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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；
（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
Q：为什么不同的材料结晶情况不同？
A：根据结晶原理，晶体的生长是溶质在晶核表面不断堆积的结果，对澄清的过饱和溶液，在介稳区内是不会产生晶核的，必须靠外界加入的晶种，才能使溶液中的溶质生长到晶种的表面上，而溶液中的固体杂质、微粒、尘埃、容器界面的粗糙度、容器的震动等都会诱发成核。
如果晶核“泛滥”，就无法形成大晶体.由于棉线和铜丝的表面积较大,即晶核较多；加上毛棉线和铜丝上生长的晶体，因相互堆积、相互挤压，致使晶体无法成长。相反，少量的硫酸铜细晶在溶液中分散性较好，容易形成大晶体。这一点，突出表现在了:用棉线作晶种，由于棉线表面存在着大量细小的棉纤维，形成大量的晶核，因此在棉线上“挂”了大量的、不成型的硫酸铜晶体.