硫酸铜晶体种养方法

“探究硫酸铜晶体种养方法”课题结题报告学校 ：乌鲁木齐八一中学班级：高一（2）班指导老师：薛清华课题组成员：张雅楠 马琳 曾子杰 乃哥麦提 崔鹏强 王皓楠 李明珠 杜璇课题组分工：组长：张雅楠 小组长：马琳 实验操作及资料整理：张雅楠 马琳 崔鹏强 曾子杰 乃哥麦提 王皓楠 杜璇 李明珠论文撰写：曾子杰 乃哥麦提一、课题研究背景（1）化学是一门以实验为基础的学科，实验一直被认为是能帮助我们学生获得化学知识、掌握实验技能，激发学习兴趣、培养实验能力的一种学习手段，它在高中化学学习中始终占有十分重要的位置。高中化学实验以验证性实验为主，将探究性实验作为高中化学的基本学习要求。大纲指出：学生应“适当引入一些探究性实验，逐步加强探究性实验能力，适时地安排一些自主探究的实验”，并且探究性实验和综合实践活动能较好地体现我们学生的创新思维和实践能力。（2）从饱和溶液制取晶体有两种方法，对于溶解度受温度影响不大的固体溶质，常用蒸发溶剂的方法。如从海水提取食盐，而对于随温度升高溶解度显著增大的固体溶质，如硫酸铜、明矾、硝酸钾等，常用冷却热饱和溶液的方法。 本课题组采取冷却热饱和溶液的方法制取有规则外观的大块硫酸铜晶体。二、课题研究的目的1、通过本课题的研究，提炼出有助于学生“探究性实验”实施的指导策略；2、通过本实验学习晶体种养的实验原理，掌握硫酸铜晶体的正确种养方法。3、通过合理运用化学探究性实验的指导策略，培养学生自主实验、独立思考的学习习惯。培养学生的探索精神、创新思维，勇于实践的能力及合作交流的意识和主动学习能力。从而开发学生潜能，促进学生的主动发展。三、研究过程晶体种养实验原理 本课题组采取冷却热饱和溶液的方法制取有规则外观的大块硫酸铜晶体。 研究试验方案设计【实验目的】1.了解由金属与酸作用制备盐的方法。2.练习和掌握加热、蒸发浓缩、过滤及重结晶等基本操作【实验仪器及试剂】研钵 、烧杯、表面皿、铁架台、酒精灯、石棉网、漏斗、量筒、玻璃棒、镊子、滤纸、细线、硫酸铜晶体(CuSO45H2O)【实验用时】每次实验间隔11.5小时，持续约8天。【实验操作】制取晶种1.将石棉网置于三脚架上，烧杯置于石棉网上，向烧杯中加入适量蒸馏水，用酒精灯在石棉网下加热，直至水接近沸腾；.在加热的同时，将适量胆矾晶体置于研钵中，用杵将其研碎，待用；.将研碎的胆矾缓缓加入中加热后的热水中，并不断用玻璃棒搅拌，直至形成饱和溶液； .冷却溶液接近室温（比室温略高）可以看到大量蓝色晶体析出；.用镊子夹出所有晶体，并选一块最大，最完整，且最规则的晶体作为晶种。晶种的每一个面都必须光滑，整齐。 种养晶块1、用一根长约10-15cm的头发或渔线将晶种捆好，固定在玻璃棒上。 2、用1000mL烧杯配置没过晶种的热饱和溶液（温度高于室温不超过25）。注意：硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体 3、将捆有晶种的玻璃棒横放在烧杯口，晶种放入溶液中。注意晶种不能与烧杯接触。烧杯口用白纸盖住，静置、观察。 4、如果晶种上长出多个硫酸铜晶体或硫酸铜则应将晶体取出用小刀切去小的晶体。然后将烧杯内的硫酸铜重新配成高于室温不超过25的饱和硫酸铜溶液，注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体。 5、重复3、4步骤直到得到满意的晶体为止。 【实验注意事项】（1）应对试剂进行除杂处理，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2030的饱和溶液；以后添加的饱和溶液应是高于室温1520的溶液，每次加入量约为原溶液的110，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。（4）应保持所用容器洁净，要加盖以防灰尘落入。 （5）在实验室中应将剩余废弃药品放入指定倾倒废的弃容器内。（6）实验过程中添加稀硫酸，防止水解。四、研究成果（1）成功制取了外形规则的大块硫酸铜晶体图片展示 （2）通过本实验学习晶体种养的实验原理，掌握硫酸铜晶体的正确种养方法。五、研究心得通过合理运用化学探究性实验的指导策略，培养了我们自主实验、独立思考的学习习惯；培养了我们的探索精神、创新思维，勇于实践的能力及合作交流的意识和主动学习能力。从而开发我们潜能，促进了化学学习的主动发展及对化学学习的兴趣。附：1、研究过程中存在的问题（1）课题进行初期，对晶体种养方法了解不透彻，耗时较长。（2）实验进行过程中存在着操作不规范，对药品的使用计划不合理，造成了部分药品浪费。（3）实验过程中受时间约束，未能及时观察处理。（4）由于硫酸铜属于重金属盐，存在一定毒性，在操作过程中，小组成员未采取合理防护措施。今后应加以注意。2、课题研究资料化学品中文名称： 硫酸铜 化学品英文名称： copper sulfate分子式： CuSO4相对分子质量： 159.68 危险性概述：健康危害：本品有毒，具刺激性,对胃肠道有强烈刺激作用，误服引起恶心、呕吐、口内有铜性味、胃烧灼感。严重者有腹绞痛、呕血、黑便。可造成严重肾损害和溶血，出现黄疸、贫血、肝大、血红蛋白尿、急性肾功能衰竭。对眼和皮肤有刺激性。长期接触可发生接触性皮炎和鼻、眼刺激，并出现胃肠道症状。理化特性：主要成分： 纯品 外观与性状： 蓝色三斜晶系结晶。 pH：3熔点()： 200(无水物) 沸点()： 高温分解 相对密度(水=1)： 2.28 溶解性： 溶于水，溶于稀乙醇，不溶于无水乙醇、液氨。 主要用途： 用来制取其他铜盐, 也用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂、杀菌剂、并用于镀铜。无水硫酸铜加热到923K时,分解成CuO CuSO4=CuO+SO33、参考文献 1.化学教学-快速制取硫酸铜晶体的方法1995年08期 作者：刘水英2.中学化学教学参考-大块硫酸铜晶体的制备1994