1、在一个干净的容器里加入清水;
2、边加入食盐边搅拌,直到水里出现不能溶解的食盐为止(我们制成了食盐的饱和溶液);
3、在饱和食盐水中间悬挂一根细绳,好让晶体沿着它生长;
4、把容器放到一个不会晃动的地方,2、3个小时之后,你就会看到绳子上在靠近水面的地方,开始有什么东西在生长。
这是1天之后绳子上生长的食盐晶体:
随着时间的推移,容器里的水慢慢蒸发掉,越来越多的食盐晶体开始析出。
2天之后:
4天之后:
7天之后:
过了7天之后,细绳上生长出一大坨食盐结晶,但是晶粒都非常细小,根本看不出立方体的结构来,这让我非常失望。
但是慢着~仔细观察,原来大的晶体生长在水里~
不知道是什么原因,大的结晶没有出现在细绳上,而是出现在水里,象一个个冰晶一样,非常漂亮,这下可以很容易地观察到立方体的晶体结构来了。
这个实验的关键一点,是盛放饱和食盐水的容器一定要静止不动,几个星期以后,容器里的水全部蒸发,你就可以在里面收集食盐晶体了。
石英(SiO2)是地球上第二大的矿物,它的晶体也是这样生长起来的,不过时间更漫长而已。以后我会实验用其它的物质,比方小苏打和糖来做同样的晶体生长实验。
最后展示一下我收获的食盐晶体。
可以看到,绳子的下端,在水里的部分,生长出了较大的晶体,水面以上生长的都是很小的颗粒,象白色粉末一样,不容易看到晶体结构。
这是几个星期之后,容器里的水完全蒸发掉之后的情景,大多数晶体都是很小的。
这是我收集起来的大的晶粒,有些立方体边长可以达到5毫米,非常漂亮。我在想,事先加一些食用色素进去,会不会生成漂亮的彩色的晶体呢,
范文五:制作食盐晶体实验报告 制作晶体实验报告
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制作明矾晶体实验报告
实验名称:制作硫酸铜、明矾晶体
实验仪器:、硫酸铜600g、木棒多根、玻璃杯多个、细线一
团、硬纸板一张、硬纸片多
张 实验步骤:
1(在玻璃杯中放入比室温高10 ?,20 ?的水,并加入硫
酸铜,用木棒搅拌,直到有
少量晶体不能再溶解。
2(待溶液自然冷却到比室温略高3 ?,5 ?时,把溶液倒
1
入洁净的玻璃杯中,用硬纸
片盖好,静置一夜。
3(从杯中选取2,3粒形状完整的小晶体作为晶核。将所选的晶核用细线轻轻系好。
4(把硫酸铜溶液倒入玻璃杯中,向溶液中补充适量硫酸铜,使其成为比室温高10 ?,
15 ?的饱和溶液。待其自然冷却到比室温略高3 ?,5 ?时,把小晶体悬挂在玻璃杯中央,
注意不要使晶核接触杯壁。用硬纸片盖好玻璃杯,静置过夜。
5(每天把已形成的小晶体轻轻取出,重复第4项操作,直到晶体长到一定大小。 实验
记录:
实验结果:将硫酸铜溶于水,当该溶液达到饱和状态的时候能析出晶体 实验心得:通过这次实验我学到了许多,让我真正体验到化学的神
2
奇。谁有能想到一杯
看似
普通的蓝色溶液却能结出一块块大晶体呢,要不是我真正去了解亲自去实验,我还真的
不知道液体在常温下也能结出固体。当踏进化学实验室时,一阵阵化学药品的味道飘来,这
让我及紧张又兴奋,感觉自己就像是一名化学家一样踏入一个属于自己的化学实验室。看着
桌子上一排排都排满了化学仪器,我更是兴奋。老师在一旁指导我,我一步步都小心翼翼的,
遵守老师所说的步骤去做,不犯错。配好了硫酸铜的饱和溶液,就开始引晶了。老师说引晶
的过程是漫长的,需要一个多星期。我每天放学的时候都跑去实验室看看晶体的生长情况,
并坚持做记录。过了一个星期了,我终于看到了自己的成果,
3
一块非常大的硫酸铜晶体,它
犹如蓝宝石一样耀眼。做好了晶体,就开始最后的美工,把晶体做成一件工艺品。我与同学
想了许久,最终决定做一只猫,虽然我们知道这有一定的难度,但我们依然不放弃,最后我
们的作品《蓝色的幸福》登场了~虽然这个实验很辛苦,每天都泡在实验室里酒精灯所散发
出的热量一直伴随着我们。但我们在其中享受。因为我们比其他人多了一个认识化学的机会,
我们可以体会到化学的神奇、化学对于我们的用处。这次实验真是让我们受益良多。篇二:
制取硫酸铜晶体实验报告
制取硫酸铜晶体实验报告
前言
冷却热的硫酸铜饱和溶液可以得到硫酸铜晶体,但晶体析出
4
的情况、形状大小都会因实
验用品的差异、实验过程中的变量有所不同。在本次实验中,我们通过参照初三化学【下册】
课本p40中明矾晶体的制取方法和借鉴往届学生制作硫酸铜晶体的经验,结合网上查找到的
相关资料,进行制取硫酸铜晶体的实验,共耗时10天才成功完成。
一、实验仪器、药品、材料
线圈,碗一个,硬纸片一张、硫酸铜粉末若干。
二、实验步骤
1. 在烧杯中放入比室温高10,20?的水,并加入足量硫酸铜;
2. 用筷子搅拌,直到有少量晶体不能再溶解;
3. 待溶液自然冷却到比室温略高3,5?时,把模型放入碗
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中;
4. 用硬纸片盖好,静置一夜;
5. 取出线圈后往烧杯中加入温水,使其成为比室温高10,15?的溶液,并补充适量硫
酸铜,使其饱和;
6. 用硬纸片盖好,静置过夜;每天观察,重复5、6项的操作过程。
7. 三、实验注意
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
6
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。
四、实验过程
五、实验结论
(1)硫酸铜的溶解度随着温度的升高而增大,通过严格控制温度的变化,有利于加快晶
体的成形速率;
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(2)使用铁丝作为模型,不能使硫酸铜饱和溶液结晶,因为fe的金属活动性比cu强,
能与cuso4反应(fe+cuso4=cu+feso4)生成绿色的硫酸亚铁和铜;
(3)铜丝表面缠上棉线的模型,能较好地析出硫酸铜晶体:
(4)模型必须悬挂在溶液中,若模型与杯壁贴合,冷却后溶液析出的晶体将附着在线圈
和杯壁之间,成形的晶体形状不规则。
六、问题与探究
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